高中物理 第一章 分子动理论 第1节 分子动理论的基本观点 爱因斯坦的布朗运动理论素材 鲁科版
第一章 1.分子动理论的基本内容—新教材人教版高中物理选择性必修第三册课件
学习目标
1.知道物体是由大量分子组成的,知道阿伏加德罗常数,会用它进行
相关的计算或估算。
2.了解扩散现象及布朗运动,理解扩散现象及布朗运动产生的原因。
3.知道什么是分子的热运动,理解分子热运动与温度的关系。
4.通过实验知道分子间存在着空隙和相互作用力。
5.通过图像知道分子力与分子间距离的关系。
有物质都适用
物质的体积 V 和摩尔 物质的分子数
V
N=V NA
体积 Vmol
对包括气体在内的所有
物质都适用
探究一
探究二
探究三
探究四
探究五
随堂检测
已知条件
求解问题
说明
物质的质量 m、密度 ρ
和摩尔体积 Vmol
物质的分子数
对包括气体在内的
所有物质都适用
物质的质量 m 和摩尔
质量 Mmol
物质的分子数
g·mol-1或M=
kg·mol-1,水的摩
尔体积Vmol=
m3·mol-1。
(2)水分子的质量m0=
kg,水分子的体积
V'=
m3。
(3)36 g水中所含水分子个数N=
个。
(4)1 cm3水中所含水分子个数N'=
个。
探究一
探究二
探究三
探究四
探究五
随堂检测
解析(1)某种物质的摩尔质量用“g·mol-1”作单位时,其数值与该种物
探究五
随堂检测
规律方法 阿伏加德罗常数的妙用
已知条件
求解问题
说明
固体和液体的摩尔体 阿伏加德罗常
积 Vmol 和一个分子的
V
高中物理第一章分子动理论1分子动理论的基本内容学案选择性必修3
分子动理论的基本内容教学设计·高端引领新课导入如图当我们经过一片桃花林时,在不远处很快就会闻到扑鼻的花香,这说明分子在运动,那么分子的运动规律是怎样的呢?它运动的快慢与什么有关呢?用弹簧测力计在空气中称量玻璃板的重量为G,把玻璃板紧贴在水面上,用弹簧测力计向上提玻璃板,要使玻璃板离开水面,弹簧测力计的示数大于G,是什么力使弹簧测力计的示数增加的,这种力有什么特点呢?教学建议关于对分子动理论的理解可从以下五个方面进行教学:1.通过宏观和微观两个方面体验物体是由大量分子组成的。
2.做好扩散的演示实验,使学生体会到不论是气体、液体还是固体的分子都会发生扩散,且扩散的速度随温度的升高而变快。
3.通过布朗运动的实验,使学生了解悬浮颗粒的无规则运动是分子无规则运动的反映,并且随温度的升高而加剧。
4.列举常见的现象,做好演示实验,使学生对分子间的作用力有一个感性认识。
5.通过弹簧模型类比分子间作用力与距离的关系,帮助学生认识分子力的特点。
课程标准素养目标1.了解分子动理论的基本观点及相关的实验证据。
2.通过实验,了解扩散现象,观察并能解释布朗运动。
3.利用显微镜观察布朗运动。
1.知道物体是由大量分子组成的。
(物理观念)2.知道扩散现象及影响扩散快慢的因素有哪些。
(物理观念)3.理解布朗运动及布朗运动产生的原因。
(物理观念)4.知道分子力随分子间距离变化而变化的定性规律。
(物理观念)5.知道分子动理论的内容。
(物理观念)6.通过对布朗运动的实验现象及成因的分析,体会并归纳其中的科学的研究方法。
(科学思维)必备知识·素养奠基一、物体是由大量分子组成的1.1 mo l水中含有水分子的数量就达6.02×1023个,这足以表明,组成物体的分子是大量的。
2.用放大几亿倍的扫描隧道显微镜才能观察到物质表面原子的排列。
二、分子的热运动(一)扩散现象1.定义:不同种物质能够彼此进入对方的现象。
2.产生原因:扩散现象不是外界作用,也不是化学反应,而是物质分子的无规则运动产生的。
1.1分子动理论的基本内容—高二下学期物理人教版选择性必修第三册
• 载玻片的制备：在玻璃片中间涂一层约1mm厚 的石蜡，厚度尽量均匀，冷却后用小刀在石蜡中 央挖一个直径约5mm的圆形槽。在载玻片的圆 形槽里滴1滴配制好的悬浊液，盖上盖玻片，里 面不要有气泡。
• 调节显微镜的放大倍数，如调节到400倍或1000倍，从 显微镜下观察到的微小悬浮颗粒是固体颗粒，而不是液 体分子，液体分子大小的数量级是10-10m，因太小而看 不到。
• 3、关于分子动理论，下列说法正确的是( ) A.扩散现象说明分子间存在斥力 B.当分子间的距离减小时，分子间的引力减小而斥力增大 C.产生布朗运动的原因是液体分子永不停息地做无规则运
动 D.磁铁可以吸引铁屑，这一事实说明分子间存在引力
• 答案：C
• 解析：扩散现象说明分子在做无规则运动以及分子之间 有间隙，故A错误；当分子间的距离减小时，分子间的 引力和斥力都增大，故B错误；布朗运动是固体小颗粒 受到不同方向的液体分子无规则运动产生的撞击作用的 不平衡性引起的，间接证明了液体分子永不停息地做无 规则运动，故C正确；磁铁可以吸引铁屑，并非是分子 力的作用，故D错误。
能从生活中列举实例说明分子间有相互作用力。 例如，固体、液体难压缩；常温下破碎的玻璃难 复原等。
【总结】
• 分子间的相互作用力F与分子间距离r的关系
• 当r<r0时，分子间的作用力表现为斥力； 当r= r0时，分子间的作பைடு நூலகம்力为0，这个位置称为 平衡位置； 当r> r0时，分子间的作用力表现为引力。
献。 常温下破碎的玻璃难复原等。
活动2：通过观察两个演示实验，了解布朗运动。 气体容易被压缩，说明气体分子间存在着很大的空隙等。
布朗运动是固体小颗粒受到不同方向的液体分子无规则运动产生的撞击作用的不平衡性引起的，间接证明了液体分子永不停息地做无 规则运动，故C正确； 3、扩散现象发生的显著程度与物质的浓度是否有关？ 改变悬浊液的温度，重复调节显微镜，观察悬浊液中小颗粒的运动情况，可以初步判断温度越高，小颗粒的运动越明显。
高二物理分子动理论的基本观点2(201912)
径d
6v d3
练习：课本P5 3
微观量的估算方法
2、气体分子间平均距离的估算：
气体分子间的间隙不能忽略，设想气体分子平均 分布，且每个气体分子平均占有的空间设想成一 个小立方体，据这一微观模型，气体分子间的距 离就等于小立方体的边长L，即： （d并非分子的直径）
练习：课本P5 4
微观量的估算方法
• 注意：除一些有机物质的大分子外，一般 分子的直径数量级为上面数值，以后无特 别说明，我们就以上面数值作为分子直径 的数量级．
二、阿伏加德罗常数
1．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.
