新人教統(tǒng)編版高中物理選擇性必修第三冊(cè)全冊(cè)教案教學(xué)設(shè)計(jì)（1-5章；含章末綜合與測(cè)試）

2019版新教材

人教統(tǒng)編版高中物理選擇性必修第三冊(cè)全冊(cè)教案教學(xué)設(shè)計(jì)

第一章《分子動(dòng)理論》

1.1《分子動(dòng)理論的基本內(nèi)容》優(yōu)秀教案

1.2《實(shí)驗(yàn)：用油膜法估測(cè)油酸分子的大小》優(yōu)秀教案

1.3《分子運(yùn)動(dòng)速率分布規(guī)律》優(yōu)秀教案

1.4《分子動(dòng)能和分子勢(shì)能》優(yōu)秀教案

本章測(cè)試卷及答案

第二章《氣體、固體和液體》

2.1《溫度和溫標(biāo)》優(yōu)秀教案

F一行溫的等溫變化》優(yōu)秀教案

2.3《氣體的等壓變化和等容變化》優(yōu)秀教案

2.4《固體》優(yōu)秀教案

2.5《液體》優(yōu)秀教案

本章測(cè)試卷及答案

第三章《熱力學(xué)定律》

3.1《功、熱和內(nèi)能的改變》優(yōu)秀教案

3.2《熱力學(xué)第一定律》優(yōu)秀教案

3.3《能量守恒定律》優(yōu)秀教案

3.4《熱力學(xué)第二定律》優(yōu)秀教案

本章測(cè)試卷及答案

第四章《原子結(jié)構(gòu)和波粒二象性》

4.1《普朗克黑體輻射理論》優(yōu)秀教案

4.2《光電效應(yīng)》優(yōu)秀教案

4.3《原子的核式結(jié)構(gòu)模型》優(yōu)秀教案

4.4《氫原子光譜和玻爾的原子模型》優(yōu)秀教案

4.5《粒子的波動(dòng)性和量子力學(xué)的建立》優(yōu)秀教案

本章測(cè)試卷及答案

第五章《原子核》

5.1《原子核的組成》優(yōu)秀教案

5.2《放射性元素的衰變》優(yōu)秀教案

5.3《核力與結(jié)合能》優(yōu)秀教案

5.4《核裂變與核聚變》優(yōu)秀教案

5.5《“基本”粒子》優(yōu)秀教案

本章測(cè)試卷及答案

1.1分子動(dòng)理論的基本內(nèi)容

教學(xué)目標(biāo)

物理觀念與應(yīng)用

1.通過(guò)生活實(shí)例及其分析，知道什么是擴(kuò)散現(xiàn)象，產(chǎn)生擴(kuò)散現(xiàn)象的原因是什

么

影響擴(kuò)散快慢的因素有哪些，分別是什么關(guān)系

2.通過(guò)實(shí)驗(yàn)，觀察什么是布朗運(yùn)動(dòng)，通過(guò)分析、推理，理解布朗運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的

原因。

3.通過(guò)對(duì)比，歸納擴(kuò)散現(xiàn)象、布朗運(yùn)動(dòng)和分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)之間的聯(lián)系與區(qū)

別

4.知道分子力隨分子間距離變化而變化的定性規(guī)律。

5.知道分子動(dòng)理論的內(nèi)容

科學(xué)思維與創(chuàng)新

1.通過(guò)對(duì)概念及課本中關(guān)鍵詞句、圖片細(xì)節(jié)的觀察、分析、理解，引導(dǎo)學(xué)生

重視教材，學(xué)會(huì)研讀教材，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乃季S習(xí)慣

2.通過(guò)布朗運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)、觀察及成因的分析、推理，體會(huì)并歸納其中的科學(xué)

研究方法。

3.在對(duì)所設(shè)情景及實(shí)驗(yàn)的觀察、分析中和“情景+問(wèn)題”的教學(xué)方式中培養(yǎng)

學(xué)生善于觀察、勤于思考、勇于探索的良好習(xí)慣。

科學(xué)探究與交流

物理源于生活，要善于觀察、勤于思考、勇于探索

科學(xué)態(tài)度與責(zé)任

通過(guò)科學(xué)家們對(duì)布朗運(yùn)動(dòng)成因的研究歷程的介紹，培養(yǎng)相應(yīng)科學(xué)精神。

教學(xué)重難點(diǎn)

1.理解擴(kuò)散現(xiàn)象、布朗運(yùn)動(dòng)、熱運(yùn)動(dòng)。

2.知道分子力隨分子間距離變化而變化的定性規(guī)律

教學(xué)過(guò)程

一、物體是由大量分子組成的

【演示】幻燈片:掃描隧道顯微鏡拍攝的石墨表面原子結(jié)構(gòu)照片。

由于碳原子被放大了幾億倍后才被觀察到，表明分子是很小的。

我們?cè)诔踔幸呀?jīng)學(xué)過(guò)，物體是由大量分子組成的。需要指出的是:在研究物

質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)時(shí)，我們認(rèn)為組成物質(zhì)的微粒是分子、原子或者離子。但是，在研

究物體的熱運(yùn)動(dòng)性質(zhì)和規(guī)律時(shí)，不必區(qū)分它們?cè)诨瘜W(xué)變化中所起的不同作用，而

把組成物體的微粒統(tǒng)稱為分子。

我們知道，Imol水中含有水分子的數(shù)量就達(dá)6.02Xl（L個(gè)。這足以表明，組

成物體的分子是大量的。人們用肉眼無(wú)法直接看到分子，就是用高倍的光學(xué)顯微

鏡也看不到直至1982年，人們研制了能放大幾億倍的掃描隧道顯徼鏡，才觀察

到物質(zhì)表面原子的排列

二、分子熱運(yùn)動(dòng)

1.擴(kuò)散現(xiàn)象

【演示】將一個(gè)裝有無(wú)色空氣的廣口瓶倒扣在裝有紅棕色二氧化氮?dú)怏w的廣

口瓶上，抽去中間玻璃板，過(guò)一段時(shí)間發(fā)現(xiàn)，上面瓶中氣體變成了淡紅棕色，下

面氣體的顏色變淺了，最后上下兩瓶氣體顏色一致。

（1）擴(kuò)散:不同物質(zhì)相互接觸時(shí)彼此進(jìn)入對(duì)方的現(xiàn)象叫做擴(kuò)散。

（2）擴(kuò)散現(xiàn)象隨溫度的升高而日趨明顯。

【演示】分別向冷水和熱水中滴入一滴紅墨水，可觀察到熱水很快變成紅色,

而冷水變成紅色稍慢。

（3）擴(kuò)散現(xiàn)象在氣體、液體、固體中都能發(fā)生。

（4）擴(kuò)散現(xiàn)象直接說(shuō)明了組成物體的分子總是不停地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)。

（5）擴(kuò)散現(xiàn)象的應(yīng)用：在真空、高溫條件下在半導(dǎo)體材料中摻入一些其他元

素來(lái)制造各種元件等。

2.布朗運(yùn)動(dòng)

【演示】把墨汁用水稀釋后取出一滴，用顯微放大投影儀觀察液體中的小碳

粒的運(yùn)動(dòng)，可觀察到小碳粒的運(yùn)動(dòng)無(wú)規(guī)則，顆粒越小，這種無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)越明顯，

而且永不停止。

（1）布朗運(yùn)動(dòng):懸浮在液體中的固體微粒永不停息的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)叫做布朗運(yùn)

動(dòng)

它首先是由英國(guó)植物學(xué)家布朗在1827年用顯徼鏡觀察懸浮在水中的花粉微

粒時(shí)發(fā)現(xiàn)。

（2）布朗運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的原因：大量液體分子永不停息地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)時(shí)，對(duì)懸

浮在其中的微粒撞擊作用的不平衡性是產(chǎn)生布朗運(yùn)動(dòng)的原因。

簡(jiǎn)言之:液體分子永不停息的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)是產(chǎn)生布朗運(yùn)動(dòng)的原因。

（3）影響布朗運(yùn)動(dòng)激烈程度的因素：固體微粒的大小和液體的溫度。

固體微粒越小，液體分子對(duì)它各部分碰撞的不均勻性越明顯;質(zhì)量越小，它

的慣性越小，越容易改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，所以運(yùn)動(dòng)越激烈液體的溫度越高，固體徼粒

