高中物理第1章分子动理论第1节分子动理论的基本观点课件鲁科版选修3_3

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1.1分子动理论的基本观点课件(鲁科版选修3-3)

朗运动越剧烈,布朗运动既不是液体分子的运动,也不是固体
颗粒内分子的运动,但布朗运动却反应了液体分子的无规则
运动,选项C正确.
答案:C
变式训练2:如图所示是用显微镜观察到的悬浮在水中的一
花粉颗粒的布朗运动路线,以微粒在A点开始计时,每隔30 s
记下一位置,得到B､C､D､E､F､G各点,则在第75 s末时微粒所
快动,并且,温度越高,扩散越________.温度越高,布朗运动越剧烈 __________,都说明分子无规则运动的剧烈程度与温度剧烈 __________有关,温度越高,分子运动越__________.因此, 通常把分子的无规则运动叫热运动.
3.分子间存在着相互作用力
(1)分子间同时存在着引力和斥力
数是十分巨大的,这也就具体的说明了物体是由大量分子组
成的,阿伏伽德罗常数NA是连接宏观世界和微观世界的桥梁,
如作为宏观量的摩尔质量M､摩尔体积V､密度ρ 和作为微观
量的分子直径d､分子质量m､每个分子的体积V0,是通过阿伏
伽德罗常数联系起来的.有下面一些关系式:
1 一个分子的质量 m
情况大致相同,颗粒仍处于平衡状态.无规则运动不明显,如
果颗粒足够小,液体分子对颗粒的撞击出现不平衡,这时颗
粒就沿撞击力大的方向运动,而不同时刻,颗粒在哪个方向上受到液体分子的撞击较强是完全偶然的,因而,颗粒的运无规则动也是__________的.
(3)分子的热运动无规则扩散现象和布朗运动都说明分子在永不停息的做________运
立方体模型:把单个分子看作一个小立方体,若分子体积为V,
则分子线度 d 3 V , 不同的物质形态其分子排布不同,对固体､液体而言,可认为分子是紧密排列的,如果物体体积为 V0,分子数为n,则分子体积为

高中物理第1章分子动理论第1节分子动理论的基本观点课件鲁科版选修3-3

实验：用油膜法测量油酸分子的大小
[合作探讨]
图 1-1-8 如图 1-1-8 为油膜法测分子大小的示意图，试根据图片探讨以下问题：
计算方格个数的方法在计算方格的格数时，可以画一个最大的内接矩形，先求出矩形内的格数，再数矩形外轮廓内多于半个的格数和整格数．
2．布朗运动 (1)定义：悬浮在液体中的微粒所做的永不停息的无规则运．动 (2)产生原因：微粒在液体中受到液体分子的撞击不平衡引起的． (3)影响布朗运动的因素 ①颗粒大小：颗粒越小，布朗运动越明显． ②温度高低：温度越高，布朗运动越剧烈． (4)意义：反映了分子在永不停息地做无规则运动．
3．热运动 (1)定义：分子的无规则运动． (2)影响因素：温度越高，分子的无规则运动越剧烈． [再判断] 1．布朗运动的剧烈程度跟温度有关，布朗运动也叫热运动．(×) 2．布朗运动可以用肉眼直接观察．(×) 3．布朗运动反映了分子做永不停息的热运动．(√)
布朗运动中的“颗粒” 1．布朗运动的研究对象是小颗粒，而不是分子，属于宏观物体的运动． 2．布朗小颗粒中含有大量的分子，它们也在做永不停息的无规则运动． 3．液体分子热运动的平均速率比我们所观察到的布朗运动的速率大许多倍． 4．导致布朗运动的本质原因是液体分子的热运动．
分子间存在着相互作用力 [先填空] 1．分子间的引力和斥力是引力存在的，实际表现出的分子力是引力和斥力的合力． 2．分子间的引力和斥力都随分子间距离的增大而减小，随分子间距离的减小而增大，但斥力比同时随距离变化的快． [再判断] 1．当分子间距为 r0 时，它们之间既无引力也无斥力．(×) 2．当物体被压缩时，分子间的引力增大，斥力减小．(×) 3．当分子间的距离大于 10r0 时，分子力可忽略不计．(√)

