分子动理论学案

1、铜山区夹河中学高二物理学案姓名班级学号第1节 物体是由大量分子组成的【学习目标】1、知道物体是由大量分子组成的，知道用油膜法测定分子大小的原理和方法，知道物质结构的微观 模型，知道分子大小、质量的数量级。2、 理解阿伏加德罗常数的含义， 并记住这个常数的数值和单位；会用这一常数进行有关计算或估算; 领会阿伏加德罗常数是联系宏观物理量和微观物理量的纽带。【重点难点】阿伏伽德罗常数与分子质量、分子体积的关系。单分子油膜法测分子的直径。【自学质疑】1、组成分子的最小微粒是什么？我们研究的分子是什么吗？ 2、我们去买钉子时，通常怎么买的呢？1、【学习过程】怎样估算又算分子的大小呢 ？油膜法估算分子大小

2、的原理是什么呢 /2、如何获得很小的一滴油酸？怎样测量它的体积?173、4、如何计算分子的大小，分子的体积的数量级多大?5、已知每个水分子的直径是4x100m，则每个水分子的体积为多大？ 一摩尔水的体积为1.8咒10""第01，如果水分子是一个挨一个排列的，那么一摩尔水中所含的水分子是多少个?6、阿伏伽德罗常数的含义是什么？已知物质的摩尔质量 子的质量？M和阿伏伽德罗常数 NA怎样求出单个分7、已知物质的质量m和摩尔质量 M如何估算出分子数?如何测量油膜扩散开来的面积？痱子粉或石膏粉的作用是什么？分子直径的数量级是多大则(1)水的摩尔质量将水分子看做是个球体，水分子的直径1

3、水的分子量是18,水的密度P =1. 0X103kg/m3，阿伏加德罗常数 Na =6. 02X1023moLM (2)水的摩尔体积 V； (3) 一个水分子的质量m； (4) 个水分子的体积V (5)d，一般分子直径的数量级都是 m例2 已知金刚石的密度为 P = 3. 5X 103 kg/m 3,现有一块体积为 4. 0X 10 'nf的一小块金刚石，它 含有多少个碳原子？假如金刚石中的碳原子是紧密地挨在一起，试估算碳原子的直径？（保留两位有效数字）例3、将1cm3的油酸溶于酒精，制成 200毫升的溶液。已知1毫升的溶液有50滴，取1滴滴在水【巩固检测】1、某物质的密度为A. N/

4、 P面上，在水面上形成 0.2平方米的油膜，估算油酸分子的直径。p ,摩尔质量为卩,阿伏伽德罗常数为N,则单位体积中所含分子个数为（）B. N/ 卩C.卩 N/ pD. p N/ 卩2.已知铜的密度为8.9>d03kg/m3，原子量为64,通过估算可知铜中的每个铜原子所占的体积为A. 7x106m3B.1x10 工9 m3.1x1of3D. 8x1o3m33从下列哪一组数据可以算出阿伏加德罗常数 A.水的密度和水的摩尔质量 C.水分子的体积和水分子的质量4某固体物质的摩尔质量为 所含的分子数分别是（）A. N/ M P N/ MC. NA/ M M/p NA（）.水的摩尔质量和水分子的体

5、积.水分子的质量和水的摩尔质量M密度为DP，阿伏加德罗常数为 NA，则每个分子的质量和单位体积内B . M/ Na MN/p D. M/ NA p NA/ M5.阿伏加德罗常数是 Na,铜的摩尔质量是 A. 1 m3铜所含的原子数目是pNA/MC. 1个铜原子的原子质量是 M/NaM铜的密度是p,则下列说法中错误的是（）B . 1 kg铜所含的原子数目是pMD . 1个铜原子占有体积是M/（Nap ）6. 水的摩尔质量为 0.018kg mol,则1cm3水中含有的水分子的个数是多少，1个水分子的质量是多少?7.铁的密度是7.8 X 103kg/m3，有一小块铁的体积是5. 7X 10-8m，

