高中物理分子动理论第一节物体是由大量分子组成的学案新人教版选修课件

1、第七章第七章 分子动理论分子动理论人教版物理第七章第七章 分子动理论分子动理论人教版物理第七章第七章 分子动理论分子动理论人教版物理知识导航知识导航本章知识共五节，整体分为两部分：本章知识共五节，整体分为两部分：第一部分包括第一节至第三节，是从微观上用分子动第一部分包括第一节至第三节，是从微观上用分子动理论的观点认识热现象，阐述分子动理论的内容理论的观点认识热现象，阐述分子动理论的内容第二部分包括第四节和第五节，是从宏观上用能量的第二部分包括第四节和第五节，是从宏观上用能量的观点认识热现象观点认识热现象本章重点：分子动理论的基本内容本章重点：分子动理论的基本内容本章难点：分子模型的建立和对分子

2、力的理解本章难点：分子模型的建立和对分子力的理解第七章第七章 分子动理论分子动理论人教版物理学法指导学法指导分子动理论主要有三项基本内容，即物体是由大量分分子动理论主要有三项基本内容，即物体是由大量分子组成的，分子在永不停息地做无规则运动，分子间存在子组成的，分子在永不停息地做无规则运动，分子间存在相互作用力由于分子是看不见的，因此在学习这部分内相互作用力由于分子是看不见的，因此在学习这部分内容时要特别注意通过一些客观过程去理解微观状态，这对容时要特别注意通过一些客观过程去理解微观状态，这对我们思维能力和想象力的发展是有好处的我们思维能力和想象力的发展是有好处的从能量的观点来研究问题是物理学中

3、最重要的方法之从能量的观点来研究问题是物理学中最重要的方法之一，本章将在初中的基础上进一步学习内能，内能和我们一，本章将在初中的基础上进一步学习内能，内能和我们常见的机械能是不一样的，它是由物体内分子的热运动和常见的机械能是不一样的，它是由物体内分子的热运动和分子间相对位置而决定的能量，学习时要抓住内能的含义分子间相对位置而决定的能量，学习时要抓住内能的含义加以理解加以理解第七章第七章 分子动理论分子动理论人教版物理其次，学习本章知识要应用类比方法例如：将分子其次，学习本章知识要应用类比方法例如：将分子力做功与分子势能的变化，类比为重力做功与重力势能的力做功与分子势能的变化，类比为重力做功与重

4、力势能的变化，这样就可以把微观的研究对象宏观化变化，这样就可以把微观的研究对象宏观化再次，由于本章内容需要记忆的较多，因此要在学习再次，由于本章内容需要记忆的较多，因此要在学习中及时归纳总结中及时归纳总结第七章第七章 分子动理论分子动理论人教版物理考纲须知考纲须知内容内容要求要求分子动理论的基本观点和实验分子动理论的基本观点和实验依据依据阿伏加德罗常数阿伏加德罗常数气体分子运动速率的统计分布气体分子运动速率的统计分布温度是分子平均动能的标志、温度是分子平均动能的标志、内能内能第七章第七章 分子动理论分子动理论人教版物理第七章第七章 分子动理论分子动理论人教版物理第七章第七章 分子动理论分子动理

5、论人教版物理知道分子的大小，知道分子直径的数量级知道分子的大小，知道分子直径的数量级知道阿伏加德罗常数，知道物体是由大量知道阿伏加德罗常数，知道物体是由大量分子组成的分子组成的掌握掌握“油膜法测分子大小油膜法测分子大小”的实验原理，的实验原理，操作及实验数据的处理方法操作及实验数据的处理方法第七章第七章 分子动理论分子动理论人教版物理第七章第七章 分子动理论分子动理论人教版物理在初中我们已经知道，物体是由大量的分子组成在初中我们已经知道，物体是由大量的分子组成的设想把水分子一个挨一个地排列起来的设想把水分子一个挨一个地排列起来(如图所示如图所示)，需，需要约要约1010个分子才能排满个分子才能

