分子动理论的基本内容+高二下学期物理人教版选择性必修第三册

§1.1分子动理论的基本内容

第一章分子动理论人教版（2019）选择性必修

第三册热学：研究物质热运动规律及其应用的一门学科，是物理学的一个重要组成部分。热现象和冷现象的本质追求——————王竹溪物体构成？物体是由大量分子组成的物理学中的“分子”假如只允许把人类的科学史压缩成一句话，它就会是——一切东西都是由原子构成的。——费曼如何证明物质由分子构成？直接证据（1897年汤姆逊实验）证据间接证据1827年布朗运动扩散眼见为实（1960+，电子显微镜）我国科学家用扫描隧道显微镜拍摄的石墨表面的原子1.物质是由大量分子构成DNA分子结构图氯化钠晶体结构图显微镜下的远古细胞放大上亿倍的蛋白质分子结构模型利用纳米技术把铁原子排成“师”字扫瞄隧道显微镜下的硅片表面原子的图像1.物质是由大量分子构成分子的大小？(1)极其微小：肉眼、光显微均不可见。扫描隧道显微镜可见单个分子或原子。(2)可用实验测量：数量级10－10m分子的大小种类纷繁复杂，如何简化建模？1.物质是由大量分子构成①固体、液体小球模型

dddd计算固液体分子大小时，作为一个近似的物理模型，一般可把分子看成是一小球，小球紧密排列在一起（忽略小球间的空隙）。则：分子的直径②气体立方体模型立方体模型：计算气体分子大小时，把每个分子和其占有的空间当作一个小立方体，气体分子位于每个立方体中心，这个小立方体的边长等于分子间的平均距离.即：气体分子间的平均距离1.物质是由大量分子构成宏观物质中分子个数的量级？阿伏加德罗常数

1.定义：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.数值：NA＝6.02×1023mol－13.意义：联系微观物理量和宏观物理量的桥梁物质的量是国际单位制中七个基本物理量之一微观量和宏观量之间的关系微观宏观NA桥梁分子体积V0分子直径d分子质量m0物体的体积V0、摩尔体积Vm物质的质量m、摩尔质量M、物质的密度ρNA分子质量：分子体积：（气体分子除外）分子数量：宏观量微观量宏观量微观量例题某种物质的摩尔质量是M（kg/mol），密度为ρ（kg/m3），若用NA表示阿伏伽德罗常数，求：（1）每个分子的质量?（2）1m3的这种物质中包含的分子数目？（3）1mol这种物质的体积？（4）平均每个分子所占据的空间？该物质是固体，其分子直径d？该物质是气体，其分子直径d？例题已知空气的摩尔质量是MA=29×10-3kg/mol，则空气中气体分子的平均质量多大？成年人做一次深呼吸，约吸入450cm3的空气，则做一次深呼吸所吸入的空气质量是多少？所吸入的气体分子数量是多少？（按标准状况估算）标准状态下气体的摩尔体积V0=22.4L/mol１．空气分子的平均质量为：

2．成年人做一次深呼吸所吸入的空气质量为：

３．所吸入的分子数为：实验现象说明了什么？扩散什么是扩散？扩散的条件是什么？（举例说明）扩散现象说明什么？例：面包的香味（古希腊哲学家德谟克利特）在纯净半导体材料中掺入其他元素。扩散影响扩散快慢的主要因素是什么?温度越高，物体内分子的无规则运动越剧烈分子无规则运动——热运动布朗运动布朗运动的研究对象是？什么情况下能看到布朗运动？布朗运动有何特点？与分子运动有何区别和联系？布朗运动悬浮微粒的这种无规则运动叫作布朗运动

物体是由大量分子组成的（间接）液体分子永不停息的无规则运动（间接）思考：影响布朗运动快慢的因素有哪些?问题1.为什么悬浮颗粒越小,布朗运动越明显?2.为什么温度越高,布朗运动激烈?3.为什么布朗运动无规则且永不停息?布朗运动的成因F液体分子热运动布朗运动F≈01到10微米量级纳米和微米尺度之间结构的物理学被称为介观物理学练习关于布朗运动的实验,下列说法正确的是A.图中记录的是分子无规则运动的情况B.图中记录的是微粒作布朗运动的轨迹C.微粒越大,布朗运动越明显D.温度越高,布朗运动越激烈【D】练习用显微镜观察水中的花粉，追踪某一个花粉颗粒，每隔10s记下它的位置，得到了a、b、c、d、e、f、g等点，再用直线依次连接这些点，如图所示，则下列说法中正确的是（

）A．这些点连接的折线就是这一花粉颗粒运动的径迹B．它说明花粉颗粒做无规则运动C．在这六段时间内花粉颗粒运动的平均速度大小相等D．从a点计时，经36s，花粉颗粒可能不在de连线上3分子间相互作用力下列实验现象说明什么？A.酒精和水混合后总体积变小.B.布朗运动.C.扩散现象.D.两铅块被压紧后粘合在一起.E.固体、液体难以被压缩.F.压缩气体需要用力水酒精总体积变小说明液体分子间存在着空隙问题还有什么证据说明分子间存在引力？分子间是否存在斥力？如何证明？分子间相互作用力的关系r0r<r0

F斥>F引

F为斥力r>r0

F斥<F引

F为引力r=r0

F斥=F引

F为零F-r关系图线FF斥F引F分r00r1）当r=r0=10-10m时，F引＝F斥，分子力F分＝0，处于平衡状态（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FF斥F引F分r00r(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（非单调变化）（4）当r＞10r0时，分子力等于0，分子力是短程力。F-r关系图线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．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。四种基本相互作用力固体

液体

气体r0>10r0F≈0F≈0下列说法正确的有：A.分子间同时存在着引力和斥力,分子力是引力和斥力的合力.B.分子距离等于r0时,引力等于斥力.C.分子距离大于r0时,分子距离增大,引力增大,斥力减小,引力大于斥力.D.分子距离减小,引力和斥力都增大,但斥力增大得更快,斥力大于于引力.E.分子距离大于10r0时,分子力忽略不计.F.F斥和F引是同时存在的【ABDEF】问题分子间的相互作用力由引力F引和斥力F斥两部分组成，则A.F斥和F引是同时存在的B.F引总是大于F斥,其合力表现为引力C.分子间距离越小,F引越小,F斥越大D.分子间距离越小,F引越大,F斥越大【AD】练习两分子相距为r1时,分子间的相互作用力表现为引力,相距为r2时,则表现为斥力.下列陈述中正确的是A.分子相距r1时,分子间没有斥力存在.B.分子相距r2时,分子间的斥力大于引力.C.分子相距r1时分子间的引力大于分子相距r2时的引力D.分子相距r1时分子间的引力小于分子相距r2时的引力【BD】r1r2练习下列说法哪些是正确的A.水的体积很难被压缩,这是分子间存在斥力的宏观表现B.气体总是很容易充满容器,这是分子间存在斥力的宏观表现C.马德堡半球,用力很难拉开,这是分子间存在吸引力的宏观表现D.用力拉铁棒的两端,铁棒没有断,这是分子间存在吸引力的宏观表现.【AD】练习玻璃打碎后，不能把它们再拼在一起，其原因是（）A．玻璃分子间的斥力比引力大B．玻璃分子间不存在分子力的作用C．一块玻璃内部分子间的引力大于斥力；而两块碎玻璃之间，分子引力和斥力大小相等合力为零D．两块碎玻璃之间绝大多数玻璃分子间距离太大，分子引力和斥力都可忽略，总的分子作用力为零【D】练习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