1、一、分子及其熱運(yùn)動(dòng)二、物體的內(nèi)能,第一章 分子動(dòng)理論 內(nèi)能,古希臘,德謨克利特,萬(wàn)物都是由極小的不可分的微粒構(gòu)成的，這種微粒叫做原子。,中國(guó),墨家學(xué)派,對(duì)物質(zhì)進(jìn)行分割時(shí)，分割到“端”就不能再分割下去了。,原子理論的萌芽,原子是可以再分的； 原子還能夠結(jié)合成分子。 分子是具有一定化學(xué)性質(zhì)的最小物質(zhì)微粒。,構(gòu)成物質(zhì)的單元是多種多樣的： 原子、離子、分子,統(tǒng)稱為分子,科學(xué)研究表明：,一、分子的大小,怎樣能看到分子？,光學(xué)顯微鏡？ 電子顯微鏡？ 掃描隧道顯微鏡？,怎樣確定分子的大??？,油膜法,理想化處理: 把滴在水面上的油酸層當(dāng)作單分子油膜層 把分子看作球形且一個(gè)挨一個(gè)排列,一個(gè)思想:通過(guò)測(cè)量宏觀量來(lái)

2、測(cè)量微觀量,除一些有機(jī)大分子外，一般物質(zhì)直徑的數(shù)量級(jí)：10-10m。 水分子的直徑為410-10m，氫分子的直徑為2.310-10m。,結(jié)論：,例1、將1cm3 的油酸溶于酒精，制成 200 cm3 的油酸酒精溶液，已知 1 cm3 溶液有50 滴，現(xiàn)取1 滴油酸酒精溶液滴在水面上，隨著酒精溶于水，油酸在水面上形成一單分子薄層，已測(cè)出這一薄層的面積為 0.2 m2 。由此可估測(cè)出油酸分子的直徑為 多少？,解：V=1/50 1/200 10-6m3=10-10m3 d=V/S= 10-10/0.2=5.0 10-10m,二、阿伏加德羅常數(shù),1、NA=6.02213671023mol-1， 一般取

3、NA=6.021023mol-1,3、聯(lián)系微觀量和宏觀量的橋梁,2、物體是由大量分子組成的,1cm3水中含有的分子數(shù)約為3.31022個(gè)，假如全世界60億人都來(lái)數(shù)這些分子，每人每秒數(shù)1個(gè)，需要17萬(wàn)年左右的時(shí)間才能數(shù)完。,摩爾質(zhì)量M；摩爾體積V 摩爾體積V=M/ 1個(gè)分子體積V分子=V/NA （不適合氣體） 所含有的分子數(shù)摩爾數(shù)NA 1個(gè)分子質(zhì)量m=M/NA,例2、從下列哪組數(shù)據(jù)可以算出阿伏加德羅常數(shù)( ) A.水的密度和水的摩爾質(zhì)量 B.水的摩爾質(zhì)量和水分子的體積 C.水分子的體積和水分子的質(zhì)量 D.水分子的質(zhì)量和水的摩爾質(zhì)量,D,例3、一滴露水的體積大約是6.010-7cm3, 它含有多少

4、個(gè)水分子? 如果一只極小的蟲子來(lái)喝水, 每分鐘喝進(jìn)6.0107個(gè)水分子, 需要多長(zhǎng)時(shí)間才能喝完這滴露水.,解：露水的質(zhì)量 m= 6.010-710-6m3103kg/m3 = 610-10kg,含有的分子數(shù)n n= (610-10/1810 -3 ) 6.021023=21016,t= 21016/ 6.0107= 3.3108 min = 630年,三、分子的熱運(yùn)動(dòng),分子做永不停息的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng),擴(kuò)散現(xiàn)象,溫度越高，擴(kuò)散越快。,十天,二十天,三十天,硫酸銅和水的擴(kuò)散,布朗運(yùn)動(dòng),人們把液體或氣體中懸浮微粒的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)叫做布朗運(yùn)動(dòng)。,布朗運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的原因：液體（或氣體）分子永不停息的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)。,溫