2020高考物理第1讲分子动理论内能课件鲁科版选修3_3

T33(2)：水银封闭气体的状态变化
T33(2)：玻意耳定律
实验定律、理想气体状态方程、热力学第一定律等。
Ⅰ
实验
用油膜法估测分子的大小(说明：要求会正确使用温度计)
第1讲分子动理论内能
知识排查分子动理论
1.物体是由大量分子组成的 (1)分子的大小 ①分子直径：数量级是_1_0_－__10_m； ②分子质量：数量级是10－26 kg； ③测量方法：__油__膜__法。 (2)阿伏加德罗常数：1 mol任何物质所含有的粒子数，NA＝_6_._0_2_×__1_0_23_mol－1。
3 a＝
Vn，而 V＝4π
4πR2p0NA Mg
3 Mgh p0NA
分子动理论
1.扩散现象、布朗运动与热运动的比较
现象活动主体
扩散现象分子
布朗运动固体微小颗粒
热运动分子
区别
是分子的运动，发生是比分子大得多的颗是分子的运动，不能
在固体、液体、气体粒的运动，只能在液通过光学显微镜直接
微观量的估算
1.宏观量与微观量的转换桥梁作为宏观量的摩尔质量Mmol、摩尔体积Vmol、密度ρ与作为微观量的分子直径d、分子质量m、分子体积V0可通过阿伏伽德罗常数联系起来。如图所示。
2.分子模型
3 (1)球体模型中的直径：d＝
6πV0；
(2)立方体模型中的边长：d＝3 V0。
3.常识性的数据：室温取27 ℃，标准状况下的大气压p0＝76 cmHg、温度T＝273 K、摩尔体积V＝22.4 L。
解析 “PM2.5”是指直径小于或等于2.5微米的颗粒物，PM2.5尺寸大于空气中氧分子的尺寸的数量级，故A错误；PM2.5在空气中的运动是固体颗粒、是分子团的运动，不是分子的热运动，故B错误；PM2.5的无规则运动是由空气中大量无规则运动的分子对其撞击的不平衡引起的，同时受到气流运动的影响，故C正确；倡导低碳生活减少煤和石油等燃料的使用能有效减小PM2.5在空气中的浓度，故D正确；分子做永不停息的无规则的热运动，所以PM2.5必然有分子动能，所以一定有内能，故E正确。答案 CDE

1.1 分子动理论的基本观点课件-2021-2022学年鲁科版（2019）高中物理选择性必修第三册

F
F斥
r
F分 F引
解析：根据图象的规律对比答案就可选出正确答案．
分子的势能
四、物体的内能
地面上的物体,由于与地球相互作用
重力势能
发生弹性形变的弹簧, 相互作用
弹性势能
分子间相互作用
分子势能
分子势能:分子间存在着相互作用力，因此分子间所具有的由它们的相对位置所决定的势能.
分子势能与分子间距离的关系
4.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( CD ) 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，但斥力比引力变化快 D.分子力从零逐渐变大到某一数值后，逐渐减小到零，然后又从零逐渐增大到某一数值.
决定分子势能的因素
1.从宏观上看：分子势能跟物体的体积有关． 2.从微观上看：分子势能跟分子间距离r有关．（1）一般选取两分子间距离很大（ r＞10r0 ）时，分子势能为
零．（2）在r＞r0的条件下，分子力为引力，当两分子逐渐靠近至r0
过程中，分子力做正功，分子势能减小．在r＜r0的条件下，分子力为斥力，当两分子间距离增大至
组成物质的分子永不停息地做无规则运动
1．分子动能：组成物体的分子由于热运动而具有的能叫做分子动能．
2．平均动能：大量分子动能的平均值。
温度的意义
（1）宏观含义：温度是表示物体的冷热程度．（2）微观含义（即从分子动理论的观点来看）:温度是物体内分
子热运动平均动能的标志，温度越高，物体分子热运动的平均动能越大．
2.布朗运动
颗粒小瞬间与微粒撞击的分子数越少撞击作用的的不平衡性越明显

鲁科版高中物理选修(3-3)第1章第1节《分子动理论的基本观点》ppt课件

第1节分子动理论的基本观点
课标定位
课前自主学案
第 1 节
核心要点突破课堂互动讲练知能优化训练
课标定位
学习目标：1.建立分子模型、认识分子动理论的基本观点． 2．掌握油膜法测量油酸分子大小的方法． 3．知道阿伏伽德罗常数及意义，能利用它联系微观量和宏观量． 4．知道布朗运动与分子热运动的区别、理解布朗运动产生的原因． 5．知道分子间作用力的特点和变化规律．重点难点：1.用油膜法测分子的直径． 2．阿伏伽德罗常数的应用． 3．分子间相互作用力的特点．
二、分子永不停息地做无规则运动
Hale Waihona Puke 1．扩散现象所谓扩散现象，指的是不同物质互相接触时彼此进入对方 ____________ 的现象． 2．布朗运动 (1)定义：悬浮在液体(或气体)中的微粒所做无规则运动的永不停息的__________ ． (2)产生的原因：微粒在液体中受到 ________ 液体分子的撞击不平衡引起的． (3)影响布朗运动的因素
特别提醒：无论是球体还是立方体，它们只是模型，并不是分子的真实形状．
二、用油膜法估测分子的大小 1．实验目的：用单分子油膜法估测分子的大小 2．实验原理把一定体积的油酸滴在水面上形成单分子油膜，不考虑分子间的间隙，把油酸分子看成球形模型，计算出 1 滴油酸中含有纯油酸的体积 V 和测出油 V 膜面积 S，通过计算算出油膜的厚度 d，即 d＝ S 就是油酸分子的直径．
5．注意事项 (1)油酸酒精溶液配制好后，不要长时间放置，以免浓度改变，产生误差．油酸酒精溶液的浓 1 度以小于为宜． 1000 (2)实验之前应练习好滴定方法，注射器针头高出水面的高度应在 1 cm 之内． (3)待测油酸液面扩散后又收缩，要在稳定后再画轮廓．扩散后又收缩有两个原因：第一，水面受油酸液滴冲击凹陷后又恢复；第二，酒精挥发后液面收缩．

