《分子动理论》教材详解.docx

分子动理论教材详解分子动理论 教学目标 1. 知道物质是由分子构成的；分子不停地做无规则运动；分子的体积和质量都非常小，在一般物体里含有的分子数非常多 2. 能识别并会解释扩散现象,知道扩散现象表明了分子不停地做无规则运动 3. 知道分子间存在作用力，分子间作用力与分子间距离有关，知道一些分子间相互作用力的实例 4. 理论联系实际，培养学生用所学知识解决实际问题的能力 教材分析 1.本节首先介绍了有关分子和分子运动的初步知识，并对分子大小进行了讨论，使学生对分子体积小、数量大留下深刻印象。然后从观察实验，分析宏观现象出发，通过推理去探索微观世界的思路，依次介绍了分子的无规则运动和相互作用力。 2.分子运动论是从本质上认识各种热现象的理论。按照分子运动论的观点，一切热现象都是由构成物体的大量分子无规则运动引起的，温度就是大量分子无规则运动剧烈程度的标志。利用分子运动论，可以成功地解释大量的热现象。 3.分子运动论的基本内容：物质由大量分子构成，分子体积极小，直径只有1021-10米左右，一滴水约含有1.6×10个水分子，分子之间有空隙，气体分子的间隙最大，液体次之，固体分子间隙最小；分子做永不停息的无规则运动，这种运动与温度有关，一般温度高的物体内部分子运动剧烈，所以人们把分子的这种无规则运动叫做热运动，扩散现象是分子无规则运动的例证；分子之间有引力和斥力同时存在，分子间距离小于平衡位置时，斥力大于引力，分子间作用力表现为斥力，分子间距离等于平衡位置时，斥力等于引力，分子间作用力为零，分子间距离大于平衡位置时，斥力小于引力，分子间作用力表现为引力，由于分子间的引力，使固体能保持一定的形状和体积，而由于分子间的斥力，使分子间保持一定的空隙，也使得固体和液体较难压缩。 教学导入 1.可以从机械能向内能的转化的实验引入课题，例如关掉动力的汽车慢慢停下来，掉到地面的乒乓球最终停在地面，它们的机械能到哪儿去了？从而将学生注意力从宏观分析转移到微观分析上来。 2.分子运动论从“微观”的角度认识热现象，即从物体内部微小粒子的运动情况分析问题，可以从本质上解释有关的热现象。进行解释时，要认真分析题意，明确与题目相关的物理知识，然后在用分子运动论的相应观点，特别是分子间的相互作用力、分子无规则运动这两个观点进行解释。 3.根据分子运动论的观点，物质由大量分子构成，这一点可以借用化学里的一些知识加以说明。另外，构成物质的分子直径非常小，肉眼无法直接观察到，为了形象地说明这一点，可以用宏观物体间的尺寸比来说明。 4.构成物体的分子在不停地做无规则运动，这也是我们肉眼无法观测到地，因此要做好演示实验，例如打开香水瓶瓶盖后，满教室都能闻到香味；红墨水在水中的扩散等。另外，我们还可以用课件来模拟气体分子的无规则运动和扩散现象，使这种看不见的运动在学生心目中形象化、具体化，有利于学生的理解和记忆。我们还可以比较不同温度下的扩散快慢，如观察红墨水滴入冷水和热水中扩散的快慢。 5.分子间作用力较难、较复杂，尤其是分子间引力与斥力同时存在，学生较难理解，因此教学时要求不要太高，只要学生能知道分子间引力与斥力同时存在，且知道什么时候分子间表现出引力，什么时候分子间表现出斥力即可。另外要做好两个铅块间的分子引力实验。 6. 多媒体演示：扩散现象、打铁的过程、超高压钢瓶渗油现象。 1 启示：牢固的钢瓶为什么会渗油？它说明了什么？ 介绍分子动理论史略：远古时代人们就开始研究热的本质问题，古希腊著名哲学家德谟克利特非常善于观察，每看到一个现象，他都要认真思考，鱼在水中游动，他就想水为什么那么不坚实，以致可以任鱼儿游来游去？冰容易被敲碎，难道冰也不坚实吗？为什么人在离鲜花很远的地方就可闻到它的香味？通过对这些个别事例的认真思考，他综合得出一个结论：物质都是由不停地运动着的微粒组成的到了18世纪的中叶，俄国的伟大学者罗蒙诺索夫发展了上述学说，提出物质分子存在的基本观点，认为分子的无规则运动是热的本质19世纪初，人们又从实验上找到了根据，XX年阿佛加德罗提出分子的概念，近代用电子显微镜观察到了蛋白质的分子，从而确立了分子动理论。 知识点分析 知识点1：物质是由大量的分子组成的 分子的直径极小，通常用10-10 m来量度。 10 m又叫埃。1埃 = 10 m。 分子极小的程度：用肉眼看到的一滴水中约含1021个分子，1cm3水中有3.35×1022个分子，如果我们每分钟数80个分子，要用100亿年才数的完。 