6、这块铁中含有多少个原子?&黄金的密度为19. 3 g/cm 3，摩尔质量为197 g/mol。求：（1）黄金分子的质量；（2）黄金分子的体积；（3）黄金分子的半径。第二节分子的热运动【学习目标】(1)(2)(3)(4)知道并记住什么是布朗运动，影响布朗运动激烈程度的因素，知道布朗运动产生的原因。 知道布朗运动是分子无规则运动的反映。知道什么是分子的热运动，知道分子热运动的激烈程度与温度的关系。通过对布朗运动的观察，发现其特征，分析概括出布朗运动的原因；培养概括、分析能力 和推理判断能力。从对悬浮颗粒无规则运动的原因分析，初步接触到用概率统计的观点分析大量偶然事件的必然 结果。【重点难点

7、】1通过对布朗运动的观察，思考、分析出布朗运动不是外界影响产生的，是液体分子撞击微粒 不平衡性产生的。布朗运动是永不停息的无规则运动，反映了液体分子的永不停息的无规则运动。这一连串结论的得出是这堂课的教学重点。2观察到的布朗运动不是分子运动，但它又间接反映液体分子无规则运动的特点。【学习过程】问题一、教材P5中两个实验属于什么物理现象？这现象说明什么问题？问题二、什么是布朗运动 ？看教科书上图，图上画的几个布朗颗粒运动的路线，这是不是微粒运 动的轨迹？问题三、布朗运动形成的原因是什么？是不是由外界因素影响产生的？(所谓外界因素的影响, 是指存在温度差、压强差、液体振动等等。)问题四、布朗运动有

8、哪几个特点?问题五、布朗运动是悬浮在液体中的固体微粒分子的运动吗？是液体分子无规则运动吗？布朗微 粒是被谁无规则撞击而造成的？布朗运动间接地反映了谁的无规则运动？问题六、表示分子运动剧烈程度的宏观物理量是什么？为什么?【典型例题】1. 关于布朗运动的下列说法中，正确的是 A .布朗运动就是液体分子的热运动B .布朗运动是悬浮在液体中的固体颗粒内的分子的无规则热运动 C .温度越高，布朗运动越激烈D 悬浮颗粒越小，布朗运动越激烈2如图是观察记录做布朗运动的一个微粒的运动路线。从微粒在A点开始记录，每隔30s记录下微粒的一个位置，得到 B、C、D、E、F、G等点，则微粒在75s末时的位置 A .一

9、定在CD连线的中点B .一定不在CD连线的中点C. 可能在CD连线上，但不一定在 CD连线的中点D .可能在CD连线以外的某点3. 在有关布朗运动的说法中，正确的是（A 布朗运动就是分子的运动.B 布朗运动是组成固体微粒的分子无规则运动的反映.C.布朗运动是液体分子无规则运动的反映.D .液体的温度越高，悬浮微粒越小，布朗运动越显著.【巩固检测】1、关于扩散，下列说法中正确的是（B.扩散只存在于相互接触的两种液体之间D.任何两种不同的物质相互接触时都会产生扩散现象A .扩散只存在于相互接触的两种气体之间C.相互接触的固体之间也会产生扩散现象2、 下列现象属于扩散的是（）A .将米粉和面粉揉在一

10、起做成一种食品原料B .放入水中的糖块过一会不见了，而水变甜了C.在高温条件下向半导体材料中掺入其他元素D .放在衣柜内的樟脑丸经过较长时间后变小了3、在较暗的房间里，从射进来的阳光中，可以看到悬浮在空气中的微粒在不停地运动，这些微粒的运动（）A .是由于空气分子对微粒的不平衡性撞击引起的，属于布朗运动B .是由于分子无规则运动引起的扩散现象C.是微粒在重力作用下的自由落体运动D .是由于空气对流和重力引起的运动4、关于布朗运动和扩散现象，下列说法中正确的是（A .布朗运动是由外界影响如震动，对流等引起的B .布朗运动和扩散现象都是分子的无规则运动C.布朗运动和扩散现象都是温度越高越显著D .