6、排满1m的长度，为什么这个数值如此的长度，为什么这个数值如此巨大呢？巨大呢？第七章第七章 分子动理论分子动理论人教版物理第七章第七章 分子动理论分子动理论人教版物理1物体是由大量物体是由大量组成的组成的2分子并不是分子并不是的，但课本上把它们当做球形的，但课本上把它们当做球形处理是一种估算的方法处理是一种估算的方法在物理学和研究中都是在物理学和研究中都是很有用的很有用的3用油膜法测分子大小，是让油膜在水面上用油膜法测分子大小，是让油膜在水面上扩扩散，形成散，形成组成的薄膜，此时油膜的厚度组成的薄膜，此时油膜的厚度d就是分子的就是分子的，若事先量得油酸体积为，若事先量得油酸体积为V，油膜面，油膜

7、面积为积为S，则，则d .分子分子球形球形估算估算充分充分单层油酸分子单层油酸分子直径直径第七章第七章 分子动理论分子动理论人教版物理4油酸分子大小的数量级为油酸分子大小的数量级为米，大多数分子米，大多数分子的数量级为的数量级为米，分子如此微小，人们研制了能放米，分子如此微小，人们研制了能放大几亿倍的大几亿倍的 观察物质表面原子的排列观察物质表面原子的排列51mol任何物质都含有相同的粒子数，这个数叫任何物质都含有相同的粒子数，这个数叫 一般用字母一般用字母 表示，其数值为表示，其数值为，在粗略的计算中可取，在粗略的计算中可取 . 是一个重要的常数，是宏观量和微观是一个重要的常数，是宏观量和微

8、观量联系的桥梁量联系的桥梁10101010扫描隧道显微镜扫描隧道显微镜阿伏加德罗常数阿伏加德罗常数NA6.021023mol16.01023mol1阿伏加德罗常数阿伏加德罗常数第七章第七章 分子动理论分子动理论人教版物理第七章第七章 分子动理论分子动理论人教版物理(1)一般分子直径的数量级是一般分子直径的数量级是1010m.若把两万个分子若把两万个分子一个挨一个地紧密排列起来，约有头发丝直径那么长一点，一个挨一个地紧密排列起来，约有头发丝直径那么长一点，若把一个分子放大到像芝麻那么大，则芝麻被成比例地放若把一个分子放大到像芝麻那么大，则芝麻被成比例地放大将到地球那么大大将到地球那么大(2)人们

9、不可能用肉眼直接观察到分子，也无法借助光人们不可能用肉眼直接观察到分子，也无法借助光学显微镜观察到，通过离子显微镜可观察到分子的位置，学显微镜观察到，通过离子显微镜可观察到分子的位置，用扫描隧道显微镜用扫描隧道显微镜(放大数亿倍放大数亿倍)可直接观察到单个分子或可直接观察到单个分子或原子原子.第七章第七章 分子动理论分子动理论人教版物理(1)实验目的实验目的估测油酸分子的大小估测油酸分子的大小学习间接测量微观量的原理和方法学习间接测量微观量的原理和方法(2)实验原理实验原理第七章第七章 分子动理论分子动理论人教版物理把一滴油酸把一滴油酸(油酸的分子式为油酸的分子式为C17H33COOH)滴到水

10、面滴到水面上，油酸的每一个分子可以看成由两部分组成，一部分是上，油酸的每一个分子可以看成由两部分组成，一部分是C17H33，另一部分是，另一部分是COOH.COOH对水有很强的亲合力，对水有很强的亲合力，当把一滴用酒精稀释过的油酸滴在水面上时，油酸就在水当把一滴用酒精稀释过的油酸滴在水面上时，油酸就在水面上散开，其中的酒精溶于水，并很快挥发，在水面上形面上散开，其中的酒精溶于水，并很快挥发，在水面上形成一层纯油酸薄膜其中成一层纯油酸薄膜其中C17H33部分冒出水面，而部分冒出水面，而COOH部分留在水中油酸分子直立在水面上，形成一个单分子部分留在水中油酸分子直立在水面上，形成一个单分子油膜如果

11、把分子看成球形，单分子油膜的厚度就可以认油膜如果把分子看成球形，单分子油膜的厚度就可以认为等于油酸分子直径，如图所示是单分子油膜侧面的示意为等于油酸分子直径，如图所示是单分子油膜侧面的示意图如果事先测出油酸液滴的体积图如果事先测出油酸液滴的体积V，再测出油膜的面积，再测出油膜的面积S，就可以估算出油酸分子的直径就可以估算出油酸分子的直径d第七章第七章 分子动理论分子动理论人教版物理(3)实验器材实验器材注射器或滴管、量筒、痱子粉注射器或滴管、量筒、痱子粉(或石膏粉或石膏粉)、浅盘、水、浅盘、水、酒精、油酸、玻璃板、彩笔、坐标纸酒精、油酸、玻璃板、彩笔、坐标纸(4)实验步骤实验步骤取取1毫升毫升

