【高中物理】分子動(dòng)理論的基本內(nèi)容 課件 2022-2023學(xué)年高二下學(xué)期物理人教版（2019）選擇性必修第三冊(cè)

分子動(dòng)理論的內(nèi)容

1.物體是由大量分子組成的

2.分子永不停息地做無規(guī)則的運(yùn)動(dòng)

3.分子之間存在著相互作用力

一.物質(zhì)是由大量分子組成的

熱學(xué)中所說的分子與化學(xué)中所說的分子不同：化學(xué)中講的分子是：具有各種物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)的最小微粒。實(shí)際上構(gòu)成物質(zhì)的微粒是多種多樣的，或是原子（如金屬）或是離子（鹽類）或是分子（如有機(jī)物）。

在熱學(xué)中，由于原子、離子、分子這些微粒做熱運(yùn)動(dòng)時(shí)遵從相同的規(guī)律，通常統(tǒng)稱為分子。1.組成物體的分子是大量的1mol的任何物質(zhì)含有相同的粒子數(shù)，阿伏伽德羅常數(shù)是聯(lián)系微觀量和宏觀量之間的橋梁。這個(gè)數(shù)量用阿伏伽德羅常數(shù)表示。NA=6.02×1023mol-1微觀宏觀NA橋梁微觀量：

單個(gè)分子占據(jù)的體積V0

單個(gè)分子質(zhì)量m0

分子的直徑d分子間距L宏觀量：物體的體積V

物體的質(zhì)量m

物體的密度ρ物體的摩爾數(shù)n物體的摩爾質(zhì)量Mmol物體的摩爾體積Vmol分子數(shù)N宏觀量與微觀量的關(guān)系：2.分子的大小組成物質(zhì)的分子是很小的，不但用肉眼不能直接看到它們，就是用光學(xué)顯微鏡也看不到它們。用掃描隧道顯微鏡（能有放大幾億倍）

我國科學(xué)家用掃描隧道顯微鏡拍攝的石墨表面原子的排布圖，圖中的每個(gè)亮斑都是一個(gè)碳原子。

石墨表面原子的排布圖掃瞄隧道顯微鏡下的硅片表面原子的圖像放大上億倍的蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)模型（1）分子直徑的數(shù)量級(jí)：10-10m（2）分子質(zhì)量的數(shù)量級(jí)：10-26kg（3）分子模型：固體和液體——小球模型

dS彈性球是密排的（不計(jì)分子間的空隙）對(duì)于固體、液體，我們常用球模型來求單個(gè)分子的體積氣體——立方體模型dd每個(gè)分子在正立方體空間范圍活動(dòng)，分子在這個(gè)正立方體的中心。氣體分子的占空體積為d3。對(duì)于氣體：我們常用立方體模型來求單個(gè)分子占據(jù)的空間體積1.把銅塊中的銅分子看成球形，且它們緊密排列，試估算銅分子的直徑。銅的密度為8.9×103kg/m3

，銅的摩爾質(zhì)量為6.4×10-2kg/mol。在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，氧氣分子之間的平均距離是多少？已知氧氣的摩爾質(zhì)量為3.2×10-2kg/mol，1mol氣體處于標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)時(shí)的體積是2.24×10-2m3，阿伏加德羅常數(shù)為NA=6.02×1023/mol。二.分子熱運(yùn)動(dòng)（1）不同種物質(zhì)能夠彼此進(jìn)入對(duì)方的現(xiàn)象，叫作擴(kuò)散。

固體

、

液體

、

氣體

之間都存在擴(kuò)散現(xiàn)象。金塊鉛塊五年后金塊鉛塊疊放在一起1.擴(kuò)散現(xiàn)象（2）影響擴(kuò)散快慢的因素：

溫度越

高

，擴(kuò)散現(xiàn)象越

明顯

（3）擴(kuò)散現(xiàn)象說明

組成物體的分子總是不停地做

無規(guī)則運(yùn)動(dòng)

；

分子間有

空隙

。

2.布朗運(yùn)動(dòng)

