2019-2020年高中物理 第1章 分子動(dòng)理論教案 魯科版選修3-3第1節(jié)分子動(dòng)理論的基本觀點(diǎn)(教師用書獨(dú)具)課標(biāo)要求知識(shí)與技能1.認(rèn)識(shí)分子動(dòng)理論的觀點(diǎn)，知道其實(shí)驗(yàn)依據(jù)知道阿伏伽德羅常數(shù)的意義2.通過對(duì)布朗運(yùn)動(dòng)的觀察和分析，了解分子的熱運(yùn)動(dòng)3.知道分子間存在引力和斥力及其特點(diǎn)過程與方法1.通過估測(cè)油酸分子大小，體會(huì)建立物理模型和估測(cè)方法在研究問題中的應(yīng)用2.通過對(duì)布朗運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生原因的探尋，體會(huì)如何根據(jù)物理現(xiàn)象尋找物理規(guī)律情感、態(tài)度與價(jià)值觀通過對(duì)微觀世界一些知識(shí)的了解，引發(fā)對(duì)微觀世界其他現(xiàn)象的好奇，激發(fā)探求微觀世界奧秘的興趣.課標(biāo)解讀1了解油膜法測(cè)分子大小的原理，并能進(jìn)行測(cè)量和計(jì)算，通過油膜法使學(xué)生知道科學(xué)研究中的基本方法，利用宏觀量求微觀量2知道阿伏伽德羅常數(shù)的物理意義、數(shù)值和單位3理解布朗運(yùn)動(dòng)的成因，通過實(shí)驗(yàn)和分析、邏輯推理的過程，使學(xué)生知道擴(kuò)散現(xiàn)象與布朗運(yùn)動(dòng)，理解布朗運(yùn)動(dòng)的成因4知道分子間引力和斥力的作用特點(diǎn)，尤其是分子力隨分子間距變化的規(guī)律教學(xué)地位分子動(dòng)理論基本觀點(diǎn)是熱現(xiàn)象微觀理論的基礎(chǔ)，貫穿在本模塊的各章之中對(duì)微觀世界建立起與宏觀世界相似的物理模型，并利用所測(cè)宏觀量，推算出微觀值，從物理學(xué)研究來(lái)說，有十分重要的意義.(教師用書獨(dú)具)新課導(dǎo)入建議將生活中常見現(xiàn)象“切洋蔥流淚”移入課堂，讓學(xué)生親身感受當(dāng)看到同學(xué)們“淚流滿面”時(shí)，及時(shí)設(shè)疑：“在切洋蔥時(shí)并沒有用手接觸眼睛，為什么會(huì)流淚呢？”鼓勵(lì)學(xué)生大膽的發(fā)表見解，使學(xué)生產(chǎn)生強(qiáng)烈的探究欲望，引導(dǎo)學(xué)生提出與分子有關(guān)的問題，從而引入新課教學(xué)流程設(shè)計(jì)步驟3：師生互動(dòng)完成“探究1”互動(dòng)方式(除例1外可再變換命題角度，補(bǔ)充一個(gè)例題以拓展學(xué)生思路課標(biāo)解讀重點(diǎn)難點(diǎn)1.認(rèn)識(shí)分子動(dòng)理論的基本觀點(diǎn)，知道其實(shí)驗(yàn)依據(jù)2.通過探究與實(shí)驗(yàn)，估測(cè)油酸分子的直徑，知道阿伏伽德羅常數(shù)并進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算3.認(rèn)識(shí)布朗運(yùn)動(dòng)，理解布朗運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的原因及影響因素，了解分子的熱運(yùn)動(dòng)4.知道分子間相互作用力的特點(diǎn)及變化規(guī)律.1.建立分子的簡(jiǎn)化模型，用油膜法估測(cè)分子的大小(重點(diǎn)) 2.掌握阿伏伽德羅常數(shù)的相關(guān)計(jì)算(重、難點(diǎn))3.對(duì)擴(kuò)散現(xiàn)象、布朗運(yùn)動(dòng)、熱運(yùn)動(dòng)本質(zhì)的理解(重點(diǎn))4.分子間作用力隨分子間距離的變化規(guī)律(難點(diǎn))物體由大量分子組成1.基本知識(shí)(1)分子的大小分子直徑的數(shù)量級(jí)為1010 m.分子質(zhì)量的數(shù)量級(jí)在10271025kg范圍之內(nèi)(2)分子大小的估測(cè)油膜法：此方法是一種粗略測(cè)定分子大小的方法，其方法是把油滴滴到水面上，油在水面上散開，可近似認(rèn)為形成單分子油膜，如果把分子看成球形，單分子油膜的厚度就等于分子的直徑原理：如果油滴的體積為V，單分子油膜的面積為S，則分子的大小(即直徑)為d.在此忽略了分子間的空隙一般分子直徑的數(shù)量級(jí)為1010m.物理學(xué)中用各種不同的方法測(cè)定分子的大小用不同方法測(cè)出的分子大小不同，但數(shù)量級(jí)相同(3)阿伏伽德羅常數(shù)定義：1 mol任何物質(zhì)含有分子的數(shù)目都相同，為常數(shù)這個(gè)常數(shù)叫做阿伏伽德羅常數(shù)，用NA表示數(shù)值：NA6.021023mol1.意義：阿伏伽德羅常數(shù)是一個(gè)重要的基本常量，它是宏觀量與微觀量聯(lián)系的橋梁2思考判斷(1)測(cè)定分子大小的方法有多種，油膜法只是其中的一種方法()(2)所有分子的直徑都相同()(3)1 mol的固態(tài)物質(zhì)(如鐵)和1 mol的氣態(tài)物質(zhì)(如氧氣)所含分子數(shù)不同()3探究交流我們?cè)诔踔幸呀?jīng)學(xué)過，物體是由大量分子組成的一個(gè)1 m大小的水珠，尺寸與細(xì)菌差不多，其中分子的個(gè)數(shù)竟比地球上人口的總數(shù)還多上好多倍！圖111我們可以通過什么途徑觀察分子的大小呢？【提示】用電子顯微鏡觀察.分子永不停息地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)1.基本知識(shí)(1)擴(kuò)散現(xiàn)象定義：不同的物質(zhì)相互接觸而彼此進(jìn)入對(duì)方的現(xiàn)象普遍性：氣體、液體和固體都能夠發(fā)生擴(kuò)散現(xiàn)象規(guī)律：溫度越高，擴(kuò)散越快意義：擴(kuò)散現(xiàn)象表明分子在永不停息的運(yùn)動(dòng)，溫度越高，分子的運(yùn)動(dòng)越劇烈(2)布朗運(yùn)動(dòng)定義：懸浮在液體中的微粒所做的永不停息的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的原因：微粒在液體中受到液體分子的撞擊的不平衡引起的影響布朗運(yùn)動(dòng)的因素a顆粒大小：顆粒越小，布朗運(yùn)動(dòng)越明顯b溫度高低：溫度越高，布朗運(yùn)動(dòng)越劇烈意義：反映了分子在永不停息地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)(3)熱運(yùn)動(dòng)定義：分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)影響因素：溫度越高，分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)越劇烈2思考判斷(1)布朗運(yùn)動(dòng)的激烈程度跟溫度有關(guān)，布朗運(yùn)動(dòng)也叫熱運(yùn)動(dòng)()(2)布朗運(yùn)動(dòng)可以用肉眼直接觀察()(3)布朗運(yùn)動(dòng)反映了分子做永不停息的熱運(yùn)動(dòng)()3探究交流在一鍋水中撒一點(diǎn)胡椒粉，加熱時(shí)發(fā)現(xiàn)水中的胡椒粉在翻滾這說明溫度越高，布朗運(yùn)動(dòng)越劇烈，這種說法對(duì)嗎？【提示】不對(duì)首先，胡椒粉不是布朗微粒，做布朗運(yùn)動(dòng)的微粒用肉眼是看不到的；其次，水中的胡椒粉在翻滾，這是由于水的對(duì)流引起的，并不是水分子撞擊的結(jié)果.分子間存在著相互作用力1.