周圍的流體分子運(yùn)動(dòng)越不規(guī)則，對(duì)徼粒碰撞的不均勻性越強(qiáng)，布朗運(yùn)動(dòng)越激烈。

（4）布朗運(yùn)動(dòng)本身不是分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，但它反映了液體分子永不停息

地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)。

【注意】

（1）任何固體微粒懸浮在液體內(nèi)，在任何溫度下都會(huì)做布朗運(yùn)動(dòng)。

（2）懸浮在氣體中的粒也存在布朗運(yùn)動(dòng)，它是由大量氣體分子撞擊微粒的

不平衡性所造成的，反映了氣體分子永不停息地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)。

（3）布朗運(yùn)動(dòng)中固體微粒的運(yùn)動(dòng)極不規(guī)則。實(shí)驗(yàn)得出的每隔一定時(shí)間微粒

所處位置的連線，不是固體微粒的運(yùn)動(dòng)軌跡。

3.熱運(yùn)動(dòng)

（1）擴(kuò)散現(xiàn)象和布朗運(yùn)動(dòng)都隨溫度的升高而越明顯。表明分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)

動(dòng)跟溫度有關(guān)。

（2）熱運(yùn)動(dòng):分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)叫做熱運(yùn)動(dòng)。溫度越高，分子的熱運(yùn)動(dòng)越激

烈。

【例1】下列關(guān)于布朗運(yùn)動(dòng)的說(shuō)法中正確的是（）

A.布朗運(yùn)動(dòng)是液體的分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)

B.布朗運(yùn)動(dòng)是指懸浮在液體中的固體分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)

C.布朗運(yùn)動(dòng)說(shuō)明了液體分子與懸浮顆粒之間存在著相互作用力

D.觀察布朗運(yùn)動(dòng)會(huì)看到，懸浮的顆粒越小，溫度越高，布朗運(yùn)動(dòng)越劇烈

【解析】布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮在液體中的固體小顆粒的運(yùn)動(dòng)，小顆粒由許多分子

組成，所以布朗運(yùn)動(dòng)不是分子運(yùn)動(dòng)，也不是指懸浮顆粒內(nèi)固體分子的運(yùn)動(dòng)，故A、

B均錯(cuò)，布朗運(yùn)動(dòng)雖然是由液體分子與懸浮顆粒間相互作用引起的，但其重要意

義是反映了液體分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，不是反映分子間的相互作用，故C錯(cuò)。觀察

布明運(yùn)動(dòng)會(huì)看到固體顆粒越小，溫度越高，布朗運(yùn)動(dòng)越明顯。故D正確。正確答

案是D。

【例2】在較暗的房間里，從射進(jìn)來(lái)的陽(yáng)光中，可看到懸浮在空氣中的微粒

在不停地的運(yùn)動(dòng)，這些微粒的運(yùn)動(dòng)是（）

A.布朗運(yùn)動(dòng)

B.不是布朗運(yùn)動(dòng)

C.自由落體運(yùn)動(dòng)

D.是由氣流和重力引起的運(yùn)動(dòng)

【解析】這些肉眼可以看到的微粒是相當(dāng)大的，某時(shí)刻它們所受到的各方向

空氣分子碰撞的合力幾乎為零，這些微小的合力對(duì)相當(dāng)大的微粒來(lái)說(shuō)，是不能使

它做布朗運(yùn)動(dòng)的，這時(shí)微粒的運(yùn)動(dòng)是氣體對(duì)流和重力作用引起的，所以答案是

BD

【例3】如下圖所示的是做布朗運(yùn)動(dòng)小顆粒的運(yùn)動(dòng)路線記錄的放大圖。以小

顆粒在A點(diǎn)開(kāi)始計(jì)時(shí)，每隔30s記下小顆粒的位置，得到B、C、D、E、F、G等

點(diǎn)，則小顆粒在第75s末時(shí)位置，以下敘述中正確的是（）

A.一定在CD連線的中點(diǎn)

B.一定不在CD連線的中點(diǎn)

C.可能在CD連線上，但不一定在CD連線中點(diǎn)

D.可能在CD連線以外的某點(diǎn)上

【解析】圖中的各點(diǎn)的連線不是微粒的運(yùn)動(dòng)軌跡，它是為了表明微粒在做極

短促的無(wú)定向運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的移動(dòng)的順序而做的連線由以上分析，在第75s末，小

顆粒可能在CD連線上，但不一定在CD中點(diǎn)，也可能在CD連線外的位置。因此

選CD,正確答案CD。

【小結(jié)】擴(kuò)散現(xiàn)象是分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的結(jié)果。布朗運(yùn)動(dòng)是分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的

反映擴(kuò)散現(xiàn)象和布朗運(yùn)動(dòng)，不但說(shuō)明分子永不停息地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)。同時(shí)也說(shuō)明

分子間是有空隙的。

三、分子間的作用力

（一）分子間存在相互作用力

【演示】

（1）壓緊兩表面潔凈的鉛塊，使它們合在一a起，下面的鉛塊不下落

（2）壓縮一固體（如一鉛塊）很不容易，物體內(nèi)要產(chǎn)生反抗的彈力

1.分子間存在相互作用的引力（如:壓緊的鉛塊結(jié)合在一起，它們不易被拉

開(kāi)）

2.分子間存在相互作用的斥力（如：固體和液體很難被壓縮）

【注意】

壓縮氣體也需要力，不說(shuō)明分子間存在斥力作用，壓縮氣體時(shí)需要的力是用

來(lái)反抗大量氣體分子頻繁撞擊容器壁（活塞）時(shí)對(duì)容器壁（活塞）產(chǎn)生的壓力。

3.分子間的引力和斥力同時(shí)存在，實(shí)際表現(xiàn)出來(lái)的分子力是分子引力和斥力

的合力（分子力）。

（二）分子間相互作用力的特點(diǎn)

1.分子間的引力和斥力同時(shí)存在。

2.分子間的引力和斥力只與分子間距離（相對(duì)位置）有關(guān)，與分子的運(yùn)動(dòng)狀

態(tài)無(wú)關(guān)。

3.分子間的引力和斥力都隨分子間的距離r的增大而減小，且斥力總比引力

隨r

的增大衰減得快。

（三）分子力與距離的關(guān)系示意圖（可用課件展示）

如下圖所示，F(xiàn)>0為斥力，F(xiàn)〈0為引力，橫軸上方的虛線表示分子間斥力隨

r的變化圖線，橫軸下方的虛線表示分子間引力隨r的變化圖線，實(shí)線為分子間

引力和斥力的合力F（分子力）隨r的變化圖線

o

1.當(dāng)r=ro時(shí)，分子間引力和斥力相平衡，F(xiàn):邛;，分子處于平衡位置，其中

ro為分子直徑的數(shù)量級(jí)，約為101m

2.當(dāng)r〈ro時(shí)，F(xiàn):〈F,對(duì)外表現(xiàn)的分子力F為斥力

3.當(dāng)r>0時(shí)，F(xiàn)g>F,對(duì)外表現(xiàn)的分子力F為引力

4.當(dāng)r>10r0時(shí)，分子間相互作用力變得十分微弱，可認(rèn)為分子力F為零（如

氣體分子間可認(rèn)為作用力為零）

（四）引起分子間相互作用力的原因

分子間相互作用力是由原子內(nèi)帶正電的原子核和帶負(fù)電的電子間相互作用

而引起

【例4】分子間的相互作用力由引力F:和斥力F兩部分組成，則（）

A.F和Fk是同時(shí)存在的

B.Fg總是大于Fs,其合力總是表現(xiàn)為引力

C.分子之間的距離越小，F(xiàn):越小，F(xiàn)s越大

D.分子之間的距離越小，F(xiàn)越大，F(xiàn)s越小

【解析】分子間的引力和斥力是同時(shí)存在的，它們的大小和合力都與分子間

距離有關(guān)，當(dāng)分子間距離減小時(shí)，引力和斥力都增大，且斥力的增大更快。r<r0

時(shí)，合力表現(xiàn)為斥力，r〉lo時(shí)，合力表現(xiàn)為引力

根據(jù)上述分析，該題正確的答案為A

【例5】當(dāng)兩個(gè)分子間距離為1時(shí)，分子力為零，下列關(guān)于分子力說(shuō)法中正

確的是（）

A.當(dāng)分子間的距離為r0時(shí)，分子力為零，也就是說(shuō)分子間既無(wú)引力又無(wú)斥

力

B.分子間距離小于t時(shí)，分子力增大，分子間表現(xiàn)出是斥力

C.當(dāng)分子間相互作用力表現(xiàn)為斥力時(shí)，分子距離變大時(shí)，斥力變大

D.在分子力作用范圍內(nèi)，不管r>l,還是r〈ro,斥力總比引力變化快

【解析】本題考查分子力隨分子間距離變化規(guī)律分子間同時(shí)存在引力和斥力,

當(dāng)r=10時(shí)是引力和斥力相等，所以A錯(cuò)。分子間力和斥力都隨分子間距離減小

而增大，但斥力比引力變化的快，當(dāng)KrO時(shí)，引力和斥力都增大，但斥力增加

比引力快，故B、D正確，C錯(cuò)。對(duì)分子力認(rèn)識(shí)，應(yīng)掌握分子力隨分子距離的增

大而減小的關(guān)系

【例6】有甲、乙兩個(gè)分子，甲分子固定不動(dòng)，乙分子由無(wú)窮遠(yuǎn)處逐漸向甲

,A*-.--、r-

罪近，

直到不再靠近為止，在這整個(gè)過(guò)程中()

