第一節(jié)分子及其熱運動學習目標：1.知道可以用油膜法測定分子的直徑，知道分子直徑的數量級．2．知道阿伏加德羅常數的含義，會用阿伏加德羅常數計算分子的大?。?．知道分子做永不停息的無規(guī)則熱運動．4．理解布朗運動及布朗運動的特點．

第一節(jié)核心要點突破課堂互動講練知能優(yōu)化訓練課前自主學案學習目標課前自主學案一、分子的大小1．油膜法測分子直徑把一滴體積為V的油酸滴在水面上，讓其自由散開，在水面上形成單分子油膜的面積為S，那么油膜的厚度即分子直徑為d＝______.2.分子直徑的數量級：一般物質分子直徑的數量級為_________m.10－10二、阿伏加德羅常數1．含義：1mol任何物質都含有相同的________，叫做阿伏加德羅常數．2．阿伏加德羅常數的數值通常可取為NA＝_________________.粒子數6.02×1023

mol－1三、分子的熱運動1．擴散現(xiàn)象：擴散現(xiàn)象是指當兩種物質接觸時，物質分子彼此進入對方的現(xiàn)象．實驗證明，溫度越高，擴散進行的越____，這表示分子無規(guī)則運動越________．2．分子熱運動一切物質的分子都在不停地做_____________，由于這種運動與______有關系，所以通常把分子的這種無規(guī)則運動叫做__________．快劇烈無規(guī)則運動溫度熱運動四、布朗運動1．在液體或氣體中懸浮微粒的無規(guī)則運動，稱為___________．2．液體或氣體的溫度越_____、微粒越____，布朗運動越明顯．布朗運動高小3．產生原因：由于液體分子的無規(guī)則運動，足夠小的微粒受到來自各個方向的液體分子的撞擊作用的不平衡．4．布朗運動與分子運動(1)區(qū)別：布朗運動是固體微粒的運動，不是單個分子的運動．(2)聯(lián)系：布朗運動雖然不是分子的運動，但微粒的無規(guī)則運動反映了液體(或氣體)分子的無規(guī)則運動．核心要點突破一、油膜法測分子直徑估側分子的大小通常采用油膜法．取1mL的油酸，用無水酒精按1∶200的體積比稀釋油酸，使油酸在酒精中充分溶解．用滴管提取1mL稀釋后的油酸，并測算出滴管中滴出一滴的體積．在盛水盤中裝入約2cm深的蒸餾水，為便于觀測油膜的面積，可在水面上輕撒上一層痱子粉，在水盤中央滴一滴油酸酒精溶液，于是油酸在水面上迅速散開．到油膜面積不再擴大時，用一塊玻璃蓋在盤緣上并用彩筆在玻璃上描出油膜的輪廓圖．圖1－1－1油酸在水面上形成單分子層油膜．油酸分子的一端對水有很強的親和力，被水吸引在其中；另一端對水沒有親和力，便冒出水面．油酸分子都是直立在水中的，單分子油膜的厚度等于油酸分子的長度．若把分子當成小球，油膜的厚度也就等于分子的直徑，如圖1－1－2所示，其直徑的數量級為10－10m.圖1－1－2特別提醒：(1)分子并不是球形的，但這里把它們當作球形處理，是一種估算的方法．估算在物理學的學習和研究中都是很有用的．(2)盡管用不同方法測量分子直徑結果有差異，但除一些高分子有機物外，一般測得的數量級一致，分子直徑的數量級為10－10m.二、微觀量和宏觀量的聯(lián)系1．微觀物理量：分子的質量m0，分子體積V0，分子直徑d.2．宏觀物理量：物體的質量m，體積V，密度ρ，摩爾質量M，摩爾體積VM.3．阿伏加德羅常數：1摩爾的任何物質含有的分子數相同，這個常數叫做阿伏加德羅常數，用NA表示，即NA＝6.02×1023(個)/mol.它是聯(lián)系宏觀物理量與微觀物理量的橋梁．根據油膜法測出分子的直徑，可算出阿伏加德羅常數；反過來，已知阿伏加德羅常數，根據摩爾質量(或摩爾體積)就可以算出一個分子的質量(或一個分子所占據的體積)．(4)估算分子(或原子)的直徑(對固體或液體適用)把分子(或原子)當作球體，并假定分子(或原子)是緊密無間隙地堆在一起．只要知道一個分子(或原子)的體積V0，就可以用公式V0＝πd3/6，求出它的直徑．一般先求某物體的總體積，再找到每個分子的體積，最后求直徑．此直徑的值也可認為是分子之間的間距．特別提醒：不同狀態(tài)的物質模型不同，對于固體、液體，可將其視為緊密排列的小球，也可根據題設條件看做立方體模型．對氣體則認為每個氣體分子占據的空間為小立方體．因此對求解問題、應選擇適當的模型進行計算．三、對布朗運動的理解1．雖然懸浮在液體中的微粒很小，需要用顯微鏡來觀察，但它并不是分子，而是千萬個分子組成的分子團體．布朗運動是這千萬個分子團體的一致行動，不能看做是分子的運動．2．產生布朗運動的原因是微粒受到周圍液體分子的撞擊力，由于液體分子運動的無規(guī)則性，微粒受到撞擊力的合力也是無規(guī)則的．因此，微粒的運動也是無規(guī)則的．組成微粒的分子既有各自特有的無規(guī)則運動，又有我們通過顯微鏡看到的分子團體的布朗運動．可見，微粒的無規(guī)則運動不能證明微粒分子做無規(guī)則運動，而只能說明液體分子在做無規(guī)則運動．3．布朗運動在相同溫度下，懸浮微粒越小，表面積亦越小，在某一瞬間跟它相撞的分子數越少，微粒受到來自各個方向的撞擊力越不平衡；另外，微粒線度小，它的體積和質量比表面積減小得更快，因而沖擊力引起的加速度更大．因此懸浮微粒越小，布朗運動就越顯著．相同的微粒懸浮在同種液體中，液體溫度越高，分子運動的平均速度越大，對懸浮微粒的撞擊作用越大，微粒受到來自各個方向的撞擊力越不平衡，由撞擊力引起的加速度越大．因此溫度越高，布朗運動就越顯著．由此可見影響布朗運動是否劇烈的因素是溫度高低及微粒的大?。貏e提醒：(1)布朗運動是懸浮的微粒的運動，不是單個分子的運動．(2)微粒的運動是極不規(guī)則的，教材圖1.1－6中的圖線并非微粒的運動軌跡，而是每隔30s微粒位置的連線．(3)任何微粒懸浮在液體內，在任何溫度下都會做布朗運動．課堂互動講練類型一油膜法測分子直徑

