《分子动理论》课件

《分子动理论》构建知识网络归纳专题小结要对描述分子的微观量进行正确估算，必须把握两大要点：一是要建立正确的分子模型，二是要准确理解阿伏加德罗常数的桥梁作用．1．分子的两类模型把形成单分子油膜的分子视为紧密排列的球形分子，把分子看作小球，这就是分子的理想化模型．实际上，分子有着复杂的内部结构，并不真的都是小球，因此，说分子的直径有多大，一般知道数量级就可以了．分子直径的数量级为10－10m，相当微小．专题1微观量的估算2．阿伏加德罗常数阿伏加德罗常数反映了一条重要规律：1摩尔的任何物质所含有的分子数都相同，都是6.02×1023个．阿伏加德罗常数是连接宏观世界与微观世界的桥梁．作为宏观量的摩尔质量M、摩尔体积V、密度ρ和作为微观量的分子直径d、分子质量m、每个分子的体积V0等，都是通过阿伏加德罗常数联系起来的．例1已知金刚石的密度为ρ＝3.5×103kg/m3，现有体积为4.0×10－8m3的一小块金刚石，它有多少个碳原子？假如金刚石中的碳原子是紧密地挨在一起的，试估算碳原子的直径．(保留2位有效数字)分子力随分子间距离的变化图像与分子势能随分子间距离的变化图像非常相似，但却有着本质的区别．1．分子力曲线专题2分子力曲线和分子势能曲线的比较和应用分子间作用力与分子间距离的关系曲线如图甲所示，纵轴表示分子力F，斥力为正，引力为负，正负表示力的方向；横轴表示分子间距离r，其中r0为分子间的平衡距离，此时引力与斥力大小相等．2．分子势能曲线分子势能随分子间距离变化的关系曲线如图乙所示，纵轴表示分子势能Ep，分子势能有正负，但正负反映其大小，正值一定大于负值；横轴表示分子间距离r，其中r0为分子间的平衡距离，此时分子势能最小．3．曲线的比较图甲中分子间距离r＝r0处，对应的是分子力为零，而在图乙中分子间距离r＝r0处，对应的是分子势能最小，但不为零．例2

(多选)如图甲、乙分别表示两个分子之间分子力和分子势能随分子间距离变化的图像．由图像判断以下说法中正确的是 (

)A．当分子间距离为r0时，分子力和分子势能均最小且为零B．当分子间距离r>r0时，分子力随分子间距离的增大而增大C．当分子间距离r>r0时，分子势能随分子间距离的增大而增大D．当分子间距离r<r0时，随着分子间距离逐渐减小，分子力和分子势能都逐渐增大解析：由题图可知，当分子间距离为r0时，分子力和分子势能均达到最小，但此时分子力为零，而分子势能小于零；当分子间距离r>r0时，分子力随分子间距离的增大先增大后减小，此时分子力做负功，分子势能增大；当分子间距离r<r0时，随着分子间距离逐渐减小，分子力逐渐增大，而此过程中分子力做负功，分子势能增大，由此知C、D正确．答案：CD1．分子热运动：分子热运动是永不停息且无规则的，温度越高，分子热运动越剧烈．大量分子的运动符合统计规律．扩散现象能直接说明分子在做无规则热运动，而布朗运动能间接说明分子在做无规则热运动．2．物体的内能是指组成物体的所有分子热运动的动能与分子势能的总和．(1)由于温度越高，分子平均动能越大，所以物体的内能与温度有关．专题3分子热运动和物体的内能(2)由于分子势能与分子间距离有关，而分子间距离与物体体积有关，因此物体的内能与物体的体积有关．(3)由于物体所含物质的量不同，分子数目不同，分子势能与分子动能的总和不同，所以物体的内能与物质的量也有关系．总之，物体的内能与物体的温度、体积和物质的量都有关系．例3下列关于分子热运动和热现象的说法正确的是 (

)A．气体如果失去了容器的约束就会散开，这是因为气体分子之间存在势能的缘故B．一定量100℃的水变成100℃的水蒸气，其分子平均动能增加C．一定量气体的内能等于其所有分子热运动的动能和分子势能的总和D．如果气体温度升高，那么每一个分子热运动的速率都增加解析：气体分子间的距离比较大，甚至可以忽略分子间的作用力，分子势能也就不存在了，所以气体在没有容器的约束下散开是分子无规则热运动的结果，A错误.100℃的水变成同温度的水蒸气，分子的平均动能不变，所以B错误．根据内能的定义可知C正确．如果气体的温度升高，分子的平均动能增大，热运动的平均速率也增大，这是统计规律，但对每一个分子来讲，速率不一定增加，故D错误．答案：C丢分题1已知水的密度ρ＝1.0×103kg/m3，水的摩尔质量为Mmol＝1.8×10－2kg/moL，在标准状况下，水蒸气分子的间距约是水分子直径的