A.分子力總對(duì)乙做正功

B.乙總是克服分子力做功

C.先是分子力對(duì)乙做正功，然后乙克服分子力做功

D.乙先克服分子力做功，然后分子力對(duì)乙做正功

【解析】當(dāng)分子間距r〉ro時(shí)，分子力表現(xiàn)為引力，因此當(dāng)乙分子從無(wú)窮近

逐漸向甲集近過(guò)程中，當(dāng)甲、乙兩分子間距大于r時(shí)，分子間作用力對(duì)乙做正功;

當(dāng)分子間距小于rO時(shí)，分子力表現(xiàn)為斥力，分子力對(duì)乙做負(fù)功。所以本題正確

答案是C

【例7】試從分子動(dòng)理論的觀點(diǎn)，說(shuō)明物體的三態(tài)(固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài))為

什么有不同的宏觀特征？

【解析】固體分子間的距離非常小，分子間的作用力很大，其分子只能在平

衡位置附近做小范圍的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)。因此，固體不但具有一定的體積，還具有一

定的形狀液體分子間的距離比較小，分子間的作用力也相當(dāng)大，但與固體分子相

比，液體分子可在平衡位置附近做范圍較大的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，而且液體分子的平衡

位置是不固定的，是在不斷地移動(dòng)，因而液體雖然具有一定的體積，卻沒(méi)有固定

的形狀氣體分子間距離很大，由于分子力是短程力，所以，彼此間的作用力極為

微小，其分子除了在與其他分子或器壁碰撞時(shí)有相互作用力外是不受其他作用力

的。因而氣體分子總是做勻速直線運(yùn)動(dòng)，直到碰撞時(shí)，才改變方向，所以，氣體

沒(méi)有體積，也沒(méi)有一定a的形狀，總是充滿整個(gè)容器的。

【小結(jié)】分子間同時(shí)存在相互作用的引力和斥力，它們都隨距離r增大而減

小，當(dāng)r=rO（ro約為101m）時(shí)，分子力F=0;r>ro時(shí)分子力F為引力，時(shí)分

子力F為斥力。

四、分子動(dòng)理論

總結(jié)本節(jié)課的所有內(nèi)容，引出分子動(dòng)理論：

1.物體是有大量分子組成。

2.分子在做永不停息的無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)

3.分子間存在著相互作用的引力和斥力。

從總體來(lái)看，大量分子的運(yùn)動(dòng)卻有一定的規(guī)律，這種規(guī)律叫做統(tǒng)計(jì)規(guī)律。

1.2實(shí)驗(yàn)：用油膜法估測(cè)油酸分子的大小

【實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)】

物理觀念與應(yīng)用

了解油酸分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，學(xué)會(huì)用油膜法估測(cè)其大小。

科學(xué)思維與創(chuàng)新

通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程，體會(huì)科學(xué)探究的一般方法，初步學(xué)會(huì)用統(tǒng)計(jì)的方法求物

,理量。

科學(xué)探究與交流

在實(shí)驗(yàn)探究的過(guò)程中，有克服困難的信心和決心，能體驗(yàn)戰(zhàn)勝困難、解決物

理問(wèn)題時(shí)的喜悅；

科學(xué)態(tài)度與責(zé)任

養(yǎng)成實(shí)事求是、尊重自然規(guī)律的科學(xué)態(tài)度，注意學(xué)生科學(xué)世界觀的形成。

【實(shí)驗(yàn)重點(diǎn)、難點(diǎn)】

1.重點(diǎn)：學(xué)會(huì)用油膜法估測(cè)其大小

2.難點(diǎn)：用正確的方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)

【實(shí)驗(yàn)用具】.

①1：200油酸一酒精溶液②鐵架臺(tái)③20ml注射器④注射用皮管⑤

10ml量筒⑥塑料水槽(30X30cm)⑦30X30cm玻璃⑧坐標(biāo)紙⑨彩筆⑩琲

子粉

【實(shí)驗(yàn)分析和實(shí)驗(yàn)建議】

用油膜法估測(cè)分子的大小這一學(xué)生實(shí)驗(yàn)，是要讓學(xué)生學(xué)習(xí)一種方法，即用宏

觀手段來(lái)研究微觀問(wèn)題，該實(shí)驗(yàn)具有很強(qiáng)的探索性，因此指導(dǎo)學(xué)生做好這個(gè)實(shí)驗(yàn)

是十分有意義的.要做好這個(gè)實(shí)驗(yàn)，需注意以下三個(gè)主要問(wèn)題.

一、濃度配制

教材中要求老師事先配制好一定濃度的酒精油酸溶液，并無(wú)明確指明要配多

大的濃度、而這一濃度大小的選擇正是這個(gè)實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵.通過(guò)多次試驗(yàn)，我

們認(rèn)為濃度選取1%。較合適.配制濃度為1%。的油酸溶液可經(jīng)兩次配制.第一次配

制，在100ml量筒中準(zhǔn)確地放人96ml無(wú)水乙醇，再用5ml量簡(jiǎn)量入4ml油酸，

充分?jǐn)嚢韬?，得?%濃度的油酸溶液.第二次配制，取975ml的無(wú)水乙醇放入

另一個(gè)100ml量筒中，用5ml量筒準(zhǔn)確量入第一次配好的濃度為4%的油酸溶液

2.5ml,充分?jǐn)嚢?，便得?%。的油酸溶液.

通過(guò)兩次配制，既可減小取液時(shí)的相對(duì)誤差，又可用盡量少的.液體配出.較

準(zhǔn)確濃度的溶液.在配制過(guò)程中應(yīng)注意，（1）小量簡(jiǎn)量取的溶質(zhì)要全部放入溶液;

（2）充分?jǐn)嚢?；?）油酸溶液配制后不要長(zhǎng)時(shí)間放置，以免酒精揮發(fā)改變濃度.

二、粉的厚度

實(shí)驗(yàn)中琲子粉.的作用是界定油膜大小的邊界，琲子粉過(guò)厚，油膜不易擴(kuò)散，

使水面的酢子粉開(kāi)裂，琲子粉太少，油膜邊界不清.教材中要求學(xué)生將琲子粉均

勻地撒在水面上，如何“撒”.這是關(guān)鍵，為了讓學(xué)生撒好琲子粉，可先將琲子

粉裝入小布袋中，然后拿一細(xì)木棒在水面上方輕敲布袋，即可得到均勻的、很薄

的一層琲子粉.具體撒多薄的琲子粉，教師要事先試驗(yàn).心中有數(shù)，并指導(dǎo)學(xué)生

操作.

三、點(diǎn)的滴法

實(shí)驗(yàn)時(shí)，把配好的濃度為1%。的油酸溶液約（3ml-5ml）分到5ml量筒中，

發(fā)給各小組，讓學(xué)生用液管抽取溶液，一滴一滴地滴入小量筒，訓(xùn)練準(zhǔn)確、均勻

地滴點(diǎn).在練習(xí)之前，教師應(yīng)示范滴管的拿取姿勢(shì)，用左手食指、中指挾住滴管

的中部.右手拇指和食指攝住滴管的膠頭，兩手掌靠攏.形成一個(gè)穩(wěn)定的姿勢(shì)，再

把兩肘支在桌上，這樣可保證滴出每滴溶液時(shí)所用的力始終不變，數(shù)出的滴數(shù)誤

差就會(huì)減小.學(xué)生按上述方法操作，記下小量筒內(nèi)增加一定體積（例如1ml）時(shí)的

滴數(shù).接下來(lái)把一滴油酸溶液滴入撒好琲子粉的水面中央，這滴油酸溶液立刻伸

展為一個(gè)80cm:140cm,左右的以琲子粉為邊界的近圓形油膜，邊緣是鋸齒形，

當(dāng)油膜中的無(wú)水乙醇揮發(fā)、溶解后.油膜便自動(dòng)收縮為60cmz—lZOcm,的近圓形油

膜.淺盤上蓋好玻璃，用彩筆描出油膜邊界用坐標(biāo)紙量出油膜面積.

