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第一章 分子动理论
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《新人教版高中物理选择性必修第三册》同步课件
第一章 分子动理论
知识框架
图像
分子动理论
1.物质是由大量分子组成的,
2.分子的两种模型
①球模型: 常用于固体和液体 .
②立方体模型: 常用于气体 .
3.阿伏加德罗常数
①1 mol的任何物质都含有相同的粒子数.通常可取 ;
②阿伏加德罗常数是联系宏观物理量和微观物理量的桥梁.
宏观量与微观量
1.微观量与宏观量
①微观量:分子质量m0、分子体积V0、分子直径d等.
②宏观量:物体的质量m、摩尔质量M、物体的密度ρ、物体的体积V、摩尔体积Vmol等.
2.几个重要关系
①一个分子的质量: .
②一个分子的体积: (对于气体,V0表示一个气体分子占有的空间).
③1 mol物体的体积: .
小试牛刀
轿车中的安全气囊能有效保障驾乘人员的安全.轿车在发生一定强度的碰撞时,叠氮化钠(亦称“三氮化钠”,化学式NaN3)受撞击完全分解产生钠和氮气而充入气囊.若充入氮气后安全气囊的容积V=56L,气囊中氮气的密度ρ=1.7kg/m3,已知氮气的摩尔质量M=28g/mol,阿伏加德罗常数NA=6×1023 mol−1。请估算:(结果保留一位有效数字)
(1)一个氮气分子的质量m;
(2)气囊中氮气分子的总个数N;
(3)气囊中氮气分子间的平均距离r。
分子热运动
1.分子热运动:分子做永不停息的无规则运动.
2.扩散现象:不同的物质互相接触时,可以彼此进入对方中去.温度越高,扩散越快. 扩散现象就是分子的运动,发生在固体、液体、气体任何两种物质之间.
3.布朗运动:在显微镜下看到的悬浮在液体(或气体)中微小颗粒的无规则运动,是液体分子对微小颗粒撞击作用的不平衡造成的,是液体分子永不停息地无规则运动的宏观反映.颗粒越小,布朗运动越明显;温度越高,布朗运动越明显.
小试牛刀
据研究发现,新冠病毒感染的肺炎传播途径之一是气
溶胶传播。气溶胶是指悬浮在气体介质中的固态或液态
颗粒所组成的气态分散系统。这些固态或液态颗粒的大
小一般在10−3~103μm之间。已知布朗运动微粒大小通常在10−6m数量级。下列说法正确的是 ( )
A. 布朗运动是气体介质分子的无规则的运动
B. 在布朗运动中,固态或液态颗粒越小,布朗运动越剧烈
C. 在布朗运动中,颗粒无规则运动的轨迹就是分子的无规则运动的轨迹
D. 当固态或液态颗粒很小时,能很长时间都悬浮在气体中,颗粒的运动属于布朗运动,能长时间悬浮是因为气体浮力作用
B
小试牛刀
半导体掺杂对于半导体工业有着举足轻重的作用,其中一种技术是将掺杂源物质与硅晶体在高温(800到1250摄氏度)状态下接触,掺杂源物质的分子由于热运动渗透进硅晶体的表面。下列说法中正确的是( )
A. 这种渗透过程是自发可逆的
B. 这种渗透过程是外界作用引起的
C. 温度越高越容易掺杂
D. 温度升高后,掺杂源物质所有分子的热运动速率都增加
C
小试牛刀
某种气体在不同温度下的气体分子速率
分布曲线如图所示,图中f (v)表示各速率
区间的分子数占总分子数的百分比,所对
应的温度分别为TⅠ、TⅡ、TⅢ,下列说法
错误的是( )
A. 气体速率均呈“中间多、两头少”的分布,但是最大比例的速率区间是不同的
B. TⅠ>TⅡ>TⅢ
C. 温度高的气体,速率大的分子比例较多
D. 从图像中可以直观体会到温度越高,分子运动越剧烈
B
分子间的相互作用力
分子间同时存在着引力和斥力,引力和斥力都随分子间距离增大而减小,但斥力的变化比引力的变化快,实际表现出来的是引力和斥力的合力.
物体的内能
1.分子动能:做热运动的分子具有动能,在热现象的研究中,单个分子的动能是无研究意义的,重要的是分子热运动的平均动能.温度是物体分子热运动的平均动能的标志.
2.分子势能:分子间具有由它们的相对位置决定的势能,叫做分子势能.分子势能随着物体的体积变化而变化.分子间的作用表现为引力时,分子势能随着分子间的距离增大而增大.分子间的作用表现为斥力时,分子势能随着分子间距离增大而减小.对实际气体来说,体积增大,分子势能增加;体积缩小,分子势能减小.
3.物体的内能:物体里所有