12、(1cm3)的油酸溶于酒精中，制成的油酸溶于酒精中，制成200毫升的毫升的油酸酒精溶液油酸酒精溶液往边长约为往边长约为30cm40cm的浅盘中倒入约的浅盘中倒入约2cm深的水，深的水，然后将痱子粉或石膏粉均匀地撒在水面上然后将痱子粉或石膏粉均匀地撒在水面上第七章第七章 分子动理论分子动理论人教版物理用滴管用滴管(或注射器或注射器)向水面上滴入一滴配制好的油酸向水面上滴入一滴配制好的油酸酒精溶液，油酸就在水面上慢慢散开，形成单分子油膜酒精溶液，油酸就在水面上慢慢散开，形成单分子油膜待油酸薄膜形状稳定后，将一块较大的玻璃板盖在待油酸薄膜形状稳定后，将一块较大的玻璃板盖在浅盘上，用彩笔将油酸薄膜的形

13、状画在玻璃板上浅盘上，用彩笔将油酸薄膜的形状画在玻璃板上将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，算出将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，算出油酸薄膜的面积油酸薄膜的面积第七章第七章 分子动理论分子动理论人教版物理第七章第七章 分子动理论分子动理论人教版物理(5)数据处理数据处理根据上面记录的数据，完成以下表格内容根据上面记录的数据，完成以下表格内容.实验次数实验次数量筒内增加量筒内增加1mL溶液时的滴数溶液时的滴数轮廓内轮廓内的小格的小格子数子数轮廓轮廓面积面积S12第七章第七章 分子动理论分子动理论人教版物理实验次数实验次数一滴纯油酸一滴纯油酸的体积的体积V分子的大分子的大小小(m)平均

14、值平均值12第七章第七章 分子动理论分子动理论人教版物理(6)本实验的注意事项本实验的注意事项酒精油酸溶液配制好后，不要长时间放置，以免浓酒精油酸溶液配制好后，不要长时间放置，以免浓度改变，影响实验度改变，影响实验痱子粉的用量不要太大，否则不易成功痱子粉的用量不要太大，否则不易成功滴管胶头高出水面就在滴管胶头高出水面就在1cm之内，否则油膜难以形之内，否则油膜难以形成成要待油膜形状稳定后，再画轮廓要待油膜形状稳定后，再画轮廓做完实验后，把水从盘的一侧边缘倒出，并用少量做完实验后，把水从盘的一侧边缘倒出，并用少量酒精清洗，然后用脱脂棉擦净，最后用水冲洗，以保持盘酒精清洗，然后用脱脂棉擦净，最后用

15、水冲洗，以保持盘的清洁的清洁第七章第七章 分子动理论分子动理论人教版物理油酸分子的形状真的是球形吗？排列时会一个紧挨一油酸分子的形状真的是球形吗？排列时会一个紧挨一个吗？个吗？答案：答案：实际分子的结构很复杂，分子间有空隙，认为实际分子的结构很复杂，分子间有空隙，认为分子是球形，且一个紧挨一个排列，是一种近似模型，是分子是球形，且一个紧挨一个排列，是一种近似模型，是对问题的简化处理对问题的简化处理.第七章第七章 分子动理论分子动理论人教版物理阿伏加德罗常数阿伏加德罗常数NA6.021023mol1阿伏加德罗常数的含义：阿伏加德罗常数的含义：1摩尔的任何物质含有的微摩尔的任何物质含有的微粒 数

16、相 同 ， 这 个 数 叫 阿 伏 加 德 罗 常 数 其 值 是粒 数 相 同 ， 这 个 数 叫 阿 伏 加 德 罗 常 数 其 值 是6.021023mol1，这个数常用，这个数常用NA表示，是微观世界的一个表示，是微观世界的一个重要常数，是联系微观物理量和宏观物理量的桥梁重要常数，是联系微观物理量和宏观物理量的桥梁第七章第七章 分子动理论分子动理论人教版物理若已知油酸分子的摩尔体积，用油膜法测出分子直径若已知油酸分子的摩尔体积，用油膜法测出分子直径后，怎样进一步估算阿伏加德罗常数？后，怎样进一步估算阿伏加德罗常数？第七章第七章 分子动理论分子动理论人教版物理(1)微观量指：分子体积微观

