高考2017年物理總復(fù)習分子動理論課件

1、,分子動理論,要點·疑點·考點,課 前 熱 身,能力·思維·方法,延伸·拓展,,要點·疑點·考點,一、物質(zhì)是由大量分子組成的 1.分子是微小的，直徑的數(shù)量級為10-10m，肉眼看不見，可通過離子顯微鏡和油膜法等間接測量.在測量和計算中根據(jù)需要可將分子的形狀簡化為球形或立方體形. 2.分子間有間隙，物質(zhì)在固態(tài)、液態(tài)時分子間距離較小，有時可近似為緊密排列；氣體的分

2、子間距離較大，遠大于分子大小. 3.阿伏加德羅常數(shù)N=6.0×1023mol-1，是聯(lián)系微觀量(分子直徑、分子體積、分子質(zhì)量等)和宏觀量(物體的質(zhì)量、密度、體積、摩爾質(zhì)量等)的橋梁，有關(guān)計算中經(jīng)常用到.,,要點·疑點·考點,二、布朗運動懸浮在液體(或氣體)中小顆粒的無規(guī)則運動. 1.特點：顆粒越小現(xiàn)象越明顯；溫度越高，運動越激烈. 2.原因：小顆粒受周圍液體(氣體)分子撞擊不平衡的無規(guī)則性.

3、 3.布朗運動是分子熱運動的有力實驗證明，但兩者又有本質(zhì)區(qū)別.,,要點·疑點·考點,三、分子間作用力 分子之間同時存在著引力和斥力，通常將分子所受的引力和斥力的合力也叫分子力. 1.分子間的引力和斥力同時存在，且都隨距離成減函數(shù)關(guān)系，當分子間距離達到10r0(10-9m)以上時，分子力都接近為0，如理想氣體. 2.由于引力f引和斥力f斥隨距離變化的快慢不同而使分子力的方向與距離有關(guān).r=r0時，f引=f

4、斥f=0;r＞r0時，f引＞f斥，f為引力；r＜r0時，f斥＞f引，f為斥力.,,要點·疑點·考點,四、氣體分子動理論 對于氣體分子，因分子間距離很大(大于10r0)，分子間相互作用力趨近于0，分子間頻繁的碰撞使分子做無規(guī)則運動.,,,課 前 熱 身,1.納米科學技術(shù)是納米尺度內(nèi)的科學技術(shù)，研究對象是一小堆分子或單個原子、分子.一般分子大小的數(shù)量級是 10-1 nm.,,課 前 熱 身,2.對于擴散現(xiàn)象，下列說法

5、正確的是(BCD)A.擴散現(xiàn)象是指兩種物質(zhì)的混合，如酒精和水的混合B.固體、液體、氣體都能發(fā)生擴散現(xiàn)象C.溫度越高，擴散現(xiàn)象越明顯D.擴散現(xiàn)象說明分子是運動的，同時也能說明分子間有間隙,,課 前 熱 身,3.布朗運動與分子的熱運動有何關(guān)系?高中物理課本第2冊(必修加選修)第33頁是分子運動軌跡還是小顆粒的運動軌跡，或者兩者都不是?【答案】分子熱運動是指分子的無規(guī)則運動而布朗運動是指小顆粒的機械運動.,,課 前 熱 身,4.利用

6、分子間作用力解釋“破鏡不能重圓”的物理原理?【答案】玻璃斷面處的分子之間距離由于斷面的凹凸不平而無法接近到r＜10r0的范圍，所以不能因分子間相吸引而達到“重圓”.,,,能力·思維·方法,【例1】銅的摩爾質(zhì)量是6.35×10-2kg，密度是8.9×103kg/m3 .求(1)銅原子的質(zhì)量和體積；(2)1m3銅所含的原子數(shù)目；(3)估算銅原子直徑.,,能力·思維·方法,【解析】

7、1mol銅含有銅原子數(shù)目等于阿伏加德羅常數(shù)，故銅原子的質(zhì)量 m=M/NA=6.35×10-2/(6.02×1023)kg =1.05×10-25kg， 因為銅的摩爾體積為V=M/?，所以銅原子的體積 V0=V/NA=M/(?NA) =6.35×10-2/(8.9×103×6.02×1023)m3 =1.19

8、15;10-29m3.,,能力·思維·方法,(2)1m3銅的摩爾數(shù)為 n= ?V/M=8.9×103× 1/(6.35×10-2)mol =1.4×105mol 1m3銅中含銅原子數(shù)n′=nNA=1.4×105×6.02×1023個=8.4×1028個.(3)把銅原子看成球體，設(shè)直徑為D，則 V0=1/6?D3，

9、可得 D= =2.8×10-10m.,,能力·思維·方法,【解題回顧】估算分子大小，或分子間距時，若把分子看成小立方體，算出結(jié)果可能與球體不同.但數(shù)量級是相同的.涉及宏觀量和微觀量的計算，除了阿伏加德羅常數(shù)外，摩爾質(zhì)量也是一個關(guān)鍵量，若題中沒有給出，可利用化學知識，某種物質(zhì)的摩爾質(zhì)量等于以克為單位的該物質(zhì)的分子(原子)量.然而，代入物理公式時要求該量的單位是k

