第一章 第一节 分子动理论的基本内容-2020-2021学年高中物理同步备课学案（2019人教版选择性必修第三册）

第一章 分子动理论

第1节　分子动理论的基本内容

知识点归纳

知识点一、物体是由大量分子组成的

一、分子的大小：

1．分子直径的数量级为10－10 m.

2．分子体积的数量级一般为10－29 m3.

3．分子质量的数量级一般为10－26 kg.

4．分子如此微小，用高倍光学显微镜也看不到，直到1982年人们研制了能放大几亿倍的扫描隧道显微镜，才观察到物质表面原子的排列.

二、阿伏加德罗常数：

1．定义：1 mol的任何物质都含有相同的粒子数，这个数量可以用阿伏加德罗常数来表示．

2．数值：阿伏加德罗常数常取NA＝6.02×1023mol－1，粗略计算中可取NA＝6.0×1023mol－1.

3．意义：阿伏加德罗常数是一个重要常数．它把摩尔质量、摩尔体积这些宏观物理量与分子质量、分子的大小等微观物理量联系起来了，即阿伏加德罗常数NA是联系宏观世界与微观世界的桥梁．

4．宏、微观物理量与阿伏加德罗常数间的关系

(1)已知固体和液体(气体不适用)的摩尔体积Vmol和一个分子的体积v，则NA＝；反之亦可估算分子的大小．

(2)已知物质(所有物质，无论液体、固体还是气体均适用)的摩尔质量M和一个分子的质量m，则NA＝；反之亦可估算分子的质量．

(3)已知物体(无论固体、液体还是气体均适用)的体积V和摩尔体积Vmol，则物体含有的分子数n＝NA＝NA.其中ρ是物质的密度，M是物质的质量．

(4)已知物体(无论液体、固体还是气体均适用)的质量和摩尔质量，则物体含有的分子数

n＝NA.

(5)分子体积v＝＝.如果把分子简化成球体，可进一步求出分子的直径d＝＝

三、估算气体分子间的距离

气体分子间的间隙不能忽略，设想气体分子平均分布，且每个气体分子平均占有的空间设想成一个小立方体，气体分子间的距离就等于小立方体的边长，如图所示．每个空气分子平均占有的空间体积v′＝＝,分子间的距离a＝.

知识点二、分子热运动

一、扩散现象：

1．定义：不同的物质互相接触，过一段时间后物质分子会彼此进入对方，这一现象称为扩散，扩散是一种常见的物理现象．如在房间的一角撒上香水，整个房间都能闻到香味；金块和铅块压紧在一起，放置足够长的时间，会发现铅中有金，金中有铅等，都是扩散．

2．产生原因：是由物质分子的无规则运动产生的．

3．意义：直接证明组成物体的分子在不停地运动着．

4．特点：(1)在气体、液体、固体中均能发生，而气体的扩散现象最明显．

(2)扩散快慢与温度有关，温度越高，扩散越快，表明温度越高，分子运动越剧烈．

(3)从浓度大处向浓度小处扩散，且受“已进入对方”的分子浓度的限制，当进入对方的分子浓度较低时，扩散现象较为显著．

5．应用：在真空、高温等条件下，在半导体材料中掺入一些其他元素，制造各种电子元件．

二、布朗运动

1．定义：布朗运动是悬浮在液体中的固体微粒的无规则运动，是在显微镜下观察到的．

2．布朗运动的三个主要特点：微粒在永不停息地做无规则运动；颗粒越小，布朗运动

越明显；温度越高，布朗运动越明显．

3．产生布朗运动的原因：由于液体分子无规则运动对固体微小颗粒各个方向撞击的不均匀性所造成．

4．影响布朗运动的因素：微粒的大小和液体(或气体)温度的高低．

(1)微粒越小，布朗运动越明显．(2)温度越高，布朗运动越激烈．

5．布朗运动与分子热运动的关系

(1)布朗运动是无规则的分子运动是无规则的；

(2)布朗运动是永不停息的分子运动是永不停息的；

(3)温度越高，布朗运动越激烈温度越高，分子的运动越激烈．

三、布朗运动与扩散现象的异同点

	扩散现象	布朗运动
不同点	①扩散现象是两种不同的物质相互接触时而彼此进入对方的现象．②扩散快慢除和温度有关外，还受到“已进入对方”的分子浓度的限制，当进入对方的分子浓度较低时，扩散现象较为显著，当进入对方的分子浓度较高时，扩散现象不明显，但扩散不会停止.	①布朗运动是悬浮在液体或气体中的微粒所做的无规则运动，而不是液体或气体分子的运动．②布朗运动的激烈程度与液体(或气体)分子撞击的不平衡性有关，微粒越小，温度越高，布朗运动越明显．③布朗运动永不停息．
相同点	①产生的根本原因相同，都是分子永不停息地做无规则运动的反映． ②它们都随温度的升高而表现得更激烈.

四、热运动

1．热运动：物体内大量分子永不停息的无规则运动叫做热运动．

所谓分子的“无规则运动”，是指由于分子之间的相互碰撞，每个分子的运动速度无论是方向还是大小都在不断地变化．大量分子的运动是十分混乱的，即无规则的．

2．特点：(1)永不停息；(2)运动无规则；(3)温度越高，分子的热运动越剧烈．

3．扩散现象和热运动：

(1)扩散现象是否明显的影响因素：

①双方的物态：扩散现象发生时，气态物质的扩散现象最快最显著，液态物质次之，固