高中物理第1章分子动理论专题突破课件鲁科版选修33

• 解析扩散现象是指两种不同物质分子彼此进入对方的现象，沙子水泥混合是物质颗粒进入对方，不是扩散现象，A错．布朗运动不是分子运动，但布朗运动是分子运动引起的，故C错．虽然布朗运动与温度有关，但是热运动是指分子永不停息的无规则运动，故D错，综上 A、C、D符合要求．
答案 ACD
• 借题发挥分子太小，在显微镜下也看不到分子及其运动，只能通过宏观现象或其他方法间接“看到”分子的运动．
P0＝ρgh，V＝43π(R＋h)3－43πR3，则 G＝ρgV
代入 ρ＝1.29 kg/m3，P0＝1.0×105 Pa，R＝6.4×106 m，代入上式可得 G≈5×1019 N.
• 答案 5×1019 N
• 借题发挥估算类问题中要挖掘并善于利用已知条件．本题中地球的半径R，地球表面的大气压强，地球表面的空气密度就是该题的已知条件．
• V：物质的体积，Vm：摩尔体积，V0：分子体积 • NA：阿伏伽德罗常数，n：物质的量 • N：分子总个数，ρ：物质的密度 • d：分子直径或分子间距离
则有：(1)ρ＝mV ＝VMm ＝m0/V0，(固体，液体)
(2)N＝NAn＝mm0NA＝VV0NA(固体，液体)
(3)n＝Mm＝用水稀释后取出一滴放在显微镜下观察，如图1 所示，下列说法中正确的是 ( )．
• A．在显微镜下既能看到水分子也能看到悬浮的小炭粒，且
• 水分子不停地撞击炭粒 • B．小炭粒在不停地做无规则运动，这就是所说的布朗运
动
• C．越小的炭粒，运动越明显 • D．在显微镜下看起来连成一片的液体，实际上是由许许
答案 A
2． • 在标准状况下，某同学做一次深呼吸约能吸进4 000 cm3 的空气，据此估算他一次深呼吸吸进空气的分子总数约为多少个？(结果保留一位有效数字)

高中物理第1章分子动理论与气体实验定律第1节分子动理论的基本观点课件鲁科版选择性必修第三册

D.当两种气体分布均匀后,N2分子就不会由下向上运动了
解析扩散现象是指不同物质的分子彼此进入对方的现象,两种物质的扩散
是同时进行的。所以,抽去玻璃板后,N2和H2将同时向上和向下扩散,故选
项C正确,选项A、B错误。当两种气体分布均匀后,分子仍在做热运动,故
选项D错误。
规律方法
1.对扩散现象的认识要注意以下三点:
(1)当r=r0时,f引
=
f斥,分子间的作用力f合为零。
(2)当r<r0时,f引
<
f斥,f合表现为斥力。
(3)当r>r0时,f引
> f斥,f合表现为引力。
(4)当r>10r0时,分子间的作用力变得很微弱,f合可忽略不计。
四、物体的内能
1.分子势能
(1)分子具有由它们的相对位置决定的势能,这种势能称为分子势能。
1.分子之间同时存在着引力
和
斥力 ,其大小与分子间的距离有关。
分子间实际表现出的作用力是引力和斥力的合力。
2.分子间作用力与分子间距离变化的关系如图所示:
可以看出,分子间的引力和斥力都随分子间
距离的增大而减小,随分子间距离的减小而
增大。但斥力比引力变化得快。
3.分子间作用力f与分子间距离r的关系。
(2)温度:温度越高,扩散现象越明显。
(3)浓度差:扩散现象发生的快慢程度还受到“已进入对方”的分子浓度的限
制,当浓度差大时,扩散现象较为明显。
(4)成因:扩散现象不是外界作用(例如对流、重力作用等)引起的,也不是化
学反应的结果,而是分子无规则运动的直接结果,是分子无规则运动的宏观
表现。
2.布朗运动
体中的固体微粒的无规则运动,不是分子的运动,故A错误;分子无规则运动