11、在一定的条件下，可以使布朗运动和扩散现象停息5、对“热运动”的含义理解正确的是（）A、物体的温度越高，物体运动越快B、物体的温度越高，物体里的分子的无规则运动越激烈C、物体的温度越高，物体里每个分子的无规则运动都越激烈D、大量分子的无规则运动就是热运动6、关于布朗运动，下列说法中正确的是（A .布朗运动就是液体分子的热运动B .布朗运动间接表明液体的分子运动C.悬浮的小颗粒越大，撞击它的分子数越多，布朗运动越激烈D .液体的温度越高，布朗运动越激烈7、下列事例中，属于分子不停地做无规则运动的是A. 秋风吹拂，树叶纷纷落下B. 在箱子里放几块樟脑丸，过些日子一开箱就能闻到樟脑的气味C. 繁华的街

12、道上车水马龙D. 室内扫地时，在阳光照射下看见灰尘飞扬第三节 第3节 分子间的作用力【学习目标】知道分子间存在空隙；且同时存在着引力和斥力，实际表现出来的分子力是引力和斥力的合力。(2) 了解分子力为零时，分子间距离ro的数量级。(3) 知道分子间相互作用力的特点【学习过程】1分子之间有空隙 扩散现象和布朗运动都表明 问题1:哪些事实也可以说明分子间是有空隙的？，同时也反映了2.分子间的作用力深入的研究表明，两个相近的分子之间同时存在着引力和斥力，实际表现出 来的分子力即为两者的合力。为了便于理解，分子间作用力的合力可以用弹簧连 接着的两个小球间的作用力来模拟：拉伸时表现为引力，压缩时表现为斥

13、力。它 们随分子间距离变化的情况可用图 7. 3 - 1表示。问题2、结合分子力作用曲线，总结出分子间相互作用力的特点分 子 斥 力 O 分力rrX分子间距离作用力小于 平衡距离r < r 0等于 平衡距离r = r 0大于 平衡距离r > r 0大于10倍 平衡距离r > 10 r 0引力与斥力大小关系合力3、解释现象根据所学分子力的有关知识，结合实际，勤于观察、善于思考，能解释一些实际现象。如固、 液体难以被压缩，玻璃破碎难以复原，再如高温铸造、电焊、和面、胶粘物块等等，生活中这样的 例子枚不胜举。问题三、以上事实和现象说明了什么？问题四、简述分子动理论的主要内容典例分析

14、例1、关于分子间的相互作用力的以下说法中，正确的是()A. 当分子间的距离r = ro时，分子力为零，说明此时分子间不存在作用力B. 当r >ro时，随着分子间距离的增大分子间引力和斥力都增大，但引力比斥力增加得快，故 分子力表现为引力C. r < ro时，随着分子间距离的增大分子间引力和斥力都增大，但斥力比引力增加得快，故分 子力表现为斥力D. 当分子间的距离 r> 10-9m时，分子间的作用力可以忽略不计例2、两个分子从靠近的不能再近的位置开始，使二者之间的距离逐渐增大，直到大于分子直径的10倍以上，这一过程中关于分子间的相互作用力的下述说法中正确的是(A.分子间的引力和

15、斥力都在减小BC.分子间的作用力在逐渐减小D)分子间的斥力在减小，引力在增大分子间的作用力，先减小后增大，再减小到零例3、对下列现象的解释正确的是 （）A. 两块铁经过高温加压将连成一整块，这说明铁分子间有吸引力B. 定质量的气体能充满整个容器，这说明在一般情况下，气体分子间的作用力很微弱C. 电焊能把二块金属连接成一整块是分子间的引力起作用D. 破碎的玻璃不能把它们拼接在一起是因为其分子间斥力作用的结果【巩固检测】1. 分子间相互作用力由两部分 F引和F斥组成，则错误的是（）A . F引和F斥同时存在B . F引和F斥都随分子间距增大而减小C. 分子力指F引和F斥的合力D.随分子间距增大，F

