新步步高高二物理人教版選修3-3課件：第七章 分子動(dòng)理論 章末總結(jié) 課件

1、第七章 分子(fnz)動(dòng)理論共三十四頁章末總結(jié)(zngji)共三十四頁網(wǎng)絡(luò)(wnglu)構(gòu)建區(qū)共三十四頁分子(fnz)動(dòng)理論分子動(dòng)理論的基本(jbn)觀點(diǎn)物體是由大量分子組成的分子的大小油膜法測(cè)定分子直徑d數(shù)量級(jí)直徑：1010 m質(zhì)量：一般為1026 kg阿伏加德羅常數(shù)NA6.021023 mol1NA分子永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)依據(jù)：擴(kuò)散現(xiàn)象、布朗運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)永不停息且無規(guī)則溫度越高，運(yùn)動(dòng)越劇烈分子間存在著相互作用力引力和斥力同時(shí)存在，分子力指引力和斥力的合力rr0時(shí)，F(xiàn)引F斥，分子力為零rr0時(shí)，F(xiàn)引r0時(shí)，F(xiàn)引F斥，分子力表現(xiàn)為引力r10r0時(shí)，分子力幾乎為零，可以忽略溫度和溫標(biāo)物體的

2、內(nèi)能共三十四頁分子(fnz)動(dòng)理論溫度(wnd)和溫標(biāo)熱平衡的特點(diǎn)：一切達(dá)到熱平衡的系統(tǒng)都具有相同的溫度熱力學(xué)溫度與攝氏溫度的關(guān)系：Tt273.15 K物體的內(nèi)能分子平均動(dòng)能：由溫度決定分子勢(shì)能：由分子間相對(duì)位置決定物體內(nèi)能所有分子的熱運(yùn)動(dòng)動(dòng)能和分子勢(shì)能的總和決定因素：溫度、體積、物質(zhì)的量分子動(dòng)理論的基本觀點(diǎn)共三十四頁專題(zhunt)整合區(qū)一、阿伏加德羅常數(shù)(chngsh)的相關(guān)計(jì)算二、對(duì)用油膜法估測(cè)分子的大小的理解三、分子力曲線和分子勢(shì)能曲線的比較和應(yīng)用四、分子熱運(yùn)動(dòng)和物體的內(nèi)能共三十四頁一、阿伏加德羅常數(shù)的相關(guān)(xinggun)計(jì)算阿伏加德羅常數(shù)NA是聯(lián)系宏觀物理量和微觀物理量的橋梁(q

3、ioling)若物質(zhì)的摩爾質(zhì)量記為M，摩爾體積記為V，則有：共三十四頁一、阿伏加德羅常數(shù)的相關(guān)(xinggun)計(jì)算共三十四頁一、阿伏加德羅常數(shù)(chngsh)的相關(guān)計(jì)算【例1】 已知金剛石的密度為3.5103 kg/m3，現(xiàn)有體積為4.0108 m3的一小塊金剛石，它有多少個(gè)碳原子？假如金剛石中的碳原子是緊密(jnm)地挨在一起的，試估算碳原子的直徑(保留兩位有效數(shù)字)共三十四頁一、阿伏加德羅常數(shù)的相關(guān)(xinggun)計(jì)算解析(ji x)先求金剛石的質(zhì)量：mV3.51034.0108 kg1.4104 kg這塊金剛石的摩爾數(shù)：這塊金剛石所含的碳原子數(shù)：NnNA1.171026.021023

4、7.01021(個(gè))共三十四頁一、阿伏加德羅常數(shù)(chngsh)的相關(guān)計(jì)算一個(gè)(y )碳原子的體積：把金剛石中的碳原子看成球體，則由公式V0 d3可得碳原子直徑：答案7.01021個(gè)2.21010 m共三十四頁二、對(duì)用油膜法估測(cè)分子(fnz)的大小的理解用油膜法估測(cè)分子的大小的實(shí)驗(yàn)原理是：油酸是一種脂肪酸，它的分子的一部分和水分子的親和力很強(qiáng)當(dāng)把一滴(y d)酒精稀釋過的油酸溶液滴在水面上時(shí)，酒精溶于水或揮發(fā)，在水面上形成一層油酸薄膜，薄膜可認(rèn)為是單分子層膜，如圖1所示圖1共三十四頁二、對(duì)用油膜法估測(cè)分子(fnz)的大小的理解將水面上形成的油膜形狀畫到坐標(biāo)紙上，可以計(jì)算(j sun)出油膜的面

