1.1分子動理論的基本內(nèi)容（導學案）（學生版）

第1節(jié)分子動理論的基本內(nèi)容導學案【學習目標】物理觀念：知道擴散、布朗運動、熱運動及分子動理論的基本觀點和相關的實驗證據(jù)?？茖W思維：理解物體是由大量分子組成的，理解擴散現(xiàn)象與布朗運動的成因；培養(yǎng)學生分析問題和解決問題的能力；能用F-r圖像解釋分子力?？茖W探究：通過對布朗運動的探究，學會通過觀察物理現(xiàn)象，揭示其本質，得出結論?？茖W態(tài)度與責任：學會堅持實事求是的態(tài)度，用實驗方法探究問題，培養(yǎng)探索科學的興趣?！緦W習重難點】重點：分子熱運動及影響因素、分子間作用力變化規(guī)律、分子動理論基本內(nèi)容難點：布朗運動的成因【知識回顧】初中已經(jīng)知道物體由大量分子構成，墨汁在水中的擴散時，與溫度有怎樣的關系?阿伏加德羅常數(shù)有何意義？其值為多少？【自主預習】一物體是由大量分子組成的1．物體是由大量分子組成的。在研究物體的熱運動性質和規(guī)律時，把組成物體的微粒統(tǒng)稱為_______。2．阿伏加德羅常數(shù)(1)定義：1mol的任何物質都含有相同的粒子數(shù)，這個數(shù)量用______________表示。(2)數(shù)值：NA＝______________。二分子熱運動1．擴散(1)定義：不同種物質能夠______________的現(xiàn)象。(2)產(chǎn)生原因：是由物質分子的______________產(chǎn)生的。(3)意義：是物質分子______________運動的證據(jù)之一。(4)應用：在生產(chǎn)半導體器件時，在高溫條件下通過分子的_______，在純凈半導體材料中摻入其他元素。2．布朗運動(1)定義：懸浮在液體(或氣體)中的微粒的_______運動。(2)產(chǎn)生原因：液體(或氣體)分子不停地做無規(guī)則運動，不斷地撞擊微粒。在某一瞬間，微粒在某個方向受到的撞擊作用較強；在下一瞬間，微粒受到另一方向的撞擊作用較強，這樣就引起了微粒無規(guī)則的運動。(3)特點：微粒越小，布朗運動越_______。(4)意義：間接地反映液體(或氣體)分子運動的______________。3．熱運動：在擴散現(xiàn)象中，溫度越高，擴散得越_______。觀察布朗運動，溫度越高，懸浮微粒的運動就越_______?？梢姡肿拥臒o規(guī)則運動與溫度有關系，溫度越高，這種運動越_______。因此，我們把分子這種永不停息的無規(guī)則運動叫作熱運動。_______是分子熱運動劇烈程度的標志。三分子間的作用力1．分子間有空隙(1)氣體很容易被壓縮，說明氣體分子之間存在著很大的_______。(2)水和酒精混合后的總體積_______了，表明液體分子間存在著空隙。(3)壓在一起的金塊和鉛塊，各自的分子能_______到對方的內(nèi)部，表明固體分子之間也存在著空隙。2．分子間的作用力分子間有空隙，大量分子卻能聚集在一起，這說明分子之間存在著相互作用力。(1)當r<r0時，分子間的作用力F表現(xiàn)為_______。(2)當r＝r0時，分子間的作用力F為_______，這個位置稱為______________。(3)當r>r0時，分子間的作用力F表現(xiàn)為_______。四分子動理論1．分子動理論的基本內(nèi)容：物體是由大量_______組成的，分子在做永不停息的______________，分子之間存在著______________。2．分子動理論：在熱學研究中常常以以上基本內(nèi)容為出發(fā)點，把物質的熱學性質和規(guī)律看作微觀粒子熱運動的宏觀表現(xiàn)。這樣建立的理論叫作分子動理論。3．對于任何一個分子而言，在每一時刻沿什么方向運動，以及運動的速率等都具有_______性；但是對于大量分子的整體而言，它們的運動卻表現(xiàn)出_______性?！菊n堂探究】【新課導入】暮春時節(jié)，金黃的油菜花鋪滿了原野。你有沒有想過，為什么能夠聞到這沁人心脾的香味呢?古希臘學者德謨克利特早就對此作出了解釋，他認為這是由于花的原子飄到了人們鼻子里。這些“花的原子”究竟是怎么運動的?物質究竟是由什么組成的呢？【新課教學】物體是由大量分子組成的仔細觀察上面圖片，請回答：問題1：如圖甲所示，把地球的大小與一個蘋果的大小相比，那就相當于將直徑為1cm的球與分子相比，這說明了分子的什么特點？1mol水中含有水分子的數(shù)量達6.02×1023個，這又說明了什么？問題2：如圖乙所示是我國科學家用掃描隧道顯微鏡拍攝的石墨表面原子的排布圖，圖中的每個亮斑都是一個碳原子。在計算固體和液體分子大小時，一般可以看成小球緊密排列在一起（忽略小球間的空隙），如圖丙所示，請問這樣的球體物理模型怎樣求分子直徑？