16、斥减小，F引增大2. 关于分子间相互作用力，以下说法正确的是（）A. 分子间的相互作用力是由组成分子的原子内部的带电粒子间的相互作用而引起的B. 温度越高，分子间的相互作用力就越大C.分子力实质上就是分子间的万有引力D. 分子引力不等于分子斥力时，违背了牛顿第三定律3. 有两个分子，设想它们之间相隔10倍直径以上的距离，逐渐被压缩到不能再靠近的距离，在这过程中，下面关于分子力变化的说法正确的是（）A. 分子间的斥力增大，引力变小B.分子间的斥力变小，引力变大C. 分子间的斥力和引力都变大，只不过斥力比引力变大的快D. 当分子间距离r = ro时，引力和斥力均为零4. 下列现象可以说明分子之间有

17、引力的是（）B .用粉笔写字在黑板上留下字迹.磁体吸引附近的小铁钉）A. 水和酒精混合后的体积小于两者原来体积之和C.正、负电荷相互吸引D5. 分子间同时存在引力和斥力，下列说法正确的是A. 固体分子间的吸引力总是大于排斥力B .气体能充满任何容器是因为分子间的排斥力大于吸引力C. 分子间的吸引力和排斥力都随分子间距离的增大而减小D. 分子间吸引力随分子间距离的增大而增大，而排斥力随距离的增大而减小6 .把两块纯净的铅压紧后，它们会合成一块，而两块光滑的玻璃紧贴在一起，却不能合在一起，其 原因是（）.玻璃分子间不存在相互作用力.玻璃分子运动较缓慢），设甲固定不动，乙逐渐向甲靠A. 两块玻璃分子

18、间距离太大C.铅分子运动较快7. 两个分子甲和乙相距较远（此时它们分子之间的作用力可忽略 近直到不能再靠近的整个过程中，正确的是（）.乙总是克服分子力做功A.分子力总是对乙做正功BC. 先是乙克服分子力做功，然后分子力对乙做功D. 先是分子力对乙做正功，然后乙克服分子力做功&液体和固体很难被压缩，这是因为（）B.分子在不停地做无规则运动.压缩时温度升高，产生膨胀ro,分子间的引力和斥力相互平衡，由此可以判定，在A.分子间斥力随分子间距离减小而剧增C.分子间没有空隙D9 .在通常情况下固体分子间的平均距离为 通常情况下（）A. 固体膨胀时，分子间距增大，分子力近乎为零B. 固体膨胀时，分

19、子间距增大，分子力表现为斥力C. 固体收缩时，分子间距减小，分子力表现为引力D. 固体收缩时，分子间距减小，分子力表现为斥力第4节温度和温标【学习目标】(1)知道什么是状态参量，什么是平衡态。什么是热平衡，什么是热平衡定律。知道温度的表示方法。知道常见温度计的构造，会使用常见的温度计。理解摄氏温标和热力学温标的转换关系。【重难点】摄氏温标和热力学温标【自学质疑】 运动学中我们用位移速度加速度来描述，对于孤立的热力学系统该用什么量来描述呢【学习过程】1. 在物理学中，通常把所研究的对象称为系统。为了描述系统的状态,2. 体积、压强、温度等描述系统状态的物理量，叫做系统的用体积描述它的性质，用压强

