物理选修3--3第七章 分子的动理论知识点汇总

21物理选修课3-3第7章分子动力学理论知识点概述(培训空白)1.物体是由大量分子组成的首先，物体是由大量分子组成的(1)“大数”是指分子尺寸小，平均分子直径在10-10m的数量级。如果20，000个分子一个接一个地紧密排列，它大约和头发丝的直径一样长。如果一个分子扩大到芝麻的大小，那么芝麻将会与地球的大小成比例地扩大。第二，一个物体中有许多分子，例如，一滴水含有大约67万亿个水分子。第三，分子量轻，平均分子量为千克。(2)人们不可能用肉眼或借助光学显微镜直接观察分子。分子的位置可以通过离子显微镜观察，单个分子或原子可以通过扫描隧道显微镜(放大数亿倍)直接观察。2.实验：用油膜法估算分子大小实验的目的估计油酸分子的大小。(2)学习用宏观量间接测量微观量的原理和方法。(2)实验原理：d=v/s(3)实验设备注射器或滴管、量筒、痱子粉(或石膏粉)、浅盘、水、酒精、油酸、玻璃板、彩笔、绘图纸。(4)实验步骤将1毫升(1cm3)油酸溶于乙醇中，制成500毫升油酸乙醇溶液。(2)将约2厘米深的水倒入边长约30厘米至40厘米的浅盘中，然后将痱子粉或石膏粉均匀地涂在水面上。(3)用滴管(或注射器)将n滴制备好的油酸醇溶液滴入量筒中，使这些溶液的体积正好为1mL，并计算每滴油酸醇溶液的体积v0=ml。(4)用滴管(或注射器)将一滴配制好的油酸醇溶液滴到水面上，油酸将在水面上缓慢分散，形成单分子油膜。(5)待油酸膜的形状稳定后，在浅盘上盖上一个大玻璃盘，用彩笔在玻璃盘上画出油酸膜的形状。将有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，计算油酸膜的面积。根据油酸醇溶液的浓度，计算一滴溶液中纯油酸的体积v，根据一滴油酸的体积v和膜的面积s，计算厚度d=，即油酸分子的直径。比较计算出的分子直径，看看它的数量级(单位m)是否为10-10。如果没有，重复实验。(5)本实验中的注意事项(1)油酸醇溶液配制后，不要长时间放置，以免浓度变化而影响实验。(油酸几乎不溶于水。醇稀释油酸，以进一步降低油酸的面密度，使油酸分子在垂直方向上重叠尽可能少，这可以确保单层分子膜的形成。)油酸醇溶液的浓度应小于适宜浓度。(3)不要用太多的痱子粉，否则不容易成功。撒上痱子粉或石膏粉后再撒上油，可以除去痱子粉或石膏粉，所以油区的大小是清楚的。)滴管橡胶头高出水面1厘米以内，否则难以形成油膜。待油膜形状稳定后，画出轮廓。实验结束后，将盘子一边的水倒出，用少量酒精清洗，然后用脱脂棉擦拭，最后用水冲洗干净，保持盘子干净。摘要：建模和估计是物理研究中常用的方法。分子球模型分子的实际结构非常复杂，分子之间有间隙。分子被认为是球形的，一个挨着一个排列，这是一个近似的模型。固体和液体分子可以被认为是球形的，紧密排列的分子之间没有间隙。气体分子立方体模型气体分子在立方体空间中移动。可以近似地认为气体分子是均匀分布的，即每个气体分子占据一个立方体，其边长是气体分子之间的距离。三。Avon Gadereau常数雅芳伽达莱常数钠=6.021023摩尔-1(2)雅芳伽达莱常数的含义：1摩尔任何物质在公式中，物质的摩尔体积是其分子的体积。该公式仅适用于固体和液体。在这个公式中，物质的摩尔质量就是分子质量。这个公式普遍适用。知识点2，分子的热运动1.在热运动物理学中，物体内部大量分子的不规则运动称为热运动。扩散现象和布朗运动都表明分子不断不规则地运动。2.扩散现象1.定义：不同物质相互接触时相互进入的现象称为扩散。温度越高，扩散现象越明显。扩散不仅发生在气体和液体之间，也发生在固体之间。扩散是由分子运动引起的。2.扩散现象的描述(1)它直接表明组成物体的分子总是不停地不规则运动。