高中物理：分子動理論知識點+例題詳解1.物理中的分子物理中的分子與化學中的分子定義不同，它泛指構成物質的各種微粒結構，包括分子、原子、離子，因為它們的熱運動規(guī)律都是相同的。2.分子模型⑴固體、液體適用球體模型，忽略分子間隙，，d表示分子直徑，數(shù)量級；⑵氣體適用立方體模型，忽略分子的大小，，d表示分子間的距離；3.阿伏伽德羅常數(shù)

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，1摩爾物質所含分子的個數(shù)；⑴由來：物質都是由原子構成，原子由質子和中子構成，而質子和中子的質量幾乎相等，很自然地，我們想到可以用一個質子或者中子的質量（實際上是用質子和中子質量的平均值）作為衡量分子或原子質量的基準，然后用一個原子或者分子所包含的中子數(shù)加質子數(shù)的和來表征它的質量。比如一個碳原子包含6個質子和6個中子，我們就說碳的原子量是12，鋁原子包含13個質子和14個中子，我們就說鋁的原子量是27。那12克的碳和27克的鋁，哪個包含的原子數(shù)多呢？顯然是一樣多的，任何以原子量為數(shù)量、以克為單位的物質，所包含的原子數(shù)目都是一樣的，化學上把這個數(shù)稱為阿伏伽德羅常數(shù)。⑵微觀物理量：分子質量m、分子體積、分子直徑d（或氣體分子間距離L）；⑶宏觀物理量：物質的質量、摩爾質量、物體的體積、摩爾體積、物質的密度；一個分子的質量一個分子的體積阿伏伽德羅常數(shù)把宏觀和微觀聯(lián)系了起來。標準狀況下，任何氣體的摩爾體積都是=22.4升；4.油膜法估測分子直徑將微小的不易測量的物理量轉化為易于測量的物理量。用酒精稀釋油酸的目的：⑴稀釋：一滴油酸形成的油膜太大，通過稀釋可減小油膜的面積；⑵揮發(fā)：利用酒精的揮發(fā)特性快速擴張成單分子油膜；⑶溶解：酒精溶解于水，油膜依然由純油酸分子構成；5.分子熱運動分子永不停息地無規(guī)則運動稱為熱運動。從統(tǒng)計平均來看，溫度高熱運動快，但對個體沒有意義。⑴擴散現(xiàn)象：物質分子的無規(guī)則運動產(chǎn)生的，腌咸菜、炒菜、糖水、香水等；⑵熱脹冷縮：說明分子間存在著空隙，空隙的大小決定了體積的大??；空隙大小由熱運動的劇烈程度決定。6.布朗運動⑴對象：懸浮在液體中的固體顆粒，肉眼不可見，顯微鏡可見，屬于宏觀物體，約m；⑵原因：大量液體或氣體分子對固體顆粒撞擊的不平衡造成；⑶規(guī)律：顆粒越小，撞擊的不平衡性越明顯，溫度越高，布朗運動越顯著；⑷理解：間接反映了液體或氣體分子的無規(guī)則運動。7.熱平衡定律如果兩個系統(tǒng)分別與第三個系統(tǒng)達到熱平衡，則這兩個系統(tǒng)也處于熱平衡狀態(tài)。⑴溫度：宏觀上表示物體的冷熱程度，微觀上反映分子熱運動的劇烈程度，處于熱平衡的兩個系統(tǒng)，存在一個相等的熱力學狀態(tài)參量，即溫度。（溫度是唯一的熱力學狀態(tài)參量）⑵溫度計：利用熱平衡定律測溫，溫度計的比熱容必須很小，熱量變化很小就可以達到熱平衡，從而對被測系統(tǒng)的狀態(tài)影響很小。⑶溫標：攝氏溫標，1標準大氣壓下冰水混合物的溫度為0度，熱力學溫標，-273.15度為絕對零度。⑷平衡態(tài)與熱平衡的區(qū)別：平衡態(tài)是一個系統(tǒng)的三個狀態(tài)參量（體積、壓強、溫度）都不在變化，熱平衡是指兩個或兩個以上系統(tǒng)的熱力學狀態(tài)參量---溫度相同。8.分子間的作用力分子間同時存在引力和斥力，當分子間距離（約m）時，二力平衡;時，斥力比引力大，表現(xiàn)為斥力;時，斥力減小的比引力減小的快，表現(xiàn)為引力;時，引力斥力都可認為是0；9.內(nèi)能⑴分子動能：分子的平均動能的標志是溫度。