2019_2020学年高中物理第1章分子动理论第1节分子动理论的基本观点课件鲁科版选修3_3

(1)扩散现象在任何情况下都可以发生，与外界因素无关． (2)当两部分的分子分布浓度相同时，浓度不再变化，宏观上扩散停止，但分子运动并没有停止，这种状态是一种动态平衡.
分子间存在相互作用力 1．分子间有空隙：扩散现象和布朗运动不但说明了分子做无规则运动，同时说明了分子间有空隙，否则分子就不会运动． 2．分子间同时存在着引力和斥力 (1)分子间的引力．固体或液体有一定的体积说明分子间存在着引力．
一、物体由大量分子组成
1．分子的大小 (1)分子直径的数量级为__1_0_－_1_0__m. (2)分子质量的数量级为__1_0_－_2_7_～__1_0_－_2_5 __ kg.
2．阿伏伽德罗常数 (1)定义：1 mol 任何物质含有分子的数目都__相__同___，且为常数．这个常数叫做_阿___伏__伽__德__罗__常__数___． (2)数值：NA＝__6_.0_2_×__1_0_2_3_m_o_l_－_1__． (3) 意义：阿伏伽德罗常数是一个重要的基本常量，它是 ___宏__观__量____与___微__观__量____联系的桥梁．
提示：(1)× (2)× (3)× (4)√
物体是由大量分子组成 1．固、液分子可以理想化地看作一个挨着一个的小球或立方体，两种模型得出的结果稍有不同，但数量级相同． 2．对于气体通常采用立方体模型，表示气体分子所占据的平均空间，而 d 则为分子的平均间距．
3．微观量的估算设阿伏伽德罗常数为 NA，物体的体积为 V，物质的质量为 m，物质的密度为 ρ，摩尔体积为 Vmol，摩尔质量为 M，分子体积为 V0，分子质量为 m0，分子数为 n. (1)分子的质量：m0＝NMA＝ρNVmAol. (2)分子数：n＝mMNA＝VVNmoAl ＝V·MρNA＝ρmVNmAol. (3)固体、液体分子的体积 V0 和直径 d 建立微观模型：分子一个一个紧密排列，将物质的摩尔体积分成 NA 等份，每一等份就是一个分子，每个分子就是一个直径为 d 的小球．所以：V0＝VNmAol＝ρMNA，V0＝16πd3，得 d＝ 3 6πV0.

高中物理第一章第一节《分子动理论的基本观点》教学课件鲁科选修3

NA6.02 10 23mo 1l
2．阿伏加德罗常数是联系微观世界和宏观世界的桥梁．
微观量的估算方法
1、固体或者液体分子的估算方法：
对固体或液体来说，分子间隙数量级远小于分子大小的数量级，所以可以近似认为分子紧密排列，据这一理想化模型，1mol任何固体或液体都含有NA个分子，其摩
尔体积Nmol可以认v为是VNAm个ol分子M 体积m的ol 总和。
解析 :
１．空气分子的平均质量为：
mM NA A62 .0 9 2 11 0 3 2034.8 21 0 26 kg
2．成年人做一次深呼吸所吸入的空气质量为： m 2 4.4 2 5 1 1 0 0 6 0 32 910 3kg 5.8 10 4kg
３．所吸入的分子数为：
Nm m 45 .8 .8 31 1－ 0 0 4 2k 6 kgg 1.212 02 (个 )
NA NA
如果把分子简化成球体，可进一步求出分子的直
径d
d 3 6v
练习：课本P5 3
❖1、纪律是集体的面貌，集体的声音，集体的动作，集体的表情，集体的信念。 ❖2、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。 ❖3、反自我时展示了勇气，自我反思是一切思想的源泉。 ❖4、在教师手里操着幼年人的命运，便操着民族和人类的命运。一年之计，莫如树谷；十年之计，莫如树木；终身之计，莫如树人。 ❖5、诚实比一切智谋更好，而且它是智谋的基本条件。 ❖6、做老师的只要有一次向学生撒谎撒漏了底，就可能使他的全部教育成果从此为之失败。2022年1月2022/1/162022/1/162022/1/161/16/2022 ❖7、凡为教者必期于达到不须教。对人以诚信，人不欺我;对事以诚信，事无不成。2022/1/162022/1/16January 16, 2022 ❖8、教育者，非为已往，非为现在，而专为将来。2022/1/162022/1/162022/1/162022/1/16