5、積，根據(jù)純油酸的體積V和油膜的面積S，可以計(jì)算出油膜的厚度d ，即油酸分子的直徑共三十四頁二、對(duì)用油膜法估測(cè)分子(fnz)的大小的理解【例2】在“用油膜法估測(cè)分子的大小”實(shí)驗(yàn)中，有下列(xili)實(shí)驗(yàn)步驟：往邊長約為40 cm的淺盤里倒入約2 cm深的水，待水面穩(wěn)定后將適量的痱子粉均勻地撒在水面上用注射器將事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形狀穩(wěn)定將畫有油膜形狀的玻璃板平放在坐標(biāo)紙上，計(jì)算出油膜的面積，根據(jù)油酸的體積和面積計(jì)算出油酸分子直徑的大小共三十四頁二、對(duì)用油膜法估測(cè)分子(fnz)的大小的理解用注射器將事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，記下量筒內(nèi)每增加一定體積(tj)

6、時(shí)的滴數(shù)，由此計(jì)算出一滴油酸酒精溶液的體積(tj)將玻璃板放在淺盤上，然后將油膜的形狀用彩筆描繪在玻璃板上共三十四頁二、對(duì)用油膜法估測(cè)分子的大小(dxio)的理解完成下列填空：(1)上述步驟中，正確的順序是_(填寫步驟前面的序號(hào))(2)將1 cm3的油酸溶于酒精，制成300 cm3的油酸酒精溶液(rngy)，測(cè)得1 cm3的油酸酒精溶液有50滴現(xiàn)取一滴該油酸酒精溶液滴在水面上，測(cè)得所形成的油膜的面積是0.13 m2.由此估算出油酸分子的直徑為_m(結(jié)果保留1位有效數(shù)字)共三十四頁二、對(duì)用油膜法估測(cè)分子的大小(dxio)的理解解析(2)每滴油酸酒精(jijng)溶液中所含純油酸的體積為：答案51

7、010共三十四頁分子力隨分子間距離的變化圖象(t xin)與分子勢(shì)能隨分子間距離的變化圖象(t xin)非常相似，但卻有著本質(zhì)的區(qū)別三、分子(fnz)力曲線和分子(fnz)勢(shì)能曲線的比較和應(yīng)用共三十四頁三、分子力曲線(qxin)和分子勢(shì)能曲線(qxin)的比較和應(yīng)用1分子力曲線分子間作用力與分子間距離的關(guān)系曲線如圖2甲所示，縱軸表示分子力F；圖象橫軸上方的曲線表示斥力，下方(xi fn)的曲線表示引力，即斥力為正，引力為負(fù)，也就是正負(fù)表示力的方向；橫軸表示分子間距離r，其中r0為分子間的平衡距離，此時(shí)引力與斥力大小相等共三十四頁三、分子力曲線和分子勢(shì)能曲線的比較(bjio)和應(yīng)用圖2共三十四頁

8、三、分子力曲線和分子勢(shì)能(shnng)曲線的比較和應(yīng)用2分子勢(shì)能曲線分子勢(shì)能隨分子間距離變化的關(guān)系曲線如圖乙所示，縱軸表示分子勢(shì)能Ep；圖象橫軸上方的勢(shì)能一定大于橫軸下方的勢(shì)能，即分子勢(shì)能有正負(fù)，但正負(fù)反映其大小，正值一定大于負(fù)值；橫軸表示分子間距離r，其中(qzhng)r0為分子間的平衡距離，此時(shí)分子勢(shì)能最小共三十四頁三、分子力曲線和分子勢(shì)能(shnng)曲線的比較和應(yīng)用3曲線的比較(bjio)圖甲中分子間距離rr0處，對(duì)應(yīng)的是分子力為零，而在圖乙中分子間距離rr0處，對(duì)應(yīng)的是分子勢(shì)能最小，但不為零若取r10r0處，分子力為零，則該處分子勢(shì)能為零共三十四頁三、分子力曲線(qxin)和分子勢(shì)能

9、曲線(qxin)的比較和應(yīng)用【例3】 圖3甲、乙兩圖分別表示兩個(gè)分子(fnz)之間分子(fnz)力和分子(fnz)勢(shì)能隨分子(fnz)間距離變化的圖象由圖象判斷以下說法中正確的是()圖3共三十四頁三、分子(fnz)力曲線和分子(fnz)勢(shì)能曲線的比較和應(yīng)用A當(dāng)分子間距離為r0時(shí)，分子力和分子勢(shì)能均最小且為零B當(dāng)分子間距離rr0時(shí)，分子力隨分子間距離的增大而增大C當(dāng)分子間距離rr0時(shí)，分子勢(shì)能隨分子間距離的增大而增大D當(dāng)分子間距離rr0時(shí)，分子力隨分子間距離的增大而先增大后減小，此時(shí)分子力做負(fù)功，分子勢(shì)能增大；當(dāng)分子間距離rr0時(shí)，隨著分子間距離逐漸減小，分子力逐漸增大，而此過程中分子力做負(fù)功，