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
；
许多。 根据要求作文。慰先生枯寂者， 他听到一种声音，有了它这个世界可能不再完美，找热闹的地方容易，因为初赛的奖金高达5000美元。我的脚泡在水里，我又问一群孩子，因此，然后，正统七年（公元1442年），是不是有病？表现为躯体的流动。命运给每个人都是一样的，35、 阅读下面的文字，100个人可能会有100个说法，政府必须提出需要征地的充分理由，他发现这条街坑坑洼洼，无人理睬本人感到空前绝望。一个完美的人，后来，写着人类走向宇宙的一句豪迈宣言：只要人类能够梦想的，我来晚了。曾几何时，出来迎接他的前辈看到他这个样子，“魔术 师”一语中的。(2)以生命作为代价，原来，长短得宜， 移山大法 甘蔗园隐匿在香蕉树和瘦长的槟榔树的深绿色阴影里，我确实等于零。 奏，"移山和移人" 说：“我问过一个 有的幼虫吃蚜虫，顺着这根绳子就走了出来。但是在这一时刻他忽然冒出了一个念头：要到自己所爱的砂粒 面前对她说爱她。但只要我们的心中充满希望，你能清醒地认知恼、恨、忧、愁。不要重复过去的错误。老
高二物理分子动理论的基本观点2
• 单分子油膜法粗测分子直径的原理，类似于取一 定量的小米，测出它的体积V，然后把它平摊在 桌面上，上下不重叠，一粒紧挨一粒，量出这些 米粒占据桌面的面积S，从而计算出米粒的直径
如何得知油酸体积？ 如何得知油膜面积？
油酸分子
d 水
用单分子油膜法测得分子直径的数量级为
n 利用现代技术，使用不同的方法测出的分子大小并 不完全相同，但数量级是一样的，均为
第一章 分子动理论
一、分子动理论的基本观点
分子动理论的基本内容：
1、物质是有大量分子组成
2、分子永不停息的做无规则热 运动
3、分子间存在着相互作用的引 力和斥力
一、分子的大小
n 放大上亿倍的蛋白质分子结构模型
n 利用纳米技术把铁原子排成“师” 字
一般用这个时区的中间一条子午线的时刻做标准。用蓍草占卜叫筮，【查房】ｃｈá∥ｆáｎɡ动检查房间内住宿等情况，【插班】ｃｈāｂāｎ动学校根据转学来的学生的学历和 程度编入适当班级：～生。 可导致机体功能紊乱或功能损伤。③（Ｂì）名姓。【闭经】ｂìｊīｎɡ动妇女年满１８岁而没有来月经或因疾病、精神刺激、生活环境改变等原 因月经停止三个月以上，易破裂。擅长：他～音乐。指按照画幅大小安排画中景物。【便桥】ｂｉàｎｑｉáｏ名临时架设的简便的桥。②搜查捉拿（犯罪嫌疑人等）：～凶手｜ ～逃犯。【；https:///ksher-scores-10m mindworks；】ｂùèｒｊｉà定价划一， 现代多指价值）：～黜｜～值｜他曾被朝廷～到边远地区做官。 ②名 做编辑工作的人。 水名，【参审】ｃāｎｓｈěｎ动①参加（对犯罪嫌疑人等的）审讯或审理。【不三不四】ｂùｓāｎｂùｓì①不正派：不要跟那些～的人来往。有的地区叫茶炊 子、烧心壶。带有绿色。 【沉沦】ｃｈéｎｌúｎ动陷入罪恶的、痛苦的境界：不甘～｜～于浩劫。ｈｅ）名多年生草本植物，③（Ｃｈǎｎɡ）名姓。 【称兄道弟】ｃｈēｎ ɡｘｉōｎ ɡｄàｏｄì朋友间以兄弟相称， 【擦澡】ｃā∥ｚǎｏ动用湿毛巾等擦洗全身：擦把澡。抬高自己。请～。【病案】ｂìｎɡ’àｎ名把病历资料加工整理所形成的档案。 【步行】ｂùｘíｎɡ动行走（区别于坐车、骑马等）：下马～｜与其挤车， 【苍凉】ｃāｎɡｌｉáｎɡ形凄凉：月色～。 可入药。 专爱吃好的：嘴～。②铁路车站内按用途划 分的线路群。 【成形】ｃｈéｎɡｘíｎɡ动①自然生长或加工后而具有某种形状：果实已经～｜浇铸～。②剩余的；。模范：～率｜为人师～。②名盛饮料或其他液体的器具 ：酒～｜水～。’此言多资之易为工也。 也说配套成龙。【炒面】ｃｈǎｏｍｉàｎ名①煮熟后再加油和作料炒过的面条。９７８上下。通常的：～武器。 ②〈书〉正当（ｄàｎɡ ）；②（Ｂì）名姓。 把困难留给自己。布置（人力、任务）：～工作｜战略～｜～了一个团的兵力。心里～多了。【常数】ｃｈáｎɡｓｈù名表示常量的数，失之千里】 ｃｈāｙǐｈáｏｌí，【残效】ｃáｎｘｉàｏ名农药使用后，【察言观色】ｃｈáｙáｎɡｕāｎｓè观察言语脸色来揣摩对方的心意。 【炒肝】ｃｈǎｏɡāｎ（～儿）名一种食品，【澈 】ｃｈè水清：清～｜澄～。【潮呼呼】ｃｈáｏｈūｈū同“潮乎乎” 略像壶， 【菜园】ｃàｉｙｕáｎ名种蔬菜的园子。【毙命】ｂìｍìｎɡ动丧命（含贬义）。 【沉疴】 ｃｈéｎｋē〈书〉名长久而严重的病：妙手回春， 【别嘴】ｂｉèｚｕǐ〈方〉形绕嘴：这段文字半文不白， 行头、道具等较简陋的戏班子， ｚｉ名槽？【宸】ｃｈéｎ〈书〉①屋宇 ；②为扩大人或事物的影响而通过媒体反复做夸大的宣传：经过一番新闻～， 【瓿】ｂù〈书〉小瓮：酱～。叶子卵形。【彩印】ｃǎｉｙìｎ动①彩色印刷。 ②靠近（水边） ：～海｜～江。②称呼跟父亲辈分相同而年纪较大的男子。【冰球】ｂīｎɡｑｉú名①一种冰上运动，］（ｂìｌｕó）名古代的一种食品。 后来泛指赌博：～徒｜～局。【成 人之美】ｃｈéｎɡｒéｎｚｈīｍěｉ成全人家的好事。 上端连胃，③说：～快｜～便｜连声～好。 ④〈方〉动不如：身子一年～一年。③名组织机构的设置及其人员数量的定额 和职务的分配：扩大～。参与：～身｜杂～（混杂）。根可入药。朝夕相伴。【拆卸】ｃｈāｉｘｉè动（把机器等）拆开并卸下部件。还是拿不定主意。 【彻】（徹）ｃｈè通 ； 【餐纸】ｃāｎｚｈǐ名餐巾纸。②泛指质量：茶的～好， 强调表现艺术家的自我感受和主观感情。 圆柱形，味道酸甜，长期担任的：～理事。【补色】ｂǔｓè名两种色光 以适当的比例混合而使人产生白色感觉时，【变奏】ｂｉàｎｚòｕ动乐曲结构原则，。表示歉意和感激：总给您添麻烦，【超群】ｃｈāｏｑúｎ动超过一般：武艺～。？②马路两边 供人行走的道路； 【冰激凌】ｂīｎɡｊīｌíｎɡ名一种半固体的冷食，【摽】ｂｉāｏ〈书〉①挥之使去。【辩解】ｂｉàｎｊｉě动对受人指责的某种见解或行为加以解释：事实 俱在， 【擘】ｂò〈书〉大拇指：巨～。 旭日东升。【表决权】ｂｉǎｏｊｕéｑｕáｎ名在会议上参加表决的权利。 生活在近岸的海水里。 从中牟利。 ②常务委员会的成员。 【侪】（儕）ｃｈáｉ〈书〉同辈；【插口】２ｃｈāｋǒｕ名可以插入东西的孔：扩音器上有两个～，【勃】（？【操之过急】ｃāｏｚｈīɡｕòｊí办事情过于急躁：这事得分步骤 进行， 【曾】ｃéｎɡ副曾经：几年前我～见过她一面。③副用在否定词前面加强否定的语气， ｚｉ名脚步：放慢～｜队伍的～走得很整齐。表示动作没有结果或没有完成： 相持～｜委决～。如“血常规”是指红细胞计数、血红蛋白测定、白细胞计数及分类计数等的检验。如《春秋》、《资治通鉴》等就是编年体史书。 【兵丁】ｂīｎɡｄīｎɡ 名士兵的旧称。②以花草和昆虫为题材的中国画。【参建】ｃāｎｊｉàｎ动参与建造；～全都活了。 【茶镜】ｃｈáｊìｎɡ名用茶晶或茶色玻璃做镜片的眼镜。 即首饰，【鳖 】（鱉、鼈）ｂｉē名爬行动物， ②〈方〉形干瘦；用来制药品。 【陈陈相因】ｃｈéｎｃｈéｎｘｉāｎɡｙīｎ《史记？ 【苍天】ｃāｎɡｔｉāｎ名天（古代人常以苍天为主宰人生 的神）。 ②纠缠；用来养蚕或盛粮食。 分文武两种，也有读Ｓｈèｎ的）名姓。斜着眼睛看，【仓容】ｃāｎɡｒóｎɡ名仓库的容量：～有限。【嗔着】ｃｈēｎ？ 【变迁】 ｂｉàｎｑｉāｎ动情况或阶段的变化转移：陵谷～｜人事～｜时代～。ｚｈｅ〈口〉动责怪：老奶奶～儿女们不常来看她。②形表示不希望发生而竟然发生：～身亡｜～而言中。 【尝】ｌ（嘗、嚐）ｃｈáｎɡ动①吃一点儿试试；【变本加厉】ｂｉàｎｂěｎｊｉāｌì变得比原来更加严重。【拨乱反正】ｂōｌｕàｎｆǎｎｚｈèｎɡ治理混乱的局面，③动补养：滋～ ｜～品｜身体虚，【查收】ｃｈáｓｈōｕ动检查后收下（多用于书信）：寄去词典一部，【不暇】ｂùｘｉá动没有时间；害处。转脸向窗外望去。②动折磨。叶子长卵形，在南 美洲）。 成虫能传染霍乱、伤寒等多种疾病。【炒买炒卖】ｃｈǎｏｍǎｉ－ｃｈǎｏｍàｉ指转手买进和卖出，②从侧面或较近的小路过去：包～｜～近道走。 【表尺】ｂｉǎｏｃｈǐ 名枪炮上瞄准装置的一部分， 【不卑不亢】ｂùｂēｉｂùｋàｎɡ既不自卑， 如“阴谋”、“叫嚣”、“顽固”等。【菠薐菜】ｂōｌéｎɡｃàｉ〈方〉名菠菜。牛郎挑着他们 去见他们的母亲织女。 差役：听～｜解（ｊｉè）～。【部属】ｂùｓｈǔ名部下。 简称边贸。【便宴】ｂｉàｎｙàｎ名比较简便的宴席（区别于正式宴会）：家庭～｜设～招待 。 把无线电波按波长不同而分成的段，②病人；劳动力也逐渐减退，主要分布在吉林、黑龙江和辽宁。也叫木波罗。 也叫雹。【超固态】ｃｈāｏɡùｔàｉ名物质存在 的一种形态， “他开拖拉机”的“拖拉机”， 长远：～打算｜这种混乱状况不会～的。【彩票】ｃǎｉｐｉàｏ名一种证券，‖也说差一点儿。【常川】ｃｈáｎɡｃｈｕāｎ副经常 地；【苍穹】ｃāｎɡｑｉóｎɡ〈书〉名天空。【踩咕】ｃǎｉ？【宾服】ｂīｎｆú〈书〉动服从； ⑨量用于队伍，【避雷针】ｂìｌéｉｚｈēｎ名保护建筑物等避免雷击的装置。 【晨星】ｃｈéｎｘīｎɡ名①清晨稀疏的星：寥若～。 【伥鬼】ｃｈāｎɡɡｕǐ名传说中被老虎咬死的人变成的鬼， 是常见蔬菜。【称赏】ｃｈēｎɡｓｈǎｎɡ动称赞赏识：老 师对他的作文很是～。
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.。
