第一章 分子动理论-【知识手册】高中物理全册必背章节知识清单（人教版2019）

第一章分子动理论 1　分子动理论的基本内容 一、物体是由大量分子组成的 1．物体是由大量分子组成的． 2．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，这个数量用阿伏加德罗常数表示． (2)大小：NA＝6.02×1023 mol－1. 3．与阿伏加德罗常数相关的物理量 宏观量：摩尔质量M、摩尔体积Vmol、物质的质量m、物质的体积V、物质的密度ρ； 微观量：单个分子的质量m0、单个分子的体积V0；其中密度ρ＝＝，但是切记ρ＝是没有物理意义的． 4．微观量与宏观量的关系 (1)分子质量：m0＝＝. (2)分子体积：V0＝＝(适用于固体和液体)． (对于气体，V0表示每个气体分子所占空间的体积) (3)物质所含的分子数：N＝nNA＝NA＝NA. 二、两种分子模型 1．球体模型 固体和液体可看作一个一个紧挨着的球形分子排列而成，忽略分子间空隙，如图甲所示． d＝＝(V0为分子体积)． 2．立方体模型 气体分子间的空隙很大，把气体分成若干个小立方体，气体分子位于每个小立方体的中心，每个小立方体是每个气体分子平均占有的活动空间，忽略气体分子的大小，如图乙所示．d＝＝(V0为每个气体分子所占据空间的体积)． 三、分子热运动 1．扩散 (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)意义：扩散现象是物质分子永不停息地做无规则运动的证据之一． (4)应用：生产半导体器件时，在高温条件下通过分子的扩散，在纯净半导体材料中掺入其他元素． (5)扩散现象是由物质分子的无规则运动产生的． (6)气体物质的扩散现象最显著；常温下物质处于固态时扩散现象不明显． (7)扩散现象发生的显著程度与物质的温度有关，温度越高，扩散现象越显著，这表明温度越高，分子运动得越剧烈． (8)分子运动的特点 ①永不停息；②无规则． 2．布朗运动 (1)定义：悬浮微粒的无规则运动． (2)产生原因：悬浮在液体中的微粒越小，在某一瞬间跟它相撞的液体分子数越少，撞击作用的不平衡性表现得越明显，并且微粒越小，它的质量越小，其运动状态越容易被改变，布朗运动越明显． (3)意义：间接地反映液体分子运动的无规则性． (4)影响因素 ①悬浮的微粒越小，布朗运动越明显． ②温度越高，布朗运动越激烈． 3．热运动 (1)定义：分子永不停息的无规则运动． (2)温度是分子热运动剧烈程度的标志． (3)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． (4)热运动是对于大量分子的整体而言的，对个别分子无意义． (5)分子热运动的剧烈程度虽然受到温度影响，温度高分子热运动快，温度低分子热运动慢，但分子热运动永远不会停息． 【特别提醒】 布朗运动与热运动的区别与联系 布朗运动 热运动 不同点 研究对象 固体微粒 分子 观察难易程度 可以在显微镜下看到，肉眼看不到 在显微镜下看不到 相同点 ①无规则；②永不停息；③温度越高越激烈 联系 周围液体(或气体)分子的热运动是布朗运动产生的原因，布朗运动反映了分子的热运动 说明：分子无规则的运动，不是宏观物体的机械运动，二者无关系. 四、分子间的作用力 1．分子间有空隙 (1)气体分子间有空隙：气体很容易被压缩，说明气体分子之间存在着很大的空隙． (2)液体分子间有空隙：水和酒精混合后总体积变小，说明液体分子之间存在着空隙． (3)固体分子间有空隙：压在一起的金块和铅块，各自的分子能扩散到对方的内部，说明固体分子之间也存在着空隙． 2．分子间的作用力 (1)分子间的作用力F跟分子间距离r的关系如图所示． 图 ①当r＜r0时，分子间的作用力F表现为斥力． ②当r＝r0时，分子间的作用力F为0；这个位置称为平衡位置． ③当r＞r0时，分子间的作用力F表现为引力． (2)产生原因：由原子内部的带电粒子的相互作用引起的． 3．对分子间作用力的理解 分子间的作用力是分子引力和分子斥力的合力，且分子引力和分子斥力是同时存在的． 4．对分子力与分子间距离变化关系的理解 (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)的位置叫平衡位置． (2)分子间的引力、斥力和分子力随分子间距离变化的图像如图所示．在r轴上方，分子间的作用力表现为斥力；在r轴下方，分子间的作用力表现为引力． ①分子间的引力和斥力都随分子间距离的增大而减小且斥力变化得快． ②实际表现的分子力是引力和斥力的合力． ③当r<r0时，分子力随分子间距离的增大而减小；当r>r0时，分子力随分子间距离的增大先增大后减小． 【特别提