人教版（2019）高中物理选修性必修第三册第1章第1节 分子动理论的基本内容

人教版物理选择性必修3第1章第1节教学设计

课题分子动理论的基本内容单元1学科物理年级高二

物理观念：知道扩散、布朗运动、热运动及分子动理论的基本观点和相关的实验证据。

科学思维：理解物体是由大量分子组成的，理解扩散现象与布朗运动的成因；培养学生分析

学习

问题和解决问题的能力；能用F­r图像解释分子力。

目标

科学探究：通过对布朗运动的探究，学会通过观察物理现象，揭示其本质，得出结论。

科学态度与责任：学会坚持实事求是的态度，用实验方法探究问题，培养探索科学的兴趣。

重点分子动理论的基本内容

难点扩散、布朗运动、热运动的区别

教学过程

教学环节教师活动学生活动设计意图

导入新课如果我们把地球的大小与一个苹果相比，那就

相当于将直径1cm的球与分子相比。可见，分子是

及其微小的。引入新课内容，

我们曾经研究过物体的运动，那么，构成物体阅读课本让学生更好的了

的微小分子是怎么运动的呢？解分子的大小

讲授新课一、物体是由大量分子组成的

提出问题：这里所说的分子与化学中所说的分

子有何不同?思考物理中所理解物理中只研

化学中讲的分子是：保持物质的化学性质的最说的分子与化究分子的运动和

小微粒。学中分子的区力的性质，有别

物理中所说的分子指的是：做热运动时遵从相别。于化学中的分

同规律的微粒，包括组成物质的原子、离子或分子。子。

阿伏加德罗常数NA：1摩尔（mol）任何物质

所含的微粒数叫做阿伏加德罗常数.

231

NA6.0210mol

阿伏加德罗常数是联系微观世界和宏观世界

的桥梁

通过实验现象让

观察所出现的学生更直观的感

二、分子热运动

现象并回答以受分子的运动。

演示实验1：打开香水瓶

下问题。

演示实验2：将红墨水滴在冷水和热水里。

阅读教材、回提高学生的课堂

答问题。参与度。

问题①：什么是扩散现象？

不同的物质能够彼此进入对方的现象

问题②：扩散现象产生的原因？

物质分子的永不停息的无规则运动

问题③：影响扩散快慢的因素是什么？

温度。生产半导体器件时，需要在纯净的半导

体材料中掺入其他元素，这就是在高温条件下通过

分子的扩散来完成的

演示实验3：用显微镜追踪炭粒的运动。

问题①：什么是布朗运动？

悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动。通过实验让学生

问题②：布朗运动是怎样产生的？观察所出现的体会布朗运动指

大量液体分子不停地做无规则运动时，对悬浮现象并回答以的并不是分子的

在其中的微粒撞击作用不平衡。下问题。运动，而是液体

问题③：布朗运动反映了谁的运动？中悬浮的微粒的

布朗运动本身不是液体分子的无规则运动，但运动。

它间接地反映了液体分子永不停息地做无规则运

动。

问题④：追踪一粒炭粒，每隔一段时间记下

它们的位置，用折线分别依次连接这些点，折线是

否为炭粒的运动径迹？是否为水分子的运动径

迹？

均不是。

问题⑤：布朗运动的快慢与哪些因素有关？对学生的回答进

布朗运动的快慢与温度、颗粒大小有关。行点评总结，帮

总结：在扩散现象中,温度越高，扩散得越快。助学生更好的理

观察布朗运动，温度越高，悬浮微粒的运动就越明解本节课的重难

显。点。

可见,分子的无规则运动与温度有关系，温度越

高，这种运动越剧烈。因此，我们把分子这种永不

停息的无规则运动叫作热运动(thermalmotion)。温

度是分子热运动剧烈程度的标志。

课堂练习1、(多选)关于扩散现象和布朗运动，

下列说法正确的是()

A．扩散现象和布朗运动都是分子的无规则运

动加深学生对新

B．扩散现象和布朗运动没有本质的区别知识点的理

C．扩散现象宏观上可以停止，但微观上分子解，强化记忆。

无规则运动依然存在

D．扩散现象和布朗运动都与温度有关

解析：扩散现象是由于分子的无规则热运动而

导致的物质的群体迁移，当物质在某一能到达的空

间内达到均匀分布时，这种宏观的迁移现象就结束

了，但分子的无规则运动依然存在。布朗运动是由

于分子对悬浮微粒的不均匀撞击所致，它不会停

止，这两种现象都与温度有关，温度越高，现象越

明显；布朗运动是液体分子无规则运动的反映。

答案：CD

知识归纳：布朗运动和扩散现象的比较

总结布朗运动更好的认识扩散

与扩散现象的现象和布朗运动

区别和联系。

三、分子间的作用力

演示：向A、B两个量筒中分别倒入50mL的

水和酒精，然后再将A量筒中的水倒入B量筒中，

观察混合后液体的体积。它说明了什么问题?

