11 分子動理論的基本內(nèi)容

主備人：李元橋班級：姓名：第一節(jié)分子動理論的基本內(nèi)容【學(xué)習(xí)目標(biāo)】知道物體是由大量分子組成的了解阿伏加德羅常數(shù)及其意義.理解擴(kuò)散現(xiàn)象和布朗運(yùn)動產(chǎn)生的原因.知道什么是分子的熱運(yùn)動.知道分子間的作用力隨分子間距離的變化規(guī)律.明確分子動理論的內(nèi)容及意義.【新知探究】一、物體是由大量分子組成的1、在研究物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)時(shí)，我們認(rèn)為組成物質(zhì)的微粒是分子、原子或者離子。但是，在研究物體的熱運(yùn)動性質(zhì)和規(guī)律時(shí)，不必區(qū)分它們在化學(xué)變化中所起的不同作用，而把組成物體的微粒統(tǒng)稱。2、1mol水中含有水分子的數(shù)量就個(gè)。這足以表明，組成物體的分子是大量的。3、人們用肉眼（能或不能）直接看到分子，就是用高倍的光學(xué)顯微鏡也看不到。直至1982年，人們研制了能放大的掃描隧道顯微鏡，才觀察到物質(zhì)表面原子的排列。二、分子熱運(yùn)動1、擴(kuò)散：從許多實(shí)驗(yàn)和生活現(xiàn)象中我們都會發(fā)現(xiàn)，不同種物質(zhì)能夠彼此進(jìn)入對方。在物理學(xué)中，人們把這類現(xiàn)象叫作。擴(kuò)散現(xiàn)象并不是外界作用（例如對流、重力作用等）引起的，也不是化學(xué)反應(yīng)的結(jié)果，而是由物質(zhì)分子的產(chǎn)生的。2、擴(kuò)散現(xiàn)象是的證據(jù)之一。3、布朗運(yùn)動：19世紀(jì)初，一些人觀察到，懸浮在液體中的總在不停地運(yùn)動。1827年，英國植物學(xué)家首先在下研究了這種運(yùn)動。用顯微鏡觀察炭粒的運(yùn)動：圖1三薪微毋運(yùn)致位置的連我從實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出，小炭粒的運(yùn)動是的，溫度越高，小炭粒的運(yùn)動。圖1三薪微毋運(yùn)致位置的連我如果在顯微鏡下追蹤一顆小炭粒的運(yùn)動，每隔30s把炭粒的記錄下來，然后用把這些位置按時(shí)間順序依次連接起來，便可以得到一條微粒運(yùn)動的。這表明微粒的運(yùn)動是的。實(shí)

際上，就是在30s內(nèi)，微粒的運(yùn)動也是。布朗起初認(rèn)為，微粒的運(yùn)動不是外界因素引起的，而是其的運(yùn)動。結(jié)果是，不管哪一種微粒，只要足夠，就會發(fā)生這種運(yùn)動；微粒越小，運(yùn)動就。這說明微粒的運(yùn)動（是或不是）生命現(xiàn)象。后人才的這種無規(guī)則運(yùn)動叫作。解釋：在顯微鏡下看起來連成一片的液體，實(shí)際上是由許許多多組成的，不停地做無規(guī)則運(yùn)動，不斷微粒。在某一瞬間，微粒在某個(gè)方向受到的撞擊作用較強(qiáng)；在下一瞬間，微粒受到另一方向的撞擊作用較強(qiáng)，冬1.15液體分子沿答萬厄貯微粒這樣就引起了無規(guī)則的運(yùn)動。懸浮在液體中的微粒，在某一瞬間跟它相撞的液體分子數(shù)，撞擊作用的就冬1.15液體分子沿答萬厄貯微粒微粒越小，它的質(zhì)量越小，其越容易被改變，因而，布朗運(yùn)動越明顯。，各個(gè)方向的撞擊作用接如果懸浮在液體中的微粒很大，在某一瞬間跟它相撞的分子數(shù)近，這時(shí)就觀察到布朗運(yùn)動了。