高中物理第1章分子动理论第1节分子动理论的基本观点知识导航素材鲁科版选修3-3

第1节分子动理论的基本观点思维激活1.分子用肉眼是看不见的，我们怎样测量它的大小呢？可否根据测量的规律，把大量分子的体积、质量等测出来？可否把分子一个挨一个摆成一层薄膜测出膜的面积计算膜的厚度算出分子的高呢?提示：我们设想组成物质的分子都是球形的，而且同种物质的分子都是一个个大小相同的小球.如果能把某一部分物质的分子一个紧挨一个铺展开来,形成一个“分子地毯”，如下图所示，那么，只要知道这部分物质的体积（V ）和铺展开来的面积（S ），就可以估算出分子油膜的高度.即分子直径D=S V ,分子体积V 1=33)(6161S V D ππ=.油酸分子形成单分子层的示意图2.通常把萝卜腌成咸菜需要几天,而把萝卜炒成熟菜并使之具有相同的咸味只需要几分钟,造成这种差别的重要原因是什么?提示：菜有咸味的原因在于盐分子在其中的扩散，炒菜时的高温有助于盐分子的扩散运动，所以在几分钟内菜就有了咸味.3.把一块洗净的薄玻璃板吊在测力计的下端,使玻璃板水平地接触水面,用手缓慢竖直向上拉测力计,观察测力计读数,想一想,为什么会出现测力计的示数大于玻璃板的重力?提示：由于水和洗净的玻璃板间接触得非常好，足以达到分子引力的作用范围，故水分子和组成玻璃的物质分子之间有分子力的作用.如果玻璃完全在水中,由于玻璃上下两面所受的分子引力相等,此时,测力计的示数应等于玻璃板的重力;当玻璃板要拉离水面的时候,板的下表面要受到水分子吸引力的作用,故此时测力计的示数应大于玻璃板的重力.自主整理一、物体由大量分子组成1．分子的大小（1）油膜法是一种粗略测定分子大小的方法，其方法是把油滴滴到水面上，油在水面上散开，形成__________，如果把分子看成球形，单分子油膜的厚度就可以认为等于______________.(2)如果油滴的体积为V,单分子油膜的面积为S,则分子的大小(即直径)为d=_________.在此忽略了分子间的空隙.(3)一般分子直径的数量级为______________m.物理学中有各种不同的方法测定分子的大小.用不同方法测出的分子大小______________,但数量级______________. 2．阿伏加德罗常数(1)1 mol的任何物质含有的______________相同,这个数叫做______________,其值为______________.（2）如果水的摩尔体积为V，水分子直径为d，假设水分子一个挨一个排列，且不=____________.留空隙，则算出的阿伏加德罗常数NA二、分子永不停息地做无规则运动1.扩散现象所谓扩散现象，指的是不同物质互相接触时____________的现象.特点：（1）从浓度大处向浓度小处扩散；（2）扩散快慢与物质的状态、温度有关.2.布朗运动所谓布朗运动，指的是悬浮在液体中的____________做的永不停息的无规则运动. 特点:(1)永不停息;(2)无规则;(3)颗粒越小,现象越明显;(4)温度越高,运动越激烈.3.热运动分子的无规则运动跟____________有关,这种运动叫热运动.___________越高,分子的热运动越激烈.三、分子间存在着相互作用力1.分子间的引力和斥力是_________存在的，实际表现出的分子力是引力和斥力的__________.2.分子间的作用力与距离的关系.F 引和F 斥都随分子间距离的变化而变化,当分子间的距离增大时,F 引和F 斥都减小,当分子间的距离减小时,F 引和F 斥都___________.(1)r=r 0时,F 引___________F 斥，对外表现的分子力F=0.(2)r<r 0时,F 引___________F 斥，并且随着分子间距离的减小______________力增大得更快,对外表现的分子力F 为___________力.(3)r>r 0时,F 引___________F 斥,并且随着分子间距离的增大___________力减小得更快,对外表现的分子力F 为___________力,它随着距离的增大迅速减小.当分子间距离的数量级大于10-9 m 时,分子力已经变得十分微弱,可以忽略不计了.高手笔记1.计算分子大小的两种模型:对于固体和液体,分子间距离比较小,可以认为分子是一个个紧挨着的,设分子体积为V,则分子直径:d=36 V (球体模型),d=3V (立方体模型).对于气体,分子间距离比较大,处理方法是建立立方体模型,从而可计算出两气体分子之间的平均间距d=3V .2.布朗运动的意义尽管布朗运动本身并不是液体分子的运动，但由于它的形成原因是分子的撞击所致，所以它能反映液体分子的运动特征，这就是布朗运动的意义所在，具体地讲：（1）布朗运动的永不停止，说明分子运动是不停止的.(2)布朗运动路线无规则,说明分子运动是无规则的.(3)布朗运动随温度的升高而越加剧烈,说明分子的无规则运动剧烈程度与温度有关,在宏观上与温度有关的现象表现为热现象.因此,布朗运动的种种特征充分地表明,分子是永不停息地做无规则热运动.3.