1.1 分子動理論的基本內(nèi)容 課件高二下學(xué)期物理人教版（2019）選擇性必修第三冊

1.1分子動理論的基本內(nèi)容第一章分子動理論引入如果我們把地球的大小與一個蘋果的大小相比，那就相當于將直徑為1cm的球與分子相比?？梢姡肿邮菢O其微小的。我們曾經(jīng)研究過物體的運動，那么，構(gòu)成物體的微小分子會怎樣運動呢？一、物體是由大量分子組成的在研究物體的熱運動性質(zhì)和規(guī)律時，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)稱為分子。掃描隧道顯微鏡1mol水中含有水分子的數(shù)量就達6.02×1023個二、分子熱運動證據(jù)1——擴散從許多實驗和生活現(xiàn)象中我們都會發(fā)現(xiàn)，不同種物質(zhì)能夠彼此進入對方。在物理學(xué)中，人們把這類現(xiàn)象叫作擴散（diffusion）。擴散現(xiàn)象是物質(zhì)分子永不停息地做無規(guī)則運動的證據(jù)之一。證據(jù)2——布朗運動懸浮在液體中的小顆?？傇诓煌５剡\動。1827年，英國植物學(xué)家布朗首先在顯微鏡下研究了這種運動。懸浮微粒的這種無規(guī)則運動叫作布朗運動。二、分子熱運動微粒布朗運動的原因各方向液體分子對微粒撞擊不平衡引起微粒的運動。微粒越小，布朗運動越明顯：1、微粒越小，在某一瞬間跟它相撞的液體分子數(shù)越少，不平衡性越明顯.2、微粒越小，它的質(zhì)量越小，其運動狀態(tài)越容易被改變，布朗運動越明顯。3、微粒很大，某一瞬間相撞的分子很多，撞擊作用接近平衡，這時就很難觀察到布朗運動了。布朗運動小結(jié)布朗運動是懸浮微粒的無規(guī)則運動，不是液體分子的無規(guī)則運動。布朗運動反應(yīng)了液體分子具有無規(guī)則運動。P6練習與應(yīng)用：3.以下關(guān)于布朗運動的說法是否正確？說明理由。（1）布朗運動就是分子的無規(guī)則運動。（2）布朗運動證明，組成固體小顆粒的分子在做無規(guī)則運動。（3）向一鍋水中撒一點胡椒粉，加熱時發(fā)現(xiàn)水中的胡椒粉在翻滾。這說明溫度越高布朗運動越劇烈。（4）在顯微鏡下可以觀察到煤油中小?；覊m的布朗運動，這說明煤油分子在做無規(guī)則運動。P6練習與應(yīng)用：4.小張在顯微鏡下觀察水中懸浮的細微粉筆末的運動。他把小顆粒每隔一定時間的位置記錄在坐標紙上，于是得出結(jié)論：固體小顆粒的無規(guī)則運動證明水分子的運動是無規(guī)則的。小李不同意小張的結(jié)論，他認為：“小顆粒沿著筆直的折線運動，說明水分子在短時間內(nèi)的運動是規(guī)則的，否則小顆粒怎么會沿直線運動？”對此，說說你的看法。分子熱運動小結(jié)：擴散現(xiàn)象，溫度越高，擴散得越快。布朗運動，溫度越高，懸浮微粒的運動就越明顯。分子的無規(guī)則運動與溫度有關(guān)系，溫度越高，這種運動越劇烈。我們把分子這種永不停息的無規(guī)則運動叫作熱運動（thermalmotion）。溫度是分子熱運動劇烈程度的標志。三、分子間的作用力氣體很容易被壓縮，說明氣體分子之間存在著很大的空隙。固體或液體不容易被壓縮，那么，分子之間還會有空隙嗎？分子間的作用力當用力拉伸物體時，物體內(nèi)各部分之間要產(chǎn)生反抗拉伸的作用力，此時分子間的作用力表現(xiàn)為引力。當用力壓縮物體時，物體各部分之間會產(chǎn)生反抗壓縮的作用力，此時分子間的作用力表現(xiàn)為斥力。分子之間的引力或斥力都跟分子間距離有關(guān)，它們之間有怎樣的關(guān)系呢？說明:分子由原子組成,原子內(nèi)部有帶正電的原子核和帶負電的電子,分子間的作用力就是有這些帶電粒子的相互作用引起的。當r<r0