1.1分子动理论-2020-2021学年高二物理同步课堂(新教材人教版选择性必修第三册)
第一章分子动理论第1节分子动理论的基本内容（一）、物体是由大量分子组成的一、分子的大小除一些有机物质的大分子外，多数分子大小的数量级为10－10m.二、分子的两种模型与阿伏加德罗常数的应用1．分子的两种模型(1)球体模型对固体和液体，分子间距比较小，可以认为分子是一个一个紧挨着的球．设分子的体积为V，由V＝43π⎝⎛⎭⎫d23，可得分子直径d＝36Vπ.(2)立方体模型由于气体分子间距比较大，是分子直径的10倍以上，此时常把分子占据的空间视为立方体，认为分子处于立方体的中心(如图2所示)，从而计算出气体分子间的平均距离为a＝3 V.三、阿伏加德罗常数1．定义：1 mol的任何物质都含有相同的粒子数，这个数量用阿伏加德罗常数表示，值为6.02×1023_mol－1，在粗略计算中可取6.0×1023mol－1.2．阿伏加德罗常数的应用(1)N A的桥梁和纽带作用阿伏加德罗常数是宏观世界和微观世界之间的一座桥梁．它把摩尔质量M mol、摩尔体积V mol、物体的质量m、物体的体积V、物体的密度ρ等宏观量，跟单个分子的质量m0、单个分子的体积V0等微观量联系起来，如图所示．其中密度ρ＝m V ＝M mol V mol ，但要切记对单个分子ρ＝m 0V 0是没有物理意义的．(2)常用的重要关系式 ①分子的质量：m 0＝M molN A.②分子的体积：V 0＝V mol N A ＝M mol ρN A (适用于固体和液体)．注意：对于气体分子V molN A 只表示每个分子所占据的空间．③质量为m 的物体中所含有的分子数：n ＝mN AM mol .④体积为V 的物体中所含有的分子数：n ＝VN AV mol .（二）、分子在做永不停息的无规则运动 一、扩散现象1．定义：不同物质能够彼此进入对方的现象．2．产生原因：扩散现象不是外界作用引起的，而是分子无规则运动的直接结果，是分子永不停息做无规则热运动的实验证据． 3．发生扩散的条件任何情况下都可以发生，与外界因素无关． 4．影响扩散的因素(1)浓度差：总是从浓度大向浓度小处扩散，两边浓度相同时，保持动态平衡； (2)物态：气态扩散最显著，液态次之，固态最慢；(3)温度：在两种物质一定的前提下，温度越高，扩散现象越显著． 5．扩散运动的两个特点：(1)永不停息；(2)无规则性．6．应用举例：在高温条件下通过分子的扩散，在纯净半导体材料中掺入其他元素． 7．扩散现象的实质：扩散现象是物质分子永不停息地做无规则运动的证明． 二、布朗运动1．定义：悬浮在液体(或气体)中的固体微粒的不停的无规则运动．它首先是由英国植物学家布朗在1827年用显微镜观察悬浮在水中的花粉微粒时发现的．2．产生的原因：大量液体或气体分子对固体小微粒撞击的不平衡造成的． 3．影响因素：(1)固体颗粒越小，布朗运动越显著； (2)温度越高，布朗运动越剧烈．4．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，说明液体(或气体)分子的运动是无规则的． (3)温度越高，布朗运动越激烈，说明分子运动的剧烈程度与温度有关．5．研究对象：悬浮在液体或气体中的固体小颗粒，不是固体颗粒中的单个分子，也不是液体分子． 6．悬浮微粒的无规则运动不是分子的运动，但是它间接地反映了液体或气体分子的无规则运动． 特别提醒：①布朗运动是固体微粒的运动，热运动是分子的运动．②布朗运动间接反映了分子永不停息的无规则的热运动．三、热运动1．定义：分子永不停息的无规则运动．2．宏观表现：布朗运动和扩散现象．3．特点(1)永不停息；(2)运动无规则；(3)温度越高，分子的热运动越激烈．（三）、分子之间存在着引力和斥力．一、分子间的作用力1．分子间有空隙(1)气体很容易被压缩，表明气体分子间有很大的空隙．(2)水和酒精混合后总体积会变小，说明液体分子间有空隙．(3)压在一起的金片和铅片，各自的分子能彼此进入到对方的内部说明固体分子间也存在着空隙．2．分子间的作用力(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)当两个分子间的距离为r0时，分子所受的引力与斥力大小相等，此时分子所受的合力为零．当分子间的距离小于r0时，作用力的合力表现为斥力；当分子间的距离大于r0时，作用力的合力表现为引力．(3)分子间作用力随分子间距离而变化，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所示)当r＝r0时，F引＝F斥，F＝0.当r<r0时，F引和F斥都随分子间距离的减小而增大，但F斥增大得更快，分子力表现为斥力．当r>r0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)．(4)分子力F随距离变化的图象如图所示，当r<r0时，合力随距离的增大而减小；当r>r0时，合力随距离的增大先增大后减小．二、分子动理论1．内容：物体是由大量分子组成的，分子在做永不停息的无规则运动，分子之间存在着引力和斥力．2．统计规律(1)微观方面：各个分子的运动都是无规则的，带有偶然性．(2)宏观方面：大量分子的运动有一定的规律，叫做统计规律．大量分子的运动受统计规律的支配．【例题1】已知水银的摩尔质量为M,密度为ρ,阿伏加德罗常数为N A,则水银分子的直径是()A. B.C. D.【答案】A【解析】1 mol水银的体积V=,1个水银分子的体积V0=,若把水银分子看成球体,则V0=πd3,所以d=。
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
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：分子动理论的基本观点
高中物理：分子动理论的基本观点【知识点的认识】一、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10﹣10m；②分子质量：数量级是10﹣26kg；③测量方法：油膜法。
（2）阿伏加德罗常数1mol任何物质所含有的粒子数，N A＝6.02×1023mol﹣1。
2．分子永不停息地做无规则热运动一切物质的分子都在永不停息地做无规则运动。
（1）扩散现象相互接触的不同物质彼此进入对方的现象。
温度越高，扩散越快，可在固体、液体、气体中进行。
（2）布朗运动悬浮在液体（或气体）中的微粒的无规则运动，微粒越小，温度越高，布朗运动越显著。
3．分子间存在着相互作用力分子间同时存在引力和斥力，且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，但总是斥力变化得较快。
【命题方向】常考题型是考查对分子动理论的理解：分子动理论较好地解释了物质的宏观热力学性质。
据此可判断下列说法中错误的是（）A．显微镜下观察到墨水中的小炭粒在不停的作无规则运动，这反映了液体分子运动的无规则性B．分子间的相互作用力随着分子间距离的增大，一定先减小后增大C．分子势能随着分子间距离的增大，可能先减小后增大D．在真空、高温条件下，可以利用分子扩散向半导体材料掺入其它元素分析：解答本题需要掌握：分子热运动特点，分子力、分子势能与分子之间距离关系；明确布朗运动特点是固体微粒的无规则运动，反应了液体分子的无规则运动。
解：A、墨水中的碳粒的运动是因为大量水分子对它的撞击作用力不平衡导致向各方向运动，并且没有规则，故A正确；B、当分子间距离为r0时，分子间作用力最小，所以当分子从大于r0处增大时，分子力先增大后减小，故B错误；C、当分子间距离等于r0时，分子间的势能最小，分子可以从距离小于r0的处增大分子之间距离，此时分子势能先减小后增大，故C正确；D、温度越高，分子无规则运动的剧烈程度越大，因此在真空、高温条件下，可以利用分子扩散向半导体材料掺入其它元素，故D正确。
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鲁科33鲁科高二33物理
12/10/2021
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(3)微观解释 ①布朗运动在相同温度下，悬浮颗粒越小，表 面积越小，在某一瞬间跟它相撞的分子数越 少，颗粒受到来自各方向的冲击力越不平衡； 另外，颗粒直径越小，它的体积和质量比表面 积减少得更快，因冲击力引起的加速度更大；因此悬浮颗粒越 小，布朗运动就越显著．如图所示． ②相同的颗粒悬浮在同种液体中，液体温度升高，分子运动的 平均速率变大，对悬浮颗粒的撞击作用也越大，颗粒受到来自 各方向的冲击力越不平衡，由冲击力引起的加速度就越大，所 以温度越高，布朗运动就越显著．
f 引__＝___f 斥 f 引__<___f 斥 f 引___>__f 斥
F＝0 F 为斥力 F 为引力
r>10r0 f 引＝f 斥＝0
F＝0
(1)r0 的数量级一般是_1_0_－_1_0m. (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1距2/10离/2021的减小而__增_大__，但__斥__力_比__引__力___随距离变化得快．
把铝原子看成球体，则由公式 V0＝π6d3 可得铝原子直径为
d＝
3 6πV0＝
3
6×1.66×10－29 3.14
m≈3.2×10－10 m.
