1、,第七章 分子動理論,章末總結(jié),網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建區(qū),分子動理論,分子動理論 的基本觀點,物體是由大量 分子組成的,分子的大小,油膜法測定分子直徑d,數(shù)量級,直徑：1010 m,質(zhì)量：一般為1026 kg,阿伏加德羅常數(shù),NA6.021023 mol1,NA,分子永不停息地 做無規(guī)則運動,實驗依據(jù)：擴散現(xiàn)象、布朗運動,運動特點,永不停息且無規(guī)則,溫度越高，運動越劇烈,分子間存在著 相互作用力,引力和斥力同時存在，分子力指引力和斥力的合力,rr0時，F(xiàn)引F斥，分子力為零,rr0時，F(xiàn)引F斥，分子力表現(xiàn)為斥力,rr0時，F(xiàn)引F斥，分子力表現(xiàn)為引力,r10r0時，分子力幾乎為零，可以忽略,溫度和溫標(biāo),物體的內(nèi)

2、能,分子動理論,溫度和溫標(biāo),熱平衡的特點：一切達到熱平衡的系統(tǒng)都具有相同的溫度,熱力學(xué)溫度與攝氏溫度的關(guān)系：Tt273.15 K,物體的內(nèi)能,分子平均動能：由溫度決定,分子勢能：由分子間相對位置決定,物體內(nèi)能,所有分子的熱運動動能和分子勢能的總和,決定因素：溫度、體積、物質(zhì)的量,分子動理論 的基本觀點,專題整合區(qū),一、阿伏加德羅常數(shù)的相關(guān)計算,二、對用油膜法估測分子的大小的理解,三、分子力曲線和分子勢能曲線的比較和應(yīng)用,四、分子熱運動和物體的內(nèi)能,一、阿伏加德羅常數(shù)的相關(guān)計算,阿伏加德羅常數(shù)NA是聯(lián)系宏觀物理量和微觀物理量的橋梁若物質(zhì)的摩爾質(zhì)量記為M，摩爾體積記為V，則有：,一、阿伏加德羅常數(shù)

3、的相關(guān)計算,一、阿伏加德羅常數(shù)的相關(guān)計算,【例1】 已知金剛石的密度為3.5103 kg/m3，現(xiàn)有體積為4.0108 m3的一小塊金剛石，它有多少個碳原子？假如金剛石中的碳原子是緊密地挨在一起的，試估算碳原子的直徑(保留兩位有效數(shù)字),一、阿伏加德羅常數(shù)的相關(guān)計算,解析先求金剛石的質(zhì)量：,mV3.51034.0108 kg1.4104 kg,這塊金剛石的摩爾數(shù)：,這塊金剛石所含的碳原子數(shù)：,NnNA1.171026.0210237.01021(個),一、阿伏加德羅常數(shù)的相關(guān)計算,一個碳原子的體積：,把金剛石中的碳原子看成球體，則由公式V0 d3可得碳原子直徑：,答案7.01021個2.210

4、10 m,二、對用油膜法估測分子的大小的理解,用油膜法估測分子的大小的實驗原理是：油酸 是一種脂肪酸，它的分子的一部分和水分子的 親和力很強當(dāng)把一滴酒精稀釋過的油酸溶液 滴在水面上時，酒精溶于水或揮發(fā)，在水面上 形成一層油酸薄膜，薄膜可認(rèn)為是單分子層膜，如圖1所示,圖1,二、對用油膜法估測分子的大小的理解,將水面上形成的油膜形狀畫到坐標(biāo)紙上，可以計算出油膜的面積，根據(jù)純油酸的體積V和油膜的面積S，可以計算出油膜的厚度d ，即油酸分子的直徑,二、對用油膜法估測分子的大小的理解,【例2】在“用油膜法估測分子的大小”實驗中，有下列實驗步驟： 往邊長約為40 cm的淺盤里倒入約2 cm深的水，待水面穩(wěn)

5、定后將適量的痱子粉均勻地撒在水面上 用注射器將事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形狀穩(wěn)定 將畫有油膜形狀的玻璃板平放在坐標(biāo)紙上，計算出油膜的面積，根據(jù)油酸的體積和面積計算出油酸分子直徑的大小,二、對用油膜法估測分子的大小的理解,用注射器將事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，記下量筒內(nèi)每增加一定體積時的滴數(shù)，由此計算出一滴油酸酒精溶液的體積 將玻璃板放在淺盤上，然后將油膜的形狀用彩筆描繪在玻璃板上,二、對用油膜法估測分子的大小的理解,完成下列填空： (1)上述步驟中，正確的順序是_(填寫步驟前面的序號) (2)將1 cm3的油酸溶于酒精，制成300 cm3的油酸酒精溶液，測得1

6、 cm3的油酸酒精溶液有50滴現(xiàn)取一滴該油酸酒精溶液滴在水面上，測得所形成的油膜的面積是0.13 m2.由此估算出油酸分子的直徑為_m(結(jié)果保留1位有效數(shù)字),二、對用油膜法估測分子的大小的理解,解析(2)每滴油酸酒精溶液中所含純油酸的體積為：,答案51010,分子力隨分子間距離的變化圖象與分子勢能隨分子間距離的變化圖象非常相似，但卻有著本質(zhì)的區(qū)別,三、分子力曲線和分子勢能曲線的比較和應(yīng)用,三、分子力曲線和分子勢能曲線的比較和應(yīng)用,1分子力曲線 分子間作用力與分子間距離的關(guān)系曲線如圖2甲所示，縱軸表示分子力F；圖象橫軸上方的曲線表示斥力，下方的曲線表示引力，即斥力為正，引力為負(fù)，也就是正負(fù)表示

