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1、教育资源 教育资源 第 1 节分子动理论的基本观点 学 习 目 标知 识 脉 络 1.认识分子动理论的基本观点，知道其实验依据(重 点) 2通过探究与实验，估测油酸分子的直径，知道阿伏 伽德罗常数并进行有关的计算(难点) 3认识布朗运动，理解布朗运动产生的原因及影响因 素，了解分子的热运动 4掌握分子间相互作用力的特点及变化规律(难点) 物 体 由 大 量 分 子 组 成 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 271025kg 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
2、，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 dV S在此忽略了分子间的空隙 (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NA表示 (2)数值： NA6.0210 23mol1 教育资源 教育资源 (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
3、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 m 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 1-1-1 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
4、V0、分子直径 d. 宏观量有：物体的质量m、体积 V、密度 、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 1-1-2 所示 教育资源 教育资源 其分子直径 d 3 6V0 . 图 1-1-2 (2)立方体分子模型：对于气体，其分
5、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1-1-3 所示 其分子间的距离 d 3 V0. 图 1-1-3 2阿伏伽德罗常数的应用 (1)一个分子的质量m M NA V NA. (2)一个分子的体积V0 V NA M NA(对固体和液体 ) (3)单位质量中所含分子数nN A M . (4)单位体积中所含分子数nN A V NA M . (5)气体分子间的平均距离d 3 V0 3 V NA . (6)固体、液体分子直径d 3 6V0 3 6V NA . 1若以 表示水的摩尔质量， V 表示在标准状态下水蒸气的摩
6、尔体积， 为标准状态下水蒸气的密度，NA为阿伏伽德罗常数， m、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】 ANAV m B NA Cm NA D V NA EV 教育资源 教育资源 【解析】NAV m ，A 对；NA m，所以 m NA ，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 NA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 V，故 E 正确 【答案】ACE 2很多轿车中设有安全气囊以保障驾
7、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 (NaN3)爆炸产生气体 (假设都是 N2)充入气囊 若氮气充 入后安全气囊的容积V56 L，囊中氮气密度 2.5 kg/m3，已知氮气摩尔质量 M0.028 kg/mol，阿伏伽德罗常数NA610 23 mol1.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 N2的物质的量为 n，则 nV M 氮气的分子总数 N V M NA 代入数据得 N310 24. (2)每个分子所占的空间为V0 V N 设分子间平均距离为a，则有 V0a 3，即 a3 V0 3 V N
8、代入数据得 a310 9 m. 【答案】(1)31024(2)310 9 m 1求解与阿伏伽德罗常数有关问题的思路 2V0 V NA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 教育资源 教育资源 分 子 永 不 停 息 地 做 无 规 则 运 动 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
9、(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 颗粒大小：颗粒越小，布朗运动越明显 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
10、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 教育资源 教育资源 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
11、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 项 目 扩散现象布朗运动 不 同 点 (1)两种不同物质相互接触而彼此进
12、入对方的现象，没有受到外力作用 (2)扩散快慢，除与温度有关外，还 与物体的密度、溶液的浓度有关 (1)布朗运动指悬浮在液体中 的固体微粒的无规则运动， 而不是分子的无规则运动， 并且是在周围液体分子无规 则运动的撞击下运动的 教育资源 教育资源 不 同 点 (3)由于固体、液体、气体在任何状 态下都能发生扩散，从而证明任何 物体的分子不论在什么状态下都在 永不停息地做无规则运动 (2)布朗运动的剧烈程度除与 液体的温度有关，还与微粒 的大小有关 相 同 点 (1)布朗运动和扩散现象都随温度的升高而表现的越明显 (2)它们产生的根本原因相同，都是由于分子永不停息地做无规则 运动，因而都能证明分
13、子是永不停息地做无规则运动这一事实 3.布朗运动和热运动的比较 布朗运动热运动 区别 运动对象是固体颗粒，颗粒越小， 布朗运动越明显 运动对象是分子，任何 物体的分子都做无规则 运动 相同点(1)无规则运动(2)永不停息(3)与温度有关 联系 周围液体 (或气体 )分子的热运动是布朗运动产生的原因，布 朗运动是热运动的宏观表现 3图 1-1-4 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 1-1-4 A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
14、，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 教育资源 教育资源 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】ADE 4关于悬浮在液体中的
15、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
16、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 教育资源 教育资源 分 子 间 存 在 着 相 互 作 用 力 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
