内容正文:
第一章 分子动理论
第1节 分子动理论的基本内容
[学习目标] 1.知道分子动理论的三个基本要点(物理观念).2.认识物体是由大量分子组成的,能够建立两种模型进行宏观和微观量的计算(物理观念).3.理解扩散现象、布朗运动和热运动的区别、影响因素和本质(科学思维).4.理解分子力的概念,知道分子力随分子间距离变化的规律(物理观念).
知识点一 物体是由大量分子组成的
1.物体是由 大量分子 组成的.
2.多数分子直径的数量级为 10-10 m.
3.在研究物体的热运动性质和规律时,把组成物体的 分子 、 原子 或者 离子 统称为热学上的分子.
4.观察方法:用肉眼和高倍的光学显微镜都无法看到,只有用 扫描隧道 显微镜才能观察到.
5.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.
知识点二 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: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.
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:间接地反映悬浮微粒周围 液体分子 运动的无规则性.
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.
知识点三 分子间的作用力
1.分子间有空隙
(1)气体分子间的空隙: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)液体分子间的空隙:水和酒精混合后总体积会 变小 ,说明液体分子之间存在着空隙.
(3)固体分子间的空隙: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与分子间距离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.
知识点四 分子动理论
1.分子动理论:把物质的 热学性质 和 规律 看作微观粒子热运动的 宏观 表现而建立的理论.
2.基本内容
(1)物体是由 大量分子 组成的.
(2)分子在做 永不停息的无规则 运动.
(3)分子之间存在着 相互作用力 .
1.判断下列说法的正误.
(1)只有在气体和液体中才能发生扩散现象. ( × )
(2)1 mol任何物质都含有NA个粒子. ( √ )
(3)用显微镜观察到悬浮在水中的小炭粒的运动属于布朗运动. ( √ )
(4)随着分子间距离的增大,分子力先减小后增大. ( × )
2.NA代表阿伏加德罗常数,下列说法正确的是 ( )
A.同温同压时,相同体积的任何气体单质所含的原子数目相同
B.2 g氢气所含原子数目为NA
C.在常温常压下,11.2 L氮气所含的原子数目为NA
D.17 g氨气所含质子数为10NA
答案 D
解析 由于构成单质分子的原子数目不一定相同,所以同温同压下相同体积气体单质所含原子数目不一定相同,选项A错误;2 g氢气所含原子数目为2NA,选项B错误;在标准状况下,11.2 L氮气的物质的量为0.5 mol,所含原子数目为NA,在常温常压下,所含原子数目不能确定,选项C错误;17 g氨气即1 mol氨气,其所含质子数为(7+3)NA,即10NA,选项D正确.
探究点一 阿伏加德罗常数的应用与微观量的估算
【情境导学】生活中,我们要知道物体的质量,可以用秤直接称量得出,但是我们却称量不出一个分子的质量,那么有什么方法知道一个分子的质量?微观量与宏观量之间的联系纽带是什么?
答案 可以先称量出一定体积的物体的质量,再用质量除以物体所含的分子个数即可得出一个分子的质量;阿伏加德罗常数.
【知识拓展】
1.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.
2.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).