高中物理 分子动理论的基本观点课件 鲁科版选修33.ppt

高中物理 选修3 3 鲁科版 第1章分子动理论第1节分子动理论的基本观点 目标定位 1 会用油膜法测量油酸分子的大小 2 知道阿伏加德罗常数 3 知道分子动理论的基本观点 一 物体由大量分子组成1 用油膜法测量油酸分子的大小 1 理想化 认为油酸薄膜是由紧密排列组成的 2 模型化 把油酸分子简化成 2 多数分子大小的数量级为m 3 阿伏加德罗常数用表示 通常取na 它把物质的体积 质量这些宏观量与分子的大小 质量这些微观量联系了起来 单层分子 球形 10 10 na 6 02 1023mol 1 二 分子永不停息地做无规则运动1 扩散现象 是指不同物质彼此进入对方的现象 温度越高 扩散现象越 填 快 或 慢 2 布朗运动 指的是悬浮在液体 或气体 中的固体微粒的无规则运动 是大量液体 或气体 分子无规则运动对固体小颗粒撞击而导致的 温度越 布朗运动越剧烈 颗粒越 布朗运动越明显 3 热运动 大量分子永不停息的无规则运动的剧烈程度跟有关 这种运动叫做热运动 越高 分子的热运动越 快 不平衡 高 小 温度 温度 激烈 三 分子间存在着相互的作用力1 分子间同时存在着相互作用的和 分子间实际表现出的作用力是引力和斥力的 2 当两个分子间的距离为r0时 分子所受的引力与斥力大小 此时分子所受的合力 当分子间的距离小于r0时 作用力的合力表现为 当分子间的距离大于r0时 作用力的合力表现为 引力 斥力 合力 相等 为零 斥力 引力 例1 在做 用油膜法估测分子的大小 实验中 油酸酒精溶液的浓度为每104ml溶液中有纯油酸6ml 用注射器测得1ml上述溶液中有液滴50滴 把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里 待水面稳定后 将玻璃板放在浅盘上 在玻璃板上描出油膜的轮廓 随后把玻璃板放在坐标纸上 其形状如图1 1 1所示 坐标纸中正方形小方格的边长为20mm 则 图1 1 1 1 油膜的面积是多少 2 每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是多少 3 根据上述数据 估测出油酸分子的直径是多少 答案 1 2 32 10 2m2 2 1 2 10 5ml 3 5 2 10 10m 借题发挥解答本题的关键是准确计算油膜所占的面积和纯油酸的体积 数方格数时 不足半个格的舍去 大于半个格的算一个即 四舍五入 二 分子永不停息地做无规则运动1 扩散现象是分子无规则运动的直接结果 温度越高 扩散现象越显著 2 布朗运动的特点 1 布朗运动是永不停息的 说明液体 或气体 分子的运动是永不停息的 2 布朗运动是无规则的 说明分子的运动是无规则的 3 温度越高布朗运动越激烈 说明分子运动剧烈程度与温度有关 特别提醒 布朗运动是固体微粒的运动 热运动是分子的运动 布朗运动间接反映了分子永不停息的无规则的热运动 例2 花气袭人知骤暖 鹊声穿树喜新晴 这是南宋诗人陆游 村居书喜 中的两句诗 诗人描写春晴天暖 鸟语花香的山村美景 而这两句诗也蕴含着物理学中的热学与声学知识 对于前一句 我们可以理解对花朵分泌出的芳香分子运动的速率加快 骤暖说明当时环境温度突然 这属于 现象 答案升高扩散 解析 花气袭人 说明了发生扩散现象 即花朵中的芳香分子扩散到了空气中 而造成扩散加快的直接原因是 骤暖 即气温突然升高 从物理学角度看就是周围气温升高时 分子扩散运动加剧 借题发挥 1 扩散现象直接表现了分子的无规则运动 它可以在气体 液体 固体中进行 且温度越高 扩散得越快 2 要会利用所学知识来解释日常生活中的某些现象 例3 关于布朗运动 下列说法正确的是 a 布朗运动是由液体分子从各个方向对悬浮微粒撞击作用的不平衡引起的b 微粒做布朗运动 充分说明了微粒内部分子是不停地做无规则运动的c 布朗运动是无规则的 因此它说明了液体分子的运动是无规则的d 布朗运动的无规则性 是由于外界条件无规律的不断变化而引起的 答案ac解析布朗运动是悬浮在液体中的微小粒子的无规则运动 是由液体分子对微小粒子的撞击作用的不平衡产生的 故a正确 布朗运动是指悬浮在液体或气体中的小颗粒的运动 它不是指分子的运动 布朗运动的无规则性 是由液体或气体分子的撞击引起的 通过布朗运动 间接反映了液体或气体分子的无规则性 它不是由颗粒内部的分子无规则运动引起的 也不是由于外界条件变化引起的 故b d错误 c正确 三 分子间存在着相互作用力1 分子力的特点 1 分子间总是同时存在引力和斥力 实际表现出来的是它们的合力 2 分子间作用力随分子间距离的变化而变化 引力和斥力都随分子间距离的增大而减小 但斥力的变化比引力的变化要快 如图1 1 2所示 图1 1 2 当r r0时 f引 f斥 f 0 当rr0时 f引和f斥都随分子间距离的增大而减小 但f斥减小得更快 分子力表现为引力 当r 10r0 10 9m 时 f引和f斥都十分微弱 可认为分子间无相互作用力 f 0 可见 分子力是短程力 分子间的距离超过分子直径的10倍 即1nm的数量级时 可以认为分子间作用力为零 气体分子间的作用力可忽略不计 2 分子力f随距离变化的图象如图1 1 2所示 当rr0时 合力随距离的增大先增大后减小 例4 当两个分子间的距离为r0时 正好处于平衡状态 下列关于分子间作用力与分子间距离的关系的说法正确的是 a 当分子间的距离r r0时 它们之间只有斥力作用b 当分子间的距离r r0时 分子处于平衡状态 分子不受力c 当分子间的距离从0 5r0增大到10r0的过程中 分子间的引力和斥力都在减小 且斥力比引力减小得快d 当分子间的距离从0 5r0增大到10r0的过程中 分子间相互作用力的合力在逐渐减小 答案c解析分子间相互作用的引力和斥力是同时存在的 当r r0时 f引 f斥 每