注意了以上三個(gè)問(wèn)題后，這個(gè)實(shí)驗(yàn)就不難成功了，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，另外注意淺

盤選深度為5cm左右的圓盤，口徑選40cm以上，底色用棕、黑等深色，琲子粉

應(yīng)保證干燥，淺盤中的水應(yīng)提前放置（靜置）10小時(shí)以上，滴管往淺盤水面上滴

油酸溶液時(shí)，滴管口距下面的高度應(yīng)在1cm之內(nèi)，當(dāng)重做實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)用大量清水

把錢盤及量筒、滴管洗凈，有條件的學(xué)校如用熱水清洗或酒清擦試后再?zèng)_洗效果

更佳.總之，只要教師精心準(zhǔn)備，對(duì)學(xué)生認(rèn)真指導(dǎo)，則可觀察到應(yīng)有的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，

.一定會(huì)得到與油酸分子公認(rèn)值L12X10"很接近的測(cè)量估算值

【實(shí)驗(yàn)原理】

油酸分子式為CI7H33C00HO是一種結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜的高分子。由兩部分組成，

一部分是C"%,是不飽和煌具有憎水性。另一部分是C00H對(duì)水有很強(qiáng)的親和力。

被酒精稀釋過(guò)的油酸滴在水面上時(shí)，油酸溶液會(huì)在水面上很快散開(kāi)，其中酒精先

溶于水，并很快揮發(fā)，最后在水面上形成一塊純油酸薄膜。

其中C/33部分冒出水面，另一部分C00H則浸在水中，油酸分子直立在水

面上。形成一個(gè)單分子層油膜。如果那滴油酸體積可以算出。再測(cè)得單分子油膜

的面積S。即可估算出油酸分子的直徑（大?。ヾ=V./So

【實(shí)驗(yàn)過(guò)程】

1、用注射器吸取10ml1：200的油酸酒精溶液，用鐵夾夾住后固定在鐵架

臺(tái)上。用注射皮管作滴管，向小量筒內(nèi)數(shù)數(shù)滴入5ml溶液，按一滴/秒的速度滴

下。5ml約420滴左右。每滴含油酸體積

5ml/420X1/200^0.00006ml

2、在塑料水槽中倒入適量的水，水面完全穩(wěn)定后均勻的撒上琲子粉。

3、等粉完全靜止后開(kāi)始滴.溶液。下滴點(diǎn)距水面約2至3cm左右為宜。過(guò)幾

分鐘后油酸薄膜的形狀趨于穩(wěn)定。若不夠大則在滴一滴。

浮在水面上的矯-f粉

1—1

4、把玻璃板蓋在塑料盆上。用彩筆把油酸薄膜的形狀勾勒在玻璃板上。

5、把畫有油酸薄膜輪廓的玻璃復(fù)在坐標(biāo)紙上（邊長(zhǎng)1cm）算出油酸薄膜的

面積S（用四舍五入的方法統(tǒng)計(jì)有多少個(gè)1cm?的面積）。

6、根據(jù)每一滴油酸的體積V和薄膜的面積S即可算出游酸饃的厚度L=V

/S。.即油酸分子的大小。

【實(shí)驗(yàn)紀(jì)錄】

項(xiàng)目油酸酒精1mL溶液一滴油酸酒精一滴油酸油膜面積

溶液濃度的滴數(shù)溶液的體積的體積

數(shù)值

[

【本課點(diǎn)評(píng)】：］

本次實(shí)驗(yàn)溶液濃度選取1%。的選擇正是這個(gè)實(shí)驗(yàn)成功的一個(gè)關(guān)鍵，第二個(gè)關(guān)

鍵是粉的厚度，琲子粉的作用是界定油膜大小的邊界，琲子粉過(guò)厚，油膜不易擴(kuò)

散，使水面的瘴子粉開(kāi)裂，琲子粉太少，油膜邊界不清。

大部分學(xué)生在操作過(guò)程中.都存在第二點(diǎn)做得不好的，以致誤差較大。

1.3分子運(yùn)動(dòng)速率分布規(guī)律

教學(xué)目標(biāo)

物理觀念與應(yīng)用

1.知道統(tǒng)計(jì)規(guī)律的含義

2.知道分子運(yùn)動(dòng)速率分布。

科學(xué)思維與創(chuàng)新

通過(guò)讓學(xué)生用氣體分子動(dòng)理論解釋有關(guān)的宏觀物理現(xiàn)象，培養(yǎng)學(xué)生的微觀想

象能力和邏輯推理能力，并滲透“統(tǒng)計(jì)物理”的思維方法。

科學(xué)探究與交流

通過(guò)對(duì)宏觀物理現(xiàn)象與微觀粒子運(yùn)動(dòng)規(guī)律的分析，對(duì)學(xué)生滲透“透過(guò)現(xiàn)象看

本質(zhì)”的哲學(xué)思維方法。

科學(xué)態(tài)度與責(zé)任

個(gè)別事物的出現(xiàn)具有偶然的因素，但大量事物出現(xiàn)的機(jī)會(huì)，卻遵從一定的統(tǒng)

計(jì)規(guī)律。

教學(xué)重難點(diǎn)

分子運(yùn)動(dòng)速率分布。

教學(xué)方法

講授法、閱讀法、電教法

教學(xué)用具：

投影儀、投影片

教學(xué)過(guò)程

（-）引入新課

教師：（復(fù)習(xí)提問(wèn)）分子動(dòng)理論的基本內(nèi)容是什么？

待學(xué)生回答后，指出課題：氣體分子的運(yùn)動(dòng)是怎樣的？氣體所遵循的宏觀規(guī)

律和氣體的微觀結(jié)構(gòu)有何關(guān)系？本節(jié)我們就研究氣體分子微觀模型。

（二）進(jìn)行新課

先設(shè)問(wèn)：氣體分子運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)有哪些？

引導(dǎo)學(xué)生看課本14頁(yè)“分子沿各個(gè)方向運(yùn)動(dòng)的機(jī)會(huì)相等”。

1.統(tǒng)計(jì)規(guī)律

投擲硬幣實(shí)驗(yàn)

教師：通過(guò)對(duì)分子動(dòng)理論的學(xué)習(xí)，我們知道，由于物體是由數(shù)量極多的分子

組成的，這些分子單獨(dú)來(lái)看，運(yùn)動(dòng)是不規(guī)則的，帶有偶然性的，但從總體上看，

大量分子的運(yùn)動(dòng)遵守一定的規(guī)律，這種規(guī)律叫做統(tǒng)計(jì)規(guī)律。教材14頁(yè)的“投擲

硬幣實(shí)驗(yàn)”就說(shuō)明了這種規(guī)律。

（可以在課前預(yù)先安排學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)，將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)收集起來(lái)，進(jìn)行分析）

教師：實(shí)驗(yàn)表明：個(gè)別事物的出現(xiàn)具有偶然的因素，但大量事物出現(xiàn)的機(jī)會(huì)，

卻遵從一定的統(tǒng)計(jì)規(guī)律。

教師：請(qǐng)大家列舉生活中你所觀察到的符合統(tǒng)計(jì)規(guī)律的現(xiàn)象。

學(xué)生：討論，列舉實(shí)例。如考試時(shí)，得高分的人數(shù)和低分的人數(shù)占總?cè)藬?shù)的

比例相對(duì)較少，接近平均分的人數(shù)相對(duì)較多。全班同學(xué)的身高分布，也有類似的

規(guī)律。

2.分子運(yùn)動(dòng)速率分布

（1）氣體間的距離較大，分子間的相互作用力十分微弱，可以認(rèn)為氣體分

子除相互碰撞及與器壁碰撞外不受其他力作用，每個(gè)分子都可以在空間自由移動(dòng),

一定質(zhì)量的氣體的分子可以充滿整個(gè)容器空間。

（2）分子間的碰撞頻繁，這些碰撞及氣體分子與器壁的碰撞都可看成是完

全彈性碰撞。氣體通過(guò)這種碰撞可傳遞能量，其中任何一個(gè)分子運(yùn)動(dòng)方向和速率

大小都是不斷變化的，這就是雜亂無(wú)章的氣體分子熱運(yùn)動(dòng)。

（3）從總體上看氣體分子沿各個(gè)方向運(yùn)動(dòng)的機(jī)會(huì)均等，因此對(duì)大量分子而

言，在任一時(shí)刻向容器各個(gè)方向運(yùn)動(dòng)的分子數(shù)是均等的。

引導(dǎo)學(xué)生看課本15、16頁(yè)”分子速率按一定的規(guī)律分布”。

共同總結(jié)：

3.分子速率按一定的規(guī)律分布

大量氣體分子的速率是按一定規(guī)律分布，呈“中間多，兩頭少”的分布規(guī)律，

且這個(gè)分布狀態(tài)與溫度有關(guān)，溫度升高時(shí)，平均速率會(huì)增大。

其速率分布與分子數(shù)的關(guān)系如圖所示.

