2020-2021学年人教版（2019）选择性必修第三册
课 程 标 准 | 素 养 目 标 |
| 什么是扩大内需 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) 7.通过科学家们对布朗运动成因的研究历程的介绍,培养相应的科学精神。(科学态度与责任) |
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一、物体是由大量分子组成的
1.1 mol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、分子的热运动金融交易系统
(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。
matlab3.应用:生产半导体器件时,需要在纯净半导体材料中掺入其他元素,在高温条件下通过分子的扩散来完成。
(二)布朗运动
1.定义:悬浮微粒的无规则运动叫作布朗运动,是英国植物学家布朗在显微镜下观察到的。
2.产生布朗运动的原因:液体分子无规则运动对固体微小颗粒各个方向撞击作用的不平衡性。
3.影响布朗运动的因素:
(1)微粒越小,布朗运动越明显。
(2)温度越高,布朗运动越激烈。
(三)热运动
1.定义:分子这种永不停息的无规则运动叫作热运动。
2.温度是分子热运动剧烈程度的标志。温度越高,扩散得就越快;温度越高,悬浮颗粒的布朗运动就越明显。
三、分子间的作用力
思考 气体很容易被压缩,为什么液体和固体不容易被压缩呢? 提示:气体分子之间存在很大的间隙,分子间的作用力小;液体和固体分子之间的间隙很小,分子间的相互作用力较大。
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减少,说明液体分子之间存在着空隙。
(3)压在一起的金块和铅块,各自的分子能扩散到对方的内部,说明固体分子之间有空隙。
2.分子间存在着相互作用力:
分子间同时存在着相互作用的引力和斥力,大量分子能聚集在一起形成固体或液体,说明分子间存在着引力;用力压缩物体,物体内要产生反抗压缩的作用力,说明分子间存在着斥力。
3.分子力与分子间距离变化的关系:
(1)r0的意义:分子间距离r=r0时,引力与斥力大小相等,分子力为零,所以分子间距离等于r0(数量级为10-10 m)的位置叫平衡位置。
(2)分子间的引力和斥力都随分子间距离r的增大而减小,但斥力减小得更快。
4.分子间存在引力和斥力的原因:分子是由原子组成的,原子内部有带正电的原子核和带负电的电子。分子间的作用力就是由这些带电粒子的相互作用引起的。
四、分子动理论
1.定义: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。
2.基本内容: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,分子之间存在着相互作用力。
3.对于任何一个分子而言,在某时刻的运动具有偶然性;但对大量分子的整体而言,它们的运动表现出规律性。
一 阿伏加德罗常数的理解
1.分子的简化模型:实际分子的结构是很复杂的,且形状各异。但如果我们只关心分子的大小,而不涉及分子内部的结构和运动,既可以把分子看成球体,也可以把分子看成立方体。具体分析如下:
(1)球体模型:固体和液体可看作一个紧挨着一个的球体分子排列而成的,忽略分子间空隙,如图甲所示。
(2)立方体模型:气体分子间的空隙很大,把气体分成若干个小立方体,气体分子位于每个小立方体的中心,每个小立方体是平均每个分子占有的活动空间,忽略气体分子的大小,如图乙所示。
2.分子大小的估算:
(1)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=(球体模型)。
(2)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=(立方体模型)。
3.阿伏加德罗常数的应用:
(1)微观量:分子质量m0,分子体积V0,分子直径d。
(2)宏观量:物质的质量M、体积V、密度ρ、摩尔质量MA、摩尔体积VA。
(3)微观量与宏观量的关系:
天堂禁恋①分子质量:m0==。
②分子体积:V0==(适用于固体和液体)。
③物质所含的分子数:N=nNA=NA=NA。
④阿伏加德罗常数:NA强度理论====(只适用于固体、液体)。
⑤气体分子间的平均距离:d==(V0为气体分子所占据空间的体积)。
⑥固体、液体分子直径:d==(V0为分子体积)。
4.物体是由大量分子组成的,分子的大小很小:
(1)分子直径的数量级为10-10 m。
(2)分子体积的数量级一般为10-29 m鲑鱼降钙素3。
(3)分子质量的数量级一般为10-26 kg。
(4)分子如此微小,用高倍光学显微镜也看不到,直到1982年人们研制了能放大几亿倍的扫描隧道显微镜,才观察到物质表面原子的排列。
【思考·讨论】
阿伏加德罗常数是一个重要常数,NA=6.02×1023 mol-1,它是联系宏观世界与微观世界的桥梁。
(1)为什么说阿伏加德罗常数NA是联系宏观世界与微观世界的桥梁?
提示: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了,所以说阿伏加德罗常数NA是联系宏观世界与微观世界的桥梁。
⇔NA⇔
(2)摩尔体积=NA×一个分子的体积,对所有物质都成立吗?
提示:不都成立,固体和液体可看作一个紧挨着一个的球形分子排列而成的,不考虑分子间距离,近似成立,对于气体来说,分子间距离比较大,气体摩尔体积=NA×一个气体分子占据的体积。
(3)结合阿伏加德罗常数的意义,说说如何求出单个水分子的质量。
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