《分子动理论》

3 3热学第七章分子动理论 分子动理论的基本内容 1 物质是由大量分子组成2 分子永不停息的做无规则热运动3 分子间存在着相互作用的引力和斥力 一 分子的大小 放大上亿倍的蛋白质分子结构模型 7 1物体是由大量分子组成的 1 分子大小的估测单分子油膜法 单分子油膜法粗测分子直径的原理 类似于取一定量的小米 测出它的体积V 然后把它平摊在桌面上 上下不重叠 一粒紧挨一粒 量出这些米粒占据桌面的面积S 从而计算出米粒的直径 如何得知油酸体积 如何得知油膜面积 用单分子油膜法测得分子直径的数量级为 利用现代技术 使用不同的方法测出的分子大小并不完全相同 但数量级是一样的 均为 注意 除一些有机物质的大分子外 一般分子的直径数量级为上面数值 以后无特别说明 我们就以上面数值作为分子直径的数量级 二 阿伏加德罗常数 1 阿伏加德罗常数NA 1摩尔 mol 任何物质所含的微粒数叫做阿伏加德罗常数 2 阿伏加德罗常数是联系微观世界和宏观世界的桥梁 微观量的估算方法 1 固体或者液体分子的估算方法 对固体或液体来说 分子间隙数量级远小于分子大小的数量级 所以可以近似认为分子紧密排列 据这一理想化模型 1mol任何固体或液体都含有NA个分子 其摩尔体积Vmol可以认为是NA个分子体积的总和 如果把分子简化成球体 可进一步求出分子的直径d 练习 课本P53 微观量的估算方法 2 气体分子间平均距离的估算 气体分子间的间隙不能忽略 设想气体分子平均分布 且每个气体分子平均占有的空间设想成一个小立方体 据这一微观模型 气体分子间的距离就等于小立方体的边长L 即 d并非分子的直径 练习 课本P54 微观量的估算方法 3 物质分子所含分子数的估算 关键为求出分子的摩尔数 便可以利用阿佛加德罗常数求出含有的分子数 课堂小结 物质是由大量分子构成的 1 分子很小 直径数量级10 10m 单分子油膜法测直径 2 分子的质量很小 一般数量级为10 26kg3 分子间有间隙4 阿佛加德罗常数 NA 1026mol 1 1 已知物质的摩尔质量MA 可求出分子质量m0 其中 VA为摩尔体积 为物质的密度 2 已知物质的量 摩尔数 n 可求出物体所含分子的数目N 3 已知物质的摩尔体积VA 可求出分子的体积V0 分子动理论的基本内容 1 物质是由大量分子组成2 分子永不停息的做无规则热运动3 分子间存在着相互作用的引力和斥力 2分子的热运动 一 扩散现象 1 定义 不同物质能够彼此进入对方的现象叫扩散 2 引起扩散的原因 不是外界作用 例如 对流 重力作用等 也不是化学反应的结果 是物质分子永不停息地做无规则运动的原因 气体 液体 固体的扩散 4 应用 3 扩散快慢的影响因素 温度 向半导体中掺入其他元素 制成透析膜 分离物质 如人工血液透析机 腌咸菜 二 布朗运动 1 定义 悬浮微粒的永不停息的无规则运动叫布朗运动 3 引起布朗运动的原因 是物质分子永不停息地做无规则运动的原因 2 布朗运动的特点 永不停息 无规则微粒越小 温度越高布朗运动越激烈 二 布朗运动 三 热运动 1 定义 分子永不停息的无规则运动叫做热运动 2 特点 温度越高分子的热运动越激烈 1 布朗运动 是说明分子运动的重要实验事实 则布朗运动是指 A 液体分子的运动 B 悬浮在液体中的固体分子的运动 C 悬浮在液体中的固体颗粒的运动 D 液体分子和固体分子的共同运动 C C 注 布朗运动指的是悬浮小颗粒的运动 不是分子的运动 但是它的运动间接反映了液体分子的运动 4 较大的颗粒不做布朗运动是因为 A 液体分子停止运动 B 液体温度太低 C 跟颗粒碰撞的分子数较多 各方向的撞击作用平衡 D 分子冲击力很难改变大颗粒的运动状态 CD 5 关于布朗运动和扩散现象的说法正确的是 