一、分子沿各個(gè)方向運(yùn)動(dòng)的機(jī)會(huì)相等

1.基本知識(shí)

(1)在氣體中，大量分子的頻繁碰撞，使某個(gè)分子何時(shí)何地向何處運(yùn)動(dòng)是偶

然的.

(2)對(duì)大量分子的整體來(lái)說(shuō)，在任一時(shí)刻分子沿各個(gè)方向運(yùn)動(dòng)的機(jī)會(huì)是均笠

的.

(3)大量個(gè)別偶然事件整體表現(xiàn)出來(lái)的規(guī)律稱為統(tǒng)計(jì)規(guī)律.

2.思考判斷

(1)現(xiàn)代科學(xué)能夠跟蹤每一個(gè)氣體分子運(yùn)動(dòng)的軌跡.(*)

(2)大量分子的運(yùn)動(dòng)雜亂無(wú)章，毫無(wú)規(guī)律可循.(X)

(3)單個(gè)分子運(yùn)動(dòng)沒(méi)有規(guī)律可循，運(yùn)動(dòng)完全具有偶然性.(J)

3.探究交流

某醫(yī)院治療一種疾病的治愈率為10%,那么，前9個(gè)病人都沒(méi)有治愈，第10

個(gè)人就一定能治愈嗎？

【提示】如果把治療一個(gè)病人作為一次試驗(yàn)，治愈率是10%.隨著試驗(yàn)次

數(shù)的增加，即治療的病人數(shù)的增加，大約有10%的人能夠治愈.對(duì)于一次試驗(yàn)來(lái)

說(shuō)，其結(jié)果是隨機(jī)的，因此，前9個(gè)病人沒(méi)有治愈是可能的，對(duì)第10個(gè)人來(lái)說(shuō)，

其結(jié)果仍然是隨機(jī)的，既有可能治愈，也可能沒(méi)有治愈，治愈率仍為10%

二、分子速率按一定的規(guī)律分布

1.基本知識(shí)

(1)大量分子整體的速率分布遵從一定的統(tǒng)計(jì)規(guī)律;在一定的溫度下，各種

不同速率范圍內(nèi)的分子數(shù)在總分子數(shù)中所占的比率是確定的.

(2)氣體分子中，速率很大的和速率很小的分子數(shù)占總分子數(shù)的比率是很小

的，氣體中大多數(shù)分子的速率都接近某個(gè)數(shù)值.與這個(gè)數(shù)值相差越多，分子數(shù)越

少，表現(xiàn)出“中間多、兩頭少”的分布規(guī)律.

(3)溫度升高時(shí)，分子數(shù)最多的速率區(qū)間移向速率大的一方,速率小的分子

數(shù)減少,速率大的分子數(shù)增加,分子的平均動(dòng)能增大,總體上仍表現(xiàn)出“中間多、

兩頭少”的分布規(guī)律.

2.思考判斷

(1)對(duì)于某種理想氣體而言，不論溫度多高，速率很大和很小的分子總是少

數(shù).(，)

(2)對(duì)于某種理想氣體而言，溫度變化，表現(xiàn)出“中間多、兩頭少”的分布

規(guī)律要改變.(X)

3.探究交流

氣體的溫度升高時(shí)，所有氣體分子的速率都增大嗎？

【提示】溫度升高時(shí)，氣體分子的平均速率增大，但有可能個(gè)別分子的速

率變小.事實(shí)上，對(duì)于某個(gè)氣體分子來(lái)說(shuō)，其速率大小是時(shí)刻在變化的，并且也

是無(wú)法確定.

課堂練習(xí)

【問(wèn)題導(dǎo)思】

1.氣體分子運(yùn)動(dòng)具有什么特點(diǎn)？

2.氣體分子的速率按什么規(guī)律分布？

3.當(dāng)溫度升高時(shí)，所有氣體分子的速率都增大嗎？

1.統(tǒng)計(jì)規(guī)律

(1)擲硬幣實(shí)驗(yàn)

①實(shí)驗(yàn)條件：4枚硬幣每次下落高度均相同(不宜太低)，硬幣的大小、材料

要相同，拋出方法要相同.

②實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：2枚硬幣正面朝上的次數(shù)比例最多，1枚或3枚硬幣正面朝上

的次數(shù)比例略小，正面全部朝上和朝下的次數(shù)最少.

(2)統(tǒng)計(jì)規(guī)律

大量偶然事件表現(xiàn)出來(lái)的整體規(guī)律為統(tǒng)計(jì)規(guī)律.

2.氣體分子運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)

(1)氣體分子之間有很大空隙.

(2)氣體分子之間的相互作用力十分微弱，氣體分子可以自由地運(yùn)動(dòng)，可以

充滿它所能達(dá)到的空間.

(3)氣體分子運(yùn)動(dòng)時(shí)頻繁地發(fā)生碰撞，氣體分子向各個(gè)方向運(yùn)動(dòng)的機(jī)會(huì)相等.

(4)速率分布表現(xiàn)為“中間多、兩頭少”.

3.氣體分子統(tǒng)計(jì)規(guī)律

(1)麥克斯韋氣體分子速率分布規(guī)律

在一定狀態(tài)下，氣體的大多數(shù)分子的速率都在某個(gè)值附近，離這個(gè)值越遠(yuǎn)具

有這種速率的分子數(shù)就越少，即氣體分子速率總體上呈“中間多、兩頭少”的分

布特征.

(2)麥克斯韋速率分布規(guī)律如圖所示

從麥克斯韋速率分布規(guī)律圖可以看出，當(dāng)溫度升高時(shí)，''中間多、兩頭少”

的分布規(guī)律不變，氣體分子的平均速率增大，分布曲線的峰值向速率大的一方移

動(dòng).

特別提醒

1.通常情況下，氣體分子間的距離比較大，相互之間的作用力很小，因此

可以忽略氣體分子間的相互作用，認(rèn)為氣體分子除了相互碰撞或跟器壁碰撞外，

不受力的作用.

2.對(duì)于大量分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的速率，無(wú)法采用牛頓力學(xué)方法精確地確定，

但可以用統(tǒng)計(jì)方法找出其分布規(guī)律.

》例E1(雙選)關(guān)于氣體分子的運(yùn)動(dòng)情況，下列說(shuō)法中正確的是()

A.某一時(shí)刻具有任一速率的分子數(shù)目是相等的

B.某一時(shí)刻一個(gè)分子速度的大小和方向是偶然的

C.某一時(shí)刻向任意一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)的分子數(shù)目相等

D.某一溫度下大多數(shù)氣體分子的速率不會(huì)發(fā)生變化

【審題指導(dǎo)】解答本題應(yīng)把握以下兩點(diǎn)：

(1)氣體分子速率總體上呈現(xiàn)出“中間多、兩頭少”的分布特征.

(2)氣體分子運(yùn)動(dòng)是雜亂無(wú)章的，向各個(gè)方向運(yùn)動(dòng)的機(jī)會(huì)均等.

【解析】具有任一速率的分子數(shù)目并不是相等的，而是呈“中間多，兩頭

少”的統(tǒng)計(jì)分布規(guī)律，選項(xiàng)A錯(cuò)誤.由于分子之間頻繁地碰撞，分子隨時(shí)都會(huì)改

變自己運(yùn)動(dòng)速度的大小和方向，因此在某一時(shí)刻一個(gè)分子速度的大小和方向完全

是偶然的，選項(xiàng)B正確.雖然每個(gè)分子的速度瞬息萬(wàn)變，但是大量分子的整體存

在著統(tǒng)計(jì)規(guī)律.由于分子數(shù)目巨大，在某一時(shí)刻向任意一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)的分子數(shù)目

只有很小的差別，可以認(rèn)為是相等的，選項(xiàng)C正確.某一溫度下，每個(gè)分子的速

率仍然是瞬息萬(wàn)變的，只是分子運(yùn)動(dòng)的平均速率相同，選項(xiàng)D是錯(cuò)誤的，該題的

正確答案為B、C.