[答案12/1]0/20212.23×1022 3.2×10－10
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(多选)用油膜法估测分子直径的理想条件是 () A．将油酸分子看成球体 B．考虑各油酸分子间的间隙 C．认为油酸分子是紧密排列的 D．将油膜看成单分子油膜 解析：选 ACD.用油膜法测油酸分子直径的三个前提条件是： ①将油酸分子视为球体模型；②忽略油酸分子之间的间隙，认 为分子是紧密排列；③油酸分子在水面是单分子排列．只有在 上述三个理想条件下油酸的厚度才能视为油酸分子的直径．
高中物理 第一章 分子动理论 第1节 分子动理论的基本观点 爱因斯坦的布朗运动理论素材 鲁科版选修33
爱因斯坦的布朗运动理论1905年，爱因斯坦依据分子运动论的原理提出了布朗运动的理论。
就在差不多同时，斯莫卢霍夫斯基也作出了同样的成果。
他们的理论圆满地回答了布朗运动的本质问题。
应该指出，爱因斯坦从事这一工作的历史背景是那时科学界关于分子真实性的争论。
这种争论由来已久，从原子分子理论产生以来就一直存在。
本世纪初，以物理学家和哲学家马赫和化学家奥斯特瓦尔德为代表的一些人再次提出对原子分子理论的非难，他们从实证论或唯能论的观点出发，怀疑原子和分子的真实性，使得这一争论成为科学前沿中的一个中心问题。
要回答这一问题，除开哲学上的分歧之外，就科学本身来说，就需要提出更有力的证据，证明原子、分子的真实存在。
比如以往测定的相对原子质量和相对分子质量只是质量的相对比较值，如果它们是真实存在的，就能够而且也必须测得相对原子质量和相对分子质量的绝对值，这类问题需要人们回答。
由于上述情况，象爱因斯坦在论文中指出的那样，他的目的是“要找到能证实确实存在有一定大小的原子的最有说服力的事实。
”他说：“按照热的分子运动论，由于热的分子运动，大小可以用显微镜看见的物体悬浮在液体中，必定会发生其大小可以用显微镜容易观测到的运动。
可能这里所讨论的运动就是所谓‘布朗分子运动’”。
他认为只要能实际观测到这种运动和预期的规律性，“精确测定原子的实际大小就成为可能了”。
“反之，要是关于这种运动的预言证明是不正确的，那么就提供了一个有份量的证据来反对热的分子运动观”。
爱因斯坦的成果大体上可分两方面。
一是根据分子热运动原理推导：在t时间里，微粒在某一方向上位移的统计平均值，即方均根值，D是微粒的扩散系数。
这一公式是看来毫无规则的布朗运动服从分子热运动规律的必然结果。
爱因斯坦成果的第二个方面是对于球形微粒，推导出了可以求算阿伏伽德罗常数的公式。
爱因斯坦曾用前人测定的糖在水中的扩散系数，估算的NA值为3.3×10^23，一年后(1906)又修改为6.56×10^23。
高中物理第一章分子动理论第1节分子动理论的基本观点范德华介绍素材鲁科版选修3_3
范德华介绍约翰尼斯·迪德里克·范·德·瓦耳斯（通常称为范德·瓦耳斯或范德华，Johannes Diderik van der Waals，1837年－1923年），曾任阿姆斯特丹大学教授。
范德华是家里十个孩子中的老大，他的父母名为杰科布斯‧范德华及伊丽莎白‧范登贝尔赫。
他的父亲是一个住在荷兰莱顿市的木匠。
在十九世纪，工人阶级的孩子通常是没有能力就读中学然后晋升大学就读的。
不过，他接受学校的小学教育，并于十五岁时完成学业。
后来，他成为一名小学老师的助教。
1856年至1861年间，他跟着老师学习，顺利考取教师执照，成为一名小学老师，并晋升为教务主任。
1862年，他开始参加数学、物理学和天文学的讲座，在城里的大学中虽然他是一个未经录取的正式学生，不过那是因为他缺乏一部份的古典语言上的教育。
1873年，范德华的论文“论液态和气态的连续性”引起了学术界的关注，并获得了莱顿大学的博士学位。
在这篇论文中范德华提出了自己的连续性思想。
他认为，尽管人们在确定压强时除了考虑分子的运动外，还要考虑其他因素，但是在物质的气态和液态之间并没有本质区别，需要考虑的一个重要因素是分子之间的吸引力和这些分子所占的体积，而这两点在理想气体中都被忽略了。
从以上考虑出发，范德华在理想气体状态方程中引入两个参量，分别表示分子的大小和分子间引力，得到了一个能较好地描述在较高压力下实际气体的范德华方程。
范德华还研究了毛细作用，对附着力进行了计算。
他在研究物体三态（气、液、固）相互转化的条件时，推导出临界点的计算公式，计算结果与实验结果相符。
1873年范德华最先假设了原子间和分子间分子存在一种吸引力，这种力现在被命名为范德华力。
范德华获得了无数的荣誉和声望。
由于范德华在气态和液态方程方面的杰出贡献，获得了1910年度诺贝尔物理学奖。
除了在72岁（1910年）范德华被授予诺贝尔物理学奖外，他还被授予剑桥大学的博士学位，爱尔兰皇家科学院和美国哲学学会会员，也是法兰西学院和柏林皇家科学院的会员、比利时皇家科学院的准会员和外国化学伦敦学会会员。
高二物理分子动理论的基本观点2
课堂小结
物质是有大量分子构成的：
1、分子很小，直径数量级10－10m （单分子油膜法测直径）
2、分子的质量很小，一般数量级为10－26 kg
3、分子间有间隙 4、阿佛加德罗常数：NA＝1026mol－1
（1）已知物质的摩尔质量MA， 可求出分子质量m0
MA V A m0 NA NA
（其中，VA为摩尔体积,为物质的密度）
则空气中气体分子的平均质量多大？ 成年人做一次深呼吸，约吸入450cm3 的空气，则做一次深呼吸所吸入的空 气质量是多少？所吸入的气体分子数 量是多少？（按标准状况估算）
解析 :
１．空气分子的平均质量为：
29 10 3 MA 26 m 4 . 82 10 kg 23 N A 6.02 10
二、阿伏加德罗常数
1．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.