，各個(gè)方向的撞擊作用接4、熱運(yùn)動：在擴(kuò)散現(xiàn)象中，溫度越高，擴(kuò)散得。觀察布朗運(yùn)動，溫度越高，懸浮微粒的運(yùn)動就越?？梢姡肿拥臒o規(guī)則運(yùn)動與有關(guān)系，溫度越高，這種運(yùn)動越劇烈。因此，我們把分子這種叫作熱運(yùn)動。溫度是分子熱運(yùn)動劇烈程度的標(biāo)志。三、分子間的作用力1、氣體很容易被，說明氣體分子之間存在著很大的空隙。2、水和酒精混合后的總體積了。這表明液體分子間存在著空隙。3、壓在一起的金塊和鉛塊，各自的分子育到對方的內(nèi)部，這表明固體分子之間也存在著空隙。4、TOC\o"1-5"\h\z分子間有空隙，大量分子卻能聚集在一起，這說明分子之間存在著。5、當(dāng)用力拉伸物體時(shí)，物體內(nèi)各部分之間要產(chǎn)生反抗拉伸的作用力，此時(shí)分子間的作用力表現(xiàn)為當(dāng)用力壓縮物體時(shí)，物體各部分之間會產(chǎn)生反抗壓縮的作用力，此時(shí)分子間的作用力表現(xiàn)。6、如圖所示，研究表明，分子間的作用力F跟分子間距離r的關(guān)系為：匕當(dāng)r<r時(shí)，分子間的作用力F表現(xiàn)為；\\\當(dāng)r=r。時(shí)，分子間的作用力F為0，這個(gè)位置稱為;當(dāng)r>r0時(shí)，分子間的作用力F表現(xiàn)為。\兒

分子是由原子組成的，原子內(nèi)部有帶的原子核和帶的電子。分子間的作用力就是由這些帶電粒子的相互作用引起的。四、分子動理論1、基本內(nèi)容：物體是由組成的，分子在做永不停息的，分子之間存在著。2、在熱學(xué)研究中，把物質(zhì)的熱學(xué)性質(zhì)和規(guī)律看作熱運(yùn)動的表現(xiàn)。這樣建立的理論叫作分子動理論。由于分子熱運(yùn)動是無規(guī)則的，所以，對于任何一個(gè)分子而言，在每一時(shí)刻沿什么方向運(yùn)動，以及運(yùn)動的速率等都具有，但是對于大量分子的整體而言，它們的運(yùn)動卻表現(xiàn)出?！揪毩?xí)應(yīng)用】1.已知水的密度-=1.0X103kg/m3，水的摩爾質(zhì)量M=1.8X10-2kg/mol，阿伏加德羅常數(shù)^A=6.0X1023mol-1，試估算1g水中含有的水分子個(gè)數(shù)和水分子的直徑?（結(jié)果均保留1位有效數(shù)字）2.已知氧氣分子的質(zhì)量m=5.3X10-26kg，標(biāo)準(zhǔn)狀況下氧氣的密度p=1.43kg/m3,阿伏加德羅常數(shù)V=6.02A.X1023mol-1，求：（1）氧氣的摩爾質(zhì)量；（2）標(biāo)準(zhǔn)狀況下氧氣分子間的平均距離；（3）標(biāo)準(zhǔn)狀況下1cm3的氧氣中含有的氧分子數(shù).（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）以下關(guān)于布朗運(yùn)動的說法是否正確？說明理由。（1）布朗運(yùn)動就是分子的無規(guī)則運(yùn)動。（2）布朗運(yùn)動證明，組成固體小顆粒的分子在做無規(guī)則運(yùn)動。（3）向一鍋水中撒一點(diǎn)胡椒粉，加熱時(shí)發(fā)現(xiàn)水中的胡椒粉在翻滾。這說明溫度越高布朗運(yùn)動越劇烈。生1'-8（4）在顯微鏡下可以觀察到煤油中小?；覊m的布朗運(yùn)動，這說明煤油分子在做無規(guī)則運(yùn)動。生1'-8小張?jiān)陲@微鏡下觀察水中懸浮的細(xì)微粉筆末的運(yùn)動。