知识点2：分子在永不停息地作无规则的运动 扩散现象：是指两种不同的物质相互接触时彼此进入对方的现象。 扩散现象的理解：不仅是分子无规则运动的有效的例证，而且是分子无规则运动一种宏观的表现。“相互接触”；“不同状态”；“方向确定”；“不同物质”。 扩散现象：一切物体的分子都在不停地做无规则的运动；分子间有间隙。 扩散现象的宏观趋势是有“方向”的；但一个分子的运动方向是无规则的 理解扩散现象： 1不同的物质一定要相互接触； 2并不局限于处于同一状态的不同物质之间； 3表明分子在不停的运动着，就大量的分子而言，可能朝某一方向进行，但对于某个分子而言，它的运动是作无规则的运动， 4只发生在不同物质之间。 5.既然不同的物质的分子可以相互进入对方，所以扩散现象还说明物质的分子不是紧密地挤在一起，而是彼此之间存在间隙。 知识点3：分子间存在着相互作用力 吸引力：二个小水滴溶到一起；物体有固定的形状；打铁时使压力促使接近到一定的程度，分子间发生吸引作用。 排斥力：气体的压缩；液体和固体很难压缩，但也能压缩。 分子间的引力和斥力是同时成在的，并不是有引力时没有斥力，有斥力时没有引力。只是有时引力起主要作用，有时斥力起主要作用。这与分子间的距离有关。 当引力和斥力相等时，分子间的距离称为平衡距离。 分子间的引力和斥力都随距离的增大而减少。(>10倍平衡距离时分子间的力忽略。) 当大于平均距离时斥力减少的更快，所以分子间作用力表现为引力。 -10-10 2 r=r0时，平衡 rr0时，引力大于斥力，表现为引力 rr0时，引力小于斥力，表现为斥力 r10倍分子直径时，可认为没有作用力 知识点4：分子动理论的内容 物质是由大量的分子组成的； 分子在永不停息地作无规则的运动；分子间存在相互作用的引力和斥力。 典型例题 例1：如下图所示,根据分子动理论：说明分子 ；说明分子间 ；说明分子间 答案：在做无规则运动；存在引力；存在空隙 例2： 物理课上，老师做了一个有趣的演示实验：在一个烧杯中装半杯热水，另一个同样的烧杯中装等量的冷水，用滴管分别在两烧杯中注入一滴红墨水，过一会儿，杯中热水都变红了，稍后冷水也都变红了水变红了是 现象；热水比冷水红得更快，说明 _ _。 思路分析：考查点：分子热运动。分析：物体分子彼此进入对方的现象叫扩散现象，这是由于分子在永不停息地做无规则运动的结果，而且温度越高分子热运动越剧烈。 答案：扩散 温度越高，分子热运动越剧烈 例3：下面关于分子动理论和物体内能的说法中不正确的是 A. 压在一起的铅片和金片几年后剖开，切面互相渗透，属于扩散现象 B. 用力拉铅笔也没有拉成两半，说明物质的分子间有相互作用的引力 C. “和平号”空间站退役后，坠入大气层烧毁，是用做功的方法改变物体内能 D. 高温物体一定比低温物体内能大 思路分析：扩散现象是指不同物质在互相接触时，彼此进入对方的现象，气体、液体、固体都能发生扩散3 现象，只不过固体扩散得较慢。压在一起的铅片和金片几年后剖开，切面互相渗透可达1mm之深，这就可以证明固体分子也在不停地做无规则运动，故A对； 铅笔在正常情况下，内部的分子处于平衡位置，分子所受的引力与斥力相等。当用力拉铅笔时，分子间的距离加大，分子间的引力、斥力均减小，但斥力减小得更快，最终引力大于斥力表现为引力，因而不会将铅笔拉成两半，故B对； “和平号”空间站退役后，坠入大气层运动时，由于它与大气层之间有摩擦，在运动的过程中，必须要克服摩擦力做功，因而物体的内能增加，温度升高，最终烧毁，故C也对； 错误的答案是D，因为物体的内能大小不但与物体的温度有关，还与其他因素有关，故高温物体的内能不一定大。 答案：D 例4：三个实验中，可以说明分子之间有引力的是： 丙 思路分析：甲说明做功可以使物体内能增加，乙说明分子在不停地做无规则运动，丙说明分子间存在引力。 答案：丙 例5：固体、液体很难被压缩的原因是由于： A 分子间无间隙 B 分子间无引力 C 分子间存在斥力 D 分子在永不停息地做无规则运动 思路分析：固体、液体很难被压缩的原因是由于分子间存在斥力 发散思维 1.生产生活中扩散现象的应用 例如：在机械制造行业，常在齿轮、轴等表面层中渗碳、渗硅，来改善其表面性能。 2.“分子动理论”探究活动 专题讨论：哪些现象说明了分子在不停地做无规则运动？ 专题调查研究活动：有哪些方法可以帮助我们观察到微小事物？可上网或图书馆查询相关资料，或请教专家，将这些方法的原理、特征及优、缺点写成科技小文章相互交流 4