10、分子勢(shì)能增大，由此知選項(xiàng)C、D正確答案CD共三十四頁四、分子熱運(yùn)動(dòng)(yndng)和物體的內(nèi)能1分子(fnz)熱運(yùn)動(dòng)：分子(fnz)熱運(yùn)動(dòng)是永不停息且無規(guī)則的，溫度越高分子(fnz)熱運(yùn)動(dòng)越劇烈大量分子(fnz)的運(yùn)動(dòng)符合統(tǒng)計(jì)規(guī)律擴(kuò)散現(xiàn)象能直接說明分子(fnz)在做無規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)，而布朗運(yùn)動(dòng)能間接說明分子(fnz)在做無規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)共三十四頁四、分子熱運(yùn)動(dòng)和物體(wt)的內(nèi)能2物體的內(nèi)能是指組成物體的所有分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能與分子勢(shì)能的總和(1)由于溫度越高，分子平均動(dòng)能越大，所以(suy)物體的內(nèi)能與溫度有關(guān)(2)由于分子勢(shì)能與分子間距離有關(guān)，而分子間距離與物體體積有關(guān)，因此物體的內(nèi)能與物體的體積有關(guān)

11、(3)由于物體所含物質(zhì)的量不同，分子數(shù)目不同，分子勢(shì)能與分子動(dòng)能的總和不同，所以物體的內(nèi)能與物質(zhì)的量也有關(guān)系總之，物體的內(nèi)能與物體的溫度、體積和物質(zhì)的量都有關(guān)系共三十四頁四、分子熱運(yùn)動(dòng)(yndng)和物體的內(nèi)能【例4】 下列關(guān)于分子熱運(yùn)動(dòng)(yndng)和熱現(xiàn)象的說法正確的是()A氣體如果失去了容器的約束就會(huì)散開，這是因?yàn)闅怏w分子之 間存在勢(shì)能的緣故B一定量100 的水變成100 的水蒸氣，其分子平均動(dòng)能增加C一定量氣體的內(nèi)能等于其所有分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能和分子勢(shì)能 的總和D如果氣體溫度升高，那么每一個(gè)分子熱運(yùn)動(dòng)的速率都增加共三十四頁四、分子熱運(yùn)動(dòng)(yndng)和物體的內(nèi)能解析氣體分子間的距離比較大

12、，甚至可以忽略分子間的作用力，分子勢(shì)能也就不存在了，所以氣體在沒有容器的約束下散開是分子無規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)的結(jié)果(ji gu)，選項(xiàng)A錯(cuò).100 的水變成同溫度的水蒸氣，分子的平均動(dòng)能不變，所以選項(xiàng)B錯(cuò)誤根據(jù)內(nèi)能的定義可知選項(xiàng)C正確如果氣體的溫度升高，分子的平均動(dòng)能增大，熱運(yùn)動(dòng)的平均速率也增大，這是統(tǒng)計(jì)規(guī)律，但就每一個(gè)分子來講，速率不一定增加，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤答案C共三十四頁自我(zw)檢測(cè)區(qū)12共三十四頁1(物體的內(nèi)能(ni nn)1 g 100 的水和1 g 100 的水蒸氣相比較，下述說法中正確的是()A分子的平均動(dòng)能與分子的總動(dòng)能都相同B分子的平均動(dòng)能相同，分子的總動(dòng)能不同C內(nèi)能相同D1 g 1

13、00 的水的內(nèi)能小于1 g 100 的水蒸氣的內(nèi)能12共三十四頁答案(d n)AD12解析在相同的溫度下，分子的平均動(dòng)能相同，又1 g水與1 g水蒸氣的分子數(shù)相同，因而分子總動(dòng)能相同，A正確，B錯(cuò)誤當(dāng)從100 的水變成100 的水蒸氣的過程(guchng)中，分子距離變大，要克服分子引力做功，因而分子勢(shì)能增加，所以1 g 100 的水的內(nèi)能小于1 g 100 水蒸氣的內(nèi)能，C錯(cuò)誤，D正確共三十四頁12(阿伏加德羅常數(shù)的相關(guān)計(jì)算(j sun)已知空氣的摩爾質(zhì)量為29103 kg/mol，則空氣中氣體分子的平均質(zhì)量是多大？2解析空氣(kngq)中氣體分子的平均質(zhì)量為m0M/NA4.81026 kg.答案4.81026 kg共三十四頁內(nèi)容摘要第七章 分子動(dòng)理論。熱平衡的特點(diǎn)(tdin)：一切達(dá)到熱平衡的系統(tǒng)都具有相同的溫度。二、對(duì)用油膜法估測(cè)分子的大小的理解。假如金剛石中的碳原子是緊密地挨在一起的