基本知識(shí)(1)分子間的引力和斥力是同時(shí)存在的，實(shí)際表現(xiàn)出的分子力是引力和斥力的合力(2)分子間的引力和斥力都隨分子間距離的增大而減小，隨分子間距離的減小而增大，但斥力比引力隨距離變化的快2思考判斷(1)當(dāng)分子間距為r0時(shí)，它們之間既無(wú)引力也無(wú)斥力()(2)當(dāng)物體被壓縮時(shí)，分子間的引力增大，斥力減小()(3)當(dāng)分子間的距離大于10r0時(shí)，分子力可忽略不計(jì)()3探究交流如圖112所示，兩個(gè)接觸面平滑的鉛柱壓緊后懸掛起來(lái)，下面的鉛柱不脫落，主要原因是什么？圖112【提示】壓緊后的鉛分子之間的距離可以達(dá)到分子之間存在相互作用力的距離范圍，故不脫落的主要原因是分子之間的引力作用宏觀量與微觀量的關(guān)系【問題導(dǎo)思】1固體、液體、氣體其分子都是緊密排列嗎？2如何理解阿伏伽德羅常數(shù)的橋梁作用？3與阿伏伽德羅常數(shù)有關(guān)的公式有哪些？1兩種模型圖113(1)球形分子模型：對(duì)于固體和液體，其分子間距離比較小，在估算分子大小及分子的個(gè)數(shù)時(shí)，可以認(rèn)為分子是緊密排列的，分子間的距離等于分子的直徑如圖113所示其分子直徑d .圖114(2)立方體分子模型：對(duì)于氣體，其分子間距離比較大，是分子直徑的數(shù)十倍甚至上百倍，此時(shí)可把分子平均占據(jù)的空間視為立方體，立方體的邊長(zhǎng)即為分子間的平均距離如圖114所示其分子間的距離d.2阿伏伽德羅常數(shù)的應(yīng)用(1)一個(gè)分子的質(zhì)量m.(2)一個(gè)分子的體積V0(對(duì)固體和液體)(3)單位質(zhì)量中所含分子數(shù)n.(4)單位體積中所含分子數(shù)n.(5)氣體分子間的平均距離d.(6)固體、液體分子直徑d .1V0對(duì)固體、液體指分子體積，對(duì)氣體則指每個(gè)分子所占據(jù)空間的體積，即無(wú)法求解氣體分子的大小2對(duì)于分子模型，無(wú)論是球形模型還是立方體模型，都是一種簡(jiǎn)化的理想模型實(shí)際的分子是有復(fù)雜結(jié)構(gòu)的，在用不同的模型計(jì)算分子的大小時(shí)，所得結(jié)果會(huì)有差別，但數(shù)量級(jí)應(yīng)當(dāng)都是1010.(xx濟(jì)南高二檢測(cè))很多轎車中設(shè)有安全氣囊以保障駕乘人員的安全轎車在發(fā)生一定強(qiáng)度的碰撞時(shí)，利用疊氮化鈉(NaN3)爆炸產(chǎn)生氣體(假設(shè)都是N2)充入氣囊若氮?dú)獬淙牒蟀踩珰饽业娜莘eV56 L，囊中氮?dú)饷芏?.5 kg/m3，已知氮?dú)饽栙|(zhì)量M0.028 kg/mol，阿伏伽德羅常數(shù)NA61023 mol1.試估算：(1)囊中氮?dú)夥肿拥目倐€(gè)數(shù)N；(2)囊中氮?dú)夥肿娱g的平均距離(結(jié)果保留一位有效數(shù)字)【審題指導(dǎo)】解答本題應(yīng)把握以下兩點(diǎn)：(1)聯(lián)系微觀量和宏觀量的橋梁是阿伏伽德羅常數(shù)(2)估算氣體分子間的距離宜采用立方體模型【解析】(1)設(shè)N2的物質(zhì)的量為n，則n氮?dú)獾姆肿涌倲?shù)NNA代入數(shù)據(jù)得N31024.(2)每個(gè)分子所占的空間為V0設(shè)分子間平均距離為a，則有V0a3，即a代入數(shù)據(jù)得a3109 m.【答案】(1)31024(2)3109 m求解與阿伏伽德羅常數(shù)有關(guān)問題的思路1標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下1 cm3的水蒸氣中有多少個(gè)水分子？相鄰兩個(gè)水分子之間的距離是多少？【解析】1 mol的任何氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，占有的體積都為22.4 L，則1 cm3水蒸氣內(nèi)所含有的分子數(shù)為nNA6.021023個(gè)2.71019個(gè)，設(shè)水蒸氣分子所占據(jù)的空間為正方體，分子間距為d，則有V0d3，所以d m3.3109 m.【答案】2.71019個(gè)3.3109 m對(duì)布朗運(yùn)動(dòng)的理解【問題導(dǎo)思】1布朗運(yùn)動(dòng)有哪些特點(diǎn)？2布朗運(yùn)動(dòng)的產(chǎn)生原因是什么？3為什么布朗運(yùn)動(dòng)是無(wú)規(guī)則的？4為什么微粒越小，溫度越高，布朗運(yùn)動(dòng)越明顯？1布朗運(yùn)動(dòng)的產(chǎn)生(1)布朗運(yùn)動(dòng)的無(wú)規(guī)則性懸浮微粒受到液體分子撞擊的不平衡是形成布朗運(yùn)動(dòng)的原因，由于液體分子的運(yùn)動(dòng)是無(wú)規(guī)則的，使微粒受到較強(qiáng)撞擊的方向也不確定，所以布朗運(yùn)動(dòng)是無(wú)規(guī)則的(2)微粒越小，布朗運(yùn)動(dòng)越明顯懸浮微粒越小，某時(shí)刻與它相撞的分子數(shù)越少，它來(lái)自各方向的沖擊力越不平衡；另外，微粒越小，其質(zhì)量也就越小，相同沖擊力下產(chǎn)生的加速度越大，因此微粒越小，布朗運(yùn)動(dòng)越明顯(3)溫度越高，布朗運(yùn)動(dòng)越劇烈溫度越高，液體分子的運(yùn)動(dòng)(平均)速率越大，對(duì)懸浮于其中的微粒的撞擊作用也越大，微粒越不易平衡，產(chǎn)生的加速度也越大，因此溫度越高，布朗運(yùn)動(dòng)越劇烈2布朗運(yùn)動(dòng)與擴(kuò)散現(xiàn)象的比較項(xiàng)目擴(kuò)散現(xiàn)象布朗運(yùn)動(dòng)不同點(diǎn)(1)兩種不同物質(zhì)相互接觸而彼此進(jìn)入對(duì)方的現(xiàn)象，沒有受到外力作用(2)擴(kuò)散快慢，除與溫度有關(guān)外，還與物體的密度、溶液的濃度有關(guān)(3)由于固體、液體、氣體在任何狀態(tài)下都能發(fā)生擴(kuò)散，從而證明任何物體的分子不論在什么狀態(tài)下都在永不停息地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)(1)布朗運(yùn)動(dòng)指懸浮在液體中的固體微粒的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，而不是分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，并且是在周圍液體分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的撞擊下運(yùn)動(dòng)的(2)布朗運(yùn)動(dòng)的劇烈程度除與液體的溫度有關(guān)，還與微粒的大小有關(guān)相同點(diǎn)(1)布朗運(yùn)動(dòng)和擴(kuò)散現(xiàn)象都隨溫度的升高而表現(xiàn)的越明顯(2)它們產(chǎn)生的根本原因相同，都是由于分子永不停息地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的，因而都能證明分子是永不停息地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)這一事實(shí)3.