N A 6.02 10 mol
23
1
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可以认为是NA个分子体积的总和。
（2）已知物质的量（摩尔数）n，可求出物体所含 分子的数目N．
N nN A
（3）已知物质的摩尔体积VA ，可求出分子 的体积 V0
VA V0 NA
；行业报告 行业研究报告/ 调研报告
；
异の传送阵机关,这摆明就是在保护狸香智,而灵菜灵果上の莫名禁制,也是有人设置の. 他刚才就隐隐怀疑是不是这山洞现在是有主人?没想到想什么来什么,抓了人家の子弟,拿了人家の灵菜,现在却被人家发现了. 最重要の是,对方是一只神智！只是片刻之后,他想到鹿老の 存在,又安心了一些,硬着一口气,站在场中,默默等待着. …… 夜青牛很担心,并不是湖中の这只强大の圣智让他哆嗦了.虽然突然出现了三只上阶圣智,并且湖中这只不知名の圣智还是上阶巅峰.但是破仙府这次来了不少圣人境强者,加上隐岛の强者,倒是不怕这三头圣智. 他 是在担心白重炙,此刻离白重炙进山洞已经半个不咋大的时了.这里の战斗还是成胶合状,这三只圣智防御强の吓人死,他和夜白虎都不能分开身进山洞,照看白重炙,所以他很担心. 片刻之后,他の担心却变成了震惊,变成了恐惧.山洞外所有の圣人境强者都同时面色大变,纷纷 惊恐の望着北方の天空. "哼！" 北方の天空一条强大无比、让人窒息の气息,这股气息犹如流星一样急速朝这里掠来,紧接着一条怒意十足の冷哼,将所有圣人境练家子宛如心口被重物一击,险些吐血.而三只圣智却听到这声冷哼,齐齐嚎叫起来,攻击更加猛烈起来. 当前 第叁 2柒章 要逆天了? 文章阅读 "咻！" 众人一边慌忙の应付着圣智们の攻击,一边朝北方望去,但是他们只看到一条淡淡の粉色,这股气息便凭空消失在山洞外. "白虎,俺拖着这头圣智,你呀快去把不咋大的寒子带出来！" 夜青牛眼中の惊恐越来越盛,浑身战气一震,狂吼起来,身 体背后一只夔牛淡淡浮现,疯狂の朝湖中の圣智扑去. 夜白虎看着发狂の夜青牛,知道事态严重了.刚才那股恐怖の气息,很明显是神智の气息,现在神智进了山洞,里面所有の人都很有可能有危险,包括白重炙. "牛哥,俺去也！" 眼睛闪电般闪烁了几下,夜白虎暗道夜若水怎么 没有出现?只是,当下却不能管那么多了,一跺脚朝山洞,狂奔而去. …… 那道让人吐血の冷哼,不仅让山洞外の圣人境强者一阵气堵,同时也让山洞内の所有人,面色同时变幻. 风家の人再次和一些蛮族不咋大的队对上了,正打の火热.不料被这一声冷哼,吓得全部の浑身颤抖起 来,连忙不敢打了,纷纷开始跑路了！ 妖族の人惊了,不敢在四处乱跑,寻找狸香智,朝着记忆里山洞の出口跑去. 斩神卫此刻虽然怒火中烧,但是也不敢乱找了.神主不在身边,他可没底气和神级强者硬抗上,毕竟刚才死の不是他儿子. 白重炙当然也听到了这声冷哼,嘴角虽然露 出一丝苦笑,但是他却没有哆嗦,绷紧の身体也放松了下来. 既然已经被锁定,逃无可逃了,那就战吧！ 他不相信,夜若水会看着他死,他不相信噬大人真の不管他,他不相信天神境巅峰の鹿老,搞不过一只神智.他知道他不是一些人在战斗,他不是白家老七了,他无所畏惧… " 嗡！" 随着空间の一阵波动,他终于看到这那声冷哼の主人,山洞空中此刻凭空出现一条粉色の身影,竟然是一只加大版の狸香智.同样の模样,一样の粉色三角六足.只不过,这是狸香智却是站立の,并且身体上也穿着一身粉色袍子,眼神和人一模一样,尽是冷傲. "卑jianの人类, 你呀好大の胆子！" 这只神智,一出现在山洞中,便不由自主の扫向,山洞中央の白色羽毛覆盖の石台上,看到空空如也の石台.它转过头来,眼中の冷意更盛了几分,开口起来,居然和暗黑森林の九大人一样,同样の女声. "嘿嘿,前辈,莫要动怒,俺是出来打酱油,误入了宝地,马上 就走,马上就走！"白重炙嘿嘿一笑,搓了搓手,有些惭愧の说道. 这只神智听到白重炙の话,眼中冷意转为怒意,浑身气势狂涌,直接朝白重炙身体上压下,怒道："卑jianの人类,今天你呀哪都走不了了,给俺跪下！" 这股气势一落在白重炙身体上,白重炙顿时宛如此刻神山倾倒 了一样,身子陡然间一弯,险些瘫倒在地上.只是这时逍遥戒却突然从内测冒出一股气流,进入了他身体.让他身体内运转の战气陡然间变粗了无数倍. 他咬牙抗住身体上の重压,抬起了头,嘴角却笑了起来,咧嘴骂道："半天前有个杂种让俺跪下,结果此刻他变成了一堆碎肉.你呀 这个杂毛畜生,想要不咋大的爷给你呀跪下?别说门,窗都没有！" 这神智一出现,一口一些"卑jianの人类"他早就不爽了.现在居然要他跪下?白重炙从不咋大的就是驴脾气,赶着不走,打着倒退. 你呀客气说话,什么都好.不客气,就算你呀是天王老子,不咋大的爷草了你呀大爷 再说！ 额… 半空中の神智,惊了！不敢相信の望着白重炙. 这…这渺不咋大的の人类,不仅抓了它の族人,面对它の威压不跪,现在居然还敢骂它是杂毛畜生?这还了得?这渺不咋大的の人类是…要逆天了? 神智一怒,山洞の空气中の温度都似乎升高了几十度,它粉色の袍子外 陡然间冒出一条暗红の火焰.眼中眸子也燃起了熊熊烈火,上面の一只爪子伸了出来,爪子内一团暗红の火焰以肉眼可见の速度不断增大着.俨然,它准备动手了,用手中の火焰间白重炙燃成灰烬. "等等！" 白重炙此刻却突然大叫起来,神智动了怒气,收回了他身体上の威压,看 样子是准备动手了.不叫の话,等会万一真变成灰了,那就玩大了.他大喊一声将神智の注意力吸引过来,见它手中の火焰也停止了增长,这才慢悠悠の说道："你呀如果想那只可爱の狸香智,马上死の话,俺劝你呀别动手！" 白重炙の话提醒了这只神智,它眼睛闪烁了几下,身体外 面の火焰慢慢消失了,但是手中の那团火焰却依旧还在.它冷冷凝视白重炙一会开口了： "放了它,俺留你呀全尸！" 擦… 白重炙一些踉跄,险些摔倒.心里却暗骂起来,这杂毛畜生就是杂毛畜生啊,全尸和半尸或者无尸,有什么区别?不咋大的爷要是真死了,还管他什么全尸不全 尸?真不知道是哪个杂毛畜生,生出了这只杂毛畜生… "放了俺,留你呀全尸,行不行?"暗骂一阵,白重炙最后还是没忍住,调侃起来： "俺说…你呀是不是没搞清楚形势?不咋大的爷现在手里有人质耶,不对,是智质,额…也不对.这样和你呀说吧,俺怕你呀听不懂,俺手上有狸香智, 俺放了它俺就死了,死了俺也不知道是不是全尸了.所以,既然横竖都是死,那俺就先让你呀の族人死,难后俺再死,你呀懂俺の意思吧?看你呀这个傻样,也很难懂…" 白重炙一段绕口令,明显把空中の神智绕晕了,琢磨了好半天才恍然大悟,怒骂起来："卑jianの人类,你呀这是在 挑战俺の极限,你呀真の是想找死！" 白重炙白眼一翻,对于这只杂毛畜生算是彻底服气了.说来说去都是问别人想不想死?他妈の谁想死啊? 无奈の叹了口气说道："大姐,咱威胁人能不能有点新意?现在都炽火历一万多年了,咱要与时俱进,开阔创新,得…和你呀说这些你呀更 不懂了." "这样吧…俺来分析分析啊,你呀心情很不好,你呀要杀俺,但是俺手上有狸香智,你呀又不敢杀俺！但是又不会放过俺,对吧……而俺又不想死,所以俺又不能放了狸香智.再所以最后结果就是,俺们大眼瞪不咋大的眼,一直这样僵持下去,在你呀这过几个炽火节,是吧?" 白重炙の再一次绕口令把空中の神智脸绕成绿色.但是,它却还真如白重炙所说,真不敢对白重炙动手.因为这狸香智对它非常重要,并且它探查了白重炙所有地方竟然没有发现狸香智.它能感觉狸香智还活着,但是却不知道在哪里,所以迟疑起来. 本书来自 品&书#网 当前 第叁 2捌章 你呀要全尸,还是半尸? 白重炙の几个戒指,它当然探查过了,不过她明显思想走入了误区,它以为白重炙这么一些渺不咋大的の人类,最多有个空间戒指就算逆天了.请大家检索（￥网）看最全！更新最快の而空间戒指却不能储存活物,而狸香智却还活着.加上白重炙越 来越肆无忌惮の态度,让它更加猜疑起来,也就更加不敢动手了. "放了它,俺让你呀走！" 思考了良久,神智终于忍
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教学案 鲁科版选修3-3-鲁科版高二选修3
第1节分子动理论的基本观点对应学生用书P1物体由大量分子组成 [自读教材·抓基础]1．分子的大小(1)一般分子直径的数量级为10－10m 。
(2)分子质量的数量级为10－27～10－25kgX 围之内。
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，为常数。
这个常数叫做阿伏伽德罗常数。
(2)数值：N A ＝6.02×1023mol －1。
(3)意义：阿伏伽德罗常数是一个重要的基本常量，通过它可以将物质的体积、质量这些宏观量与分子的大小、质量这些微观量联系起来。
3．用油膜法测量油酸分子的大小 (1)实验原理把一定体积V 的油酸滴在水面上形成单分子油膜，如图111甲，测得油膜面积S ，根据V ＝Sd ，得d ＝V S，d 即为分子直径，如图乙所示。
1.物体是由大量分子组成的，分子直径的数量级是10－10m ，用油膜法可粗略测得分子大小。
2．阿伏伽德罗常数(N A ＝6.02×1023mol －1)是一个重要的基本常量，是宏观量和微观量联系的桥梁。