油酸酒精溶液的濃度為每1000mL油酸酒精溶液中有油酸0.6mL，用滴管向量筒內滴50滴上述溶液，量筒中的溶液體積增加1mL.若把一滴這樣的溶液滴入盛水的淺盤中，由于酒精溶于水，油酸在水面展開，穩(wěn)定后形成單分子油膜的形狀如圖1－1－3所示．例1圖1－1－3(1)若每一小方格的邊長為30mm，則油酸薄膜的面積約為________m2.(2)每一滴酒精油酸溶液含有純油酸的體積為____m3.(3)根據上述數據，估算出油酸分子的直徑為_____m.【答案】(1)4.95×10－2

(2)1.2×10－11(3)2.4×10－10變式訓練1體積為1×10－3cm3的一滴油，滴在水面上，形成面積為4m2的油膜，由此估算出油分子的直徑是多大？答案：2.5×10－10m類型二宏觀量與微觀量的關系

某種物質的摩爾質量為M(kg/mol)，密度為ρ(kg/m3)，若用NA表示阿伏加德羅常數，則(1)每個分子的質量是________kg；(2)1m3的這種物質中包含的分子數目是_______；(3)1mol的這種物質的體積是________m3；(4)平均每個分子所占據的空間是________m3.例2【答案】(1)M/NA

(2)ρNA/M

(3)M/ρ

(4)M/ρNA【方法總結】阿伏加德羅常數是聯(lián)系宏觀量與微觀量的“橋梁”，在宏觀量與微觀量的有關計算中要充分考慮阿伏加德羅常數的“橋梁”作用．變式訓練2

某固體物質的摩爾質量為M，密度為ρ，阿伏加德羅常數為NA，則每個分子的質量和單位體積內所含的分子數分別是(

)A．NA/M

ρNA/M

B．M/NA

MNA/ρC．NA/M

M/(ρNA) D．M/NA

ρNA/M類型三對布朗運動的理解如圖1－1－4所示，關于布朗運動的實驗，下列說法正確的是(

)例3圖1－1－4A．圖中記錄的是分子無規(guī)則運動的情況B．圖中記錄的是微粒做布朗運動的軌跡C．實驗中可以看到，微粒越大，布朗運動越明顯D．實驗中可以看到，溫度越高，布朗運動越激烈【精講精析】布朗運動是指懸浮在液體中的微粒不停地做無規(guī)則運動，它是液體分子無規(guī)則熱運動的反映．液體分子無規(guī)則熱運動是產生布朗運動的原因，溫度越高，分子運動得越激烈，因而布朗運動也越激烈，故布朗運動不是分子無規(guī)則熱運動．并且微粒越小，布朗運動越明顯，越大越不明顯．布朗運動的草圖是記錄了微粒在每隔一段時間的位置，在兩個位置對應的時間間隔內，微粒的運動也是雜亂無章的．因此，布朗運動草圖記錄的不是微粒的運動軌跡，它只反映了布朗運動的無規(guī)則性．可見，四個選項中只有D項正確．【答案】

D【方法總結】

(1)布朗運動的無規(guī)則性反映了液體分子運動的無規(guī)則性；布朗運動與溫度有關，表明液體分子的運動與溫度有關．(2)布朗運動是指懸浮在液體中的微粒的運動，不是分子的運動．液體中分子無規(guī)則運動造成布朗運動的無規(guī)則性．變式訓練3

關于布朗運動，下列說法正確的是

(

)A．布朗運動指懸浮在液體中的微粒分子的無規(guī)則運動B．布朗運動的無規(guī)則性反映了液體分子運動的無規(guī)則性C．液體溫度越高，布朗運動越激烈D．懸浮微粒越小，在某一瞬間撞擊它的液體分子數就越少，布朗