布朗運(yùn)動(dòng)和熱運(yùn)動(dòng)的比較布朗運(yùn)動(dòng)熱運(yùn)動(dòng)區(qū)別運(yùn)動(dòng)對(duì)象是固體顆粒，顆粒越小，布朗運(yùn)動(dòng)越明顯運(yùn)動(dòng)對(duì)象是分子，任何物體的分子都做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)相同點(diǎn)(1)無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)(2)永不停息(3)與溫度有關(guān)聯(lián)系周圍液體(或氣體)分子的熱運(yùn)動(dòng)是布朗運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的原因，布朗運(yùn)動(dòng)是熱運(yùn)動(dòng)的宏觀表現(xiàn)做布朗運(yùn)動(dòng)的微粒用肉眼是看不到的，只能在顯微鏡下看到布朗微粒不是分子，而是由大量分子組成的，布朗運(yùn)動(dòng)也不是分子的運(yùn)動(dòng)，而是分子運(yùn)動(dòng)的間接反映凡是能用肉眼直接看到的粒子的運(yùn)動(dòng)，都不能稱為布朗運(yùn)動(dòng)(xx濟(jì)南高二檢測(cè))關(guān)于懸浮在液體中的固體微粒的布朗運(yùn)動(dòng)，下面說法中正確的是()A微粒的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)就是分子的運(yùn)動(dòng)B微粒的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)是固體微粒分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的反映C微粒的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)是液體分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的反映D因?yàn)椴祭蔬\(yùn)動(dòng)的劇烈程度跟溫度有關(guān)，所以布朗運(yùn)動(dòng)也叫做熱運(yùn)動(dòng)【審題指導(dǎo)】【解析】懸浮在液體中的固體微粒雖然很小，需要用顯微鏡來(lái)觀察，但它并不是固體分子，而是千萬(wàn)個(gè)固體分子組成的分子團(tuán)體，布朗運(yùn)動(dòng)是這千萬(wàn)個(gè)分子團(tuán)體的一致行動(dòng)，不能看成是分子的運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；產(chǎn)生布朗運(yùn)動(dòng)的原因是固體微粒受到周圍液體分子的撞擊力，由于液體分子運(yùn)動(dòng)的無(wú)規(guī)則性，固體微粒受到撞擊力的合力也是無(wú)規(guī)則的因此，固體微粒的運(yùn)動(dòng)也是無(wú)規(guī)則的可見，小顆粒的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)不能證明固體微粒分子做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，而只能說明液體分子在做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，因此B錯(cuò)誤；熱運(yùn)動(dòng)是指分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，由于布朗運(yùn)動(dòng)不是分子的運(yùn)動(dòng)，所以不能說布朗運(yùn)動(dòng)是熱運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤【答案】C布朗運(yùn)動(dòng)中的“顆?！?布朗運(yùn)動(dòng)的研究對(duì)象是小顆粒，而不是分子，屬于宏觀物體的運(yùn)動(dòng)2布朗小顆粒中含有大量的分子，它們也在做永不停息的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)3液體分子熱運(yùn)動(dòng)的平均速率比我們所觀察到的布朗運(yùn)動(dòng)的速率大許多倍4導(dǎo)致布朗運(yùn)動(dòng)的本質(zhì)原因是液體分子的熱運(yùn)動(dòng)2(xx大綱全國(guó)高考)下列關(guān)于布朗運(yùn)動(dòng)的說法，正確的是()A布朗運(yùn)動(dòng)是液體分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)B液體溫度越高，懸浮微粒越小，布朗運(yùn)動(dòng)越劇烈C布朗運(yùn)動(dòng)是由于液體各個(gè)部分的溫度不同而引起的D布朗運(yùn)動(dòng)是由液體分子從各個(gè)方向?qū)腋∥⒘Ｗ矒糇饔玫牟黄胶庖鸬摹窘馕觥坎祭蔬\(yùn)動(dòng)的研究對(duì)象是固體小顆粒，而不是液體分子，故A選項(xiàng)錯(cuò)誤；布朗運(yùn)動(dòng)的影響因素是溫度和顆粒大小，溫度越高、顆粒越小，布朗運(yùn)動(dòng)越明顯，故B選項(xiàng)正確；布朗運(yùn)動(dòng)是由于固體小顆粒受液體分子的碰撞作用不平衡而引起的，而不是由液體各部分的溫度不同而引起的，故C選項(xiàng)錯(cuò)誤，D選項(xiàng)正確【答案】BD分子間相互作用力的理解【問題導(dǎo)思】1如何區(qū)分分子間引力、斥力和分子力？2分子間距離變化時(shí)，分子間引力、斥力和分子力如何變化？1在任何情況下，分子間總是同時(shí)存在著引力和斥力，而實(shí)際表現(xiàn)出來(lái)的分子力，則是分子引力和斥力的合力2分子力與分子間距離變化的關(guān)系(1)分子間的引力和斥力都隨分子間距離r的變化而變化，但變化情況不同，如圖115所示其中，虛線分別表示引力和斥力隨分子間距離r的變化，實(shí)線表示它們的合力F隨分子間距離r的變化圖115當(dāng)rr0時(shí)，f引f斥，F(xiàn)0.當(dāng)rr0時(shí)，f引和f斥都隨分子間距離的減小而增大，但f斥增大得更快，分子力表現(xiàn)為斥力當(dāng)rr0時(shí)，f引和f斥都隨分子間距離的增大而減小，但f斥減小得更快，分子力表現(xiàn)為引力當(dāng)r10r0(109 m)時(shí)，f引和f斥都十分微弱，可認(rèn)為分子間無(wú)相互作用力(F0)(2)r0的意義分子間距離rr0時(shí)，分子力為零，所以分子間距離等于r0(數(shù)量級(jí)為1010 m)的位置叫平衡位置注意：rr0時(shí)，分子力等于零，并不是分子間無(wú)引力和斥力rr0時(shí)，即分子處于平衡位置時(shí)，并不是靜止不動(dòng)，而是在平衡位置附近振動(dòng)圖116分子間相互作用力隨距離的變化可借助“彈簧分子模型”形象類比如圖116所示，用兩個(gè)小球中間連有一個(gè)彈簧的模型來(lái)比喻分子及分子力：小球代表分子，彈簧的彈力代表分子斥力和引力的合力當(dāng)彈簧處于原長(zhǎng)時(shí)(rr0)，象征著分子力的合力為零；當(dāng)彈簧處于壓縮狀態(tài)時(shí)(rr0)，象征著分子力的合力表現(xiàn)為斥力；當(dāng)彈簧處于拉伸狀態(tài)時(shí)(rr0)，象征著分子力的合力表現(xiàn)為引力如圖117所示，縱坐標(biāo)表示兩個(gè)分子間引力、斥力的大小，橫坐標(biāo)表示兩個(gè)分子間的距離，圖中兩條曲線分別表示兩分子間引力、斥力的大小隨分子間距離的變化關(guān)系，e為兩曲線的交點(diǎn)，則下列說法正確的是()圖117Aab為斥力曲線，cd為引力曲線，e點(diǎn)橫坐標(biāo)的數(shù)量級(jí)為1010mBab為引力曲線，cd為斥力曲線，e點(diǎn)橫坐標(biāo)的數(shù)量級(jí)為1010mC若兩個(gè)分子間距離大于e點(diǎn)的橫坐標(biāo)，則分子間作用力表現(xiàn)為斥力D若兩個(gè)分子間距離越來(lái)越大，則分子力越來(lái)越大【審題指導(dǎo)】判斷分子力與分子間距離的變化關(guān)系時(shí)，要明確：分子間的引力和斥力同時(shí)存在，且都隨分子間距離的增大而減小，分子力是引力和斥力的合力【解析】分子間同時(shí)存在著引力和斥力，且都隨r的增大而減小，斥力變化得比引力快，故A錯(cuò)當(dāng)rr01010m(數(shù)量級(jí))時(shí)引力和斥力相等，故B項(xiàng)正確當(dāng)r>1010m(數(shù)量級(jí))時(shí)引力大于斥力，分子力表現(xiàn)為引力，故C錯(cuò)當(dāng)r<r0時(shí)，r增大，分子力減??