高三化學分子動理論教案
高三化學分子動理論教案
【教學要求】
1.知道物體是由大量分子組成的,理解阿伏加德羅常數。
2.知道分子熱運動,分子熱運動與布朗運動關係。
3.知道分子間的作用力和一些宏觀解釋。
【知識再現】
一、物質是由大量分子組成的
1.分子體積很小,它的直徑數量級是 m.
2.油膜法測分子直徑:d=V/S,V是 ,S是水面上形成成的單分子油膜的面積.
3.分子質量很小,一般分子質量的數量級是
4.分子間有空隙.
5.阿伏加德羅常數:1 mol的任何物質都含有相同的粒子數,這個數的測量值NA= mol—1。阿伏加德羅常數是個十分巨大的數字,分子的體積和質量都很分小,從而說明物質是由大量分子組成的.
二、分子永不停息地做無規則熱運動
1.擴散現象:相互接觸的物質彼此進入對方的現象,溫度越高,擴散 .
2.布朗運動:在顯微鏡下看到的懸浮在液體中的 的永不停息的無規則運動,顆粒越小,運動越 ;溫度越高,運動越 .布朗運動不是液體分子的運動.
三、分子間存在著相互作用力
1.分子間同時存在相互作用的和,合力叫分子力.
2.特點:分子間的引力和斥力都隨分子間的增大而減小,隨分子間距離的減小而增大,但斥力比引力變化更。
知識點一微觀量與宏觀量關係的計算
微觀量與宏觀量間的關係,以阿伏加德羅常數為聯絡的橋樑。解題時應抓住宏觀量中的質量、體積、摩爾質量、摩爾體積、分子數目等,微觀量中的分子質量、分子大小(體積與直徑),氣體問題一般用正方體模型,固體、液體分子一般用球模型。
【應用1】( 07南京調研)銅的摩爾質量為 ,密度為 ,阿伏加德羅常數為 ,則下列說法正確的是( )
A.1kg銅所含的原子數是
B.1m3銅所含的原子數是
C.1個銅原子的質量是
D.1個銅原子所佔的體積是
導示: 1kg銅的量為 ,原子數是 ,A錯。1m3銅質量為 ,摩爾數為 ,原子數是 ,B錯。1摩爾銅原子的質量是M,1個銅原子的質量是 ,C對。1摩爾銅的體積為 ,一個銅原子所佔的體積為 ,D對。故本題選CD。
物質密度等於質量與體積之比,也等於摩爾質量與摩爾體積之比。摩爾質量為分子質量的6.02×23倍。摩爾體積為分子佔據體積的6.02×23倍。
知識點二布朗運動的理解
布朗運動是花粉小顆粒的運動,它體現了分子運動的特點,不是分子運動。由於分子運動,對花粉小顆粒產生隨機的碰撞,這種不平衡,使得花粉小顆粒運動起來。
【應用2】(08鎮江調查)用顯微鏡觀察水中的花粉,追蹤某一個花粉顆粒,每隔 10s 記下它的位置,得到了 a 、 b 、 c 、 d 、 e 、f、 g 等點,再用直線依次連線這些點,如圖所示,則下列說法中正確的是( )
A.這些點連線的折線就是這一花粉顆粒運動的徑跡
B.它說明花粉顆粒做無規則運動
C.在這六段時間內花粉顆粒運動的平均速度大小相等
D.從 a 點計時,經 36s ,花粉顆粒可能不在 de 連線上
導示: 花粉顆粒的運動是雜亂無章的,10s內的徑跡是複雜的,這些點連線的折線不一定是這一花粉顆粒運動的徑跡,A錯。它只能說明花粉顆粒做無規則運動,B正確。六段時間的位移大小不等,所以花粉顆粒運動的平均速度大小不等,C錯。從d點再運動6s時間,花粉顆粒可能不在 de 連線上,體現花粉顆粒運動的無規則性,D正確。故選BD。
知識點三分子間的作用力與分子勢能
分子間同時存在相互作用的斥力與引力,它們都隨分子間距離的增大而減小,斥力減小得快。斥力與引力的合力為分子間的作用力,又分別表現為斥力和引力。所以這裡的概念容易引起混淆。
【例3】(07新鄉調研)當分子距離r=r0時,分子間引力和斥力恰好平衡,若使分子間距離從r1逐漸變為r2,(r0
A.分子間的引力比分子間的斥力減小得快,分子力增大
B.分子間的引力比分子間的斥力減小得快,分子力減小
C.分子間的斥力比分子間的引力減小得快,分子力增大
D.分子間的斥力比分子間的引力減小得快,分子力減小
導示: 當分子距離r=r0時,分子間引力和斥力相等,距離再增大時,表現為引力,斥力減小得快,但分子力減小,ABC錯,D對,故選D。
討論分子間斥力與引力時,應區別斥力、引力和作用力三者之間的關係以及它們在不同距離段上的特點。
型別一分子力與宏觀力的關係
與分子力特點有關的習題主要有三類:一是判斷對分子力特點的描述是否正確.二是利用分子力特點研究分子力做功,分子的加速度.三是與實際相關聯的問題.要正確分析這些問題,必須準確把握分子力的特點,熟知分子間斥力、引力及合力隨分子間距離的變化規律.應弄清楚是分子力原因還是其它力作用的結果,切不可見了相斥、相吸就與分子力聯絡.
