第一章 分子动理论 知识清单 -2023-2024学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第三册

第一章 分子动理论

1　分子动理论的基本内容

第1课时　物体是由大量分子组成的

一、阿伏加德罗常数

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、分子直径d

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＝·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．

球状模型直径d＝＝(V0为分子体积)(常用于固体和液体)

2．立方体模型：立方体模型边长d＝＝(常用于气体)(V0为每个气体分子所占据空间的体积)．

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．对于气体分子，d＝的值并非气体分子的大小，而是两个相邻的气体分子之间的平均距离．

3．微观量估算的三点注意(1)微观量的估算应利用阿伏加德罗常数的桥梁作用，依据分子数N与摩尔数n之间的关系N＝n·NA，并结合密度公式进行分析计算．(2)注意建立正方体分子模型或球状分子模型．(3)对液体、固体物质可忽略分子之间的间隙；对气体物质，分子之间的距离远大于分子的大小，气体的摩尔体

积与阿伏加德罗常数的比值不等于气体分子的体积，仅表示一个气体分子平均占据的空间大小．

第2课时　分子热运动和分子间的作用力

一、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．相互接触的物体分子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)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．

(5)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．

(6)分子运动的特点①永不停息；②无规则．

(7)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．

2．布朗运动

(1)定义：悬浮微粒的无规则运动．

(2)微粒的大小：做布朗运动的微粒是由许多分子组成的固体颗粒而不是单个分子．其大小直接用人眼观察不到，但在光学显微镜下可以看到(其大小在10－6 m的数量级)．

(3)布朗运动产生的原因：液体分子不停地做无规则运动，不断地撞击微粒．如图，悬浮的微粒足够小时，来自各个方向的液体分子撞击作用力不平衡，在某一瞬间，微粒在某个方向受到的撞击作用较强，在下一瞬间，微粒受到另一方向的撞击作用较强，这样，就引起了微粒的无规则运动．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．

(4)实质及意义：布朗运动实质是由液体分子与悬浮微粒间相互作用引起的，间接反映了液体分子的无规则运动．

(5)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．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．

(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．

4.扩散现象、布朗运动与热运动的比较

二、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．

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