内容正文:
第一章 分子动理论
1.1 分子动理论的基本内容
人教版(2019)高中物理选择性必修第二册
主讲人:点石成金
CONTENTS
01
物体是由大量分子组成的
02
分子热运动
03
分子间的作用力
04
目录
典型例题
分子动理论
2
暮春时节,金黄的油菜花铺满了原野。你有没有想过,为什么能够闻到这沁人心脾的香味呢?
经过很长一段探索历程之后,人们逐渐认识到,这种运动也是自然界中普遍存在的一种运动形式1热运动。热学就是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。
如果我们把地球的大小与一个苹果的大小相比,那就相当于将直径为1 cm的球与分子相比。可见,分子是极其微小的。我们曾经研究过物体的运动,那么,构成物体的微小分子会怎样运动呢?
新课导入
情景引入
01
物体是由大量分子组成的
分子动理论
5
1.分子
⑴定义:
研究化学性质:物质组成微粒,分子、原子、或者离子。
研究热学运动性质和规律:分子、原子、或者离子这些微粒统称为分子。
我国科学家用扫描隧道显微镜拍摄的石墨表面原子的排布图,图中的每个亮斑都是一个碳原子。
⑵分子模型:
球体
扫描隧道显微镜
石墨表面原子的排布图
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
把分子看做小球,这是分子的简化模型。实际上,分子有着复杂的内部结构,并不是小球。我们通常说分子的直径有多大、只是对分子大小的一种粗略描述。
两种模型
在热力学研究中,我们把固体和液体的单个分子可看成是一个小球;单个气体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的中心。
油酸分子
①固体、液体
小球模型
d
d
d
d
在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
气体分子间的平均距离
d
d
d
立方体模型:在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的中心,这个小立方体的边长等于分子间的平均距离.即:
⑵数值:
2.阿伏加德罗常数
1 mol的任何物质都含有相同的粒子数.
是微观世界的一个重要常数,是联系微观物理量和宏观物理量的桥梁.
⑶意义:
⑴定义:
NA=6.02×1023mol-1
3.计算:宏观量与微观量的关系
微观量
m0—分子质量
V0—分子体积
d—分子直径
V—物体体积
Vmol—摩尔体积
m—物体的质量
Mmol—摩尔质量
ρ—物体的密度
宏观量
微观 宏观
NA
桥梁
标况下气体摩尔体积VA=22.4L/mol
1mL=1cm3 1L=1dm3
分子质量:
分子平均占有的体积:
1mol物质的体积:
气体分子间距离(立方体模型):
固体或液体分子的直径(球体模型):
物体所含分子数:
球体
一般分子的质量的数量级为10-26kg
02
分子热运动
分子动理论
14
(1)定义:不同物质相互接触时能够彼此进入对方的现象叫做扩散。
(2)引起扩散的原因:是物质分子的无规则运动产生的。
气体和液体都可以发生扩散现象,固体之间可以发生扩散现象吗?
想一想
1.扩散现象
酱油的色素分子扩散到蛋清中
(3)特点
①物质处于气态、液液、固态都能够发生扩散现象。
②温度越高,扩散现象越明显。
③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,扩散现象较为明显。
直接证明组成物质的分子在不停地运动着。
⑷意义:
⑸应用:
在纯净半导体材料中掺入其他元素。
酱油的色素分子扩散到蛋清中
演 示
用显微镜观察炭粒的运动
取1滴用水稀释的碳素墨汁,滴在载玻片上,盖上盖玻片,放在高倍显微镜下观察小炭粒的运动情况。调节显微镜的放大倍数,如调节至400倍或1000倍,观察悬浊液中小炭粒的运动情况。目镜中观察的结果可以通过显示器呈现出来。
改变悬浊液的温度。重复上述操作,观察悬浊液中小炭粒的运动情况。
用显微镜观察炭粒的运动
改变悬浊液的温度。重复上述操作,观察悬浊液中小炭粒的运动情况。
看到的炭粒的运动有规律吗?
运动快慢与炭粒的大小有关吗?
无规则
运动快慢与颗粒大小有关
演 示
用显微镜观察炭粒的运动
每隔30s记下三颗微粒运动的位置,用折线分别依次连接这些点,如图所示:
⑴图中折线是否为炭粒的运动径迹?是否为水分子的运动径迹?
⑵能否预测炭粒下一时刻的位置?
想一想
显微镜下看到的微粒
布朗
演 示
2.布朗运动
悬浮在液体(或气体)中的微小颗粒永不停息地无规则运动