10、g/mol，有的同學常會在此問題上出錯.,,能力·思維·方法,【例2】下面兩種關(guān)于布朗運動的說法都是錯誤的，試分析它們各錯在哪里.(1)大風天常常看到風沙彌漫、塵土飛揚，有時在室內(nèi)也能看到漂浮在空氣中塵埃的運動，這些都是布朗運動.(2)布朗運動是由于液體分子對固體小顆粒的撞擊引起的，固體小顆粒的體積越大，液體分子對它的撞擊越多，布朗運動就越顯著.,,能力·思維·方法,【解析】(1)能在液體或氣

11、體中做布朗運動的微粒都是很小的，一般數(shù)量級在10-6m，這種微粒是肉眼看不到的，必須借助于顯微鏡，風天看到的灰沙塵土都是較大的顆粒；另外，它們的運動基本上屬于在氣流作用下的定向移動，而布朗運動是受氣體分子撞擊引起的無規(guī)則運動.所以，它們的運動不能稱為布朗運動.,,能力·思維·方法,(2)布朗運動的確是由于液體(或氣體)分子對固體微粒的碰撞引起的，但只有在固體微粒很小，各個方向的液體分子對它的碰撞不均勻才引起它做布朗運

12、動.因此正確的說法是：固體微粒體積越小，布朗運動就越顯著，如果固體微粒過大，液體分子對它的碰撞在各個方向上接近均勻的，微粒就不會做布朗運動了.,,能力·思維·方法,【解題回顧】對基本知識要認真理解牢固掌握，這也是高考的基本要求.生活中應(yīng)多觀察、多思考，靈活應(yīng)用所學知識，抓住物理現(xiàn)象的本質(zhì)聯(lián)系，分析實際問題，這樣既能鞏固所學知識，也培養(yǎng)了分析能力.,,能力·思維·方法,【例3】關(guān)于分子間的作用力，下

13、列說法正確的有(r0為分子的平衡位置)(CD)A.兩個分子間距離小于r0時，分子間只有斥力B.兩個分子間距離大于r0時，分子間只有引力C.兩個分子間距離由較遠逐漸減小到r=r0的過程中，分子力先增大，后減小，為引力D.兩個分子間距離由極小逐漸增大到r=r0的過程中，引力和斥力都同時減少，分子力表現(xiàn)為斥力,,能力·思維·方法,【解析】關(guān)于分子之間的作用力，必須明確分子之間的引力和斥力是同時存在的，當r＞r0時引

14、力和斥力的合力表現(xiàn)為引力，而當r＜r0時合力表現(xiàn)為斥力，所以答案A、B均不正確；分子間距離r=r0時，合力等于0，而當r＞r0時表現(xiàn)為引力，且r較大即兩個分子較遠時，分子間相互作用力亦趨于0，可知由較遠至r=r0的過程中，分子力先增大，后減小，即C答案正確；而分子間距離由極小逐漸增大到r=r0時，分子間的引力和斥力都逐漸減小，分子力表現(xiàn)為斥力，故知D答案正確.綜上所述，正確答案為C、D.,,能力·思維·方法,【解題回

15、顧】要記住分子間作用力的特點和規(guī)律，仔細地看懂高中物理課本中分子間的作用力眼距離的關(guān)系圖是一種很有效、很直觀的方法.,,能力·思維·方法,【例4】如圖8-1-1所示，食鹽(NaCl)的晶體是由鈉離子和氯離子組成的，這兩種離子在空間中三個互相垂直的方向上等距離地交錯排列著，已知食鹽的摩爾質(zhì)量是58.5g/mol，食鹽的密度是2.2g/cm3，阿伏加德羅常數(shù)為6.0×1023mol-1.計算食鹽(NaCl)一個

16、分子的質(zhì)量.估算兩個最近鄰鈉離子中心間的距離.,圖8-1-1,,能力·思維·方法,【解析】運用阿伏加德羅常數(shù)求解問題時，首要明確的是定義中的“結(jié)構(gòu)粒子”在問題中具體是什么?在食鹽晶體中直接見到的是鈉離子(Na+)和氯離子(Cl-)，但所求的是NaCl分子質(zhì)量，給出的也是NaCl的密度.所以本題中“結(jié)構(gòu)粒子”不是Na+或Cl-，而是它們的特定組合NaCl分子，則NaCl的分子質(zhì)量和分子體積分別為,,能力·思維

17、·方法,m=MA/NA=58.5×10-3/(6.0×1023) =9.8×10-26kg，V=MA/(?NA)=58.5×10-3/(2.2×103×6.0×1023) =4.4×10-29m3. 鈉離子和氯離子在空間三個互相垂直方向上，等距離地交錯排列，因此兩個最近的鈉離子間距離為： L=

18、 =4.0×10-10m.,,,延伸·拓展,【例5】晶須是一種發(fā)展中的高強度材料，它是一些非常細的，非常完整的絲狀(橫截面為圓形)晶體.現(xiàn)有一根鐵(Fe)晶，直徑d=1.60?m，用F=0.0264N的力恰好將它拉斷.試估算拉斷過程中Fe原子間作用力f，鐵的密度?=7.92g·cm-3.,,延伸·拓展,【解析】因原子力作用范圍在10-10m數(shù)量級，阻止拉斷的原子力主要來自于斷開面上的所有原子對.

19、當Fe晶上的拉力分攤到一對Fe原子上的力超過拉伸中的最大原子力時，F(xiàn)e晶就被拉斷.求解如下. 鐵的摩爾質(zhì)量MA=55.85×10-3kg，原子體積 V=MA/(?NA) =(55.85×10-3)/(7.92×103×6.0×1023)m3 =1.175×10-29m3,,延伸·拓展,原子直徑D=(6V/?)1/3=2.82×10-1