20、描述性质，用温度描述性质。3. 如果两个系统相互接触而达到了某个共同性质”，此时我们说两个系统达到了如果两个系统分别与第三个系统达到热平衡，那么这两个系统彼此之间也必定处于热平衡,，也叫这个结论称为4. 两个系统处于热平衡时，它们具有一个共同性质”，我们就把表征这一共同性质”的物理量定义为。如果要定量地描述温度，就必须有一套方法，这套方法就是制作温度计也要先确定温标。5.摄氏温标的规定：把冰水混合物的温度规定为，沸水温度规定为0 C和100 C之间分成100等份,每一等份算做6. 热力学温标：它是国际单位制中七个基本量之一，简称，又称用T表示。单位是,简称，符号为。它与摄氏温标的关系 T= t

21、 + 273.15K例1 细心观察可以发现，常见液体温度计的下部的玻璃泡较大，壁也比较薄，上部的管均匀 而且很细，想一想，温度计为什么要做成这样呢？【巩固检测】.两个物体放在一起彼此接触，它们若不发生热传递，其原因是A.它们的内能相同B. 它们的比热相同C. 它们的分子总动能相同D. 它们的温度相同.下列关于热力学温度的说法中，不正确的是（）A.热力学温度的零度是 273o 15 CB. 热力学温度的每一度的大小和摄氏温度是相同的C. 绝对零度是低温的极限，永远达不到D. 1 C就是1 K.冬天，北方的气温最低可达 -40C，为了测量那里的气温应选用（A、水银温度计B、酒精温度计C、以上两种温

22、度计都可以D、以上两种温度计都不行4. 在25C左右的室内，将一只温度计从酒精中拿出，观察它的示数变化情况是（A.温度计示数上升B. 温度计示数下降C. 温度计示数不变D.示数先下降后上升5、下列有关热力学温度和摄氏温度的关系中，正确的是（A. 10C用热力学温度表示是10KB. 10C用热力学温度表示是263KC. 升高10C用热力学温度表示升高D. 升高10C用热力学温度表示升高6. 常用的温度计是利用液体的 定为0度。10K283K来测量温度的。摄氏温度把标准大气压下的温度规7.体温计的测量范围是，最小刻度值是&一支读数为37O 8C的体温计，不经甩过，先后依次测量两个人的体温，

23、若他们的真实体温分别 是36o 5C和38 C，那么这支体温计的读数依次是9 .液体温度计越精确，则其玻璃泡的容积与细管的容积相差必定越（填“大”或“小”） ，此时玻璃泡里的液体有微小的膨胀，细管里的液柱 10.能不能用体温计作为寒暑表使用？试说明理由。第5节内能【学习目标】(1)知道分子热运动的动能跟温度有关，知道温度是分子热运动平均动能的标志。(2)知道什么是分子的势能；知道改变分子间的距离，分子势能就发生变化；知道分子势能跟物 体体积有关。(3)知道什么是内能，知道物体的内能跟温度和体积有关。能够区别内能和机械能。【自学质疑】 【学习过程】1、 是物体分子平均动能的标志。一个物体温度越高

24、，它的分子的无规则运动越物体的就越大。分子势能的大小是由分子间 决定的。物体内部大量分子做无规则运动所具有的能的总和，叫做物体的 。2. 什么是分子势能？分子势能大小与分子间距离的关系是什么？如下图分子势能变化曲线说明什么问题？分子势能最小值一定为零吗？分子势能的变化与物体体积有什么关系？3物体的内能是物体中所有分子的热运动动能与分子势能的总和。影响物 体内能大小的因素有哪些？他们对内能有什么影响？4.物体的内能与机械能的区别有哪些?例1有甲、乙两个分子，甲分子固定不动，乙分子由无穷远处逐渐向甲靠近，直到不再靠近为止，在这蹙个过程屮，分子锲能対变化情况杲()A.不断增大B 不班减小C先增大后减