17、量指：分子体积V0、分子直径、分子直径d、分子质量、分子质量m.(2)宏观量指：物体体积宏观量指：物体体积V、摩尔体积、摩尔体积Vmol、物体的质、物体的质量量M、摩尔质量、摩尔质量Mmol、物体的密度、物体的密度.(3)关系：关系：第七章第七章 分子动理论分子动理论人教版物理第七章第七章 分子动理论分子动理论人教版物理只要知道下列哪一组物理量，就可以估算气体分子间只要知道下列哪一组物理量，就可以估算气体分子间的平均距离的平均距离()A阿伏加德罗常数、该气体的摩尔质量和质量阿伏加德罗常数、该气体的摩尔质量和质量B阿伏加德罗常数、该气体的摩尔质量和密度阿伏加德罗常数、该气体的摩尔质量和密度C阿伏

18、加德罗常数、该气体的质量和体积阿伏加德罗常数、该气体的质量和体积D该气体的密度、体积和摩尔质量该气体的密度、体积和摩尔质量答案：答案：B第七章第七章 分子动理论分子动理论人教版物理解析：解析：对四个选项的条件逐一分析，看根据每个选项对四个选项的条件逐一分析，看根据每个选项的条件能求出何种物理量，由该物理量求出分子间的距离的条件能求出何种物理量，由该物理量求出分子间的距离d.如：如：A选项的条件只能求出分子的总个数，而不能继续求选项的条件只能求出分子的总个数，而不能继续求得分子的体积得分子的体积V0，故，故A选项不正确同理对选项选项不正确同理对选项C，D进行进行分析判断，分析判断，C只能求出该气

19、体的密度，只能求出该气体的密度，D能求出该气体的质能求出该气体的质量和摩尔数故正确答案为量和摩尔数故正确答案为B.第七章第七章 分子动理论分子动理论人教版物理特别提醒：特别提醒：固体、液体分子可视为球形，且分子间紧密排列没有固体、液体分子可视为球形，且分子间紧密排列没有间隙；气体分子在一个正立方体的空间范围内活动，可以间隙；气体分子在一个正立方体的空间范围内活动，可以近似认为气体分子均匀分布，即认为每个气体分子占据一近似认为气体分子均匀分布，即认为每个气体分子占据一个正方体，其边长即为气体分子间的距离个正方体，其边长即为气体分子间的距离第七章第七章 分子动理论分子动理论人教版物理第七章第七章

20、分子动理论分子动理论人教版物理 (2009济宁济宁)在在“用油膜法估测分子大小用油膜法估测分子大小”的实验中，的实验中，所用的油酸酒精溶液的浓度为每所用的油酸酒精溶液的浓度为每1 000mL溶液中有纯油酸溶液中有纯油酸0.6mL，用注射器测得，用注射器测得1mL上述溶液为上述溶液为80滴，把滴，把1滴该溶液滴该溶液滴入盛水的浅盘内，让油膜在水面上尽可能散开，测得油滴入盛水的浅盘内，让油膜在水面上尽可能散开，测得油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图所示，图中正方形方格的边酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图所示，图中正方形方格的边长为长为1cm.第七章第七章 分子动理论分子动理论人教版物理(1)实验中为什么要让油

21、膜尽可能散开？实验中为什么要让油膜尽可能散开？(2)实验测出油酸分子的直径是多少？实验测出油酸分子的直径是多少？(结果保留两位结果保留两位有效数字有效数字)(3)如果已知体积为如果已知体积为V的一滴油在水面上散开形成的单的一滴油在水面上散开形成的单分子油膜的面积为分子油膜的面积为S，这种油的密度为，这种油的密度为，摩尔质量为，摩尔质量为M，试写出阿伏加德罗常数的表达式试写出阿伏加德罗常数的表达式第七章第七章 分子动理论分子动理论人教版物理第七章第七章 分子动理论分子动理论人教版物理第七章第七章 分子动理论分子动理论人教版物理 用用“油膜法估测油酸分子的大小油膜法估测油酸分子的大小”，实验器材有