温度越高，分子运动越强烈。(2)表明分子间存在间隙。3.布朗运动1.布朗运动：悬浮在液体(气体)中的固体颗粒总是无休止地、不规则地运动，这被称为布朗运动。布朗是英国的植物学家。1827年，布朗使用显微镜观察悬浮在静止水面上的植物花粉颗粒的形态。然而，他惊讶地发现这些花粉颗粒一直不规则地移动。经过反复观察，布朗写下了下面这段话：“我确信这种运动不是由液体的流动引起的，也不是由液体的逐渐蒸发引起的，而是由粒子本身的运动引起的。”2.布朗运动的原因：当大量液体分子不停地不规则运动时，对悬浮粒子冲击的不平衡就是布朗运动的原因。它间接地反映了气体和液体分子不断地进行不规则的热运动。结论：颗粒尺寸越小，液体分子对颗粒的影响不平衡的概率越大，布朗运动越明显。温度越高，液体分子运动越剧烈，从而导致粒子的布朗运动更加明显。四、扩散现象和布朗运动表明：(1)扩散是分子运动的直接证明；布朗运动间接地证明了液体分子的不规则运动。(2)扩散现象和布朗运动都表明分子运动是“永无止境”和“不规则”的。(3)温度越高，大量分子的热运动越强烈。这表明物体的温度与内部分子不规则运动的强度直接相关。知识点3，分子间力1、分子之间有间隙：固体、液体和气体分子之间存在空隙。例如，一定量的酒精和水混合后的体积小于混合前的总体积；气体具有明显的可压缩性。2.分子之间既有吸引又有排斥如果拉伸物体需要力；两块纯铅压实后，很难将它们分开。所有这些都表明分子之间有引力。如果你想压缩一个物体，使用武力。固体和液体的体积很难压缩。所有这些都表明分子间存在排斥力。3.分子力分子间吸引和排斥的合力称为分子力。分子间相互作用的原因：分子间相互作用是由原子中带正电荷的原子核和带负电荷的电子之间的相互作用引起的。4、重力和排斥力与分子之间的距离有关：(1)分子吸引和排斥与分子间距的关系图：(2)分子力、吸引和排斥的大小以及分子之间的距离之间的关系表明：(1)吸引和排斥都随着距离的增加而减少。(2)排斥力随距离变化迅速。(3)当r=r0，f=f斥力，f=0时，分子力为零。(r0数量级为10-10m，距离r0的位置称为平衡位置。(4)当r f引，分子力表现为排斥力，r减小，分子力增大。(5)当r r0时，随着r的增加，f引和f斥力减小，f斥力减小得比f引快，f斥力 10r0 (10-9m)时，分子间距过大，分子间没有力，分子力等于0，知识点4，温度和温标一、状态参数和平衡状态1.热力学系统：热力学研究的对象通常由大量分子组成。这个物体叫做热力学系统。系统外与系统相互作用的其他物质统称为外部世界或环境。例如，当酒精灯用于加热容器中的气体时，气体是一个热力学系统，而容器和酒精灯在外面。2.状态参数：用来描述系统状态的物理量称为系统状态参数。如温度(t)、体积(v)、压力(p)等。3.平衡状态：在没有外部影响的情况下，系统各部分的状态参数达到稳定状态。否则，这是一种不平衡的状态。注：平衡状态是一种理想状态，因为任何系统都不可能完全不受外界影响。(2)与化学平衡相似，热力学系统达到的平衡状态也是一种动态平衡。(3)系统中没有物质流和能量流。(4)在系统的平衡状态下，温度处处相等，但温度任何地方的平等制度都不一定是平衡的。第二，热平衡和温度1.热平衡：如果两个热力学系统相互接触，并且它们的状态参数没有改变(即没有热传递发生)，我们说这两个系统已经达到热平衡。2.热平衡定律(热力学零定律)如果这两个系统分别与第三个系统达到热平衡，那么这两个系统也必须彼此处于热平衡。3.温度：表征相互处于热平衡的系统的“共同热属性”的物理量称为温度。同样，具有相同温度的系统必须处于热平衡。从宏观上来说，温度是一个物理量，代表热力学系统中的冷热程度。