25、小D -先减小.麻二曾人2下列说法正确的是()A 分子的动能与分子的势能的和叫做这个分子的内能B.物体内分子势能由物体的温度和体积决定物体的速度增大时,物体的内能增大D.物体的动能减小时，物体的温度可能增加31 g 100 C的水与1 g 100 T的水蒸气胡比较'分于的平均动能与分干的恙动能都和叵B ,C内能別冋.1 g 100 C的水的内能小于 1 g 1004氢气和氧气的质量、温度都相同，在不计分子势能的情况下，下列说法正确的是()分子的总动能不同的水蒸T知内能A.氧气的内能较大B.氢气的内能较大C.两者的内能相等D.氢气分子的平均速率较大【巩固检测】A.1.关于分子势能，下列说

26、法正确的是 （）B.分子间表现为引力时，分子间距离越小，分子势能越大分子间表现为斥力时，分子间距离越小，分子势能越小C.物体在热胀冷缩时，分子势能发生变化物体在做自由落体运动时，分子势能越来越小2.关于物体内能的下述说法中，正确的是（）毎一个符干的动链与分子能知和叫物怵知内能 物休所有分子的动链与分子卅那总和叫物依的内能D.A.B.C,（）B -分子平均动能减小.分¥坍能增曲C分子平均动链不变，分子坍能增泊D -分子平均动能不变.分¥坍能减少4 .两分子相距为r,当r稍增大些（）A分子力一定减小，分¥势龍一定增人c分二力町乾增人也叮能城小，分干势乾一运减力B分子力

27、一定増儿分¥»龍一定减小D.因为不知道r人小，对-分干丿J和分子驴能知变优部无法刿定5.以下说法正确的是（）A.物体的机械能可以为零，而内能不可能为零C.温度越高，物体的内能越大B .温度和质量都相同的物体具有相同的内能.0C的冰的内能比等质量的0C的水的内能大6关于内能和机械能的说法正确的是A.C.物体有内能，必有机械能物体的机械能可以为零，内能却不能为零）.物体的内能为零时，机械能可以不为零一个物怵当它的机械能发牛变化时，其内能也一定发牛变化一个物怵対内能，与它的机械能盗少宵关3. 定质量的0 C的水在凝结成0 C的冰的过程中，体积变大，它内能的变化是A分子平均动链增h

28、分子坍能减少D.光滑水平面上加速运行的物体，由于速度增大，每个分子速度也增大了，所以分子的平均动能增大，内能和机械能都增大7. 温度相同的氧气和氢气，它们的分子平均动能之比为A. 1 : 1B. 8 : 1 C . 1 : 8D.无法确定&由分子间作用力和分子间距离的关系可知A.当r < ro时，r越小，则&越小 B)r > ro 时,r越小，则&越大C.当r = r 0时，Ea最小9.关于物体的内能的下列叙述中，正确的是Ep最小A.物体运动速度越大，其内能就越大C.物体的温度越高，其内能就越大）.物体被举得越高，其内能就越大.以上说法都不对分子动理论分子

29、动 理 论温 度 和 温 标物体是由大量分子组成的分子在做永不停息、无规则运动分子间存在着引力和斥力状态参量平衡态温标分子动能分子势能1010m1026kg分子的大小（数量级）分子的质量（数量级）阿佛加德罗常数 6.02 X 1023mo实验依据：扩散、布朗运动 运动特点：永不停息、无规则温度越高运动越激烈引力、斥力同在，分子力指引力、斥力的合力。F r图线、r0的数量级为10 10m规律：r = r 0,f引f斥,f分=0r vr 0,f分表现为斥力10 r 0> rr > 10 r> r 0,f引0,P描述系统的力学性质V描述系统的几何性质T描述系统的热学性质f斥，f分表现为吸引人、人近似为0, f分为0温度是决定一个系统与另外一个系统 是否达到热平衡状态的物理量摄氏温度热力学温度摄氏温标：单位：C热力学温标：单位： K关系：T=t + 273.15K,也 T = At温度是分子热运动的平均动能的标志分子力做功与分子势能变化的关系 分子势能与物体的体积有关系决定因素：温度、体积、物态和物质的量等 内能不同于机械能铜山区夹河中学高二物理学案姓名班级学