人教版 (2019)选择性必修 第三册1 分子动理论的基本内容备课ppt课件

这是一份人教版 (2019)选择性必修 第三册1 分子动理论的基本内容备课ppt课件，共52页。PPT课件主要包含了显微镜，显微镜下的布朗运动等内容，欢迎下载使用。

热学中所说的分子与化学中所说的分子不同：化学中讲的分子是：具有各种物质的化学性质的最小微粒。实际上构成物质的单元是多种多样的，或是原子（如金属）或是离子（盐类）或是分子（如有机物）。 在热学中，由于原子、离子、分子这些微粒做热运动时遵从相同的规律，通常统称为分子。
组成物质的分子是很小的，不但用肉眼不能直接看到它们，就是用光学显微镜也看不到它们。 那怎么才能看到分子呢？
扫描隧道显微镜（能放大几亿倍！）
扫描隧道显微镜，1982年用此人类才观测到物质表面原子的排列
我国科学家用扫描隧道显微镜拍摄的石墨表面原子的排布图，图中的每个亮斑都是一个碳原子.
扫描隧道显微镜下的硅片表面原子的图像
放大上亿倍的蛋白质分子结构模型
利用纳米技术把铁原子排成“师”字
一般分子质量的数量级为10-27kg到10-26kg
注意：除一些有机物质的大分子外，一般分子的质量数量级为上面数值，以后无特别说明，我们就以上面数值作为分子质量的数量级。
实际分子的结构是复杂的，单个分子可看作小球也可看作立方体
①小球模型：在计算固、液体分子大小时，作为一个近似的物理模型，可把分子看成是一小球.则：
②立方体模型：对气体可以把分子当作是一个小立方体，这个小立方体的边长可以看作相当于分子间的平均距离.即：
1．阿伏加德罗常数NA：1摩尔（ml）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：（分子的质量、分子的体积、分子的直径）
宏观量：（物体的体积、物体的质量、物质的密度、摩尔质量、摩尔体积）
（1）已知物质的摩尔质量MA，可求出分子质量m0
（其中，VA为摩尔体积,为物质的密度）
（2）已知物质的摩尔体积VA ，可求出分子的体积V0
（3）物质分子所含分子数的估算： 关键为求出分子的摩尔数，便可以利用阿伏加德罗常数求出含有的分子数
（1）定义：不同物质相互接触时能够彼此进入对方的现象叫做扩散。
（2）引起扩散的原因：是物质分子的无规则运动产生的。
气体和液体都可以发生扩散现象，固体之间可以发生扩散现象吗？
①物质处于气态、液液、固态都能够发生扩散现象。
②温度越高，扩散现象越明显。
③浓度大处向浓度小处扩散，且受“已进入对方”的分子浓度的限制，当进入对方的分子浓度较低时，扩散现象较为明显。
直接证明组成物质的分子在不停地运动着。
在纯净半导体材料中掺入其他元素。
布朗是英国的一位植物学家。1827年布朗用显微镜观察植物的花粉微粒悬浮在静止水面上的形态时，却惊奇地发现这些花粉微粒在不停地作无规则运动。布朗经过反复观察后，写下了这样的一段文字：“我确信这种运动不是由于液体的流动所引起，也不是由于液体的逐渐蒸发所引起，而是属于粒子本身的运动。”
用什么工具来观察布朗运动呢？
观察实验现象思考与讨论：1、显微镜下的小微粒是分子吗？2、小微粒的运动规律是什么？
问题1：显微镜下的小微粒是分子吗？
这些小微粒不是分子。分子大小的数量级是10-10m，人眼能够分辨的物体的大小是10-4m，光学显微镜最大放大倍数是1000倍，所以从光学显微镜看到的最小颗粒是10-7m，所以每一个小微粒都是成千上万个分子组成的。
1.定义：悬浮微粒的无规则运动叫布朗运动。
三颗微粒每隔30秒位置的连线图
微粒越小,运动越明显。
观察到的现象：微粒在做无规则运动、永不停息；
问题2：小颗粒的运动规律是什么？
问题3、小微粒为什么会做这样的运动？
二、布朗运动（思考与讨论）
（1）为什么微粒越小，布朗运动越明显？
温度越高，布朗运动越明显。
影响小微粒运动激烈程度的因素除了与微粒大小有关以外还可能与什么有关呢？
（2）为什么随着温度的升高微粒的布朗运动越加激烈？
温度越高，液体分子运动越剧烈，对微粒的碰撞频率将增加，而且每次撞击作用也将增强。这就使微粒受到来自各方向的液体分子的撞击作用的不平衡现象加剧，引起微粒的布朗运动越加激烈。
（2）不同瞬间、不同方向的撞击作用的 强弱不同 → 无规则性运动