分子力的变化特点,可借助于“弹簧分子模型”来形象理解，如图1-1-1所示，将分子力与弹簧弹力进行类比，这样借助弹力随距离变化的特点，对分子力的变化规律有一个形象类比的认识，从而达到理解、掌握分子力变化规律的效果.图1-1-1名师解惑1.阿伏加德罗常数的应用剖析：阿伏加德罗常数把摩尔质量、摩尔体积这些宏观物理量与分子质量、分子大小等微观物理量联系起来.例如,如果知道了某物质的摩尔质量M a 和摩尔体积V A ,则可求得:(1)分子的质量:m 0=AA A A N V N M ρ=. (2)分子的体积：V 0=AA A A N M N V ρ= (3)分子的大小；球体模型直径d=306πV ,立方体模型边长为d=30V .(4)物质所含的分子数：N=nN A =A A A A A A N V m N V V N M m ρ== 2.布朗运动与扩散的比较剖析：项目扩散现象布朗运动不同点 ①扩散现象是两种不同物质相互接触时，没有受到外力影响，而彼此进入对方的现象. ①布朗运动是悬浮在液体或气体分子中的微粒所做的无规则运动,而不是液体或气体分子的运②扩散快慢除和温度有关外,还与物体的密度差、溶液的浓度差有关.③它证明了任何物质的分子不论在什么状态下都在做永不停息的无规则运动动②布朗运动的剧烈程度与分子对微粒撞击的不平衡性有关,颗粒越小,撞击的不平衡性越明显,这是布朗运动与扩散现象的不同之处相同点①产生的根本原因相同，也就是分子永不停息地做无规则运动②它们都随温度的升高而表现得越明显3.分子力F与分子间距离r的图象关系和示意图剖析：（1）图象：①如图1-1-2，分子间的作用力跟距离的关系（示意图）图中斥力用正值表示，引力用负值表示，F为斥力和引力的合力，即分子力，F为正值时，表示合力为斥力；F为负值时，表示合力为引力.图1-1-2②研究表明,分子间同时存在着引力和斥力,它们的大小都跟分子间的距离有关.图1-1-2的两条虚线分别表示两个分子间的引力和斥力随距离变化的情形.实线表示引力和斥力的合力即实际表现出来的分子间的作用力随距离变化的情形.（2）示意图图1-1-3①由图1-1-3我们可看到，分子间的引力和斥力随着分子间距离的增大而减小，当两分子间的距离等于r时，分子间的引力和斥力相互平衡，分了间的作用力为零，r的数量级约为10-10 m.(如图1-1-3甲)②当分子间的距离小于r时，引力和斥力虽然都随着距离的减小而增大，但是斥力增大得更快，因而分子间的作用力表现为斥力.（图1-1-3乙）③当分子间的距离大于r时，引力的斥力虽然都随着距离的增大而减小，但是斥力减小得更快，因而分子间的作用力表现为引力（图1-1-3丙），它随着距离的增大迅速减小.当分子间距离的数量级大于10-9m时,分子力已经变得十分微弱,可以忽略不计了.讲练互动【例1】已知汞的摩尔质量为200.5×10-3 kg/mol，密度为13.6×103 kg/m3,则一个汞原子的体积是多少?体积为1 cm3的汞中有多少个汞原子？解析：由汞的摩尔质量和汞的密度，可计算出汞的摩尔体积，然后除以阿伏加德罗常数就可以得出汞原子的体积.1 cm3除以一个汞原子的体积就可求出1 cm3的汞中含有的汞原子数.设汞的摩尔质量为M,密度为ρ,则一个汞原子的体积为：V 0=323331002.6106.13105.200m NM⨯⨯⨯⨯=-ρ又设每立方厘米的汞中的汞原子数为n,则：n=29603104.2101--⨯=V cm =4.1×1022(个). 答案：2.4×10-29 m 3 4.1×1022个绿色通道（1）由宏观量去计算微观量，或由微观量去计算微观量，都要借助阿伏加德罗常数.(2)在计算体积为1 cm 3的汞中含有多少个汞原子时,也可先通过密度计算出1 cm 3的汞的质量,然后除以汞的摩尔质量,求出物质的量,再乘以阿伏加德罗常数,就可得出1 cm 3的汞中含有的汞原子数.(3)对微观量估算时,应注意单位的统一;有效值的取舍;数量级的计算一定要准确. 变式训练1.铜的摩尔质量是6.35×10-2 kg.密度是8.9×103 kg/m 3.求:(1)铜原子的质量和体积;(2)1 m 3铜所含的原子数目;(3)估算铜原子的直径.解析：1 mol 铜含铜原子数目等于阿伏加德罗常数,故铜原子的质量 m=2321002.61035.6⨯⨯=-A mol N M kg=1.05×10-25 kg. 因为铜的摩尔体积V mol =ρmol M ,所以铜原子的体积 V=323321002.6109.81035.6m N M N V A mol A mol ⨯⨯⨯⨯==-ρ =1.19×10-29 m 3.(2)1 m 3铜的物质的量 N=231035.61109.8-⨯⨯⨯=mol M vρ mol=1.4×105 mol 1 m 3铜中含铜原子数n=NN A =1.4×105×6.02×1023个=8.4×1028个.(3)把铜原子看成球体,设其直径为D,则 V=61πD 3,可得 D=329314.31019.166-⨯⨯=πV m=2.8×10-10 m. 