5、度越高，微粒越小，布朗運(yùn)動(dòng)越明顯。,布朗運(yùn)動(dòng)和擴(kuò)散現(xiàn)象說(shuō)明分子永不停息地做無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)。,例4、關(guān)于布朗運(yùn)動(dòng)和擴(kuò)散現(xiàn)象的下列說(shuō)法中正確的是（ ） A、布朗運(yùn)動(dòng)和擴(kuò)散現(xiàn)象都在氣體、液體、固體中發(fā)生 B、布朗運(yùn)動(dòng)和擴(kuò)散現(xiàn)象都是分子的運(yùn)動(dòng) C、布朗運(yùn)動(dòng)和擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)都是溫度越高越明顯 D、布朗運(yùn)動(dòng)和擴(kuò)散現(xiàn)象都是永不停息的,CD,四、分子的動(dòng)能 溫度,1、定義：分子由于做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)而具有的動(dòng)能，叫做分子的動(dòng)能,2、理解：,組成物體的大量分子都有與其無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)相對(duì)應(yīng)的動(dòng)能,在相同的物理狀態(tài)下，大量分子做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，速率有的大，有的小，因此動(dòng)能也有大有小。, 由于碰撞，各個(gè)分子的動(dòng)能還會(huì)發(fā)生變化。,3、平均動(dòng)

6、能：物體所有分子的動(dòng)能平均值，叫做分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能,4、溫度,宏觀上來(lái)看，溫度表示物體的冷熱程度,微觀上來(lái)看，溫度高低反映分子熱運(yùn)動(dòng)的劇烈程度，溫度是分子平均動(dòng)能大小的標(biāo)志,注意： 溫度是大量分子熱運(yùn)動(dòng)平均動(dòng)能的宏觀表現(xiàn)，對(duì)個(gè)別分子而言，溫度沒有實(shí)際意義,溫度相同的物質(zhì)，其分子的總動(dòng)能不一定相等,思考：物體內(nèi)部分子不停地運(yùn)動(dòng)，為什么固體和液體中分子不會(huì)飛散開，總是聚合在一起？,思考：布朗運(yùn)動(dòng)和擴(kuò)散現(xiàn)象說(shuō)明分子在永不停息地做無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)，還能說(shuō)明什么？,分子間是有空隙的,分子間有引力,思考：既然分子間有引力，為什么分子并沒有因此而親密無(wú)肩？,分子間有斥力,五、分子間的相互作用,1、分子間是有

7、空隙,2、分子間有引力,3、分子間有斥力,r0,0,引力,斥力,當(dāng)r=r0時(shí)，引力=斥力，分子力等于0； 當(dāng)rr0時(shí)，引力斥力，分子力表現(xiàn)出引力； 當(dāng)rr0時(shí)，引力斥力，分子力表現(xiàn)出斥力。,r0的數(shù)量級(jí)10-10m,例5、關(guān)于分之間作用力，下面說(shuō)法中正確的是 A、兩個(gè)分子間的距離小于r0時(shí)，分子間只有斥力 B、兩個(gè)分子間距離大于r0時(shí)，分子間只有引力 C、壓縮物體時(shí)，分子間斥力增大，引力減小 D、拉伸物體時(shí)，分子斥力和引力都減小,D,六、分子勢(shì)能,1、定義：分子間存在相互作用力，分子間具有由它們的相對(duì)位置決定的勢(shì)能，就叫做分子勢(shì)能,2、微觀上，分子勢(shì)能與分子間距r有關(guān)；宏觀上，分子勢(shì)能與物體的體積有關(guān)。,不考慮氣體的分子勢(shì)能,七、物體的內(nèi)能,1、定義：物體中所有分子做熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能和分子勢(shì)能的總和，叫做物體的熱力學(xué)能，也叫內(nèi)能。,2、理解： （1）任何物體都具有內(nèi)能因?yàn)橐磺形矬w都由大量分子組成，而分子在永