【答案】BC

在一定溫度下，某種理想氣體的速度分布應(yīng)該是()

A.每個(gè)分子速度都相等

B.每個(gè)分子速率一般都不相等，速率很大和速率很小的分子數(shù)目都很少

C.每個(gè)分子速率一般都不相等，但在不同速率范圍內(nèi)，分子數(shù)的分布是均

勻的

D.每個(gè)分子速率一般都不相等，速率很大和速率很小的分子數(shù)目很多

【解析】由麥克斯韋氣體分子速率分布規(guī)律知，氣體分子速率大部分集中

在某個(gè)數(shù)值附近，速率很大和速率很小的分子數(shù)目都很小，所以B正確.

【答案】B

w究2麥克斯韋氣體分子速率分布規(guī)律

卜例3(雙選)根據(jù)氣體分子動(dòng)理論，氣體分子運(yùn)動(dòng)的劇烈程度與溫度有關(guān),

下列表格反映了氧氣分子速率分布規(guī)律.

各速率區(qū)間的分子數(shù)占總分子數(shù)的百

按速率大小劃分區(qū)間

分率㈤

(m/s)

溫度為0℃時(shí)溫度為100C時(shí)

100以下1.40.7

100—2008.15.4

200~30017.011.9

300~40021.417.4

400~50020.418.6

500~60015.116.7

600—7009.212.9

700~8004.57.9

800~9002.04.6

900以上0.93.9

根據(jù)表格有四位同學(xué)總結(jié)出了以下規(guī)律，其中正確的是()

A.不論溫度有多高，速率很大和很小的分子總是少數(shù)分子

B.溫度變化時(shí)，“中間多、兩頭少”的分子分布規(guī)律發(fā)生改變

C.某一溫度下，速率都在某一數(shù)值附近，離開(kāi)這個(gè)數(shù)值越遠(yuǎn)，分子越少

D.溫度升高時(shí)，速率小的分子數(shù)增加

【審題指導(dǎo)】解答表格類題時(shí)，要三個(gè)注意：

(1)要結(jié)合題干認(rèn)真審題，弄清行標(biāo)題、列標(biāo)題和表格中數(shù)據(jù)的含義.

(2)其次有的還要分析各行各列的數(shù)據(jù)變化趨勢(shì)及引起變化的原因.

(3)結(jié)合題目中的問(wèn)答選項(xiàng)，思考與表格中內(nèi)容的聯(lián)系，用已掌握的物理知

識(shí)求解答案.

【解析】從表格數(shù)據(jù)可看出，溫度升高時(shí)，速率大的分子數(shù)增多了，D錯(cuò)

誤；根據(jù)分子運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，不論溫度有多高，速率很大和很小的分子總是少數(shù)分

子，A、C正確；溫度變化時(shí)，“中間多、兩頭少”的分子分布規(guī)律不會(huì)發(fā)生改變，

B錯(cuò)誤.

【答案】AC

T規(guī)律總結(jié)I------------------------------------------

對(duì)氣體分子速率分布規(guī)律的認(rèn)識(shí)

氣體分子運(yùn)動(dòng)的規(guī)律應(yīng)從兩個(gè)方面理解：一是個(gè)別分子運(yùn)動(dòng)的偶然性，二是

大量分子整體具有的規(guī)律性.不可把大量分子的統(tǒng)計(jì)結(jié)果用在個(gè)別分子上，也不

能因?yàn)樯倭康牟町惾ヒ笳w上規(guī)律的嚴(yán)密性.

當(dāng)堂達(dá)標(biāo)。固亞基

；USHUANCJI|

1.下列關(guān)于氣體分子運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，正確的說(shuō)法是（）

A.氣體分子運(yùn)動(dòng)的平均速率與溫度有關(guān)

B.當(dāng)溫度升高時(shí)，氣體分子的速率分布不再是“中間多、兩頭少”

C.氣體分子的運(yùn)動(dòng)速率可由牛頓運(yùn)動(dòng)定律求得

D.氣體分子的平均速度隨溫度升高而增大

【答案】A

2.（雙選）在研究熱現(xiàn)象時(shí)，我們采用統(tǒng)計(jì)方法，這是因?yàn)椋ǎ?/p>

A.每個(gè)分子的運(yùn)動(dòng)速率隨溫度的變化是有規(guī)律的

B.個(gè)別分子的運(yùn)動(dòng)不具有規(guī)律性

C.在一定溫度下，大量分子的速率分布是確定的

D.在一定溫度下，大量分子的速率分布也隨時(shí)間而變化

【解析】大量分子運(yùn)動(dòng)的速率分布是有規(guī)律的，可以用統(tǒng)計(jì)方法，而個(gè)別

分子的運(yùn)動(dòng)速率瞬息萬(wàn)變，沒(méi)有規(guī)律.故B、C選項(xiàng)正確.

【答案】BC

3.關(guān)于氣體分子運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，下列說(shuō)法不正確的是（）

A.由于氣體分子間距離較大，所以氣體很容易被壓縮

B.氣體之所以能充滿整個(gè)空間，是因?yàn)闅怏w分子間相互作用的引力和斥力

十分微弱，氣體分子可以在空間內(nèi)自由移動(dòng)

C.由于氣體分子之間的距離較大，所以氣體分子間根本不存在相互作用

D.氣體分子間除相互碰撞外，幾乎無(wú)相互作用

【解析】氣體分子間距離大，相互作用的引力和斥力很微弱，很容易被壓

縮，氣體分子能自由運(yùn)動(dòng)，故A、B正確；盡管氣體分子間的距離很大，但并不

是氣體分子間沒(méi)有相互作用力，故C錯(cuò)，D正確.

【答案】C

4.如圖所示，橫坐標(biāo)。表示分子速率，縱坐標(biāo)F（口表示各等間隔速率區(qū)間

的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比.圖中曲線能正確表示某一溫度下氣體分子麥克斯

韋速率分布規(guī)律的是（）

A.曲線①B.曲線②

C.曲線③D.曲線④

【解析】根據(jù)麥克斯韋氣體分子速率分布規(guī)律可知，某一速率范圍內(nèi)分子

數(shù)量最大，速率過(guò)大或過(guò)小的數(shù)量較少，曲線向兩側(cè)逐漸減少，曲線④符合題

意.選項(xiàng)D正確.

【答案】D

教學(xué)反思

思維方法是解決問(wèn)題的靈魂，是物理教學(xué)的根本；親自實(shí)踐參與知識(shí)的發(fā)現(xiàn)

過(guò)程是培養(yǎng)學(xué)生能力的關(guān)鍵，離開(kāi)了思維方法和實(shí)踐活動(dòng)，物理教學(xué)就成了無(wú)源

之水、無(wú)本之木。學(xué)生素質(zhì)的培養(yǎng)就成了鏡中花，水中月。

1.4分子動(dòng)能和分子勢(shì)能

教學(xué)目標(biāo)：

1.知道分子的動(dòng)能，知道物體的溫度是分子平均動(dòng)能大小的標(biāo)準(zhǔn)

2.知道分子的勢(shì)能跟物體的體積有關(guān)，知道分子勢(shì)能隨分子間距離變化而變

化的定性規(guī)律

3.知道什么是物體的內(nèi)能，物體的內(nèi)能與哪個(gè)宏觀量有關(guān)，能區(qū)別物體的內(nèi)

能和機(jī)械能。

教學(xué)重難點(diǎn)

掌握三個(gè)概念（分子動(dòng)能、分子勢(shì)能、物體內(nèi)能）

教學(xué)過(guò)程：

一、復(fù)習(xí)導(dǎo)入

1.分子動(dòng)理論

（1）物體是有大量分子組成。

（2）分子在做永不停息的無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)

（3）分子間存在著相互作用的引力和斥力

2.氣體壓強(qiáng)的微觀解釋

氣體的壓強(qiáng)是大量氣體分子頻繁地碰撞器壁而產(chǎn)生的。

我們知道做機(jī)械運(yùn)動(dòng)的物體具有機(jī)械能，那么熱現(xiàn)象發(fā)生過(guò)程中，也有相應(yīng)