观察实验现更直观的展示分

象，总结结论。子间有空隙。

分子间存在着空隙

水和酒精混合后的总体积变小不。这表明液体

分子间存在着空隙。再如，压在一起的金块和铅块，

各自的分子能扩散到对方的内部，这表明固体分子

之间也存在着空隙。分子间有空隙，大量分子却能

聚集在一起，这说明分子之间存在着相互作用力。

当用力拉伸物体时，物体内各部分之间要产胜

反抗拉伸的作用力，此时分子间的作用力表现为引

力。

当用力压缩物体时，物体各部分之间会产生反

抗压缩的作用力，此时分子间的作用力表现为斥

力。

思考：分子之间的引力或斥力都跟分子间距离

引出分子间的作

有关,那么,它们之间有怎样的关系呢?

用力。

思考分子

间作用力与分

子间距离的关

系。

1、当r<r0时，F引<F斥，分子力表现为

斥力．

2、当r=r0时，F引＝F斥，分子力F＝0，处于

平衡状态.

根据分子

3、当r>r0时，F引>F斥，分子力表现为引力．

间作用力与分

4、分子间的引力和斥力随分子间距离的增大子间距离的关

而减小。斥力变化的更快一些。系图像，分析

当分子间距离

课堂练习2、分子间相互作用力由两部分F引

当r<r0时、当

时、当

和F斥组成，则（）r=r0r>

r0时，分子间

Ａ．F引和F斥同时存在；的作用力分别

是那种类型。

Ｂ．F引和F斥都随分子间距增大而减小；

Ｃ．F引和F斥都随分子间距增大而增大；提高学生对问题

Ｄ．随分子间距增大，F斥减小，F引增大。的分析能力，锻

解析：分子间的引力和斥力随分子间距离的增炼学生的科学思

大而减小。斥力变化的更快一些。维。

答案：AB

四、分子动理论

分子动理论的基本内容:

①物体是由大量分子组成的；

②分子在做永不停息的无规则运动；

③分子之间存在着相互作用力。

在热学研究中常常以这样的基本内容为出发

点,把物质的热学性质和规律看作微观粒子热运动

的宏观表现。这样建立的理论叫作分子动理论。

课堂练习3、(多选)关于分子动理论，下述说法加强对前

面的知识点的

正确的是()

理解。

A．物体是由大量分子组成的

B．分子永不停息地做无规则运动

C．分子间有相互作用的引力或斥力

D．分子动理论没有实验基础

答案：D

拓展提高课堂练习4、当氢气和氧气的质量和温度都相

同时，下列说法中正确的是()

A．两种气体分子的平均动能相等

B．氢气分子的平均速率大于氧气分子的平均完成拓展提高巩固知识点，加

速率练习。强理解和记忆。

C．氢气分子的平均动能大于氧气分子的平均

动能

D．两种气体分子热运动的总动能不相等

解析：温度相同，两种气体分子的平均动能相

等。

因两种气体分子的质量不同，而分子的平均动

能相等，所以分子质量大的(氧气)分子平均速率小。

由于两种气体的摩尔质量不同，物质的量不同

(质量相同)，分子数目就不等，故总动能不相等。

答案：ABD

课堂练习5、下列关于热运动的说法正确的是

()

A．热运动是物体受热后所做的运动

B．0℃的物体中的分子不做无规则运动

C．热运动是单个分子的永不停息的无规则运

动

D．热运动是大量分子的永不停息的无规则运

动

解析：分子的热运动永不停息，因此0℃的物

体中的分子仍在做无规则运动。

热运动是大量分子所做的无规则运动，不是单

个分子的无规则运动。

答案：D

课堂练习6、(多选)如图所示是做布朗运动的

小颗粒的运动路线记录的放大图，以小颗粒在A点

开始计时，每隔30s记下小颗粒的一个位置，得到

B、C、D、E、F、G等点，关于小颗粒在75s末时

的位置，以下叙述中正确的是()

A．一定在CD连线的中点

B．一定不在CD连线的中点

C．可能在CD连线靠近C的位置

D．可能在CD连线上，但不一定是CD连线

的中点

解析：记下颗粒的一个位置，其连线并不是小

颗粒运动的轨迹，所以粒子的具体位置无法确定。

答案：CD

课堂练习7、如图所示，设有一分子位于图中

的坐标原点O处不动，另一分子可位于正x轴上不

同位置处，图中纵坐标表示这两个分子间分子力的

大小，两条曲线分别表示斥力或引力的大小随两分

子间距离变化的关系，e为两曲线的交点，则下列

说法正确的是()

A．ab线表示引力，cd线表示斥力，e点的横

坐标约为10－15m

B．ab线表示斥力，cd线表示引力，e点的横