微观上，它对应于热力学系统中大量分子的热运动强度。三、温度计和温度计1.温标：定量描述温度的标准叫做温标。例如，摄氏温标是这样建立的：当冰水在标准大气压下共存时，它是0(冰的熔点)，当纯水沸腾时，它是100(水的沸点)。2.热力学温度(1)定义：用热力学温标表示的温度称为热力学温度，它是国际单位制的七个基本物理量之一。(2)符号： T，(3)开尔文单位，缩写为kai，用k表示。(4)热力学温标与摄氏温标的关系：t=t 273.15k(5)描述：(1)摄氏温标的单位“”是常用的温度单位，但不是国际系统单位。国际系统的温度单位是开尔文，符号为K。在今后各种相关的热力学计算中，我们必须记住度-日到热力学温度的转换，即开尔文；(2)从t=t273.15k可以看出，物体的温度变化l与变化l K的变化量相同，但物体的状态为l且l K相距较远。3.温度计温度计是温度测量仪器的通称。例如，水银温度计的测温物质是水银(水银)，测温原理是热膨胀和冷收缩，测温标准是摄氏度。此外，根据用途不同，温度计也有很多种。知识点5。内能1.分子的动能1.定义：物体中大量不规则运动的分子所拥有的能量称为分子动能2、分子的平均动能：(1)定义：物体中分子的所有动能的平均值称为分子的平均动能。(2)含义：(1)当分子相互碰撞时，分子的动能不断交换，分子的单个动能不断变化，因此在研究热现象时，我们关心的是组成系统的大量分子的热性质分子所有动能的平均值。(2)温度是分子平均动能的标志，是温度的微观含义。在宏观层面上，苦力的程度(4)不同种类的物体，如果温度相同，它们分子的平均动能也相同，但它们的平均速度不同，因为分子质量不同。物体中分子运动的总动能是所有分子热运动动能的总和。它等于分子的平均动能和分子数的乘积，也就是说，它与物体的温度和包含的分子数有关。2.分子势能1.定义：由于分子间存在分子力，由分子组成的系统也具有由分子间相互位置决定的势能，称为分子势能。2.决定因素：(1)微观上，分子势能的大小由分子间的相互位置决定。(2)宏观上，分子势能的大小与物体的体积有关。3.变化规律：(1)当分子间距离r 时，分子间力由重力表示。当分子间距离增加时，分子力做负功，因此分子势能随着分子间距离的增加而增加。(2)当分子间距离r 时，分子间力为排斥力，当分子间距离减小时，分子力为负，因此分子势能随分子间距离的减小而增大。(3)当分子间距离r=相等时，分子力为零，分子势能最小。4.分子势能曲线：根据分子势能的变化规律，选择零势能在无穷远处的位置，以分子间的距离为数值参考，无论R减小还是增大，分子势能都增大。因此，分子是平衡位置上分子势能的最低点。5.分子力曲线和分子势能曲线的比较：第三，内能1.定义：物体中所有分子的热动能和分子势能的总和称为物体的内能。2.特征：构成任何物体的分子都在无休止地进行不规则的热运动，所以任何物体在任何情况下都有内能。3.决定因素：(1)微观因素：物体的内能由组成物体的分子数量、分子热运动的平均动能和分子间的距离决定。(2)宏观因素：物体的内能由物体中所含物质的数量决定，即物质的数量、温度和体积，还受物质状态变化的影响。4、内能和机械能的区别和联系：培训问题一、单项选题1.将1cm3油酸溶解在乙醇中，制备200cm3油酸乙醇溶液。已知在1cm3油酸醇溶液中有50滴。现在取一滴油酸乙醇溶液，滴到水面上。当酒精溶解在水中时，油酸在水面上形成一个单分子薄层。该薄层的面积测量为0.2m2，因此油酸分子的直径估计为()A.210-10mB。510-10mC。210-9mD。510-9m2.将液体分子视为一个球体，分子间的距离可以忽略不计，则已知某一液体的摩尔质量、液体的密度和Avon Gadereau常数NA，液体分子的半径可由下式求得A.学士学位3