3．布朗运动间接地证明了组成物质的分子在做永不停息的无规那么运动，温度越高，布朗运动越剧烈。
图111(2)实验器材油酸、酒精、注射器或滴管、量筒、浅水盘、玻璃板、彩笔、坐标纸、痱子粉。
[跟随名师·解疑难]1．分子的两种简化模型球形立方体意义对于固体和液体，分子间距离比较小，可以认为分子是一个个紧挨着排列的，通常把分子看成球体模型，分子间的距离等于分子的直径。
对于气体，分子间距离比较大，是分子直径的数十倍甚至上百倍，此时把气体分子平均占据的空间视为正方体模型，正方体的边长即为分子间的平均距离。
图例公式说明 由V 0＝43πr 3和d ＝2r 得：d ＝36V 0π(式中r 、d 分别表示分子的半径和直径，V 0表示一个固体或液体分子的体积．．．．．)。
2016_2017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教师用书鲁科版
第1节分子动理论的基本观点[先填空]1．分子的大小(1)一般分子直径的数量级为10－10 m.(2)通常分子质量的数量级在10－27～10－25kg范围之内．2．分子大小的估测(1)油膜法：此方法是一种粗略测定分子大小的方法，其方法是把油酸滴到水面上，油酸在水面上散开，可近似认为形成单分子油膜，如果把分子看成球形，单分子油膜的厚度就等于分子的直径．(2)原理：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＝V．在此忽略了分子间的空隙．S(3)物理学中用各种不同的方法测定分子的大小，测出的分子大小不同，但数量级相同．3．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，为常数．这个常数叫做阿伏伽德罗常数，用N A表示．(2)数值：N A＝6.02×1023mol－1．(3)意义：阿伏伽德罗常数是一个重要的基本常量，它是联系宏观量与微观量的桥梁．[再判断]1．测定分子大小的方法有多种，油膜法只是其中的一种方法．(√)2．所有分子的直径都相同．(×)3．1 mol的固态物质(如铁)和1 mol的气态物质(如氧气)所含分子数不同．(×)[后思考]我们在初中已经学过，物体是由大量分子组成的．一个1 μm大小的水珠，尺寸与细菌差不多，其中分子的个数竟比地球上人口的总数还多上好多倍！图111我们可以通过什么途径观察分子的大小呢？【提示】用电子显微镜观察．[合作探讨]我们在化学中学过，1 mol的任何物质都含有相同的分子数，这个数量用阿伏伽德罗常数表示，讨论下列问题：探讨1：我们学习的微观物理量和宏观量有哪些？【提示】微观物理量有：分子质量m0、分子体积V0、分子直径d.宏观量有：物体的质量m、体积V、密度ρ、摩尔质量M、摩尔体积V.探讨2：为什么说阿伏伽德罗常数是联系宏观量和微观量的桥梁？【提示】阿伏伽德罗常数把摩尔质量和摩尔体积这些宏观量与分子质量和分子体积这些微观量联系起来了，所以说阿伏伽德罗常数是联系宏观量和微观量的桥梁．[核心点击]1．两种分子模型(1)球形分子模型：对于固体和液体，其分子间距离比较小，在估算分子大小及分子的个数时，可以认为分子是紧密排列的，分子间的距离等于分子的直径．如图112所示．其分子直径d＝36Vπ.图112(2)立方体分子模型：对于气体，其分子间距离比较大，是分子直径的数十倍甚至上百倍，此时可把分子平均占据的空间视为立方体，立方体的边长即为分子间的平均距离．如图113所示．其分子间的距离d ＝3V 0.图1132．阿伏伽德罗常数的应用(1)一个分子的质量m ＝M N A＝ρVN A.(2)一个分子的体积V 0＝V N A ＝MρN A (对固体和液体)．(3)单位质量中所含分子数n ＝N A M .(4)单位体积中所含分子数n ＝N A V＝ρN AM.(5)气体分子间的平均距离d ＝3V 0＝3VN A.(6)固体、液体分子直径d ＝ 36V 0π＝36V πN A.1．若以μ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，ρ为标准状态下水蒸气的密度，N A 为阿伏伽德罗常数，m 、Δ分别表示每个水分子的质量和体积，下面四个关系式表示正确的是( )【导学号：30110000】A ．N A ＝V ρmB ．ρ＝μN A ΔC ．m ＝μN AD ．Δ＝V N AE ．V ＝μρ【解析】 N A ＝ρV m ，A 对；N A ＝μm ，所以m ＝μN A，C 对；而对于气体分子来说，由于其两邻近分子间距离太大，V N A求出的是一个气体分子占据的空间，而不是单个气体分子的体积(其体积远小于该值)，所以D 错；而B 式是将D 式代入A 式和C 得出的，故B 错；由于ρ＝μV，故E 正确． 【答案】 ACE2．很多轿车中设有安全气囊以保障驾乘人员的安全．轿车在发生一定强度的碰撞时，利用叠氮化钠(NaN 3)爆炸产生气体(假设都是N 2)充入气囊．若氮气充入后安全气囊的容积V ＝56 L ，囊中氮气密度ρ＝2.5 kg/m 3，已知氮气摩尔质量M ＝0.028 kg/mol ，阿伏伽德罗常数N A ＝6×1023mol －1.试估算：(1)囊中氮气分子的总个数N ；(2)囊中氮气分子间的平均距离．(结果保留一位有效数字) 【解析】 (1)设N 2的物质的量为n ，则n ＝ρVM氮气的分子总数N ＝ρVMN A代入数据得N ＝3×1024. (2)每个分子所占的空间为V 0＝VN设分子间平均距离为a ，则有V 0＝a 3，即a ＝3V 0＝3VN代入数据得a ≈3×10－9m.【答案】 (1)3×1024(2)3×10－9m1．求解与阿伏伽德罗常数有关问题的思路2．V 0＝V N A对固体、液体指分子体积，对气体则指平均每个分子所占据空间的体积，即无法求解气体分子的大小．[先填空]1．扩散现象(1)定义：不同的物质相互接触而彼此进入对方的现象．(2)普遍性：气体、液体和固体都能够发生扩散现象．(3)规律：温度越高，扩散越快．(4)意义：扩散现象表明分子在永不停息地运动，温度越高，分子的运动越剧烈．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．(√)[后思考]在一锅水中撒一点胡椒粉，加热时发现水中的胡椒粉在翻滚．这说明温度越高，布朗运动越剧烈，这种说法对吗？【提示】不对．首先，胡椒粉不是布朗微粒，做布朗运动的微粒用肉眼是看不到的；其次，水中的胡椒粉在翻滚，这是由于水的对流引起的，并不是水分子撞击的结果．[合作探讨]探讨1：把一碗小米倒入一袋玉米中，小米进入玉米的间隙中，这一现象是否属于扩散现象？【提示】扩散现象是指由于分子的无规则运动，不同物质的分子彼此进入对方的现象．上述现象中不是分子运动的结果，而是两种物质的混合，所以不属于扩散现象．探讨2：布朗运动的激烈程度与温度有关，布朗运动可以叫热运动吗？【提示】分子永不停息的无规则运动才叫热运动，而布朗运动是小颗粒的运动．[核心点击]1．布朗运动的产生(1)布朗运动的无规则性．悬浮微粒受到液体分子撞击的不平衡是形成布朗运动的原因，由于液体分子的运动是无规则的，使微粒受到较强撞击的方向也不确定，所以布朗运动是无规则的．(2)微粒越小，布朗运动越明显．悬浮微粒越小，某时刻与它相撞的分子数越少，它来自各方向的冲击力越不平衡；另外，微粒越小，其质量也就越小，相同冲击力下产生的加速度越大，因此微粒越小，布朗运动越明显．(3)温度越高，布朗运动越剧烈．温度越高，液体分子的运动(平均)速率越大，对悬浮于其中的微粒的撞击作用也越大，微粒越不易平衡，产生的加速度也越大，因此温度越高，布朗运动越剧烈．2．布朗运动与扩散现象的比较3．图114是某液体中布朗运动的示意图(每隔30 s记录一次微粒的位置)，下列说法中正确的是 ( )图114A．图中记录的是小颗粒无规则运动的情况B．图中记录的是粒子做布朗运动的轨迹C．粒子越大，布朗运动越明显D．反映了液体分子运动的无规则性E．粒子越小，布朗运动越明显【解析】布朗运动不是固体分子的无规则运动，而是大量液体分子做无规则运动时与悬浮在液体中的小颗粒发生碰撞，从而使小颗粒做无规则运动，即布朗运动是固体颗粒的运动，温度越高，分子运动越激烈，布朗运动也越激烈，A正确；粒子越小，某一瞬间跟它撞击的分子数越少，撞击作用的不平衡性表现得越明显，即布朗运动越显著，故C错误，E正确；图中每个拐点记录的是粒子每隔30 s的位置，而在30 s内粒子做的也是无规则运动，而不是直线运动，故B错误；布朗运动的无规则性反映了液体分子运动的无规则性，D正确．【答案】ADE4．关于悬浮在液体中的固体微粒的布朗运动，下面说法中正确的是( )【导学号：30110001】A．微粒的无规则运动就是固体微粒的运动B．微粒的无规则运动是固体微粒分子无规则运动的反映C．微粒的无规则运动是液体分子无规则运动的反映D．因为布朗运动的剧烈程度跟温度有关，所以布朗运动也叫做热运动E．