A 布朗运动和扩散现象都能在气体 液体 固体中发生 B 布朗运动和扩散现象都是分子的运动 C 布朗运动和扩散现象都是温度越高越明显 D 布朗运动和扩散现象都是永不停息的 CD 分子的无规则运动 温度 激烈 6 分子的热运动是指 分子热运动的激烈程度与 有关 温度越高 分子运动越 第二节分子的热运动 悬浮在液体中的微粒的无规则运动 颗粒越小 布朗运动越明显 液体温度越高 布朗运动越激烈 实验基础 是液体分子无规则运动的间接反映 布朗运动 扩散 直接说明组成物体的分子在永不停息的做无规则的运动 分子动理论的基本内容 1 物质是由大量分子组成2 分子永不停息的做无规则热运动3 分子间存在着相互作用的引力和斥力 7 3 分子间的作用力 1 分子间存在相互作用的引力 如 压紧的铅块结合在一起 它们不易被拉开 3 分子间的引力和斥力同时存在 实际表现出来的分子力是分子引力和斥力的合力 分子力 2 分子间存在相互作用的斥力 如 固体和液体很难被压缩 注意 压缩气体也需要力 不说明分子间存在斥力作用 压缩气体时需要的力是用来反抗大量气体分子频繁撞击容器壁 活塞 时对容器壁 活塞 产生的压力 二 引起分子间相互作用力的原因 分子间相互作用力是由原子内带正电的原子核和带负电的电子间相互作用而引起的 分子间同时存在引力和斥力 某些情况下表现为引力 在某些情况下表现为斥力 它们的大小都跟分子间的距离有关 三 分子间同时存在着引力和斥力 分子间存在相互作用的引力和斥力 分子间的作用力有时表现为斥力 分子间的作用力有时表现为引力 1 当r r0 10 10m时 F引 F斥 分子力F分 0 处于平衡状态 1 2 当r r0时 随r的减小 F引 F斥都增大 F斥比F引增大得快 F斥 F引 分子力表现为斥力 r减小 分子力增大 2 3 当r r0时 随r的增加 F引 F斥都减小 F斥比F引减小得快 F斥 F引 分子力表现为引力 3 4 当r 10r0时 分子力等于0 分子力是短程力 4 把一块洗净的玻璃板吊在细线的下端 使玻璃板水平地接触水面 如图所示 如果你想使玻璃离开水面 必须用比玻璃板重量大的力向上拉细线 动手试一试 并解释为什么 玻璃板离开水面后 可以看到玻璃板下表面上仍有水 说明玻璃板离开水时 水层发生断裂 解释 水分子发生分裂时 由于玻璃分子和水分子 水分子之间存在引力 外力要要克服这些分子引力 造成外界拉力大于玻璃板的重力 1 分子间相互作用力由两部分F引和F斥组成 则 F引和F斥同时存在 F引和F斥都随分子间距增大而减小 F引和F斥都随分子间距增大而增大 随分子间距增大 F斥减小 F引增大 例题 AB 解析 分子力是引力和斥力合力 F引和F斥都随r增大而减小 2 有两个分子 设想它们之间相隔10倍直径以上的距离 逐渐被压缩到不能再靠近的距离 在这过程中 下面关于分子力变化的说法正确的是 分子间的斥力增大 引力变小 分子间的斥力变小 引力变大 分子间的斥力和引力都变大 但斥力比引力变化快 分子力从零逐渐变大到某一数值后 逐渐减小到零 然后又从零逐渐增大到某一数值 CD 解析 根据图象的规律对比答案就可选出正确答案 3 设空间存在两个不受外界影响的分子 当它们间的距离等于r0时 分子间作用力为零 则固定一个分子 另一分子以一定初动能向它靠近的过程中 A 当它们间的距离大于r0时 分子力做正功 分子速度变大B 当它们间的距离等于r0时 分子速度最大C 当它们间的距离小于r0时 分子力做负功 分子速度变小D 当它们间距离最小r0时 分子速度为零 ABCD 2 下列现象可以说明分子间存在引力的是 A 打湿了的两张纸很难分开B 磁铁吸引附近的小铁钉C 用斧子劈柴 要用很大的力才能把柴劈开D 用电焊把两块铁焊在一起 ACD 3 玻璃打碎后 不能