自然科学基础物理课件物理第三章 第一节 分子动理论学习资料

第六章热学基础知识

第一节分子动理论生活中物理现象：教室里讲台上放一瓶香水，当把瓶盖打开以后，为什么全班的同学都可以闻到香味？同学们一定在生活中可以看到荷叶上的小水珠，树叶草叶上的露珠，它们的形状总是球形的，为什么？我们学习了本章“热学基础知识”，就可以解答生活中类似的现象。一、分子动理论的内容1.物质是由大量分子组成的.

2.分子永不停息地做无规则的运动.3.分子之间存在着相互作用力.

问题:课文所说的分子与化学中所说的分子有何不同?[答]化学中讲的分子是：具有物质的化学性质的最小微粒物理中所说的分子指的是：做热运动时遵从相同规律的微粒，包括组成物质的原子、离子或分子。

一、物质是由大量分子组成的1、组成物质的分子是很小的，不但用肉眼不能直接看到它们，就是用光学显微镜也看不到它们。那怎么才能看到分子呢？

我国科学家用扫描隧道显微镜拍摄的石墨表面原子的排布图，图中的每个亮斑都是一个碳原子.

用扫描隧道显微镜（能有放大几亿倍）扫描隧道显微镜扫描隧道显微镜拍摄的石墨表面原子排布图分子的大小放大上亿倍的蛋白质分子结构模型一些数据太大或很小,为了书写方便,习惯上用科学记数法写成10的乘方数,如3×10-10m。我们把10的乘方数叫做数量级,1×10-10m和9×10-10m，数量级都是10-10m。一般分子直径的数量级为10-10m（除少数有机物大分子以外）2、什么叫数量级

3、由于一般分子直径的数量级为10-10m，每一种物质都由大量分子组成。如：1立方厘米水中约有3.3×1022个水分子。纳米技术又叫纳米科技，纳米技术其实就是一种用单个原子、分子制造物质的技术。1nm=1×10m,相当于头发丝的十万分之一，它是1986年美国科学家德雷克斯勒博士在《创造的机器》一书中提出的分子纳米技术。通常我们把纳米技术定位为微加工技术的极限。也就是通过纳米精度的“加工”来人工形成纳米大小的结构的技术。是指在0.1~100纳米的尺度里，研究电子、原子和分子内的运动规律和特性的一项崭新技术。1、扩散现象：1）、不同物质互相接触时彼此进入对方的现象。二、分子永不停息地做无规则运动

2）、扩散现象不仅在气体间可进行，在液体和固体间也可进行。

3）、扩散运动的快慢与温度有关，温度越高，扩散越快。

扩散原因：分子运动所致4）、扩散现象说明分子在不停地运动,也说明分子之间有空隙。5）、气体容易被压缩就说明分子之间有空隙，而且空隙还比较大。如：酒精和水混合后的体积变小。6）、分子之间有空隙是任何物质在任何状态下都存在的。2、布朗运动1）、1827年英国植物学家布朗（1773—1858）用显微镜观察悬浮在水中的花粉，发现悬浮的花粉颗粒不停地做无规则运动,后来人们把这种悬浮小颗粒的无规则运动叫做布朗运动。图3—1布朗运动2）、布朗运动是怎样产生的呢？3）、布朗运动所看到的小颗粒无规则运动，实质上是由于分子运动的无规则运动引起的。布朗运动说明了分子在做永不停息地无规则运动。4）、温度越高，扩散进行得越快。布朗运动不仅与温度有关，还与小颗粒的大小有关，温度越高，小颗粒运动越激烈，小颗粒越小，布朗运动越明显。

3、分子永不停息地做无规则运动叫做分子的热运动，它与温度有关，温度越高，分子热运动越剧烈。三、分子间存在相互作用力实验说明：分子间存在着相互的吸引力。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，就是物体内部大量分子之间斥力的宏观表现。）.4、分子间引力和斥力都随着分子间的距离增大而减小

5．当r＝r0

时，分子间引力和斥力相平衡，F引=F斥分子处于平衡位置，其中r0

为分子直径的数量级，约为10-10m．6．当r＜r0

时，F引＜

F斥，对外表现的分子力F为斥力．

7．当r＞r0时，F引＞F斥，对外表现的分子力F为引力．8．当r＞10r0时，分子间相互作用力变得十分微弱，可认为分子力F为零（如气体分子间可认为作