（1）布朗運(yùn)動(dòng)1827年英國植物學(xué)家布朗用顯微鏡觀察懸浮在水中的花粉，發(fā)現(xiàn)花粉顆粒在水中不停地在做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)。2.布朗運(yùn)動(dòng)

（1）布朗運(yùn)動(dòng)1827年英國植物學(xué)家布朗用顯微鏡觀察懸浮在水中的花粉，發(fā)現(xiàn)花粉顆粒在水中不停地在做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)。懸浮在液體（或氣體）中微粒的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，叫做布朗運(yùn)動(dòng)思考討論：①通過顯微鏡觀察到的運(yùn)動(dòng)是不是分子的運(yùn)動(dòng)？

懸浮在液體中微粒的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)②記錄的“位置連線”是不是顆粒運(yùn)動(dòng)軌跡？

③花粉顆粒運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)是什么？（2）布朗運(yùn)動(dòng)的原因

布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮在液體中的微小顆粒受到各個(gè)方向

作用

造成的。分子撞擊不平衡（3）影響布朗運(yùn)動(dòng)快慢的因素①懸浮在液體中的顆粒

布朗運(yùn)動(dòng)越

。懸浮在液體中的微粒越小，某一瞬間跟它相撞的液體分子數(shù)越

，撞擊作用的不平衡性就表現(xiàn)得越

。懸浮在液體中過的微粒質(zhì)量越小，其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)越

。FF≈0越小明顯少明顯容易被改變②溫度

，分子運(yùn)動(dòng)越

，布朗運(yùn)動(dòng)越

。越高劇烈明顯3.熱運(yùn)動(dòng)

分子這種

叫作熱運(yùn)動(dòng)。

是分子熱運(yùn)動(dòng)劇烈程度的標(biāo)志懸浮在液體中的固體顆粒的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)顆粒越小，布朗運(yùn)動(dòng)越明顯液體溫度越高，布朗運(yùn)動(dòng)越激烈間接反映液體分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)直接表明分子在永不停息的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)溫度越高,擴(kuò)散進(jìn)行越快實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)布朗運(yùn)動(dòng)擴(kuò)散現(xiàn)象永不停息的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)溫度三．分子間的作用力1.分子間有空隙（1）氣體很容易被壓縮，表明

。氣體分子之間有空隙（2）水和酒精混合后總體積會(huì)

，說明

。（3）固體分子能擴(kuò)散到對(duì)方的內(nèi)部，說明

。變小液體分子之間有空隙固體分子之間有空隙2.分子間的相互作用——分子力（1）壓縮和拉伸物體時(shí)的分子力兩個(gè)鉛塊可以被擠壓在一起固體和液體很難被壓縮2.分子間的相互作用——分子力當(dāng)用力壓縮物體時(shí)，物體各部分之間會(huì)產(chǎn)生

的作用力，此時(shí)分子間的作用力表現(xiàn)為

。

反抗壓縮斥力當(dāng)用力拉伸物體時(shí)，物體內(nèi)各部分之間要產(chǎn)生

的作用力，此時(shí)分子間的作用力表現(xiàn)為

。

反抗拉伸引力r

＜r0時(shí)，分子力表現(xiàn)為斥力Fr00rr>r0，分子力表現(xiàn)為引力彈簧雙振子模型（2）分子間的作用力F跟分子間距離r的關(guān)系當(dāng)r<r0

時(shí)，分子間的作用力F表現(xiàn)為

；當(dāng)r＝r0

時(shí)，分子間的作用力F為

，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

。

當(dāng)r＞10r0時(shí)，分子間的作用力F

。原子內(nèi)部有帶正電的原子核和帶負(fù)電的電子。分子間的作用力就是由這些

引起的。斥力0平衡位置引力為0帶電粒子的相互作用三．分子動(dòng)理論基本內(nèi)容：物體是由

組成的，分子在做

運(yùn)動(dòng)，分子之間存在著

。把物質(zhì)的

看作微觀粒子

。對(duì)于任何