；當(dāng)r>r0時(shí)，r增大，分子力先增大后減小，當(dāng)r>10r0時(shí)，分子力已很微弱，可以忽略不計(jì)，故D項(xiàng)錯(cuò)【答案】B3(xx廣東高考)清晨，草葉上的露珠是由空氣中的水汽凝結(jié)成的水珠這一物理過程中，水分子間的()A引力消失，斥力增大B斥力消失，引力增大C引力、斥力都減小D引力、斥力都增大【解析】當(dāng)水汽凝結(jié)成水珠時(shí)，水分子之間的距離減小，分子間的引力和斥力同時(shí)增大，只是斥力比引力增加得更快一些【答案】D實(shí)驗(yàn)：用油膜法測(cè)量油酸分子的 大小【問題導(dǎo)思】1為什么用單分子油膜法可測(cè)分子直徑？2怎樣測(cè)量一滴油酸溶液中所含油酸的體積？3如何測(cè)量油膜的面積？1實(shí)驗(yàn)?zāi)康挠糜湍しü罍y(cè)分子的大小2實(shí)驗(yàn)原理把一定體積的油酸滴在水面上使其形成單分子油膜，如圖118所示，不考慮分子間的間隙，把油酸分子看成球形模型，計(jì)算出1滴油酸中含有純油酸的體積V并測(cè)出油膜面積S，通過計(jì)算求出油膜的厚度d，即d就是油酸分子的直徑圖1183實(shí)驗(yàn)器材油酸、酒精、注射器或滴管、量筒、淺水盤、玻璃板、坐標(biāo)紙、彩筆、痱子粉或細(xì)石膏粉4實(shí)驗(yàn)步驟(1)在淺盤中倒入約2 cm深的水，將痱子粉或細(xì)石膏粉均勻撒在水面上(2)取1毫升(1 cm3)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(濃度已知)，記下滴入的滴數(shù)N，算出一滴油酸酒精溶液的體積.(4)將一滴油酸酒精溶液滴在淺盤的液面上(5)待油酸薄膜形狀穩(wěn)定后，將玻璃板放在淺盤上，用彩筆畫出油酸薄膜的形狀(6)將玻璃板放在坐標(biāo)紙上(或者玻璃板上有邊長(zhǎng)為1 cm的方格)，通過數(shù)方格個(gè)數(shù)，算出油酸薄膜的面積S.計(jì)算方格數(shù)時(shí)，不足半個(gè)的舍去，多于半個(gè)的算一個(gè)(7)根據(jù)已配制好的油酸酒精溶液的濃度，算出一滴溶液中純油酸的體積V.(8)計(jì)算油酸薄膜的厚度d，即為油酸分子直徑的大小5實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)(1)油酸溶液配制后不要長(zhǎng)時(shí)間放置，以免改變濃度，而使實(shí)驗(yàn)誤差增大(2)注射器針頭高出水面的高度應(yīng)為1 cm之內(nèi)，當(dāng)針頭靠近水面很近(油酸未滴下之前)時(shí)，會(huì)發(fā)現(xiàn)針頭下方的粉層已被排開，是由于針頭中酒精揮發(fā)所致，不影響實(shí)驗(yàn)效果(3)實(shí)驗(yàn)之前要訓(xùn)練好滴法(4)待測(cè)油酸擴(kuò)散后又收縮，要在穩(wěn)定后再畫輪廓擴(kuò)散后又收縮有兩個(gè)原因：第一，水面受油酸滴的沖擊凹陷后又恢復(fù)；第二，酒精揮發(fā)后液面收縮(5)當(dāng)重做實(shí)驗(yàn)時(shí)，水從盤的一側(cè)邊緣倒出，在這一側(cè)邊緣會(huì)殘留少許油酸，可用少量酒精清洗，并用脫脂棉擦去，再用清水沖洗，這樣可保持盤的清潔(6)從盤的中央加痱子粉，使粉自動(dòng)擴(kuò)散均勻，這是由于以下兩種因素所致：第一，加粉后水的表面張力系數(shù)變小，水將粉粒拉開；第二，粉粒之間的排斥這樣做，比將粉撒在水面上實(shí)驗(yàn)效果好(7)本實(shí)驗(yàn)只要求估算分子大小，實(shí)驗(yàn)結(jié)果數(shù)量級(jí)符合要求即可6數(shù)據(jù)處理(1)一滴油酸溶液的平均體積.(2)一滴溶液中含純油酸的體積VV油酸溶液的體積比(體積比)(3)油膜的面積Sn1 cm2(n為有效格數(shù)，小方格的邊長(zhǎng)為1 cm)(4)分子直徑d(代入數(shù)據(jù)時(shí)注意單位的統(tǒng)一)7誤差分析產(chǎn)生原因減小方法偶然誤差數(shù)不完整格數(shù)時(shí)，對(duì)不足半個(gè)的判斷存在誤差數(shù)出全部不完整的格數(shù)n，它們相當(dāng)于有個(gè)完整的格數(shù)系統(tǒng)誤差油酸分子(C17H33COOH)的形狀為長(zhǎng)鏈形，將其視為球體則與實(shí)際分子形體有區(qū)別，所以實(shí)驗(yàn)只能得到分子直徑的數(shù)量級(jí)，而不能得到準(zhǔn)確值(xx福州高二檢測(cè))在做用油膜法估測(cè)分子大小的實(shí)驗(yàn)中，酒精油酸的濃度約為每104 mL溶液中有純油酸6 mL.用注射器測(cè)得1 mL上述溶液為75滴，把1滴該溶液滴入盛水的淺盤里，待水面穩(wěn)定后，將玻璃板放在淺盤上，用彩筆在玻璃板上描出油酸的輪廓，再把玻璃板放在坐標(biāo)紙上，其形狀和尺寸如圖119所示，坐標(biāo)紙中正方形方格的邊長(zhǎng)為1 cm.試求：圖119(1)油酸膜的面積是多少？(2)每滴酒精油酸溶液中含有純油酸的體積？(3)按以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)估測(cè)出油酸分子的直徑【審題指導(dǎo)】【解析】(1)根據(jù)圖中的輪廓可知，油膜面積S1061 cm2106 cm2.(2)由1 mL溶液為75滴可知1滴溶液的體積為 mL，又已知每104 mL溶液中有純油酸6 mL.則1滴溶液中含純油酸的體積為V mL8106 mL8106 cm3.(3)油酸分子直徑d cm7.5108 cm7.51010 m.【答案】(1)106 cm2(2)8106 cm3(3)7.51010 m計(jì)算方格個(gè)數(shù)的方法在計(jì)算方格的格數(shù)時(shí)，可以畫一個(gè)最大的內(nèi)接矩形，先求出矩形內(nèi)的格數(shù)，再數(shù)矩形外輪廓內(nèi)多于半個(gè)的格數(shù)和整格數(shù)4(xx上海高考)在“用單分子油膜估測(cè)分子大小”實(shí)驗(yàn)中(1)某同學(xué)操作步驟如下：取一定量的無(wú)水酒精和油酸，制成一定濃度的油酸酒精溶液；在量筒中滴入一滴該溶液，測(cè)出它的體積；在蒸發(fā)皿內(nèi)盛一定量的水，再滴入一滴油酸酒精溶液，待其散開穩(wěn)定；在蒸發(fā)皿上覆蓋透明玻璃，描出油膜形狀，用透明方格紙測(cè)量油膜的面積改正其中的錯(cuò)誤：_(2)若油酸酒精溶液體積濃度為0.10%，一滴溶液的體積為4.8103mL，其形成的油膜面積為40 cm2，則估測(cè)出油酸分子的直徑為_m.【解析】(1)由于一滴溶液的體積太小，直接測(cè)量時(shí)相對(duì)誤差太大，應(yīng)用微小量累積法減小測(cè)量誤差液面上不撒痱子粉時(shí)，滴入的油酸酒精溶液在酒精揮發(fā)后剩余的油膜不能形成一塊完整的油膜，油膜間的縫隙會(huì)造成測(cè)量誤差增大甚至實(shí)驗(yàn)失敗(2)由油膜的體積等于一滴油酸酒精溶液內(nèi)純油酸的體積可得：dm1.2109m.【答案】(1)在量筒中滴入N滴溶液在水面上先撒上痱子粉(2)1.2109【備課資源】(教師用書獨(dú)具)為什么用油酸進(jìn)行測(cè)分子大小的實(shí)驗(yàn)油酸是一種脂肪酸，其分子式為C17H33COOH，這類脂肪酸分子的形狀為長(zhǎng)鏈形，它的羧基一端浸入水中，而烴鏈C17H33伸出水面上方，造成油酸長(zhǎng)分子在水面上垂直排列，如圖教111所示，所以用油酸進(jìn)行實(shí)驗(yàn)在形成單分子油膜這一點(diǎn)上符合實(shí)驗(yàn)的要求，而將分子視為球體卻與理想化模型有區(qū)別所以實(shí)驗(yàn)只能得到分子直徑的數(shù)量級(jí)，而不能得到準(zhǔn)確值圖教1111用油膜法估測(cè)分子直徑實(shí)驗(yàn)的科學(xué)依據(jù)是()A將油膜看成單分子油膜B不考慮各油分子間的間隙C考慮了各油分子間的間隙D將油膜分子看成球形【解析】該實(shí)驗(yàn)的原理就是把油酸分子視為球形，且認(rèn)為是一個(gè)一個(gè)緊挨著單層分布，不考慮分子間隙，故A、B、D選項(xiàng)正確【答案】ABD2下列現(xiàn)象不能說明分子做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的是()A香水瓶打開蓋，香味充滿房間B汽車駛過后揚(yáng)起灰塵C糖放入水中，一會(huì)兒整杯水變甜了D衣箱里衛(wèi)生球不斷變小，衣服充滿衛(wèi)生球味【解析】A