布朗运动的剧烈程度虽然与温度有关，但不是热运动【解析】悬浮在液体中的固体微粒虽然很小，需要用显微镜来观察，但它并不是固体分子，而是千万个固体分子组成的分子团体，布朗运动是这千万个分子团体的一致行动，不能看成是分子的运动，故A正确；产生布朗运动的原因是固体微粒受到周围液体分子的撞击力，由于液体分子运动的无规则性，固体微粒受到撞击力的合力也是无规则的．因此，固体微粒的运动也是无规则的．可见，小颗粒的无规则运动不能证明固体微粒分子做无规则运动，而只能说明液体分子在做无规则运动，因此B错误，C正确；热运动是指分子的无规则运动，由于布朗运动不是分子的运动，所以不能说布朗运动是热运动，故D错误，E正确．【答案】ACE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．[先填空]1．分子间的引力和斥力是同时存在的，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，但斥力比引力随距离变化的快．[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．(√)[后思考]当压缩物体时，分子间的作用力表现为斥力，物体反抗被压缩，这时候分子间还有引力吗？【提示】分子间同时存在分子引力和分子斥力，当物体被压缩时，分子斥力大于分子引力，分子力表现为斥力，分子间的引力仍然存在．[合作探讨]探讨1：一铁棒很难被拉伸，也很难被压缩，能否说明铁分子间有引力和斥力？【提示】能．铁棒很难被拉伸，说明铁分子间有引力；很难被压缩，说明铁分子间有斥力．探讨2：分子力为零时，分子是否就静止不动？【提示】分子并不是静止不动，而是在平衡位置附近振动．[核心点击]1．在任何情况下，分子间总是同时存在着引力和斥力，而实际表现出来的分子力，则是分子引力和斥力的合力．2．分子力与分子间距离变化的关系(1)分子间的引力和斥力都随分子间距离r的变化而变化，但变化情况不同，如图115所示．其中，虚线分别表示引力和斥力随分子间距离r的变化，实线表示它们的合力F随分子间距离r的变化．图115当r＝r0时，f引＝f斥，F＝0.当r＜r0时，f引和f斥都随分子间距离的减小而增大，但f斥增大得更快，分子力表现为斥力．当r＞r0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(10－9 m)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)．(2)r0的意义分子间距离r＝r0时，分子力为零，所以分子间距离等于r0(数量级为10－10m)的位置叫平衡位置．注意：①r＝r0时，分子力等于零，并不是分子间无引力和斥力．②r＝r0时，即分子处于平衡位置时，并不是静止不动，而是在平衡位置附近振动．5．如图116所示，关于分子间的作用力，下列说法正确的是(其中r0为分子间平衡位置之间的距离) ( )图116A．当分子间距离为r0时，它们之间既有引力，也有斥力B．分子间的平衡距离r0可以看作分子直径的大小，其数量级为10－10mC．两个分子间距离由较远减小到r＝r0过程中，分子力先减小，后增大，分子力为引力D．两个分子间距离由极小逐渐增大到r＝r0过程中，引力和斥力都同时减小，分子力为引力E．两个分子间距离r>r0时，分子力为引力【解析】当分子间距离为r0时，它们之间的引力与斥力刚好大小相等，分子力为零，A项正确；一般分子直径的数量级为10－10m，跟分子间的平衡距离r0相当，B项正确；当两分子间距离在大于r0的范围内减小时，分子力先增大，后减小，C项错误；两分子间距离在小于r0的范围内，分子力为斥力，D项错误；当r>r0时，分子力为引力，E项正确．【答案】ABE6．如图117所示，纵坐标表示两个分子间引力、斥力的大小，横坐标表示两个分子间的距离，图中两条曲线分别表示两分子间引力、斥力的大小随分子间距离的变化关系，e 为两曲线的交点，则下列说法正确的是( )【导学号：30110002】图117A．ab为斥力曲线，cd为引力曲线，e点横坐标的数量级为10－10mB．ab为引力曲线，cd为斥力曲线，e点横坐标的数量级为10－10mC．若两个分子间距离大于e点的横坐标，则分子间作用力表现为引力D．若两个分子间距离越来越大，则分子力越来越大E．r<r0时，r减小，分子力增大【解析】分子间同时存在着引力和斥力，且都随r的增大而减小，斥力变化得比引力快，故A错；当r＝r0＝10－10m(数量级)时引力和斥力相等，故B项对；当r>10－10m(数量级)时引力大于斥力，分子力表现为引力，故C对；当r<r0时，r增大，分子力减小；当r>r0时，r增大，分子力先增大后减小，当r>10r0时，分子力已很微弱，可以忽略不计，故D项错；当分子间距r<r0时，分子力为斥力，随r的减小，分子力增大，E正确．【答案】BCE[合作探讨]图118如图118为油膜法测分子大小的示意图，试根据图片探讨以下问题：探讨1：油酸分子的形状真的是球形吗？排列时会一个紧挨一个吗？【提示】 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，是对问题的简化处理．探讨2：实验中如何测量油酸分子的直径？【提示】 测出一滴油酸溶液中纯油酸的体积V ，测出油膜的面积S ，则油酸分子的直径d ＝V S.[核心点击]1．实验目的用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使其形成单分子油膜，如图119所示，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 ，并测出油膜面积S ，通过计算求出油膜的厚度d ，即d ＝V S就是油酸分子的直径．图1193．实验器材油酸、酒精、注射器或滴管、量筒、浅水盘、玻璃板、坐标纸、彩笔、痱子粉或细石膏粉．4．实验步骤(1)在浅盘中倒入约2 cm 深的水，将痱子粉或细石膏粉均匀撒在水面上．(2)取1毫升(1 cm 3)的油酸溶于酒精中，制成200毫升的油酸酒精溶液．(3)用注射器往量筒中滴入1 mL 配制好的油酸酒精溶液(浓度已知)，记下滴入的滴数N ，算出一滴油酸酒精溶液的体积V .(4)将一滴油酸酒精溶液滴在浅盘的液面上．(5)待油酸薄膜形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔画出油酸薄膜的形状．(6)将玻璃板放在坐标纸上(或者玻璃板上有边长为1 cm 的方格)，通过数方格个数，算出油酸薄膜的面积S .计算方格数时，不足半个的舍去，多于半个的算一个．(7)根据已配制好的油酸酒精溶液的浓度，算出一滴溶液中纯油酸的体积V .(8)计算油酸薄膜的厚度d ＝V S，即为油酸分子直径的大小．5．实验注意事项(1)油酸溶液配制后不要长时间放置，以免改变浓度，而使实验误差增大．(2)注射器针头高出水面的高度应为1 cm 之内，当针头靠近水面很近(油酸未滴下之前)时，会发现针头下方的粉层已被排开，是由于针头中酒精挥发所致，不影响实验效果．(3)实验之前要训练好滴法．(4)待测油酸扩散后又收缩，要在稳定后再画轮廓．扩散后又收缩有两个原因：第一，水面受油酸滴的冲击凹陷后又恢复；第二，酒精挥发后液面收缩．(5)当重做实验时，水从盘的一侧边缘倒出，在这一侧边缘会残留少许油酸，可用少量酒精清洗，并用脱脂棉擦去，再用清水冲洗，这样可保持盘的清洁．(6)从盘的中央加痱子粉，使粉自动扩散均匀，这是由于以下两种因素所致：第一，加粉后水的表面张力系数变小，水将粉粒拉开；第二，粉粒之间的排斥．这样做，比将粉撒在水面上实验效果好．(7)本实验只要求估算分子大小，实验结果数量级符合要求即可．6．数据处理(1)一滴油酸溶液的平均体积V V ＝N 滴油酸溶液的体积N. (2)一滴溶液中含纯油酸的体积VV ＝V ×油酸溶液的体积比 (体积比＝纯油酸体积溶液的体积)． (3)油膜的面积S ＝n ×1 cm 2(n 为有效格数，小方格的边长为1 cm)．(4)分子直径d ＝V S(代入数据时注意单位的统一)．7．误差分析7．某同学在用油膜法估测分子直径的实验中，计算结果明显偏大，可能是由于( )A ．油酸未完全散开B ．油酸中含有大量酒精C ．求每滴体积时，1 mL 溶液的滴数多数了几滴D ．求每滴体积时，1 mL 溶液的滴数少数了几滴E ．计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格【解析】 形成的油膜不是单分子层，计算的油膜厚度就不是分子直径，比分子直径大得多，A 正确；滴入水中后酒精都溶入水中，B 错误；计算体积时多数了几滴，会使计算的油滴体积偏小，当然计算的分子直径也偏小，C 错误，D 正确；数方格时舍去了所有不足一格的方格，计算出的油膜面积偏小，导致计算结果偏大，E 正确．【答案】 ADE8．在做用油膜法估测分子大小的实验中，酒精油酸溶液的浓度约为每104mL 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，用彩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1110所示，坐标纸中正方形方格的边长为1 cm.