7、力的方向；橫軸表示分子間距離r，其中r0為分子間的平衡距離，此時引力與斥力大小相等,三、分子力曲線和分子勢能曲線的比較和應(yīng)用,圖2,三、分子力曲線和分子勢能曲線的比較和應(yīng)用,2分子勢能曲線 分子勢能隨分子間距離變化的關(guān)系曲線如圖乙所示，縱軸表示分子勢能Ep；圖象橫軸上方的勢能一定大于橫軸下方的勢能，即分子勢能有正負(fù)，但正負(fù)反映其大小，正值一定大于負(fù)值；橫軸表示分子間距離r，其中r0為分子間的平衡距離，此時分子勢能最小,三、分子力曲線和分子勢能曲線的比較和應(yīng)用,3曲線的比較 圖甲中分子間距離rr0處，對應(yīng)的是分子力為零，而在圖乙中分子間距離rr0處，對應(yīng)的是分子勢能最小，但不為零若取r10r0處

8、，分子力為零，則該處分子勢能為零,三、分子力曲線和分子勢能曲線的比較和應(yīng)用,【例3】 圖3甲、乙兩圖分別表示兩個分子之間分子力和分子勢能隨分子間距離變化的圖象由圖象判斷以下說法中正確的是(),圖3,三、分子力曲線和分子勢能曲線的比較和應(yīng)用,A當(dāng)分子間距離為r0時，分子力和分子勢能均最小且為零 B當(dāng)分子間距離rr0時，分子力隨分子間距離的增大而增大 C當(dāng)分子間距離rr0時，分子勢能隨分子間距離的增大而增大 D當(dāng)分子間距離rr0時，隨著分子間距離逐漸減小，分子力和 分子勢能都逐漸增大,三、分子力曲線和分子勢能曲線的比較和應(yīng)用,解析由題圖可知，當(dāng)分子間距離為r0時，分子力和分子勢能均達到最小，但此時

9、分子力為零，而分子勢能不為零，是一負(fù)值；當(dāng)分子間距離rr0時，分子力隨分子間距離的增大而先增大后減小，此時分子力做負(fù)功，分子勢能增大；當(dāng)分子間距離rr0時，隨著分子間距離逐漸減小，分子力逐漸增大，而此過程中分子力做負(fù)功，分子勢能增大，由此知選項C、D正確,答案CD,四、分子熱運動和物體的內(nèi)能,1分子熱運動：分子熱運動是永不停息且無規(guī)則的，溫度越高分子熱運動越劇烈大量分子的運動符合統(tǒng)計規(guī)律擴散現(xiàn)象能直接說明分子在做無規(guī)則熱運動，而布朗運動能間接說明分子在做無規(guī)則熱運動,四、分子熱運動和物體的內(nèi)能,2物體的內(nèi)能是指組成物體的所有分子熱運動的動能與分子勢能的總和 (1)由于溫度越高，分子平均動能越大

10、，所以物體的內(nèi)能與溫度有關(guān) (2)由于分子勢能與分子間距離有關(guān)，而分子間距離與物體體積有關(guān)，因此物體的內(nèi)能與物體的體積有關(guān) (3)由于物體所含物質(zhì)的量不同，分子數(shù)目不同，分子勢能與分子動能的總和不同，所以物體的內(nèi)能與物質(zhì)的量也有關(guān)系 總之，物體的內(nèi)能與物體的溫度、體積和物質(zhì)的量都有關(guān)系,四、分子熱運動和物體的內(nèi)能,【例4】 下列關(guān)于分子熱運動和熱現(xiàn)象的說法正確的是() A氣體如果失去了容器的約束就會散開，這是因為氣體分子之 間存在勢能的緣故 B一定量100 的水變成100 的水蒸氣，其分子平均動能增加 C一定量氣體的內(nèi)能等于其所有分子熱運動的動能和分子勢能 的總和 D如果氣體溫度升高，那么每一

11、個分子熱運動的速率都增加,四、分子熱運動和物體的內(nèi)能,解析氣體分子間的距離比較大，甚至可以忽略分子間的作用力，分子勢能也就不存在了，所以氣體在沒有容器的約束下散開是分子無規(guī)則熱運動的結(jié)果，選項A錯.100 的水變成同溫度的水蒸氣，分子的平均動能不變，所以選項B錯誤根據(jù)內(nèi)能的定義可知選項C正確如果氣體的溫度升高，分子的平均動能增大，熱運動的平均速率也增大，這是統(tǒng)計規(guī)律，但就每一個分子來講，速率不一定增加，故選項D錯誤,答案C,自我檢測區(qū),1,2,1(物體的內(nèi)能)1 g 100 的水和1 g 100 的水蒸氣相比較，下述說法中正確的是() A分子的平均動能與分子的總動能都相同 B分子的平均動能相同，分子的總動能不同 C內(nèi)能相同 D1 g 100 的水的內(nèi)能小于1 g 100 的水蒸氣的內(nèi)能,1,2,答案AD,1,2,解析在相同的溫度下，分子的平均動能相同，又1 g水與1 g水蒸氣的分子數(shù)相同，因而分子總動能相同，A正確，B錯誤當(dāng)從100 的水變成100 的