、C、D都是擴(kuò)散現(xiàn)象，都是由于分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的，汽車駛過后揚(yáng)起灰塵是由于風(fēng)的作用引起的，故B正確【答案】B3關(guān)于布朗運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是()A布朗運(yùn)動(dòng)就是分子的運(yùn)動(dòng)B布朗運(yùn)動(dòng)是組成固體微粒的分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的反映C布朗運(yùn)動(dòng)是液體分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的反映D觀察時(shí)間越長(zhǎng)，布朗運(yùn)動(dòng)就越顯著【解析】布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮在液體中的固體微粒的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，不是分子本身的運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)；布朗運(yùn)動(dòng)是由于液體分子在無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)中碰撞固體微粒的不平衡產(chǎn)生的，因此布朗運(yùn)動(dòng)間接反映了液體分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，B錯(cuò)，C正確；布朗運(yùn)動(dòng)的劇烈程度與溫度和固體微粒的大小有關(guān)，與觀察時(shí)間的長(zhǎng)短無(wú)關(guān)，D錯(cuò)誤【答案】C4分子間相互作用力由兩部分F引和F斥組成，下列說法錯(cuò)誤的是()AF引和F斥同時(shí)存在BF引和F斥都隨分子間距增大而減小C分子力指F引和F斥的合力D隨分子間距增大，F(xiàn)斥減小，F(xiàn)引增大【解析】F引和F斥在分子間同時(shí)存在，而且都隨分子間距離增大而減小，隨分子間距離減小而增大，顯現(xiàn)出來(lái)的分子力是F引和F斥的合力【答案】D5只要知道下列哪一組物理量，就可以估算出氣體分子間的平均距離()A阿伏伽德羅常數(shù)，該氣體的摩爾質(zhì)量和質(zhì)量B阿伏伽德羅常數(shù)，該氣體的摩爾質(zhì)量和密度C阿伏伽德羅常數(shù)，該氣體的質(zhì)量和體積D該氣體的密度、體積和摩爾質(zhì)量【解析】氣體分子間的平均距離可由摩爾體積和阿伏伽德羅常數(shù)關(guān)系求出摩爾體積可由摩爾質(zhì)量和密度求出【答案】B1分子直徑和分子的質(zhì)量都很小，它們的數(shù)量級(jí)分別為()Ad1010 m，m1026 kgBd1010 cm，m1029 kgCd1010 m，m1029 kgDd108 m，m1026 kg【解析】可以查閱資料，記住分子直徑和分子質(zhì)量的數(shù)量級(jí)【答案】A2(xx文昌高二檢測(cè))下列關(guān)于熱運(yùn)動(dòng)的說法中，正確的是()A熱運(yùn)動(dòng)是物體受熱后所做的運(yùn)動(dòng)B溫度高的物體中的分子做的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)C單個(gè)分子做永不停息的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)D大量分子做永不停息的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)【解析】熱運(yùn)動(dòng)是指物體內(nèi)大量分子做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，不是單個(gè)分子做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，在物體內(nèi)的分子，運(yùn)動(dòng)速率一般不同，即使是同一個(gè)分子在不同時(shí)刻其速率也不同熱運(yùn)動(dòng)在宏觀上表現(xiàn)的是溫度，當(dāng)分子的平均速率變化時(shí)，物體的溫度變化，不僅高溫物體中的分子在做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，低溫物體內(nèi)的分子也同樣做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，只是其平均速率(對(duì)同種物質(zhì)而言)不同而已，故A、B、C是錯(cuò)誤的【答案】D3把墨汁用水稀釋后取出一滴放在顯微鏡下觀察，如圖1110所示，下列說法中正確的是()圖1110A在顯微鏡下既能看到水分子也能看到懸浮的小炭粒，且水分子不停地撞擊炭粒B小炭粒在不停地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，這就是所說的布朗運(yùn)動(dòng)C越小的炭粒，運(yùn)動(dòng)越明顯D在顯微鏡下看起來(lái)連成一片的液體，實(shí)際上是由許許多多的靜止不動(dòng)的水分子組成的【解析】在光學(xué)顯微鏡下，只能看到懸浮的小炭粒，看不到水分子，故A錯(cuò)；在顯微鏡下看到小炭粒不停地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，這就是布朗運(yùn)動(dòng)，且看到的炭粒越小，運(yùn)動(dòng)越明顯，故B、C正確，D顯然是錯(cuò)誤的【答案】BC4從下列哪一組數(shù)據(jù)可以算出阿伏伽德羅常數(shù)()A水的密度和水的摩爾質(zhì)量B水的摩爾質(zhì)量和水分子的體積C水分子的體積和水分子的質(zhì)量D水分子的質(zhì)量和水的摩爾質(zhì)量【解析】A項(xiàng)：無(wú)論設(shè)水的體積、水的物質(zhì)的量還是水的質(zhì)量，都不能將、Mmol與NA聯(lián)系起來(lái)，故無(wú)法求出NA.同理可判斷B、C兩項(xiàng)均不能求出NA.D項(xiàng)：設(shè)取n摩爾水為研究對(duì)象，則其質(zhì)量mnMmol，水的分子總數(shù)N，故NA，其中m0為水分子質(zhì)量故D正確，A、B、C錯(cuò)誤【答案】D5關(guān)于分子間相互作用的引力F引、斥力F斥及引力和斥力的合力F隨分子間距離r的變化情況，下列說法中正確的是()Ar越大，F(xiàn)引越大，F(xiàn)斥越小，F(xiàn)越大Br越大，F(xiàn)引越小，F(xiàn)斥越小，F(xiàn)越小Cr越小，F(xiàn)引越大，F(xiàn)斥越大，F(xiàn)越大D以上說法都不對(duì)【解析】分子間的作用力F引和F斥都是隨分子間距離r的增大而減小；而分子力的合力F隨r的變化則比較復(fù)雜：在r由零逐漸增大的過程中，F(xiàn)是先減小到零，然后反向增大，最后再減小并趨近于零，即分子力的合力F隨r的變化不是單調(diào)的【答案】D6下列關(guān)于布朗運(yùn)動(dòng)、擴(kuò)散現(xiàn)象和對(duì)流的說法正確的是()A三種現(xiàn)象在月球表面都能進(jìn)行B三種現(xiàn)象在宇宙飛船里都能進(jìn)行C布朗運(yùn)動(dòng)、擴(kuò)散現(xiàn)象在月球表面能夠進(jìn)行，而對(duì)流則不能進(jìn)行D布朗運(yùn)動(dòng)、擴(kuò)散現(xiàn)象在宇宙飛船里能夠進(jìn)行，而對(duì)流則不能進(jìn)行【解析】布朗運(yùn)動(dòng)和擴(kuò)散現(xiàn)象都是分子無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)的結(jié)果，而對(duì)流需要在重力作用的條件下才能進(jìn)行由于布朗運(yùn)動(dòng)、擴(kuò)散現(xiàn)象是由于分子熱運(yùn)動(dòng)而形成的，所以二者在月球表面、宇宙飛船里