1-01分子动理论的基本内容-2022-2023学年高二物理精编动态课件（人教版2019选择性必修第三册）

第23章 分子动理论 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？古希腊学者德谟克利特早就对此作出了解释，他认为这是由于花的原子飘到了人们鼻子里。德谟克利特认为“只有原子和虚空是真实的”。 这些“花的原子”究竟是怎么运动的？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——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。 01.分子动理论的基本内容1 3 2023/2/26 化学中的分子： 分子是保持物质化学特性的最小单元。在研究物质的化学性质时，我们认为组成物质的微粒是分子、原子或者离子。 热学中的分子： 在研究物体的热运动性质和规律时，不必区分它们在化学变化中所起的不同作用，而把组成物体的微粒即分子、原子或者离子统称为分子。 人们用肉眼无法直接看到分子，就是用高倍的光学显微镜也看不到。直至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。 扫描隧道显微镜拍摄的硅表面图片 通过扫描隧道显微镜操纵氙原子用35个原子排出的IBM字样 扫描隧道显微镜的针尖在铜表面上搬运和操纵48个原子使它们排成圆形 格尔德·宾宁 亨利希·罗勒 扫描隧道显微镜 扫描隧道电子显微镜是一种利用量子理论中的隧道效应探测物质表面结构的仪器，利用电子在原子间的量子隧穿效应，将物质表面原子的排列状态转换为图像信息的。 它于1981年由格尔德·宾宁及亨利希·罗勒在IBM位于瑞士苏黎世的苏黎世实验室发明，两位发明者因此与厄恩斯特·鲁什卡分享了1986年诺贝尔物理学奖。 电子扫描隧道显微镜(可放大三亿倍） 放大上亿倍的蛋白质分子结构模型 此图是我国科学家用扫描隧道显微镜拍摄的石墨表面的原子，图中每个亮斑都是一个碳原子。 分子到底有多小？我们通过一段视频来感受一下 我们在初中已经学过，物体是由大量分子组成的。分子是如此之小，我们应该如何研究呢？ 1.分子模型 固体液体：把分子看成球形，紧密排列。 气体：由于气体分子间空隙比较大，可认为每个气体分子占有相等的立方空间，气体分子在中央，看成质点。 一.物体是由大量分子组成的 分子太小，而且数量太多，我们不能一个一个研究，我们可以研究一定数目粒子的集合体。 2.研究单位 物质的量：表示含有一定数目粒子的集体的物理量，符号为n，单位为摩尔(mol)，它是七个基本单位之一。 3.阿伏伽德罗常数：1mol的任何物质所含有的该物质的微粒数叫阿伏伽德罗常数，精确值为： NA=6.02214076×10²³mol-1。 一.物体是由大量分子组成的 4. 关于阿伏伽德罗常数的运算： 1molC的质量为：12g 1molO2的质量为：32g 1molH2O的质量为：18g 1molH2的质量为：2g 1molCO2的质量为：44g 1molNO的质量为：30g 1mol空气的平均质量为：29g 注意： ①任何物质1mol的质量称作摩尔质量等于其质量数（分子量） ②阿伏加德罗常数是联系微观和宏观的桥梁 一.物体是由大量分子组成的 5.一些物理量符号规定与关系： 物质的量：n 阿伏伽德罗常数：NA 密度：ρ 物质的质量：m 物体的体积：v 摩尔质量：M 摩尔体积：V 分子质量：m0 分子体积：v0 分子数目：N 分子半径：r 分子直径、间距：d 一.物体是由大量分子组成的 气、液、固均适用 液、固适用；气体不适用，有间隙 求气体分子间距 分子球形结构求半径直径 求固体液体分子直径 例1.已知铜的密度为8.9×103kg/m3，铜的摩尔质量为64g/mol。把铜分子看成球形，试估算铜分子的直径。 解：一个铜分子体积 把铜原子看成球形，其直径为d，则铜原子直径 例2.在标准状态下，氧气分子之间的平均距离是多少？已知氧气的摩尔质量为32g/mol，1mol气体处于标准状态时体积是22.4L. 解：一个氧气分子所占平均立方空间： 分子间的平均距离： 实验一：观察以下实验，分析产生原因。 结论：气体分子在永不停息地做无规则运动 实验二：观察以下实验，分析产生原因。 结论： 液体分子在永不停息地做无规则运动 温度越高，扩散运动越剧烈 实验三：观察以下实验，分析产生原因。 结论：固体分子在永不停息地做无规则运动 不仅气体气体之间、液体液体之间、固体固体之间的分子能扩散，气体液体固体相互之间也能扩散。 1.扩散：不同物质互相接触彼此进入对方的现象。 注意： ①扩散说明分子在永不信息地做无规则运动，与外界无关（比如，对流、重力等因素） ②物质处于固、液和气时，都能发生扩散现象 ③分子总是从高浓度向低浓度扩散，浓