他把小顆粒每隔一定時(shí)間的位置記錄在坐標(biāo)紙上（圖1.1-8），于是得出結(jié)論：固體小顆粒的無規(guī)則運(yùn)動證明水分子的運(yùn)動是無規(guī)則的。小李不同意小張的結(jié)論，他認(rèn)為：“小顆粒沿著筆直的折線運(yùn)動，說明水分子在短時(shí)間內(nèi)的運(yùn)動是規(guī)則的，否則小顆粒怎么會沿直線運(yùn)動？”對此，說說你的看法。下列現(xiàn)象可以說明分子間有引力的是（）用粉筆在黑板上寫字留下字跡兩個(gè)帶異種電荷的小球相互吸引用毛皮摩擦過的橡膠棒能吸引輕小的紙屑磁體吸引附近的小鐵釘甲分子固定在坐標(biāo)原點(diǎn)。，乙分子位于,軸上，甲、乙兩分子間分子力與分子間距離關(guān)系圖象如圖所示現(xiàn)把乙分子從r3處由靜止釋放，則（）乙分子從r3到r1一直加速TOC\o"1-5"\h\z乙分子從上到弓過程中兩分子間的分子力表現(xiàn)為引力，從r2到r1過程中兩分]子間的分子力表現(xiàn)為斥力肥『乙分子從r到r1過程中，兩分子間的分子力先增大后減小°乙分子從r3到距離甲最近的位置過程中，兩分子間的分子力先做正功后做負(fù)功將下列實(shí)驗(yàn)事實(shí)與其產(chǎn)生的原因?qū)?yīng)起來.實(shí)驗(yàn)事實(shí)有以下五個(gè)：A.水與酒精混合后體積變小；B.固體很難被壓縮；C.細(xì)繩不易被拉斷；D.糖在熱水中溶解得快；E.冰凍食品也會變干。其產(chǎn)生的原因如下：a.固體分子也在不停地運(yùn)動；b.分子運(yùn)動的激烈程度與溫度有關(guān)；c.分子之間存在著空隙；d.分子間存在著引力；e.分子間存在著斥力。與A、B、C、D、E五個(gè)實(shí)驗(yàn)事實(shí)相對應(yīng)的原因分別是①，②，③，④，⑤（在橫線上分別填上與實(shí)驗(yàn)事實(shí)相對應(yīng)的原因前的字母代號）.【參考答案】新知探究：分子6.02X1023不能幾億倍擴(kuò)散無規(guī)則運(yùn)動物質(zhì)分子永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動小顆粒布朗顯微鏡無規(guī)則明顯位置線段位置連線無規(guī)則極不規(guī)則的自發(fā)小明顯不是懸浮微粒布朗運(yùn)動分子液體分子撞擊微粒越小越少不平衡性運(yùn)動狀態(tài)很多平衡很難越快明顯溫度永不停息的無規(guī)則運(yùn)動壓縮變小擴(kuò)散相互作用力引力斥力斥力平衡位置引力正電負(fù)電大量分子無規(guī)則運(yùn)動相互作用力微觀粒子宏觀偶然性規(guī)律性練習(xí)應(yīng)用：1.3X1022個(gè)4X10—10m(1)3.2X10-2kg/mol(2)3.3X10-9m(3)2.7X1019個(gè)(1)錯誤：布朗運(yùn)動就是小顆粒的無規(guī)則運(yùn)動。錯誤：布朗運(yùn)動證明，液體分子在做無規(guī)則運(yùn)動。錯誤：肉眼可見的胡椒粉不是布朗小顆粒。正確。小李的說法錯誤：折線是粉筆末在不同時(shí)刻的位置的連線，不是粉筆末的運(yùn)動軌跡，也不是水分子的運(yùn)動軌跡，故題圖中的折線沒有規(guī)則，說明粉筆末的運(yùn)動是無規(guī)則的，反映了水分子的運(yùn)動是無規(guī)則的。AACD①c②e3d3b⑤a【歸納整理】一、阿伏加德羅常數(shù)的應(yīng)用NA的橋梁和紐帶作用阿伏加德羅常數(shù)是聯(lián)系宏觀世界和微觀世界的一座橋梁.