均能進(jìn)行由于月球表面仍有重力存在，宇宙飛船里的微粒處于完全失重狀態(tài)，故對(duì)流可在月球表面進(jìn)行，而不能在宇宙飛船內(nèi)進(jìn)行，故選A、D兩項(xiàng)【答案】AD7兩個(gè)分子從靠近得不能再靠近的位置開始，使二者之間的距離逐漸增大，直到大于分子直徑的10倍，在這一過程中，關(guān)于分子間的相互作用力的下列說法中正確的是()A分子間的引力和斥力都在減小B分子間的斥力在減小，引力在增大C分子間的作用力在逐漸減小D分子間的作用力先減小后增大，再減小到零【解析】分子間同時(shí)存在著引力和斥力，當(dāng)距離增大時(shí)，二力都在減小，只是斥力比引力減小得快當(dāng)分子間距離rr0時(shí)，分子間的斥力大于引力，因而表現(xiàn)為斥力；在rr0時(shí)，合力為零；當(dāng)rr0時(shí)，分子間的斥力小于引力，因而表現(xiàn)為引力；當(dāng)距離大于10r0時(shí)，分子間的作用力可視為零，所以分子力的變化是先減小后增大，再減小到零，A、D正確【答案】AD8(xx漢中檢測(cè))“用油膜法測(cè)定分子的大小”的實(shí)驗(yàn)中，體積為V的油滴，在水面上形成近似圓形的單分子油膜，油膜直徑為d，則油酸分子直徑大小約為()A.B.C.D.【解析】油膜面積S()2，則油酸分子直徑d.【答案】A9做布朗運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)，得到某個(gè)觀測(cè)記錄如圖1111.圖中記錄的是()圖1111A分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的情況B某個(gè)微粒做布朗運(yùn)動(dòng)的軌跡C某個(gè)微粒做布朗運(yùn)動(dòng)的速度時(shí)間圖線D按等時(shí)間間隔依次記錄的某個(gè)運(yùn)動(dòng)微粒位置的連線【解析】布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮在液體中的固體顆粒的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，而非分子的運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)誤；既然無(wú)規(guī)則，所以微粒沒有固定的運(yùn)動(dòng)軌跡，B錯(cuò)誤；對(duì)于某個(gè)微粒而言，在不同時(shí)刻的速度大小和方向均是不確定的，所以無(wú)法確定其在某一時(shí)刻的速度，也就無(wú)法描繪其速度時(shí)間圖線，C錯(cuò)誤【答案】D10(xx濟(jì)寧高二檢測(cè))某同學(xué)在“用油膜法估測(cè)分子直徑”的實(shí)驗(yàn)中，計(jì)算結(jié)果明顯偏大，可能是由于()A油酸未完全散開B油酸中含有大量的酒精C計(jì)算油膜面積時(shí)舍去了所有不足一格的方格D求每滴溶液的體積時(shí)，1 mL的溶液的滴數(shù)誤多記了10滴【解析】油酸分子的直徑d，計(jì)算結(jié)果明顯偏大，可能是V取大了或S取小了，油酸未完全散開，所測(cè)S偏小，d偏大，A正確；油酸中含有大量酒精不影響結(jié)果，B錯(cuò)；計(jì)算油膜面積時(shí)舍去了所有不足一格的方格，使S變小，d變大，C正確；求每滴溶液的體積時(shí)，1 mL的溶液的滴數(shù)誤多記了10滴，使V變小，d變小，D錯(cuò)誤【答案】AC11(xx寧波效實(shí)中學(xué)檢測(cè))利用油膜法估測(cè)分子的大小實(shí)驗(yàn)時(shí)，現(xiàn)有按體積比為nm配制好的油酸酒精溶液置于容器中，還有一個(gè)充入約2 cm深水的淺盤，一支滴管，一個(gè)量筒請(qǐng)補(bǔ)充下述估測(cè)分子大小的實(shí)驗(yàn)步驟：(1)_(需測(cè)量的物理量自己用字母表示)(2)用滴管將1滴油圖1112酸酒精溶液滴入淺盤，等油酸薄膜穩(wěn)定后，將薄膜輪廓描繪在坐標(biāo)紙上，如圖1112所示，(已知坐標(biāo)紙上每個(gè)小方格面積為S，求油膜面積時(shí)，半個(gè)以上方格面積記為S，不足半個(gè)舍去)則油膜面積為_(3)估算油酸分子直徑的表達(dá)式為d_.【解析】(1)用滴管向量筒內(nèi)加注N滴油酸酒精溶液，讀其體積V.(2)由圖可查得面積為105S.(3)1滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積為V，油膜面積S105S，由d，得d.【答案】(1)見解析(2)105S(3)12(xx岳陽(yáng)一中檢測(cè))隨著“嫦娥一號(hào)”的成功發(fā)射，中國(guó)探月工程順利進(jìn)行假設(shè)未來(lái)在月球建一間實(shí)驗(yàn)室，長(zhǎng)a8 m，寬b7 m，高c4 m，實(shí)驗(yàn)室里的空氣處于標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)為了估算出實(shí)驗(yàn)室里空氣分子的數(shù)目，有兩位同學(xué)各提出了一個(gè)方案：方案1取分子直徑D11010 m，算出分子體積V1D3，根據(jù)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)空氣的體積Vabc，算得空氣分子數(shù)為：n.方案2根據(jù)化學(xué)知識(shí)，1 mol空氣在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的體積V022.4 L22.4103 m3.由實(shí)驗(yàn)室內(nèi)空氣的體積，可算出實(shí)驗(yàn)室內(nèi)空氣的摩爾數(shù)nmol；再根據(jù)阿伏伽德羅常數(shù)算得空氣分子數(shù)為：nnmolNANA.請(qǐng)對(duì)這兩種方案做一評(píng)價(jià)，并估算出實(shí)驗(yàn)室里空氣分子的數(shù)目【解析】方案1把實(shí)驗(yàn)室里的空氣分子看成是一個(gè)個(gè)緊挨在一起的，沒有考慮空氣分子之間的空隙，不符合實(shí)際情況通常情況下氣體分子間距的數(shù)量級(jí)為109 m，因此分子本身體積只是氣體所占空間的極小一部分，常?？梢院雎圆挥?jì)，方案1錯(cuò)誤；方案2的計(jì)算方法是正確的，根據(jù)方案2計(jì)算結(jié)果如下：nNA6.021023個(gè)6.021027個(gè)【答案】方案1錯(cuò)誤，方案2正確6.021027個(gè)第2節(jié)氣體分子運(yùn)動(dòng)與壓強(qiáng)(教師用書獨(dú)具)課標(biāo)要求知識(shí)與技能1.了解分子運(yùn)動(dòng)速率的統(tǒng)計(jì)分布規(guī)律2.從微觀角度了解氣體壓強(qiáng)產(chǎn)生的原因，并能用分子動(dòng)理論和統(tǒng)計(jì)觀點(diǎn)解釋氣體壓強(qiáng)過程與方法通過活動(dòng)、調(diào)查、了解統(tǒng)計(jì)規(guī)律，體會(huì)如何從看似毫無(wú)規(guī)律的事件中尋找出規(guī)律情感、態(tài)度與價(jià)值觀通過對(duì)統(tǒng)計(jì)規(guī)律的了解，體會(huì)微觀世界與宏觀世界在某些規(guī)律上也有相似性，增強(qiáng)對(duì)科學(xué)的好奇心與未知欲.