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第一章 分子动理论
1.分子动理论的基本内容
学习目标
1.理解阿伏加德罗常数是联系宏观世界和微观世界的桥梁,并能进行有关计算。
2.知道布朗运动和分子热运动的区别;理解布朗运动产生的原因。
3.知道分子间引力和斥力的变化和大小情况。
4.通过实验知道分子间存在着空隙和相互作用力。
5.通过图像分析知道分子力与分子间距离的关系。
1.分子动理论的基本内容
[对应学生用书第1页]
一、物体是由大量分子组成的
1.1 mol水中含有水分子的数量就达 6.02×1023 个,这足以表明,组成物体的分子是 大量的 。
2.用放大几亿倍的扫描隧道显微镜才能观察到物质表面 原子 的排列。
6.02×1023
大量的
原子
1.分子动理论的基本内容
二、分子热运动
1.扩散现象
(1)定义:不同种物质能够彼此 进入 对方的现象。
(2)产生原因:扩散现象并不是 外界 作用引起的,也不是 化学 反应的结果,而是由物质分子的 无规则 运动产生的。
(3)应用:在生产半导体器件时,需要在纯净半导体材料中掺入其他元素。这一过程可以在高温条件下通过分子的 扩散 来完成。
进入
外界
化学
无规则
扩散
1.分子动理论的基本内容
2.布朗运动
(1)定义:悬浮微粒的无规则运动叫作布朗运动,是英国植物学家 布朗 在显微镜下观察到的。
(2)产生布朗运动的原因:液体分子无规则运动对微粒各个方向撞击作用的 不平衡性 。
(3)影响布朗运动的因素
①微粒 越小 ,布朗运动越明显。
②温度 越高 ,布朗运动越剧烈。
布朗
不平衡性
越小
越高
1.分子动理论的基本内容
3.热运动
(1)定义:分子永不停息的 无规则 运动叫作热运动。
(2) 温度 是分子热运动剧烈程度的标志。 温度 越高,扩散得就越 快 ;温度越 高 ,悬浮颗粒的布朗运动就越 明显 。
无规则
温度
温度
快
高
明显
1.分子动理论的基本内容
三、分子间的作用力
1.分子间有空隙
(1)气体很容易被压缩,说明气体分子间存在着很大的 空隙 。
(2)水和酒精混合后的总体积 变小 ,说明液体分子之间存在着 空隙 。
(3)压在一起的金块和铅块,各自的分子能 扩散 到对方的内部,说明固体分子之间有 空隙 。
空隙
变小
空隙
扩散
空隙
1.分子动理论的基本内容
2.分子间存在着相互作用力
分子间同时存在着相互作用的 引力 和 斥力 ,大量分子能聚集在一起形成固体或液体,说明分子间存在着 引力 ;用力压缩物体,物体内要产生反抗压缩的作用力,说明分子间存在着 斥力 。
引力
斥力
引力
斥力
1.分子动理论的基本内容
4.分子间存在引力和斥力的原因
分子是由 原子 组成的。原子内部有带正电的 原子核 和带负电的 电子 。分子间的作用力就是由这些带电粒子的相互作用引起的。
原子
原子核
电子
3.分子力与分子间距离变化的关系
(1)r0的意义:分子间距离r=r0时,引力与斥力大小 相等 ,分子力为 零 ,所以分子间距离等于r0(数量级为10-10 m)的位置叫作 平衡位置 。
(2)分子间的引力和斥力都随分子间距离r的增大而 减小 ,但 斥力 减小得更快。
相等
零
平衡位置
减小
斥力
1.分子动理论的基本内容
四、分子动理论
1.基本内容:物体是由大量分子组成的,分子在做 永不停息 的无规则运动,分子之间存在着相互作用力。
2.定义:在热学研究中常常以这样的基本内容为出发点,把物质的 热学性质 和规律看作微观粒子热运动的宏观表现。这样建立的理论叫作分子动理论。
3.对于任何一个分子而言,在某时刻的运动具有 偶然性 ;但对大量分子的整体而言,它们的运动表现出 规律性 。
永不停息
热学性质
偶然性
规律性
1.分子动理论的基本内容
1.判断下列说法的正误(正确的画“√”,错误的画“×”)。
(1)阿伏加德罗常数所表示的是1 g物质内所含的分子数。 ( × )
(2)阿伏加德罗常数是摩尔质量、摩尔体积等宏观物理量与分子质量、分子体积等微观物理量联系的桥梁。 ( √ )
(3)温度越高,扩散进行得就越快。 ( √ )
×
√
√
1.分子动理论的基本内容
(4)布朗运动就是液体分子的无规则运动。 ( × )
(5)当分子间的距离达到无穷远时,分子力为零。 ( √ )
(6)打湿了的两张纸很难分开是因为分子间存在引力。 ( √ )
×
√
√
1.分子动理论的基本内容
2.用显微镜观察悬浮在水