答案：(1)19×10-29 m 3 (2)8.4×1028个 (3)2.8×10-10 m【例2】在做用油膜法估测分子大小的实验中,油酸酒精的浓度约为每104 mL 溶液中有纯油酸6 mL.用注射器测得1 mL 上述溶液为75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，用笔在玻璃板上描出油酸的轮廓，再把玻璃板放在坐标纸上，其形状和尺寸如图1-1-4所示，坐标中正方形方格的边长为1 cm.图1-1-4试求：（1）油酸膜的面积是多少cm 2？（2）每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积？（3）按以上实验数据估测出油酸分子的直径.解析：(1)由图1-1-5形状,其中正方形方格87个,用补偿法近似处理,可补19个整小方格,实际占小方格87+19=106个,那么油膜面积S=106×1 cm 3=106 cm 2.(2)由1 mL 溶液中有75滴，1滴溶液的体积751mL 又每104 mL 溶液中有纯油酸6 mL,751mL 溶液中纯油酸的体积 V=4107516⨯mL=8×10-6 mL.(3)油酸分子直径 d=1061086-⨯=S V m=7.5×10-8 m. 答案：（1）106 cm 2 (2)8×10-6 mL (3)7.5×10-8 m绿色通道对“用油膜法估测分子的大小”的实验，不仅要会操作，更要明确此实验的实验原理，在计算油滴体积时，要弄清油酸和酒精的比例，单位体积油酸溶液所含的滴数. 变式训练2.在用油膜法估测分子的大小实验中，现有按体积比为n∶m 配制好的油酸酒精溶液置于容器中，还有一个充入约2 cm 深水的浅盘，一支滴管，一个量管.请补充下述估测分子大小的实验步骤:图1-1-5(1)___________(需测量的物理量自己用字母表示).(2)用滴管将一滴油酸酒精溶液滴入浅盘,等油酸薄膜稳定后,将薄膜轮廓描绘在坐标纸上,如图1-1-5所示.(已知坐标纸上每个小方格面积为S,求油膜面积时,半个以上方格面积记为S,不足半个舍去)则油膜面积为___________.(3)估算油酸分子直径的表达式为d=___________.解析：(1)用滴管向量筒内加注N 滴油酸酒精溶液,读其体积V.(2)利用补偿法,可查得8S.(3)1滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为V′=n m n N V +⨯,油膜面积S′=8S,由d=''S V ,得d=)(8n m NS nV +. 答案：(1)用滴管向量筒内加注N 滴油酸酒精溶液，读其体积(2)8S (3)d=)(8n m NS nV 【例3】如图1-1-6所示是用显微镜观察到的悬浮在水中的一花粉颗粒的布朗运动路线,以微粒在A 点开始计时,每隔30 s 记下一位置,得到B 、C 、D 、E 、F 、G 各点，则在第75 s 末时微粒所在位置一定在CD 连线的中点，对吗？图1-1-6解析：图中每个拐点记录的是微粒每隔一段时间(30 s)的位置,两位置的直线是人为画上的,不是粒子的运动轨迹,在这30 s 内,微粒都做无规则运动,轨迹非常复杂,因此微粒在75 s 的位置由题目条件是无法知道的,它可能在CD 连线的中点,也可能不是.答案：不对绿色通道由于液体分子运动的无规则性,固体小颗粒的运动也没有一定规律,采用闪光照相等形式可以确定研究颗粒在某时刻的位置,但却不能描述其轨迹.变式训练3.如图1-1-7所示的是做布朗运动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30 s 记下小颗粒的位置,得到B 、C 、D 、E 、F 、G 等点，则小颗粒在第75 s 末时位置，以下叙述中正确的是（）图1-1-7A.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 连线上，但不一定在CD 连线中点D.可能在CD连线以外的某点上解析：图中的各点的连线不是微粒的运动轨迹，它是为了表明微粒在做极短促的无定向运动过程中的移动的顺序而做的连线.由以上分析,在第75 s末,小颗粒可能在CD连线上,但不一定在CD中点,也可能在CD连线外的位置.答案：CD【例4】当两个分子之间距离为r时,正好处于平衡状态,下列关于分子间相互作用的引力和斥力的各种说法中,正确的是（）A.分子间距离r<r时,它们之间只有斥力作用B.分子间距离r<r时,它们之间只有引力作用C.分子间距离r<r时,它们既有引力又有斥力的作用,而且斥力大于引力D.两分子间距等于2r时,它们之间既有引力又有斥力,而且引力大于斥力解析：分子间同时存在着引力和斥力,若r=r0,F引=F斥;若r>r,F引>F斥;r<r,F斥>F引，故A、B两项不正确，C项正确.若r=2r0,即r>r;F引>F斥,D项正确.答案：CD 黑色陷阱①F=0是分子力表现为零,此时F引=F斥,不是说没有引力和斥力了.②F为斥力,说明分子力表现为斥力,此时F斥>F引,不是说引力不存在了.③F为引力,也不是说只有引力,而没有斥力.变式训练4.