問題3：對于氣體，分子之間不是緊密排列的，一般氣體分子所占據(jù)的空間體積約為氣體分子體積的上千倍。所以一般情況下我們把氣體分子所占據(jù)的空間視為立方體，如圖丁所示。請問這樣的物理模型怎樣求分子直徑？小試牛刀【例題】僅利用下列某一組數(shù)據(jù)，可以計算出阿伏加德羅常數(shù)的是（）A.水的密度和水的摩爾質量B.水分子的體積和水分子的質量C.水的摩爾質量和水分子的體積D.水的摩爾質量和水分子的質量【例題】只要知道下列哪一組物理量，就可以估算氣體分子間的平均距離（）A．阿伏加德羅常數(shù)、該氣體的摩爾質量和質量B．阿伏加德羅常數(shù)、該氣體的摩爾質量和密度C．阿伏加德羅常數(shù)、該氣體的質量和體積D．該氣體的密度、體積和摩爾質量二、分子熱運動仔細觀察上面圖片，請回答：問題1：如圖甲，試管底部密度大的硫酸銅溶液會慢慢擴散到上面的清水中，即使沒有外界溫度變化等干擾，還是會發(fā)生，這說明了什么？問題2：用顯微鏡觀察稀釋后的墨汁，發(fā)現(xiàn)懸浮的小炭粒在不停地運動，每隔30秒記錄一次位置，然后連線，如圖乙，小炭粒的運動有什么特點？問題3：活動2中微粒的運動叫布朗運動，實驗發(fā)現(xiàn)微粒越小，布朗運動越明顯。試結合圖丙模型分析布朗運動的這一特點。問題4：擴散和布朗運動都是由分子的無規(guī)則運動引起的。實驗發(fā)現(xiàn)，溫度越高，擴散越快，布朗運動越明顯，這說明分子的無規(guī)則運動與溫度有什么關系？小試牛刀【例題】關于布朗運動和擴散現(xiàn)象，下列說法中正確的是（）A.布朗運動和擴散現(xiàn)象都能在氣體、液體、固體中發(fā)生B.布朗運動和擴散現(xiàn)象都是分子運動C.布朗運動和擴散現(xiàn)象都是溫度越高越明顯D.布朗運動和擴散現(xiàn)象都可以用肉眼直接觀察【例題】下列說法正確的是（）A．擴散現(xiàn)象是永不停息的B．布朗運動是微觀粒子的運動，牛頓運動定律不再適用C．氣體能充滿任何容器是因為分子間的排斥力大于吸引力D．花粉在水中做布朗運動的現(xiàn)象，說明花粉的分子在做激烈的熱運動三、分子間的作用力仔細觀察下列圖片，認真參與“師生互動”。問題1：氣體很容易被壓縮；如圖甲，水和酒精混合后的總體積變小了，這說明了什么？氣體、液體、固體間都能發(fā)生擴散現(xiàn)象，除了說明分子在不停地運動，還說明了什么？問題2：大量分子能聚集在一起形成液體、固體，說明了什么？問題3：當用力拉伸物體時，物體內(nèi)各部分之間要產(chǎn)生反抗拉伸的作用力；當用力壓縮物體時，物體內(nèi)各部分之間會產(chǎn)生反抗壓縮的作用力，這說明分子間的相互作用力有什么特點？問題4：研究表明，分子間的作用力F跟分子間距離r的關系如圖乙。試結合活動3的結論解釋圖乙。小試牛刀【例題】有兩個分子，設想它們之間相隔10倍直徑以上的距離，逐漸被壓縮到不能再靠近的距離，在這過程中，下面關于分子力變化的說法正確的是()Ａ.分子間的斥力增大，引力變小;Ｂ.分子間的斥力變小，引力變大;Ｃ.分子間的斥力和引力都變大，但斥力比引力變化快;Ｄ.分子力從零逐漸變大到某一數(shù)值后，逐漸減小到零，然后又從零逐漸增大到某一數(shù)值.【例題】當兩個分子間的距離為r0時，正好處于平衡狀態(tài)，下列關于分子間作用力與分子間距離的關系說法正確的是（）A．當分子間的距離r<r0時，它們之間只有斥力作用B．當分子間的距離r=r0時，分子不受力C．在分子間的距離從0.5r0增大到r0的過程中，分子間相互作用力的合力先減小再增大D．在分子間的距離從r0增大到10r0的過程中，分子間相互作用力的合力先增大再減小四、分子動理論小試牛刀【例題】有關分子動理論，下列說法正確的是（）A．布朗運動就是分子的無規(guī)則運動B．分子運動時的瞬時速度不可能為零C．空氣中PM2.5的無規(guī)則運動屬于分子的熱運動D．墨滴入水，擴而散之，徐徐混勻，該現(xiàn)象能夠說明水分子和炭粒都做無規(guī)則運動【自我測評】1．判斷下列說法的正誤．(1)知道氧氣的摩爾質量和阿伏加德羅常數(shù)，可以算出一個氧氣分子的質量。()(2)擴散與布朗運動的劇烈程度都與溫度有關。()(3)懸浮微粒越大，越容易觀察到布朗運動。()(4)風沙彌漫，塵土飛揚，可以用分子熱運動來解釋。()(5)固體分子間沒有空隙。()(6)當分子間的距離達到無窮遠時，分子間作用力為零。()2.想一想：擴散、布朗運動和熱運動有什么不同？3．(多選)設某固體物質的摩爾質量為M，密度為ρ，此種物質樣品的質量為m，體積為V，分子總數(shù)為N，阿伏加德羅常數(shù)為NA，則下列表示一個分子的質量的表達式中正確的是()A.eq\f(N,m) B.eq\f(M,NA)C.eq\f(m,N) D