（1）撞击力不平衡 → 运动状态改变
撞击作用的的不平衡性越明显
对布朗微粒撞击频率和强度越高
探究布朗运动的相关因数
1．扩散现象和布朗运动都随温度的升高而越明显．表明分子的无规则运动跟温度有关，被称为分子的热运动。2．热运动：分子的无规则运动叫做热运动。温度越高，分子的热运动越激烈．
思考：1.取一个250 ml注射器，吸进100ml 气体后将开口端用橡皮帽封住，然后用力压注射器的活塞。体积变吗？说明了什么？
思考：2.将 50 ml酒精和50ml 水混合，总体积是100ml吗？
思考：3观察碳原子结构图，说明了什么？
思考：2.分子在运动,分子间是否有作用力?观察下面两个实验，给出解释。
实验1：把一块洗净的玻璃板吊在橡皮筋的下端，先使玻璃板水平地接触水面，然后向上拉玻璃板，使它离开水面，感觉水对玻璃板有很大的吸引力。
实验2：取两段直径为2cm左右的铅柱，把它们的断面切平磨光，然后立即用力把两个光滑的面对齐压紧，这两段铅柱就连接在一起了，而且下端可以吊起1kg的物体。说明了什么？
结论：分子之间存在着相互作用的引力
引力和斥力的合力称为分子力
二、分子之间同时存在着相互作用的引力和斥力
问题：液体和固体都很难被压缩，这又说明了什么？
分子之间还存在着相互作用的斥力
注意：压缩气体也需要力，不说明分子间存在斥力作用，压缩气体时需要的力是用来反抗大量气体分子频繁撞击容器壁（活塞）时对容器壁（活塞）产生的压力．
分子间同时存在引力和斥力，某些情况下表现为引力，在某些情况下表现为斥力，它们的大小都跟分子间的距离有关。
问题：分子间的引力、斥力随分子间的距离如何变化？
三、分子力与分子间距离的关系
分子间存在相互作用的模型
从图中你能得到哪些信息？
分子力和分子间距的变化图
（1）分子间引力和斥力同时存在
（2） F引、F斥随r增大而减小，但F斥减小更快
1．当 r＝r0 时，F引=F斥，分子处于平衡位置。其中 r0 为分子直径，约为10-10m．
2．当 r＜ r0 时， F引＜ F斥，对外表现的分子力F为斥力．
3．当 r＞r0时， F引>F斥，对外表现的分子力F为引力．
4.当r＞10r0时，分子力Ｆ＝0。
四、分子间相互作用力的原因
分子间相互作用力是由原子内带正电的原子核和带负电的电子间相互作用而引起的．
例1：已知空气的摩尔质量是，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）
１．空气分子的平均质量为：
2.成年人做一次深呼吸所吸入的空气质量为：
３．所吸入的分子数为：
例2：已知铜的密度是8.9103kg/m3，相对原子质量64，通过估算可知每个铜原子所占的体积为( )
A. 710-6m3 B. 110-29m3C. 110-26m 3 D. 810-24m3
解析：铜的相对原子质量是64，意思是 铜的摩尔质量是：M=64g/ml=6.4×10-2kg/ml
此题若要进一步估算铜原子的直径，则可用球模型：
例3：在标准状态下，氧气分子之间的平均距离是多少？已知氧气的摩尔质量为3.210-2kg/ml，1ml气体处于标准状态时的体积是2.2410-2m3。
解析：设在标准状态下，1ml氧气所占的空间为V,所以一个氧气分子所占的空间
例4. 只要知道下列哪一组物理量，就可以估算出气体中分子间的平均距离? ( )
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C. 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
例5：若以M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为在标准状态下水蒸气的密度,NA为阿伏加德罗常数,m、ΔV分别表示每个水分子的质量和体积,下面四个关系式:其中正确的是( )A.①和②　　 B.①和③ C.③和④ D.①和④
例2：“布朗运动”是说明分子运动的重要实验事实。布朗运动是指：（ ）A.液体分子的运动B.悬浮在液体中的固体分子的运动C.悬浮在液体中的固体颗粒的运动D.液体分子和固体分子的共同运动