的能量變化。另一方面，我們又知道熱現(xiàn)象是大量分子做無(wú)規(guī)律熱運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的。

那么熱運(yùn)動(dòng)的能量與大量的無(wú)規(guī)律運(yùn)動(dòng)有什么關(guān)系呢？這是今天學(xué)習(xí)的問(wèn)題。

二、新課教學(xué)

（一）分子動(dòng)能

物體內(nèi)大量分子不停息地做無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)，對(duì)于每個(gè)分子來(lái)說(shuō)都有無(wú)規(guī)則運(yùn)

動(dòng)的動(dòng)能。由于物體內(nèi)各個(gè)分子的速率大小不同，因此，各個(gè)分子的動(dòng)能大小不

同。由于熱現(xiàn)象是大量分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的結(jié)果，所以研究個(gè)別分子運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能是

沒(méi)有意義的。而研究大量分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能，需要將所有分子熱運(yùn)動(dòng)動(dòng)能的平均

值求出來(lái)，這個(gè)平均值叫做分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能

1.分子動(dòng)能:組成物體的分子由于熱運(yùn)動(dòng)而具有的能叫做分子動(dòng)能。

2.平均動(dòng)能:物體里所有分子動(dòng)能的平均值叫做分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能

實(shí)驗(yàn):擴(kuò)散快慢與溫度的關(guān)系

結(jié)論:擴(kuò)散的快慢受溫度影響。溫度越高，分子運(yùn)動(dòng)越快。

布朗運(yùn)動(dòng)和擴(kuò)散現(xiàn)象都與溫度有關(guān)系，溫度越高，布朗運(yùn)動(dòng)越激烈，擴(kuò)散也

加快依照分子動(dòng)理論，這說(shuō)明溫度升高后，分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)加劇。用上述分子熱

運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能來(lái)說(shuō)明，就是溫度升高，分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能增大。如果溫度

降低，說(shuō)明分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能減小。因此從分子動(dòng)理論觀點(diǎn)來(lái)看，溫度是物

體分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能的標(biāo)志。“標(biāo)志”的含義是指物體溫度升高或降低，表

示了物體內(nèi)部大量分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能增大或減小。溫度不變，就表示了分子

熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能不變。其他宏觀物理量如時(shí)間、質(zhì)量、物質(zhì)種類都不是分子熱

運(yùn)動(dòng)平均動(dòng)能的標(biāo)志。但是，溫度不是直接等于分子的平均動(dòng)能。

另一方面，溫度只與物體內(nèi)大量分子熱運(yùn)動(dòng)的統(tǒng)計(jì)意義上的平均動(dòng)能相對(duì)應(yīng),

對(duì)于個(gè)別分子或幾十個(gè)、幾百個(gè)分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能大小與溫度是沒(méi)有關(guān)系的。

我們知道，溫度這個(gè)物理量在宏觀上的意義是表示物體冷熱程度，而它又是

大量分子熱運(yùn)動(dòng)平均動(dòng)能大小的標(biāo)志，這是溫度的微觀含義

（1）宏觀含義:溫度是表示物體的冷熱程度。

（2）微觀含義（即從分子動(dòng)理論的觀點(diǎn)來(lái)看）：溫度是物體分子熱運(yùn)動(dòng)的平

均動(dòng)能的標(biāo)志，溫度越高，物體分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能越大。

需要注意

同一溫度下，不同物質(zhì)分子的平均動(dòng)能都相同。但由于不同物質(zhì)的分子質(zhì)量

不一定相同。所以分子熱運(yùn)動(dòng)的平均速率也不一定相同。

溫度反映的是大量分子平均動(dòng)能的大小，不能反映個(gè)別分子的動(dòng)能大小，同

溫度下，各個(gè)分子的動(dòng)能不盡相同。

例題1：有甲、乙兩種氣體，如果甲氣體內(nèi)分子平均速率比乙氣體內(nèi)平均速

率大，則（C）

A.甲氣體溫度一定高于乙氣體的溫度

B.甲氣體溫度一定低于乙氣體的溫度

C.甲氣體的溫度可能高于也可能低于乙氣體的溫度

D.甲氣體的每個(gè)分子運(yùn)動(dòng)都比乙氣體每個(gè)分子運(yùn)動(dòng)的快

（二）分子勢(shì)能

回顧我們學(xué)習(xí)的勢(shì)能：

地面上的物體，由于與地球相互作用：重力勢(shì)能發(fā)生彈性形變的彈簧，相互

作用：彈性勢(shì)能分子間存在著相互作用力，因此分子間具有由它們的相對(duì)位置決

定的勢(shì)能，這就是分子勢(shì)能。

分子勢(shì)能:分子間存在著相互作用力，因此分子間所具有的由它們的相對(duì)位

置所決定的能。

重力勢(shì)能與彈性勢(shì)能都跟位置（距離）有關(guān)，那么分子勢(shì)能與分子間距離有

什么關(guān)系呢？

2.分子勢(shì)能與分子間距離的關(guān)系

出示模型（類似彈簧與小球）

如果分子間距離約為100m數(shù)量級(jí)時(shí)，分子的作用力的合力為零，此距離為

ro當(dāng)分子距離小于mo時(shí)，分子間的作用力表現(xiàn)為斥力，要減小分子間的距離必

須克服斥力做功，因此，分子勢(shì)能隨分子間距離的減小而增大。這種情形與彈簧

被壓縮時(shí)彈性勢(shì)能增大是相似的。如彈簧壓縮，彈性勢(shì)能E增大。

如果分子間距離大于ro時(shí)，分子間的相互作用表現(xiàn)為引力，要增大分子間

的距離必須克服引力做功，因此，分子勢(shì)能隨分子間的距離增大而增大。這種情

況與彈簧被拉伸時(shí)彈性勢(shì)能增大是相似的。如彈簧拉伸，E增大。

從以上兩種情況綜合分析，分子間距離以I。為數(shù)值基準(zhǔn)，r不論減小或增

大，分子勢(shì)能都增大。所以說(shuō)，分子在平衡位置處是分子勢(shì)能最低點(diǎn)。

如果分子間距離是無(wú)限遠(yuǎn)時(shí)，取分子勢(shì)能為零值，分子間距離從無(wú)限遠(yuǎn)逐漸

減少至ro以前過(guò)程，分子間的作用力表現(xiàn)為引力，而且距離減少，分子引力做

正功，分子勢(shì)能不斷減小，其數(shù)值將比零還小為負(fù)值。

當(dāng)分子間距離到達(dá)ro以后再減小，分子作用力表現(xiàn)為斥力，在分子間距離

減小過(guò)程中，克服斥力做功，使分子勢(shì)能增大。其數(shù)值將從負(fù)值逐漸變大至零,

甚至為正值分子勢(shì)能隨分子間距離r的變化情況可以在圖的圖象中表現(xiàn)出來(lái)。

既然分子勢(shì)能的大小與分子間的距離有關(guān)，那么在宏觀上什么物理量能能反

映分子勢(shì)能的大小變化情況？如果對(duì)于確定的物體，它的體積變化，直接反映了

分子間的距離，也就反映了分子間的勢(shì)能變化。所以分子勢(shì)能的大小變化可通過(guò)

宏觀量體積來(lái)反映。

例題2：如圖所示，甲分子固定在坐標(biāo)原點(diǎn)0,乙分子位于X軸上，甲分子

對(duì)乙分子的作用力與兩分子間的距離的關(guān)系如圖中曲線所示。F)0位斥力，F(xiàn)(0

位力。A、b、c、d位X軸上四個(gè)特定的位置?，F(xiàn)把乙分子從a處由靜止釋放，

則()

A.乙分子由a到b做加速運(yùn)動(dòng)，由b到c做減速運(yùn)動(dòng)。

B.乙分子由a到c做加速運(yùn)動(dòng)，到達(dá)c時(shí)速度最大。

C.乙分子由a到b的過(guò)程中，兩分子間的分子勢(shì)能一直減小。

D.乙分子由b到d的過(guò)程中，兩分子間的分子勢(shì)能一直增大。

(三)物體的內(nèi)能

1.物體的內(nèi)能:物體中所有分子做熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能和分子勢(shì)能的總和叫做物體

的內(nèi)能。也叫做物體的熱力學(xué)能。

任何物體都具有內(nèi)能。因?yàn)橐磺形矬w都是由不停地做無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)并且相互