试求：图1110(1)油酸膜的面积是多少？(2)每滴酒精油酸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)根据图中的轮廓可知，油膜面积S ＝106×1 cm 2＝106 cm 2.(2)由1 mL 溶液为75滴可知1滴溶液的体积为175mL ，又已知每104 mL 溶液中有纯油酸6 mL.则1滴溶液中含纯油酸的体积为V ＝175×6104 mL ＝8×10－6 mL ＝8×10－6 cm 3. (3)油酸分子直径d ＝V S ＝8×10－6106cm ≈7.5×10－8 cm ＝7.5×10－10 m. 【答案】 (1)106 cm 2 (2)8×10－6 cm 3(3)7.5×10－10 m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．学业分层测评(一)(建议用时：45分钟)[学业达标]1．用油膜法估测分子直径实验的科学依据是( )A ．将油膜看成单分子油膜B ．不考虑各油分子间的间隙C ．考虑了各油分子间的间隙D ．将油膜分子看成球形E ．考虑了油膜由多层分子构成【解析】 该实验的原理就是把油酸分子视为球形，且认为是一个一个紧挨着单层分布，不考虑分子间隙，故A 、B 、D 选项正确．【答案】 ABD2．下列现象能说明分子做无规则运动的是( )A ．香水瓶打开盖，香味充满房间B ．汽车驶过后扬起灰尘C ．糖放入水中，一会儿整杯水变甜了D ．衣箱里卫生球不断变小，衣服充满卫生球味E ．烟囱里冒出的黑烟在空中飘荡【解析】 A 、C 、D 都是扩散现象，都是由于分子的无规则运动产生的，汽车驶过后扬起灰尘是由于风的作用引起的，故B 错误；黑烟(颗粒)都是由若干个分子组成的固体颗粒，其运动不是分子的运动，E 错误．【答案】 ACD3．如图1111所示为悬浮在水中的一个花粉颗粒的布朗运动的情况，从A点开始计时，在一段时间内，每隔30 s记下一个位置，依次记为B、C、D、E、F，则( )【导学号：30110003】图1111A．图中的折线不是花粉的运动轨迹B．2 min内此花粉的位移大小是AEC．第15 s时，此花粉应在AB的中点D．第15 s时，此花粉可能在AB的中点E．图中的折线是花粉的运动轨迹【解析】题图中折线是每隔30 s颗粒所在位置的连线，并不是颗粒的实际运动轨迹，A项对，E项错；2 min内此花粉的位移大小应是AE，B项对；除了每隔30 s记下的位置，其他任一时刻的位置都不能确定，C项错，D项对．【答案】ABD4．分子间相互作用力由两部分F引和F斥组成，下列说法正确的是( )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斥减小，F引增大E．随分子间距减小，F斥增大，F引减小【解析】F引和F斥在分子间同时存在，而且都随分子间距离增大而减小，随分子间距离减小而增大，显现出来的分子力是F引和F斥的合力．故A、B、C正确．【答案】ABC5．在“用单分子油膜估测分子大小”实验中(1)某同学操作步骤如下：①取一定量的无水酒精和油酸，制成一定浓度的油酸酒精溶液；②在量筒中滴入一滴该溶液，测出它的体积；③在蒸发皿内盛一定量的水，再滴入一滴油酸酒精溶液，待其散开稳定；④在蒸发皿上覆盖透明玻璃，描出油膜形状，用透明方格纸测量油膜的面积．改正其中的错误：______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________(2)若油酸酒精溶液体积浓度为0.10%，一滴溶液的体积为4.8×10－3mL ，其形成的油膜面积为40 cm 2，则估测出油酸分子的直径为__________m.【解析】 (1)②由于一滴溶液的体积太小，直接测量时相对误差太大，应用微小量累积法减小测量误差．③液面上不撒痱子粉时，滴入的油酸酒精溶液在酒精挥发后剩余的油膜不能形成一块完整的油膜，油膜间的缝隙会造成测量误差增大甚至实验失败．(2)由油膜的体积等于一滴油酸酒精溶液内纯油酸的体积可得： d ＝V S ＝4.8×10－3×10－6×0.10%40×10－4m ＝1.2×10－9m.【答案】 (1)②在量筒中滴入N 滴溶液③在水面上先撒上痱子粉 (2)1.2×10－96．标准状态下1 cm 3的水蒸气中有多少个水分子？相邻两个水分子之间的距离是多少？【解析】 1 mol 的任何气体在标准状态下，占有的体积都为22.4 L ，则1 cm 3水蒸气内所含有的分子数为n ′＝V ′V A N A ＝1×10－322.4×6.02×1023个≈2.7×1019个， 设水蒸气分子所占据的空间为正方体，分子间距为d ′，则有V ′0＝V ′n ′＝d ′3， 所以d ′＝3V ′n ′＝3 1.0×10－62.7×1019 m ≈3.3×10－9 m. 【答案】 2.7×1019个 3.3×10－9 m[能力提升] 7．近期我国多个城市的PM2.5数值突破警戒线，受影响最严重的是京津冀地区，雾霾笼罩，大气污染严重．PM2.5是指空气中直径等于或小于2.5微米的悬浮颗粒物，其漂浮在空中做无规则运动，很难自然沉降到地面，吸入后对人体形成危害．矿物燃料燃烧的排放是形成PM2.5的主要原因．下列关于PM2.5的说法中正确的是( )A ．PM2.5的尺寸与空气中氧分子的尺寸的数量级相等B ．PM2.5在空气中的运动属于布朗运动C ．温度越高PM2.5活动越剧烈D ．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E ．PM2.5中颗粒小一些的，其颗粒的运动比其它颗粒更为剧烈【解析】 氧分子的尺寸的数量级在10－10 m 左右，选项A 错误；PM2.5在空气中受到浮力作用而漂浮，故它的运动不属于布朗运动，选项B 错误；温度越高PM2.5活动越剧烈，选项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，。
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爱因斯坦的布朗运动理论
1905年，爱因斯坦依据分子运动论的原理提出了布朗运动的理论。
就在差不多同时，斯莫卢霍夫斯基也作出了同样的成果。
他们的理论圆满地回答了布朗运动的本质问题。
应该指出，爱因斯坦从事这一工作的历史背景是那时科学界关于分子真实性的争论。
这种争论由来已久，从原子分子理论产生以来就一直存在。
本世纪初，以物理学家和哲学家马赫和化学家奥斯特瓦尔德为代表的一些人再次提出对原子分子理论的非难，他们从实证论或唯能论的观点出发，怀疑原子和分子的真实性，使得这一争论成为科学前沿中的一个中心问题。
要回答这一问题，除开哲学上的分歧之外，就科学本身来说，就需要提出更有力的证据，证明原子、分子的真实存在。
比如以往测定的相对原子质量和相对分子质量只是质量的相对比较值，如果它们是真实存在的，就能够而且也必须测得相对原子质量和相对分子质量的绝对值，这类问题需要人们回答。
由于上述情况，象爱因斯坦在论文中指出的那样，他的目的是“要找到能证实确实存在有一定大小的原子的最有说服力的事实。
”他说：“按照热的分子运动论，由于热的分子运动，大小可以用显微镜看见的物体悬浮在液体中，必定会发生其大小可以用显微镜容易观测到的运动。
可能这里所讨论的运动就是所谓‘布朗分子运动’”。
他认为只要能实际观测到这种运动和预期的规律性，“精确测定原子的实际大小就成为可能了”。
“反之，要是关于这种运动的预言证明是不正确的，那么就提供了一个有份量的证据来反对热的分子运动观”。
爱因斯坦的成果大体上可分两方面。
一是根据分子热运动原理推导：在t时间里，微粒在某一方向上位移的统计平均值，即方均根值，D是微粒的扩散系数。
这一公式是看来毫无规则的布朗运动服从分子热运动规律的必然结果。
爱因斯坦成果的第二个方面是对于球形微粒，推导出了可以求算阿伏伽德罗常数的公式。
爱因斯坦曾用前人测定的糖在水中的扩散系数，估算的NA值为3.3×10^23，一年后(1906)又修改为6.56×10^23。
爱因斯坦的理论成果为证实分子的真实性找到了一种方法，同时也圆满地阐明了布朗运动的根源及其规律性。
下面的工作就是要用充足的实验来检验这一理论的可靠性。
爱因斯坦说：“我不想在这里把可供我使用的那些稀少的实验资料去同这理论的结果进行比较，而把它让给实验方面掌握这一问题的那些人去做”。
“但愿有一位研究者能够立即成功地解决这里所提出的、对热理论关系重大的这个问题！”爱因斯坦提出的这一任务不久之后就由贝兰(1870——1942)和斯维德伯格分别出色的完成了。
这里还应该提到本世纪初在研究布朗运动
方面一个重大的实验进展是1902年齐格蒙第(1865——1929)发明了超显微镜，用它可直接看到和测定胶体粒子的布朗运动，这也就是证实了胶体粒子的真实性，为此，齐格蒙第曾获1925年诺贝尔化学奖。
斯维德伯格测定布朗运动就是用超显微镜进行的。