高中物理 第七章 分子动理论课件 新人教版选修33.pptVIP

章末整合提升 分子动理论 分子动理论的基本观点 物体是由大量分子组成的 分子的大小 油膜法测定分子直径d 数量级 直径 10 10m质量 一般为10 26kg 阿伏加德罗常数 na 6 02 1023mol 1 na 分子动理论的基本观点 分子永不停息地做无规则运动 实验依据 扩散现象 布朗运动 运动特点 永不停息且无规则温度越高 运动越剧烈 分子间存在着相互作用力 引力和斥力同时存在 分子力指引力和斥力的合力r r0时 f引 f斥 分子力为零rr0时 f引 f斥 分子力表现为引力r 10r0时 分子力几乎为零可以忽略 温度和温标 热平衡特点 一切达到热平衡的系统都具有相同的温度热力学温度与摄氏温度的关系 t t 273 15k 物体的内能 分子平均动能 由温度决定分子势能 由分子间相对位置决定 物体内能 所有分子热运动的动能和分子势能的总和决定因素 温度 体积 摩尔数 分子数 和物态等 一 阿伏加德罗常数的有关计算 阿伏加德罗常数na是联系宏观物理量和微观物理量的桥梁 在已知宏观物理量的基础上往往可借助na计算出某些微观物理量 有关计算主要有 例1空调在制冷过程中 室内空气中的水蒸气接触蒸发器 铜管 液化成水 经排水管排走 空气中水分越来越少 人会感觉干燥 某空调工作一段时间后 排出液化水的体积v 1 0 103cm3 已知水的密度 1 0 103kg m3 摩尔质量m 1 8 10 2kg mol 阿伏加德罗常数na 6 0 1023mol 1 试求 结果均保留一位有效数字 1 该液化水中含有水分子的总数n 1 8 10 5m3 mol 3 1025 个 答案3 1025个 2 一个水分子的直径d 答案4 10 10m 二 关于布朗运动的问题 对布朗运动需弄清四个问题 1 谁在动 液体 气体 中的固体小微粒 不是液体 气体 分子 也不是固体小微粒中的分子 2 为什么动 液体 气体 分子对固体小微粒撞击不平衡 3 动的特点 1 微粒越小 温度越高 越明显 2 永不停息 无规则 4 说明了什么 间接反映了液体 气体 分子无规则的热运动 例2关于布朗运动 下列说法正确的是 a 悬浮在液体或气体中的小颗粒的运动就是分子的运动b 布朗运动反映了液体或气体分子的无规则运动c 温度越低 布朗运动越明显d 小颗粒越小 布朗运动越明显 bd 三 有关分子力 分子势能的问题 1 分子间有相互作用的引力和斥力 当分子间距离变化时 分子力做功 从而引起分子势能的变化 2 分子力做正功 分子势能减小 分子力做负功 分子势能增加 r r0时 分子势能最小 例3如图1所示为物体分子间相互作用力与分子间距离之间的关系 下列判断中正确的是 a 当rr0时 r越小 则分子势能ep越大c 当r r0时 分子势能ep最小d 当r 时 分子势能ep最小 图1 解析当rr0时 分子力表现为引力 r减小时分子力做正功 分子势能减小 当r r0时 分子力为零 分子势能最小 当r 时 分子势能为零 但不是最小 故正确答案为a c 答案ac 四 实验 用油膜法估测分子的大小 1 原理 油酸在水面上形成一层单分子薄膜 如图2所示 油膜的厚度等于分子直径 d 图2 2 分子直径的数量级 10 10m 例4在用油膜法估测分子的大小的实验中 具体操作如下 取油酸0 1ml注入250ml的容量瓶内 然后向瓶中加入酒精 直到液面达到250ml的刻度为止 摇动瓶使油酸在酒精中充分溶解 形成油酸酒精溶液 用滴管吸取制得的溶液逐滴滴入量筒 记录滴入的滴数直到量筒达到1 0ml为止 恰好共滴了100滴 在边长约40cm的浅盘内注入约2cm深的水 将细石膏粉均匀地撒在水面上 再用滴管吸取油酸酒精溶液 轻轻地向水面滴一滴溶液 酒精挥发后 油酸在水面上尽可能地散开 形成一层油膜 膜上没有石膏粉 可以清楚地看出油膜轮廓 待油膜形状稳定后 将事先准备好的玻璃板放在浅盘上 在玻璃板上绘出油膜的形状 将画有油膜形状的玻璃板放在边长为1 0cm的方格纸上 算出完整的方格有67个 大于半格的有14个 小于半格的有19个 1 这种估测方法是将每个分子视为 让油酸尽可能地在水面上散开 则形成的油膜可视为 这层油膜的厚度可视为油酸分子的 球形 单分子油膜 直径 2 利用上述具体操作中的有关数据可知一滴油酸酒精溶液含纯油酸为 m3 油膜面积为 m2 求得的油膜分子直径为 m