22、：，实验器材有：浓度为浓度为0.05%(体积分数体积分数)的油酸酒精溶液、最小刻度为的油酸酒精溶液、最小刻度为0.1mL的量筒、盛有适量清水的的量筒、盛有适量清水的4550cm2浅盘、痱子粉、浅盘、痱子粉、橡皮头滴管、玻璃板、彩笔、坐标纸橡皮头滴管、玻璃板、彩笔、坐标纸(1)下面是实验步骤，请填写所缺的步骤下面是实验步骤，请填写所缺的步骤CA用滴管将浓度为用滴管将浓度为0.05%油酸酒精溶液一滴一滴地油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下滴入滴入量筒中，记下滴入1mL油酸酒精溶液时的滴数油酸酒精溶液时的滴数N第七章第七章 分子动理论分子动理论人教版物理B将痱子粉均匀地撒在浅盘内水面上，用滴管吸

23、取将痱子粉均匀地撒在浅盘内水面上，用滴管吸取浓度为浓度为0.05%的油酸酒精溶液，从低处向水面中央一滴一的油酸酒精溶液，从低处向水面中央一滴一滴地滴入，直到油酸薄膜有足够大的面积又不与器壁接触滴地滴入，直到油酸薄膜有足够大的面积又不与器壁接触为止，记下滴入的滴数为止，记下滴入的滴数nC_D将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，以将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，以坐标纸上边长为坐标纸上边长为1cm的正方形为单位，计算轮廓内正方形的正方形为单位，计算轮廓内正方形的个数，算出油酸薄膜的面积的个数，算出油酸薄膜的面积S第七章第七章 分子动理论分子动理论人教版物理(2)用已给的和测得的物理量表

24、示单个油酸分子的直径用已给的和测得的物理量表示单个油酸分子的直径大小大小_(单位：单位：cm)第七章第七章 分子动理论分子动理论人教版物理答案：答案：(1)将玻璃板放在浅盘上，用彩笔将油酸薄膜的将玻璃板放在浅盘上，用彩笔将油酸薄膜的形状画在玻璃板上形状画在玻璃板上第七章第七章 分子动理论分子动理论人教版物理 某种物质的摩尔质量为某种物质的摩尔质量为M(kg/mol)，密度为，密度为(kg/m3)，若用若用NA表示阿伏加德罗常数，则表示阿伏加德罗常数，则(1)每个分子的质量是每个分子的质量是_kg；(2)1m3的这种物质中包含的分子数目是的这种物质中包含的分子数目是_；(3)1mol的这种物质的

25、体积是的这种物质的体积是_m3；(4)平均每个分子所占据的空间是平均每个分子所占据的空间是_m3.第七章第七章 分子动理论分子动理论人教版物理第七章第七章 分子动理论分子动理论人教版物理点评：点评：本题所用的是利用宏观量本题所用的是利用宏观量(摩尔质量、摩尔体积摩尔质量、摩尔体积和阿伏加德罗常数和阿伏加德罗常数)求微观量求微观量(分子质量、分子体积分子质量、分子体积)的典型的典型计算方法，在计算过程中注意利用密度建立摩尔质量和摩计算方法，在计算过程中注意利用密度建立摩尔质量和摩尔体积的联系这种计算必须要熟练掌握，还要注意计算尔体积的联系这种计算必须要熟练掌握，还要注意计算结果是否与分子质量的数

26、量级结果是否与分子质量的数量级(1026kg)及直径的数量级及直径的数量级(1010m)相近相近第七章第七章 分子动理论分子动理论人教版物理 (2010吉林一中高二期末吉林一中高二期末)若以若以表示水的摩尔质量，表示水的摩尔质量，V表示在标准状态下水蒸气的摩尔体积，表示在标准状态下水蒸气的摩尔体积，为在标准状态下为在标准状态下水蒸气的密度，水蒸气的密度，NA为阿伏加德罗常数，为阿伏加德罗常数，m、V0表示每个水表示每个水分子的质量和体积，下面是四个关系式：分子的质量和体积，下面是四个关系式：(1)NAV/m(2)/(NAV0)(3)m/NA(4)V0V/NA其中其中()A(1)和和(2)都是正确的都是正确的B(1)和和(3)都是正确的都是正确的C(3)和和(4)都是正确的都是正确的D(1)和和(4)都是正确的都是正确的答案：答案：B第七章第七章 分子动理论分子动理论人教版物理 要落实好国家提出要落实好国家提出“以人为本，创建和谐社会以人为本，创建和谐社