課標(biāo)解讀1知道大量偶然事件的統(tǒng)計(jì)規(guī)律2了解分子運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)以及分子運(yùn)動(dòng)速率的統(tǒng)計(jì)分布規(guī)律3理解氣體壓強(qiáng)的產(chǎn)生原因，知道氣體壓強(qiáng)、體積、溫度的關(guān)系；能用分子動(dòng)理論的觀點(diǎn)，來(lái)解釋有關(guān)現(xiàn)象以及與實(shí)際生產(chǎn)和生活相關(guān)的問題教學(xué)地位本節(jié)內(nèi)容是分子動(dòng)理論基本觀點(diǎn)的深化，氣體壓強(qiáng)的產(chǎn)生原因及影響因素的分析能很好的鞏固上節(jié)知識(shí)，同時(shí)也為學(xué)習(xí)氣體奠定基礎(chǔ)其中氣體分子速率分布規(guī)律是微觀世界的規(guī)律，有重要意義(教師用書獨(dú)具)新課導(dǎo)入建議教師組織學(xué)生完成“拋硬幣實(shí)驗(yàn)”，記錄出現(xiàn)正、反面的次數(shù)，然后在全班進(jìn)行交流和評(píng)價(jià)，讓學(xué)生親身經(jīng)歷“統(tǒng)計(jì)規(guī)律”的發(fā)現(xiàn)過程教學(xué)流程設(shè)計(jì)步驟3：師生互動(dòng)完成“探究1”互動(dòng)方式(除例1外可再變換命題角度，補(bǔ)充一個(gè)例題以拓展學(xué)生思路課標(biāo)解讀重點(diǎn)難點(diǎn)1.初步了解什么是“統(tǒng)計(jì)規(guī)律”2.理解氣體分子運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，知道氣體分子速率分布規(guī)律3.理解氣體壓強(qiáng)產(chǎn)生的微觀意義，知道影響壓強(qiáng)的微觀因素.1.氣體分子運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)(重點(diǎn)) 2.氣體分子速率分布規(guī)律(重點(diǎn))3.氣體壓強(qiáng)的產(chǎn)生與微觀解釋(難點(diǎn))4.掌握氣體壓強(qiáng)的決定因素(難點(diǎn))偶然中的必然統(tǒng)計(jì)規(guī)律1.基本知識(shí)(1)氣體分子運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)氣體分子都在永不停息地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，每個(gè)分子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)瞬息萬(wàn)變，每一時(shí)刻的運(yùn)動(dòng)情況完全是偶然的、不確定的(2)現(xiàn)象某一事件的出現(xiàn)純粹是偶然的，但大量的偶然事件卻會(huì)表現(xiàn)出一定的規(guī)律(3)定義大量偶然事件表現(xiàn)出來(lái)的整體規(guī)律(4)氣體分子速率分布規(guī)律圖象圖121規(guī)律在一定溫度下，不管個(gè)別分子怎樣運(yùn)動(dòng)，氣體的多數(shù)分子的速率都在某個(gè)數(shù)值附近，表現(xiàn)出“中間多、兩頭少”的分布規(guī)律當(dāng)溫度升高時(shí)，該分布規(guī)律不變，氣體分子的速率增大，分布曲線的峰值向速率大的一方移動(dòng)2思考判斷(1)氣體的溫度升高時(shí)，所有氣體分子的速率都增大()(2)某一時(shí)刻氣體分子向任意一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)的分子數(shù)目近似相等()(3)某一溫度下大多數(shù)氣體分子的速率不會(huì)發(fā)生變化()3探究交流氣體分子運(yùn)動(dòng)的統(tǒng)計(jì)規(guī)律有幾個(gè)特點(diǎn)？【提示】(1)氣體分子沿各個(gè)方向運(yùn)動(dòng)的機(jī)會(huì)(幾率)相等(2)大量氣體分子的速率分布呈現(xiàn)中間多(占有分子數(shù)目多)、兩頭少(速率大或小的分子數(shù)目少)的規(guī)律.氣體的壓強(qiáng)1.基本知識(shí)(1)產(chǎn)生原因大量氣體分子頻繁撞擊器壁，對(duì)器壁產(chǎn)生一個(gè)穩(wěn)定的壓力，從而產(chǎn)生壓強(qiáng)(2)壓強(qiáng)特點(diǎn)氣體內(nèi)部壓強(qiáng)處處相等(3)決定因素氣體的溫度單位體積內(nèi)的分子數(shù)2思考判斷(1)氣球內(nèi)氣體壓強(qiáng)是由于氣體重力作用產(chǎn)生的()(2)影響氣體壓強(qiáng)的因素有溫度、體積()(3)當(dāng)溫度升高時(shí)，氣體壓強(qiáng)一定變大()3探究交流圖122用小滾珠作空氣分子模型，把裝有滾珠的杯子拿到秤盤上方某處，把1粒滾珠倒在秤盤上，秤的指針會(huì)擺動(dòng)一下再在相同的高處把100?；蚋嗟臐L珠快速倒在秤盤上，秤的指針會(huì)在一個(gè)位置附近擺動(dòng)，如圖122，如果使這些滾珠從更高的位置倒在秤盤上，可以觀察到秤的指針?biāo)甘镜膲毫Ω笙胍幌耄瑸槭裁?？【提示】秤盤除支持滾珠的重力外，還要支持滾珠碰撞時(shí)的“沖力”.對(duì)氣體分子運(yùn)動(dòng)的理解【問題導(dǎo)思】1氣體分子的微觀結(jié)構(gòu)模型是怎樣的？2麥克斯韋氣體分子速率分布規(guī)律是什么？1氣體的微觀結(jié)構(gòu)特點(diǎn)(1)氣體分子間的距離較大，大于10r0(109m)，氣體分子可看成無(wú)大小的質(zhì)點(diǎn)(2)氣體分子間的分子力很微弱，通常認(rèn)為氣體分子除了相互碰撞或與器壁碰撞外，不受其他力的作用2氣體分子運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)(1)氣體分子可以在空間自由移動(dòng)而充滿它所能到達(dá)的任何空間(2)氣體分子間頻繁發(fā)生碰撞一個(gè)空氣分子在1 s內(nèi)與其他分子的碰撞達(dá)6.5億次之多，分子的頻繁碰撞使每個(gè)分子速度的大小和方向頻繁地發(fā)生改變，造成氣體分子雜亂無(wú)章地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)(3)某時(shí)刻，氣體分子沿各個(gè)方向運(yùn)動(dòng)的概率相同某時(shí)刻，沿任何方向運(yùn)動(dòng)的分子都有，且沿各個(gè)方向運(yùn)動(dòng)的分子數(shù)目是相等的麥克斯韋氣體分子速率分布規(guī)律：從大量實(shí)例中可以看出，在一定溫度下，中等速率的分子所占的比例最大理論和大量實(shí)驗(yàn)表明，在一定溫度下，不管個(gè)別分子怎樣運(yùn)動(dòng)，氣體多數(shù)分子的速率都在某個(gè)數(shù)值附近，表現(xiàn)出“中間多、兩頭少”的分布規(guī)律當(dāng)溫度升高時(shí)，“中間多、兩頭少”的分布規(guī)律不變，氣體分子的速率增大，分布曲線的峰值向速率大的一方移動(dòng)溫度升高時(shí)，并不是所有分子的速率都增大，而是分子的平均速率增大，具體到某一個(gè)分子具有不確定性(xx龍巖檢測(cè))氣體分子永不停息地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，同一時(shí)刻都有向不同方向運(yùn)動(dòng)的分子，速率也有大有小下表是氧氣分別在0 和100 時(shí)，同一時(shí)刻在不同速率區(qū)間內(nèi)的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比，由表能得出結(jié)論()按速率大小劃分的區(qū)間(m/s)各速率區(qū)間的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比(%)0 100 100以下1.40.71002008.15.420030017.011.930040021.417.440050020.418.650060015.116.76007009.212.97008004.57.98009002.04.6900以上0.93.9A.