课时1.1 分子动理论的基本内容-2024-2025学年高中物理分层同步作业练习专题教案(人教版2019选择性必修第三册)
第一章 分子动理论
课时1.1 分子动理论的基本内容
- 知道分子动理论的内容。
- 知道扩散现象、布朗运动,以及产生的原因;理解分子热运动与温度的关系。
- 掌握分子间引力和斥力以及分子间作用力随分子间距离的变化规律。
- 理解分子的模型,会应用阿伏加德罗常数进行相关计算、估算。
(一)物体是由大量分子组成的(研究热运动时,原子、分子、离子统称为分子)
1. 分子模型:①球体模型:固体、液体;②立方体模型:气体。
2. 分子大小:①分子直径:数量级为 m;②分子质量:数量级为
kg。
3. 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)数值:
。
(二)分子热运动(联系宏观量和微观量的“桥梁”)
1. 扩散现象(分子运动,直接证明分子的无规则运动)
(1)定义:不同种物质能够彼此进入对方的现象。
(2)实质: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,温度越高,扩散现象越明显。
(3)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(非分子运动,间接证明了分子的无规则运动)
(1)定义:悬浮在液体(或气体)中的小颗粒的永不停息的无规则运动。
(2)实质:悬浮小颗粒受到做无规则运动的液体分子的撞击,颗粒越小、温度越高,运动越剧烈。
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微粒很小时,液体分子沿各个方向对它的撞击作用不平衡,导致微粒做无规则运动。
3. 热运动(宏观表现:扩散现象和布朗运动)
(1)定义:分子永不停息的无规则运动。
(2)特点:温度是分子热运动剧烈程度的标志。温度越高,热运动越剧烈。
(三)分子间的作用力
(1)分子间的引力和斥力是同时存在的,实际表现出的分子间作用力是引力和斥力的合力。
(2)分子间作用力与分子间距离的关系
①当时,
,分子间的作用力为0;
②当时,
,分子间的作用力表现为引力;(
时,分子间作用力可忽略)
③当时,
,分子间的作用力表现为斥力。
考点 对阿伏加德罗常数的理解(疑难点)
阿伏加德罗常数是联系微观物理量和宏观物理量的桥梁。它把摩尔质量、摩尔体积
、物体的质量
、物体的体积
、物体的密度
等宏观量,跟单个分子的质量
、单个分子的体积
等微观量联系起来。
常用结论:
分子质量 或
;
分子体积 或
(对于气体,
表示一个分子所占据的空间大小);
物体所含分子个数 ,
,
,
。
注意要点:
(1)密度,但要切记对单个分子
是没有物理意义的。
(2)若表示单个分子的体积,则阿伏加德罗常数公式
只适用于固体、液体,对气体不成立,这是因为固体和液体分子排列比较紧密,分子间距可以忽略,但气体分子间距较大,分
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子间距不能忽略。
考点 分子的两种模型(物理模型)
| 球体模型 | 立方体模型 |
意义 | 固体和液体可看成是由一个个紧挨着的球形分子排列而成的,忽略分子间的空隙 | 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,每个小立方体是位于中心的分子占有的活动空间,这时忽略气体分子的大小 |
图例 |
| |
分子直径或分子间的平均距离 |
|
|
特别提醒 不论把分子看成球体还是看成立方体,都只是一种简化的模型,是一种近似的处理方法。由于建立的模型不同,得出的结果稍有不同。
基础过关练
题组一 物体是由大量分子组成的
1.(2024江苏宿迁期末)质量为m的钻石,密度为ρ,摩尔质量为M,阿伏加德罗常数为NA,钻石分子的质量为m0,则该钻石含有的分子数为 ( )
A. B.
C.
D.
2.(2024广东中山阶段测试)已知水的摩尔质量为M,密度为ρ,阿伏加德罗常数为NA;若用m表示一个水分子的质量,用V0表示一个水分子的体积,则下列表达式中正确的是 ( )
A.m= B.m=
C.V0= D.V0=
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