時，分子間的作用力F

表現(xiàn)為斥力；當r＝r0

時，分子間的作用力F為0，這個位置稱為平衡位置；當r>r0

時，分子間的作用力F

表現(xiàn)為引力。分子間的作用力屬于電磁相互作用分子動理論在熱學(xué)研究中常常以這樣的基本內(nèi)容為出發(fā)點，把物質(zhì)的熱學(xué)性質(zhì)和規(guī)律看作微觀粒子熱運動的宏觀表現(xiàn)。這樣建立的理論叫作分子動理論（molecularkinetictheory）。分子熱運動是無規(guī)則的，對于任何一個分子，速度具有偶然性；對大量分子的整體而言，它們的運動卻表現(xiàn)出規(guī)律性。物體是由大量分子組成的，分子在做永不停息的無規(guī)則運動，分子之間存在著相互作用力。這就是分子動理論的基本內(nèi)容?？偨Y(jié)：分子動理論的基本內(nèi)容1、物體是有大量分子組成2、分子在做永不停息的無規(guī)則熱運動3、分子間存在著相互作用力P6練習與應(yīng)用：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/molP6練習與應(yīng)用：2.標準狀態(tài)下氧氣分子間的平均距離是多少？氧氣的摩爾質(zhì)量為3.2×10-2kg/mol，1mol氣體處于標準狀態(tài)時的體積為2.24×10-2m3。

【隨堂演練1】分子動理論較好地解釋了物質(zhì)的宏觀熱力學(xué)性質(zhì),據(jù)此可判斷下列說法中錯誤的是(

)A.顯微鏡下觀察到墨水中的小炭粒在不停地做無規(guī)則運動,這反映了液體分子運動的無規(guī)則性B.隨著分子間距離的增大,分子間的相互作用力一定先減小后增大C.布朗運動的無規(guī)則性反映了液體分子運動的無規(guī)則性D.在真空、高溫條件下,可以利用分子擴散向半導(dǎo)體材料中摻入其他元素B[解析]

分子間的相互作用力隨分子間距離的變化而變化,若分子間距離r>r0,則隨著分子間距離增大,分子力可能先增大后減小,故選項B錯誤.【隨堂演練2】(多選)如圖所示,甲分子固定在坐標原點O,乙分子位于x軸上,甲分子對乙分子的作用力與兩分子間距離的關(guān)系如圖中曲線所示,F>0為斥力,F<0為引力,a、b、c、d為x軸上四個特定的位置.現(xiàn)把乙分子從a處由靜止釋放,則(

)A.乙分子從a到b做加速運動,由b到c做減速運動B.乙分子由a到c做加速運動,到達c時速度最大C.乙分子由a到b的過程中,兩分子間的作用力一直做正功D.乙分子由b到d的過程中,兩分子間的作用力先做正功后做負功BCD【隨堂演練3】(多選)下列說法正確的是()A.水的體積很難被壓縮，這是分子間存在斥力的宏觀表現(xiàn)B.氣體總是很容易充滿容器，這是分子間存在斥力的宏觀表現(xiàn)C.兩個相同的半球殼吻合接觸，中間抽成真空，用力很難拉開，這就是分子間存在引力的宏觀表現(xiàn)D.用力拉鐵棒的兩端，鐵棒沒有斷，這就是分子間存在引力的宏觀表現(xiàn)AD【隨堂演練4】關(guān)于分子動理論，下列說法正確的是()A.當物體溫度升高時，其分子熱運動的劇烈程度可能減小B.當分子間距離減小時，分子間作用力可能增大C.破碎的玻璃很難再“粘”在一起，說明分子間有斥力D.用手捏面包，面包體積會縮小，這是分子間有空隙的緣故B玻璃打碎后，不能把它們再拼在一起，其原因是（）A．玻璃分子間的斥力比引力大B．玻璃分子間不存在分子力的作用C．一塊玻璃內(nèi)部分子間的引力大于斥力；而兩塊碎玻璃之間，分子引力和斥力大小相等合力為零D．兩塊碎玻璃之間絕大多數(shù)玻璃分子間距離太大，分子引力和斥力都可忽略，總的分子作用力為零D下列現(xiàn)象可以說明分子間存在引力的是（）A．打濕了的兩張紙很難分開B．磁鐵吸引附近的小鐵釘C．用斧子劈柴，要用很大的力才能把柴劈開D．用電焊把兩塊鐵焊在一起