【例1】如圖所示,使玻璃板的下表面與水接觸,再向上用力把玻璃板緩慢拉離水面,當玻璃板離開水面時 ( )
A.玻璃板只受重力和拉力作用,所以對玻璃板的拉力與玻璃板的重力大小相等
B.因為玻璃板的下表面附著了一層水,所以對玻璃板的拉力比玻璃板的重力稍大一些,大的值與這層水的重力相當
C.玻璃板受重力、拉力和浮力作用,所以對玻璃板的拉力小於玻璃板的重力
D.玻璃板離開水面時,水層發生了分裂,為了克服大量水分子間的引力和大氣壓力,拉力明顯大於玻璃板的重力
導示:本實驗中,彈簧秤的拉力明顯大於玻璃板的重力。形成這種現象的原因就是璃板離開水面時,水層發生了分裂,為了克服大量水分子間的引力和大氣壓力而產生的。答案D。
宏觀力現象往往與微觀分子間的作用力有關,例如固體抗壓、抗拉等,是由分子力而產生的,而氣體的壓強則是由分子無規則運動而產生的。
型別二估算題的解題思路
估算題解題時,要抓住對應物理量之間的`關係,建立要近似的模型,列出相關等式來求解。
【例2】將0.01mol的香水散在12×7×3.5m3的教室空間,那麼每立方米空間有多少個香水分子?
導示: 香水分子的總數為:0.01×6.02×1023個,每立方米空間有 個香水分子。
在宏觀環境下計算出的微觀量,其數值是一個較大的值,這也是粗略判斷結果是否正確的方法之一。
型別三宏觀現象與微觀理論的對應關係
【例3】將下列實驗事實與產生的原因對應起來。
導示: 水與酒精混合體積變小是因為分子間存在間隙,則A與e對應。固體很難被壓縮是因為分子間存在斥力,B與d對應。細繩不易被拉斷是因為分子間存在引力C與c對應。糖在熱水中溶解很快
是因為分子運動劇烈程度與溫度有關,D與b對應。凍食品也會變幹是因為固體分子也在不停地運動,E與a對應。
1.(07靖江聯考)下列敘述正確的是 ( )
A.只要知道水的摩爾質量和水分子的質量,就可以計算出阿伏伽德羅常數
B.物體的溫度越高,分子熱運動的平均動能越大
C.懸浮在液體中的固體微粒越大,布朗運動越明顯
D.吸熱的物體,其內能一定增加
2.(07廣東普寧)一艘油輪裝載著密度為9×102kg/m3的原油在海上航行。由於故障而發生原油洩漏。如果洩漏的原油有9t,海面上風平浪靜時,這些原油造成的汙染面積最大可達到( )
A.108m2 B.109m2 C.1010m2 D.1011m2
3.(07啟東)在用油膜法估測分子的大小的實驗中,已經油的摩爾質量為M,密度為ρ,油滴質量為m,油滴在液麵上擴散後的最大面積為S,阿伏加德羅常數為N,以上各量均為國際單位.則 ( )
A.油滴分子直徑d=
B.油滴分子直徑d=
C.油滴所含分子數n=
D.油滴所含分子數n=
4.如圖所示,設有一分子位於圖中的座標原點O處不動,另一分子可位於x 軸上不同位置處。圖中縱座標表示這兩個分子間分子力的大小,兩條曲線分別表示斥力和吸力的大小隨分子間距離的變化關係,e為兩曲線的交點,則( )
A、ab表示吸力, cd表示斥力,e點座標可能為10-15m
B、ab表示斥力, cd表示吸力,e點座標可能為10-10m
C、ab表示吸力, cd表示斥力,e點座標可能為10-10m
D、ab表示斥力, cd表示吸力,e點座標可能為10-15m
高三化學教案:分子動理論複習學案參考答案:
1.AB 2.D 3.B C 4.C