(

)A．1倍 B．10倍C．100倍 D．1000倍【答案】B类型误认为分子和原子一定是球形或误认为分子都是紧密排列的易错警示错误的主要原因是估算时没有注意物态．固体与液体由于分子之间的作用力较大，分子间结合紧密，一般认为固态和液态时分子是紧密排列的，适合用球体模型求解；而气体之间的分子间作用力较小，分子所占的空间较大，气体分子间的距离较大，分子的体积不等于分子所占的空间，气态时分子间的距离已经很大了，此时就不能用分子的球状模型进行分析了．所以用立方体模型求气体分子所占的体积．丢分题2

(多选)下列关于布朗运动的说法，正确的是 (

)A．布朗运动是液体分子的无规则运动B．液体温度越高，悬浮颗粒越小，布朗运动越剧烈C．布朗运动是固体分子的无规则运动D．布朗运动是由液体分子从各个方向对悬浮粒子撞击作用的不平衡引起的【答案】BD类型对布朗运动认识的误区【解析】布朗运动是悬浮在液体中的微小颗粒的无规则运动，是由液体分子对微小颗粒的撞击作用的不平衡引起的，不是液体分子的无规则运动，A、C错误，D正确；温度越高，分子运动速率越大，对微小颗粒的撞击作用越大，布朗运动越剧烈；颗粒越小，惯性越小，运动状态越容易改变，受撞击后加速度越大，运动越剧烈．所以液体或气体温度越高，悬浮颗粒越小，布朗运动越剧烈，B正确．易错警示(1)误认为布朗运动就是液体分子的运动．造成这一误区的原因是认为布朗运动的研究对象是液体分子．(2)误认为布朗运动就是固体颗粒分子的运动．注意固体颗粒不是分子，它是由分子组成的．(3)误认为固体小颗粒的体积越大，液体分子对它的撞击越多，布朗运动就越显著．(4)大风天常常看到飞沙弥漫、尘土飞扬，误认为是布朗运动．能在液体或气体中做布朗运动的微粒都很小，一般数量级是10－6m，必须用显微镜才能看到，并且布朗运动是无规则运动．而大风天看到的飞沙、尘土都是较大的颗粒在气流作用下的定向运动．(5)误认为布朗运动是热运动．热运动是分子永不停息的无规则运动，布朗运动是液体中悬浮的固体颗粒的无规则运动．布朗运动间接反映了液体分子的无规则运动．丢分题3下面关于分子力的说法，正确的有 (

)A．“破镜不能重圆”说是因为分子间存在着斥力B．水很难被压缩，这一事实说明水分子间存在斥力C．将打气管的出口端封住，向下压活塞，当空气被压缩到一定程度后很难再压缩，这一事实说明这时空气分子间表现为斥力D．磁铁可以吸引铁屑，这一事实说明分子间存在引力【答案】B类型误认为某些宏观力是分子力【解析】因为“破镜”之间的距离远大于10－9m，超过了这一范围分子力就不存在了，A错误；无论怎样压缩，只要没有发生液化，气体分子间距离一定大于r0，所以气体分子间一定表现为引力．空气压缩到一定程度很难再压缩不是因为分子斥力的作用，而是气体分子频繁撞击产生压强的结果，应该用压强增大解释，C错误．磁铁吸引铁屑是磁场力的作用，不是分子力的作用，D错误，B正确．易错警示学习分子力后，许多同学分不清实际中的哪些力是分子力，哪些力不是分子力，因为分子力是一种短程力，只有在10－9m内才存在，超过了这一范围分子力就不存在了，宏观物体之间发生作用时，距离一般远大于10－9m，所以不是分子力．丢分题4下列说法中正确的是 (

)A．温度低的物体内能小B．机械能增加，内能一定增加C．静止物体没有内能D．物体的内能由组成物体的分子总数、分子热运动的平均动能和分子间的距离三个因素决定【答案】D类型混淆内能与机械能【解析】内能是物体内所有分子的动能和势能的总和．温度低，只能说明分子平均动能小，不能说明分子势能大小，所以A错误．机械能增加，内能不一定增加，不论物体的动能、重力势能和弹性势能是否为零，物体的内能永不为零，因为机械能与内能是完全不同的能量形式，两种能