两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.分子间的引力和斥力都在减小B.分子间的斥力在减小，引力在增大C.分子间相互作用的合力在逐渐减小D.分子间相互作用的合力，先减小后增大，再减小到零解析：分子间同时存在着引力与斥力,当距离增大时,二力都在减小,只是斥力减小得比引力快,当分子间距离r<r0时,分子间的斥力大于引力,因而表现为斥力;在r=r时,合力为零;当r>r0时,分子间的斥力小于引力,因而表现为引力;当距离大于10r时,分子间的相互作用力可视为零,所以分子力的变化是先减小后增大,再减小到零.答案：AD体验探究【问题1】“物体是由大量分子组成的”，怎样理解“大量”的含义？导思：可以从分子的大小、质量、一般物体所含的分子数目众多三个层面进行理解. 探究：(1)从分子的几何尺寸的大小来理解,单分子油膜法和离子显微镜都能帮助我们弄清分子直径的数量级为10-10 m;(2)从一个分子的质量的多少来体会.除包含几千个原子的有机物质的大分子外,一般分子质量的数量级为10-27—10-30.(3)从阿伏加德罗常数NA=6.02×1023 mol-1去理解.组成物体的分子是“大量的”：1 mol的任何物质含有6.02×1023个分子，若将0.5 mol的水(9 g)密排成单行,可绕地球赤道30万圈.又例如在标准状况下,每立方厘米的任何气体都含有2.7×1019个分子, 这个数字的巨大可以通过这样一个推算来说明:假设有一个容器的容积是 1 cm3容器里面是绝对的真空,一个分子都没有,如果在器壁上钻一个小孔,使得在 1 s 时间内可以有1亿个氧气分子进入容器,则要使容器中的氧气达到它在标准状况时的密度,所需要的时间是9 000年,可以想象分子的数目是多么的巨大.探究结论:物体是由大量分子组成的.【问题2】当一束阳光照射到教室中时,常常看到入射光束中有悬浮在空气中的微尘在运动,这些微尘的运动是布朗运动吗?导思：关于液体中、气体中悬浮微粒的运动，究其原因可能是多方面的.如流体的流动,浮力、重力等外部环境的影响.也可能是流体分子热运动的撞击而引起的.要注意的是,仅由流体分子撞击而引起的微粒运动才属于布朗运动,并非所有微粒的运动都是布朗运动.再者,布朗运动的原因虽是周围流体分子对微粒撞击的宏观效果,但并非这种碰撞就一定能产生布朗运动.这些肉眼能看到的微尘,从微观的角度看,是相当大的.从研究对象来说,首先不满足布朗运动的条件:从分子运动对它的碰撞分析,由于颗粒较大,空气分子热运动对它各个方向的碰撞几乎抵消,平衡性强.所以,这些微尘的运动不是由于空气分子碰撞它引起的,而是由于受气流的流动、空气浮力和重力的作用等外部原因引起的，不属于布朗运动.探究：(1)布朗运动:原指悬浮在水中的花粉颗粒所做的不停的无规则运动,泛指悬浮在液体中的固体微粒所做的不停的无规则运动.(2)布朗运动不是一个单一分子的运动——单个分子是看不见的,悬浮微粒是由千万个分子组成的.(3)悬浮微粒受到周围液体分子紊乱的碰撞和来自各个方向碰撞效果的不平衡,便不停地做无规则运动.(4)布朗运动间接证明了周围液体分子在永不停息地做无规则运动.探究结论:微尘的运动不是布朗运动.【问题3】设计实验验证:当分子之间距离增大时,分子力随分子距离增大的变化关系是什么?导思：本实验探究的是分子之间的作用力与分子之间距离的关系,我们知道分子力与距离之间有如下关系.(1)当分子间距离为r0时并不是分子间没有引力和斥力;当分子间距为r时,分子并不是静止不动.(2)当分子之间距离r<r时,分子之间的引力和斥力同时增大,但斥力增大得更快一些,故斥力大于引力,此时分子之间呈现出相互的斥力作用(此时引力仍然存在).(3)当分子之间距离r>r时,分子之间的引力和斥力同时减小,但斥力减小得更快一些,故引力大于斥力,此时分子之间呈现出相互的引力作用(此时斥力仍然存在). 分子之间的引和斥力总是同时存在的,且当分子之间距离变化时,引力和斥力同时发生变化,只是斥力变化更快一些.探究：实验器材:弹簧秤、玻璃片、烧杯、水、细线.实验步骤:(1)用细线把玻璃片拴在弹簧秤的下方,读出弹簧秤示数F1;(2)在烧杯中装适量水,把弹簧秤挂着的玻璃片放在烧杯的水面上(不能浸没),读出弹簧秤示数F2;(3)用弹簧秤往上提玻璃,观察其读数变化情况,并记录弹簧秤的最大示数F3.F F1F2F3弹簧秤示数(N) 6 4 8探究结论:分子间的作用外在表现随分子距离的增大而增大,但有一个极限值.教材链接教材P4《论论与交流》结合用油膜估测分子大小的方法，讨论在估测过程中对油膜及分子所做的近似，谈谈这种估测方法有何意义？答：把一滴油酸滴到水面上，油酸在水面上散开形成单分子油膜，如果把分子近似看成球形（近似模型），单分子油膜的厚度就可以认为等于油酸分子的直径，而油酸分子是一个挨一个地排列整齐的，这是简化处理问题的方法，实际上分子结构是很复杂的，分子并不是一个真正的球，分子间也存在空隙，所估算出的分子直径、分子大小，只是一个粗略的数量级.实验时测出油滴的体积V再测出油膜的面积S,就可估算出油酸分子的直径d,公式d=V/S.。