它把摩爾質(zhì)量虬胡、摩爾體積口°］、物體的質(zhì)量m、物體的體積V、物體的密度p等宏觀量，跟單個(gè)分子的質(zhì)量m0、單個(gè)分子的體積V。等微觀量聯(lián)系起來，如圖所示.mM…*m一、…、，-其中密度_=萬=7心，但要切記對單個(gè)分子夕=鏟是沒有物理意義的.VVlV0^mel，mol2.常用的重要關(guān)系式分子的質(zhì)量：m0=Nm，4-分子的體積：v0=vn^1=Mn1(適用于固體和液體).napNaV注意：對于氣體分子K尸只表示每個(gè)分子所占據(jù)的空間.NA密度宏觀居一也皿__上廣宏觀沽

微觀雖—叫一*一后二微觀量mN質(zhì)量為m的物體中所含有的分子數(shù)：n=M~Amol體積為V的物體中所含有的分子數(shù)：〃=井.mol(5)分子的直徑①對于液體和固體，分子間距離比較小，可以認(rèn)為分子是個(gè)挨著一個(gè)緊密排列的球弓=6做3可得：d=號『?A②對于氣體，分子間距很大，一般建立立方體模型.將每個(gè)氣體分子看成一個(gè)質(zhì)點(diǎn)，氣體分子位于立方體體，由￥0=中心，如上圖所示，則立方體的邊長即為分子間距.由V0V0=d3可得：d=\jNa'二、布朗運(yùn)動與擴(kuò)散現(xiàn)象的區(qū)別與聯(lián)系布朗運(yùn)動擴(kuò)散現(xiàn)象區(qū)別研究對象不同固體小微粒的運(yùn)動物質(zhì)分子的運(yùn)動產(chǎn)生原因不同液體（或氣體）分子對微粒撞擊的不平衡產(chǎn)生的分子的無規(guī)則運(yùn)動產(chǎn)生的發(fā)生條件不同在液體或氣體中發(fā)生固體、液體和氣體中都能發(fā)生影響因素不同溫度和微粒大小溫度、物態(tài)及兩種物質(zhì)的濃度差聯(lián)系都是溫度越高，現(xiàn)象越明顯都能反映分子不停地做無規(guī)則運(yùn)動三、.布朗運(yùn)動與熱運(yùn)動的區(qū)別與聯(lián)系布朗運(yùn)動熱運(yùn)動不同點(diǎn)研究對象固體微粒分子觀察難易程度可以在顯微鏡下看到，肉眼看不到在顯微鏡下看不到相同點(diǎn)①無規(guī)則；②永不停息；③溫度越高越激烈聯(lián)系周圍液體（或氣體）分子的熱運(yùn)動是布朗運(yùn)動產(chǎn)生的原因，布朗運(yùn)動反映了分子的熱運(yùn)動四、分子間距離不同，分子間的作用力表現(xiàn)也就不一樣，物體的狀態(tài)特征也不相同物態(tài)分子特點(diǎn)宏觀表現(xiàn)固態(tài)分子間的距離小作用力明顯分子只能在平衡位置附近做無規(guī)則的振動體積一定形狀一定液態(tài)分子間距離小平衡位置不固定可以較大范圍做無規(guī)則運(yùn)動有一定體積無固定形狀氣態(tài)分子間距離較大分子力極為微小，可忽略分子可以自由運(yùn)動無固定體積無形狀充滿整個(gè)容器【參考答案】新知探究：分子6.02X1023不能幾億倍擴(kuò)散無規(guī)則運(yùn)動物質(zhì)分子永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動小顆粒布朗顯微鏡無規(guī)則明顯位置線段位置連線無規(guī)則極不規(guī)則的自發(fā)小明顯不是懸浮微粒布朗運(yùn)動分子液體分子撞擊微粒越小越少不平衡性運(yùn)動狀態(tài)很多平衡很難越快明顯溫度永不停息的無規(guī)則運(yùn)動壓縮變小擴(kuò)散相互作用力引力斥力斥力平衡位置引力正電負(fù)電大量分子無規(guī)則運(yùn)動相互作用力微觀粒子宏觀偶然性規(guī)律性練習(xí)應(yīng)用：