氣體分子的速率大小基本上是均勻分布的，每個(gè)速率區(qū)間的分子數(shù)大致相同B大多數(shù)氣體分子的速率處于中間值，少數(shù)分子的速率較大或較小C隨著溫度升高，氣體分子的平均速率不變D氣體分子的平均速率基本上不隨溫度的變化而變化【審題指導(dǎo)】(1)統(tǒng)計(jì)規(guī)律是建立在大量觀測(cè)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)之上的(2)統(tǒng)計(jì)規(guī)律只能在有大量事件的情況下才顯示出來(lái)【解析】根據(jù)表格數(shù)據(jù)，逐項(xiàng)分析如下：選項(xiàng)分析結(jié)論A兩種溫度下，速率低于200 m/s和高于700 m/s的分子數(shù)比例明顯較小B分子速率在200 m/s700 m/s之間的分子數(shù)比例較大C比較0 和100 兩種溫度下，分子速率較大的區(qū)間，100 的分子數(shù)所占比例較大，而分子速率較小的區(qū)間，0 的分子數(shù)所占比例較大氣體分子的平均速率隨溫度升高而增大D比較0 和100 兩種溫度下，可看到氣體分子的平均速率隨溫度的變化而變化【答案】B氣體分子速率分布規(guī)律表中只是給出了氧氣在0 和100 兩個(gè)溫度下的速率分布情況，通過分析比較可得出：1在一定溫度下，氣體分子的速率都呈“中間多、兩頭少”的分布2溫度越高，速率大的分子比例較多這個(gè)規(guī)律對(duì)任何氣體都是適用的1(xx上海高考)某種氣體在不同溫度下的氣體分子速率分布曲線如圖123所示，圖中f(v)表示v處單位速率區(qū)間內(nèi)的分子數(shù)百分率，所對(duì)應(yīng)的溫度分別為T、T、T，則()圖123AT>T>TBT>T>TCT>T，T>T DTTT【解析】一定質(zhì)量的氣體，溫度升高時(shí)，速率增大的分子數(shù)目增加，曲線的峰值向速率增大的方向移動(dòng)，且峰值變小，由此可知正確選項(xiàng)為B.【答案】B氣體壓強(qiáng)的產(chǎn)生及其決定因素【問題導(dǎo)思】1氣體壓強(qiáng)是如何產(chǎn)生的？2氣體壓強(qiáng)大小由哪些因素決定？1產(chǎn)生原因大量做無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)的分子對(duì)器壁頻繁、持續(xù)地碰撞產(chǎn)生了氣體的壓強(qiáng)單個(gè)分子碰撞器壁的沖力是短暫的，但是大量分子頻繁地碰撞器壁，就對(duì)器壁產(chǎn)生持續(xù)、均勻的壓力所以從分子動(dòng)理論的觀點(diǎn)來(lái)看，氣體的壓強(qiáng)就是大量氣體分子作用在器壁單位面積上的平均作用力2決定氣體壓強(qiáng)大小的因素(1)微觀因素氣體分子的密度：氣體分子密度(即單位體積內(nèi)氣體分子的數(shù)目)大，在單位時(shí)間內(nèi)，與單位面積器壁碰撞的分子數(shù)就多，氣體壓強(qiáng)就大氣體分子的平均速率：氣體的溫度高，整體上分子運(yùn)動(dòng)更加劇烈，氣體分子與器壁的碰撞(可視為彈性碰撞)給器壁的沖力就大；從另一方面講，分子的平均速率大，在單位時(shí)間里器壁受氣體分子撞擊的次數(shù)多，累計(jì)沖力就大，氣體壓強(qiáng)就大(2)宏觀因素氣體的體積：一定質(zhì)量氣體的體積越大，氣體的分子密度越小，氣體的壓強(qiáng)越小氣體的溫度：氣體的溫度越高，氣體的分子平均動(dòng)能越大(平均動(dòng)能下節(jié)課學(xué)習(xí))，氣體的壓強(qiáng)越大因密閉容器中氣體的密度一般很小，由于自身重力產(chǎn)生的壓強(qiáng)極小，可忽略不計(jì)，故氣體壓強(qiáng)由大量氣體分子碰撞器壁產(chǎn)生，與地球引力無(wú)關(guān)，且氣體壓強(qiáng)處處相等(xx泰安檢測(cè))對(duì)一定量的氣體，若用N表示單位時(shí)間內(nèi)與器壁單位面積碰撞的分子數(shù)，則()A當(dāng)體積減小時(shí)，N必定增加B當(dāng)溫度升高時(shí)，N必定增加C當(dāng)壓強(qiáng)不變而體積和溫度變化時(shí)，N必定變化D當(dāng)壓強(qiáng)不變而體積和溫度變化時(shí)，N可能不變【審題指導(dǎo)】【解析】單位時(shí)間內(nèi)與器壁單位面積相碰的分子數(shù)N既與分子密度有關(guān)，還與分子的平均速率有關(guān)當(dāng)氣體體積減小時(shí)，分子密度增加，但若溫度降低，分子平均速率變小，N也不一定增加，A錯(cuò)；當(dāng)溫度升高時(shí)，分子的平均速率增大，但若體積增大，分子密度減小，N也不一定增加，B錯(cuò)；當(dāng)氣體壓強(qiáng)不變，則器壁單位面積受到的壓力不變，由于溫度變化，平均每個(gè)分子對(duì)器壁的沖力變化，N只有變化才能保持壓強(qiáng)不變，故C正確，D錯(cuò)誤【答案】C氣體壓強(qiáng)決定因素氣體的壓強(qiáng)是氣體分子對(duì)器壁頻繁碰撞產(chǎn)生的1從微觀的角度看，氣體的壓強(qiáng)大小是由氣體分子的平均動(dòng)能和其密集程度共同決定的2從宏觀看，一定質(zhì)量的氣體的壓強(qiáng)是由氣體的溫度和體積共同決定的與液體、固體的壓強(qiáng)不同，氣體壓強(qiáng)與重力無(wú)關(guān)2封閉在氣缸內(nèi)一定質(zhì)量的氣體，如果保持氣體體積不變，當(dāng)溫度升高時(shí)，以下說法正確的是()A氣體的密度增大B氣體的壓強(qiáng)增大C氣體分子的平均速率減小D每秒撞擊單位面積器壁的氣體分子數(shù)不變【解析】氣體的體積不變，對(duì)一定質(zhì)量的氣體，單位體積內(nèi)的分子數(shù)不變，當(dāng)溫度升高時(shí)，分子的平均速率增大，每秒內(nèi)撞擊單位面積器壁的分子數(shù)增加，撞擊力增大，壓強(qiáng)必增大，所以B項(xiàng)正確，A、C、D均不正確【答案】B綜合解題方略氣體壓強(qiáng)與 大氣壓強(qiáng)的區(qū)別在某一容器中封閉著一定質(zhì)量的氣體，對(duì)此氣體的壓強(qiáng)，下列說法中正確的是()A氣體壓強(qiáng)是由重力引起的，容器底部所受的壓力等于容器內(nèi)氣體所受的重力B氣體壓強(qiáng)是由大量氣體分子對(duì)器壁的頻繁碰撞引起的C容器以9.8 m/s2的加速度向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)為零D由于分子運(yùn)動(dòng)無(wú)規(guī)則，所以容器內(nèi)壁各處所受的氣體壓強(qiáng)不一定相等【審題指導(dǎo)】(1)明確氣體壓強(qiáng)與大氣壓強(qiáng)的產(chǎn)生原因(2)當(dāng)容器失重時(shí)，內(nèi)部氣體分子的運(yùn)動(dòng)如何【規(guī)范解答】氣體壓強(qiáng)是由大量氣體分子對(duì)器壁的頻繁碰撞引起的，它由氣體的溫度和單位體積內(nèi)的分子數(shù)決定，故A、C、D錯(cuò)誤，B正確【答案】B氣體壓強(qiáng)與大氣壓強(qiáng)的產(chǎn)生原因?qū)Ρ?密閉容器中的氣體密度一般很小，由氣體自身重力產(chǎn)生的壓強(qiáng)可忽略不計(jì)，密閉氣體的壓強(qiáng)是由于氣體分子頻繁地撞擊器壁產(chǎn)生的，大小是由溫度和體積決定的，與地球引力無(wú)關(guān)，所以說，密閉氣體對(duì)上下、左右、前后器壁的壓強(qiáng)大小都相等，不隨高度而變化，測(cè)量氣體壓強(qiáng)用壓強(qiáng)計(jì)2大氣壓強(qiáng)是由于包圍著地球的空氣受到重力作用，而對(duì)浸在其中的物體產(chǎn)生的壓強(qiáng)，其數(shù)值隨高度的增加而減小大氣壓強(qiáng)最終還是通過分子碰撞實(shí)現(xiàn)對(duì)浸入其中的物體產(chǎn)生的壓強(qiáng)，大氣壓強(qiáng)的測(cè)量用氣壓計(jì)【備課資源】(教師用書獨(dú)具)大氣壓與天氣預(yù)報(bào)大氣壓與天氣預(yù)報(bào)有什么關(guān)系呢？地球表面上的風(fēng)、云、雨、雪，萬(wàn)千氣象，都跟大氣運(yùn)動(dòng)有關(guān)系，而造成大氣運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力就是大氣壓分布的不平衡和氣壓分布的經(jīng)常變化由于地球表面各處在太陽(yáng)照射下受熱情況不同，各地的空氣溫度就有較大差別溫度高的地方，空氣膨脹上升，空氣變得稀薄，氣壓就低；溫度低的地方，空氣收縮下沉，密度增大，氣壓就高另外，大氣流動(dòng)也是