，兩物體溫度相同，分子的平均動能就相同，分子質量大的物質平均速率小，分子質量小的物質平均速率大。⑵分子勢能：分子間存在相互作用力，就存在勢能，宏觀上勢能與體積有關，微觀上勢能與分子的相對位置有關。取無窮遠處為零勢能點，顯然隨著距離接近，分子力表現(xiàn)為引力，做正功，勢能降低為負，直到分子力為0，即時，勢能降到最低點；繼續(xù)減小距離，分子力表現(xiàn)為斥力，做負功，勢能逐漸升高，升到0后繼續(xù)升高。所以分子勢能與體積有關，體積變化勢能必然變化。⑶物體中所有分子的熱運動動能和分子勢能的總和稱為內(nèi)能。注意，理想氣體是不計分子勢能的，因為氣體分子之間的距離過大，超出了引力和斥力的作用范圍。分子總數(shù)、分子平均動能、分子之間的距離決定了內(nèi)能的大小。從宏觀上看，做功和熱傳遞是改變物體內(nèi)能的兩種方式，微觀上就是分子勢能和分子動能。思考：一定質量的100度的水吸收熱量后變成100度的水蒸氣，比較吸收的熱量與增加的內(nèi)能？溫度不變，可以認為分子動能不變，體積增大，分子勢能增加，所以吸收的熱量不改變分子動能，只改變分子勢能，但二者是否相等呢，通常不是，因為水蒸氣體積膨脹對外做功，除非外界是真空狀態(tài)，所以吸收的熱量通常大于內(nèi)能的增加。[例1]已知氧氣分子的質量kg，標準狀況下氧氣的密度ρ=1.43，則在標準狀況下，1的氧氣中含有多少個氧分子？每個氧分子的平均占有體積是多大？分析：已知密度ρ和體積V，可求得質量，則分子數(shù)個每個分子平均占有體積[例2]在標準狀況下，水蒸氣的摩爾體積是22.4升，試求水蒸氣分子的平均間距與水分子直徑的比值。分析：先求出水蒸氣分子所占的體積，標準狀況下，任何氣體的摩爾體積都是22.4升，氣體分子間距需用立方體模型，即間距再求水分子的直徑，水()的摩爾質量是18g，液體水的摩爾體積，則單個水分子的體積，液體分子的直徑應該使用球形模型，即直徑所求比值=8.6.[例3]利用分子間作用力的變化規(guī)律可以解釋許多現(xiàn)象，下面的幾個實例中利用分子力對現(xiàn)象進行的解釋正確的是（）A.鋸條彎到一定程度就會斷裂是因為斷裂處分子之間的斥力起了作用B.給自行車打氣時越打越費力，是由于車胎內(nèi)氣體分子多了以后互相排斥造成的C.從水中拿出的一小塊玻璃表面上有許多水，是因為玻璃分子吸引了水分子D.用膠水把兩張紙粘在一起，是利用了不同物質的分子之間有較強的吸引力分析：鋸條彎曲外側，分子距離越來越大，大到分子力無法產(chǎn)生作用，就斷裂了，A錯；自行車打氣，是壓強差的原因，與分子斥力無關，B錯；C、D正確。[例4]一橫截面積為S的細管中有某種液體，它隨攝氏溫標的體積變化為，為常數(shù)⑴用此種物質做一支溫度計，溫度計的最低溫度應選為多少攝氏度？⑵若將一個大氣壓下沸水的溫度定為200度，則此溫度計示數(shù)為120度時的溫度應為多少攝氏度？分析：⑴時，有最小值，所以應選0攝氏度為最低溫度；⑵首先需要找出體積變化與溫度的線性關系，假設該溫度計的溫標示數(shù)為T，則應有當時，，即在0攝氏度時，兩個溫標的示數(shù)相同;當時，,代入上式有，即所以當時，，為攝氏溫標下的溫度。[例5]設某人的肺活量為400ml，試估算此人一次吸氣過程中，有多少個分子是他在一年前的一次呼氣過程中呼出的？分析：一次吸氣中包含的分子數(shù)n的計算公式個一年是什么含義?實際上一年代表時間足夠長，意味著一次呼氣過程中呼出的分子在整個大氣中均勻分布。只要可以求得整個大氣的體積，我們就可以求出一次呼氣呼出的分子在大氣中的比例，從而得解。1個標準大氣壓是,地球的表面積可計算空氣對地球產(chǎn)生的壓力對應空氣的質量kg假設空氣的密度是均勻的，我們知道空氣的摩爾質量和摩爾體積分別為kg，從而估算整個大氣的體積吸入的一口氣中含有呼出一口氣中的分子數(shù)[例6]假設金剛石中碳原子是緊密堆在一起的，金剛石的密度為,試估算碳原子的直徑。分析：估算原子直徑需要求得原子的體積，我們知道金剛石的摩爾質量是12g，所以可求得摩爾體積可得1個碳原子的體積按照球形模型，可估算出碳原子的直徑[例7]如果在一固定容器內(nèi)