作用著的分子所組成。

提問(wèn)學(xué)生：宏觀量中哪些物理量是分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能和分子勢(shì)能的標(biāo)

志？

根據(jù)學(xué)生的回答，引導(dǎo)到一個(gè)確定的物體,分子總數(shù)是固定的，那么這物體的

內(nèi)能大小是由宏觀量一一溫度和體積決定的。如果不是確定的物體,那么物體的

內(nèi)能大小時(shí)由質(zhì)量、溫度、體積和物態(tài)來(lái)決定

3.決定物體內(nèi)能的因素

(1)從宏觀上看:物體內(nèi)能的大小由物體的摩爾數(shù)、溫度和體積三個(gè)因素決定。

(2)微觀上看:物體內(nèi)能的大小由組成物體的分子總數(shù)，分子熱運(yùn)動(dòng)的平均

動(dòng)能和分子間的距離三個(gè)因素決定。

課堂討論：各個(gè)實(shí)例中，比較物體的內(nèi)能大小,并說(shuō)明理由。

①一塊鐵由15c升高到55,比較內(nèi)能。

②質(zhì)量是lkg50℃的鐵塊與質(zhì)量是0.kg50℃的鐵塊，比較內(nèi)能

③質(zhì)量是IkglOOC的水與質(zhì)量是IkglOOC的水蒸汽，比較內(nèi)能。

物體機(jī)械運(yùn)動(dòng)對(duì)應(yīng)著機(jī)械能,熱運(yùn)動(dòng)對(duì)應(yīng)著內(nèi)能。任何物體都具有內(nèi)能，同時(shí)

還可具有機(jī)械能。例如在空中飛行的炮彈,除了具有內(nèi)能,還具有機(jī)械能一一動(dòng)能

和重力勢(shì)能。

提問(wèn)學(xué)生：一輛汽車的車廂內(nèi)有一氣瓶氧氣，當(dāng)汽車以60km/行駛起來(lái)后,

氣瓶?jī)?nèi)氧氣的內(nèi)能是否增加？

通過(guò)此問(wèn)題，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)內(nèi)能是所有分子熱運(yùn)動(dòng)動(dòng)能和分子勢(shì)能之總和，而

不是分子定向移動(dòng)的動(dòng)能。另一方面，物體機(jī)械能增加，內(nèi)能不一定增加。

4.物體的內(nèi)能跟機(jī)械能的區(qū)別

內(nèi)能機(jī)械能

對(duì)應(yīng)的運(yùn)

微觀分子熱運(yùn)動(dòng)宏觀物體機(jī)械運(yùn)動(dòng)

動(dòng)形式

常見(jiàn)的能

分子動(dòng)能、分子勢(shì)能物體動(dòng)能、重力勢(shì)能或彈性勢(shì)能

量形式

物質(zhì)的量、物體的溫度和體積物體的機(jī)械運(yùn)動(dòng)的速度、相對(duì)于

影響因素

及物態(tài)零勢(shì)能面的高度或彈性形變量

大小永遠(yuǎn)不等于零一定條件下可以等于零

聯(lián)系在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化

2019人教統(tǒng)編版高中物理選擇性必修第三冊(cè)

第一章《分子動(dòng)理論》章節(jié)測(cè)試卷

一、選擇題（每小題4分，共40分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中有一個(gè)或多個(gè)選項(xiàng)正確。

全部選對(duì)得4分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的或不答的得0分。）

1.根據(jù)分子動(dòng)理論，物質(zhì)分子間距離為0時(shí)分子所受到的引力與斥力相等，以下關(guān)于分子

（）

A.當(dāng)分子間距離是ro

B.當(dāng)分子間距離是ro

C

D

2（）

A.物體的溫度越高，分子熱運(yùn)動(dòng)越劇烈，分子平均動(dòng)能越大

B.布朗運(yùn)動(dòng)就是液體分子的熱運(yùn)動(dòng)

C.一切達(dá)到熱平衡的系統(tǒng)一定具有相同的溫度

D.分子間的距離r存在某一值歷，當(dāng)r<ro時(shí)，斥力大于引力，當(dāng)or。時(shí)，引力大于斥力

3.下列說(shuō)法中正確的是（）

A.溫度高的物體比溫度低的物體熱量多

B.溫度高的物體不一定比溫度低的物體的內(nèi)能多

C.溫度高的物體比溫度低的物體分子熱運(yùn)動(dòng)的平均速率大

D.相互間達(dá)到熱平衡的兩物體的內(nèi)能一定相等

4.從下列哪一組數(shù)據(jù)可以算出阿伏伽德羅常數(shù)（）

A.水的密度和水的摩爾質(zhì)量B.水的摩爾質(zhì)量和水分子的體積

C.水分子的體積和水分子的質(zhì)量D.水分子的質(zhì)量和水的摩爾質(zhì)量

5.關(guān)于分子間距與分子力的下列說(shuō)法中，正確的是（）

A.水和酒精混合后的體積小于原來(lái)的體積之和，說(shuō)明分子間有空隙；正是由于分子間

有空隙，才可以將物體壓縮

B.實(shí)際上水的體積很難被壓縮，這是由于水分子間距稍微變小時(shí)，分子間的作用就表

現(xiàn)為斥力

C.一般情況下，當(dāng)分子間距（平衡距離）時(shí)，分子力表現(xiàn)為斥力，r，。時(shí)，分子

力為零；當(dāng)or。時(shí)分子力為引力

D.彈簧被拉伸或被壓縮時(shí)表現(xiàn)的彈力，正是分子引力和斥力的對(duì)應(yīng)表現(xiàn)

6.已知阿伏伽德羅常數(shù)為N,某物質(zhì)的摩爾質(zhì)量為MCkg/mol）,該物質(zhì)的密度為0（kg/m?）,

則下列敘述中正確的是（）

A.1kg該物質(zhì)所含的分子個(gè)數(shù)是。N

B.1kg該物質(zhì)所含的分子個(gè)數(shù)是出

M

C.該物質(zhì)1個(gè)分子的質(zhì)量是4（kg）

N

D.該物質(zhì)1個(gè)分子占有的空間是一（ri?）

pN

7.如圖所示.設(shè)有一分子位于圖中的坐標(biāo)原點(diǎn)。處不動(dòng)，另一分子可位于x軸上不同位置

處.圖中縱坐標(biāo)表示這兩個(gè)分子間分子力的大小，兩條曲

線分別表示斥力和引力的大小隨兩分子間距離變化的關(guān)

系，e為兩曲線的交點(diǎn).則（）

A.ab表示吸力，cd表示斥力，e點(diǎn)的橫坐標(biāo)可能為10-15m

B.ab表示斥力，cd表示吸力，e點(diǎn)的橫坐標(biāo)可能為1010m

C.ab表示吸力，cd表示斥力，e點(diǎn)的橫坐標(biāo)可能為1010m

D.ab表示斥力，cd表示吸力，e點(diǎn)的橫坐標(biāo)可能為10F5m

8.下列事實(shí)中能說(shuō)明分子間存在斥力的是（）

A.氣體可以充滿整個(gè)空間

B.給自行車車胎打氣，最后氣體很難被壓縮

C.給熱水瓶灌水時(shí)，瓶中水也很難被壓縮

D.萬(wàn)噸水壓機(jī)可使鋼錠變形，但很難縮小其體積

9.下列關(guān)于布朗運(yùn)動(dòng)的說(shuō)法中正確的是（）

A.布朗運(yùn)動(dòng)是指在顯微鏡下觀察到的組成懸浮顆粒的固體分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)；

B.布朗運(yùn)動(dòng)是指在顯微鏡下觀察到的懸浮固體顆粒的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)；

C.布朗運(yùn)動(dòng)是指液體分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)；

D.布朗運(yùn)動(dòng)是指在顯微鏡下直接觀察到的液體分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)。

10.當(dāng)兩個(gè)分子間的距離仁勿時(shí)，分子處于平衡狀態(tài)，設(shè)r—?jiǎng)t當(dāng)兩個(gè)分子間的距離

由ri變到5的過(guò)程中（）

A.分子力先減小后增加B.分子力先減小再增加最后再減小

C.分子勢(shì)能先減小后增加D.分子勢(shì)能先增大后減小

二'填空題（共26分，把正確答案填在題中的橫線上）

11.（6分）在用油膜法估測(cè)分子大小的實(shí)驗(yàn)中，己知純油酸的摩爾質(zhì)量為密度為p,

一滴油