分子動(dòng)理論高二下學(xué)期物理魯科版（2019）選擇性必修第三冊(cè)

分子動(dòng)理論一、物體是由大量分子組成的1.研究熱學(xué)運(yùn)動(dòng)性質(zhì)和規(guī)律：分子是對(duì)組成物質(zhì)微觀粒子的統(tǒng)稱.如果我們把地球的大小與一個(gè)蘋果的大小相比，那就相當(dāng)于將直徑為1cm的球與分子相比?？梢姡肿邮菢O其微小的。?分子直徑數(shù)量級(jí)是10-10米，質(zhì)量的數(shù)量級(jí)是10-26Kg掃描隧道顯微鏡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固體、液體小球模型2.固液微觀模型----分子的堆積dddd在計(jì)算固體和液體分子大小時(shí)，看成一個(gè)近似的物理模型，一般可把分子看成是一個(gè)小球，小球緊密排列在一起（忽略小球間的空隙）。則：分子的直徑箱子的堆積氣體分子間的平均距離dd立方體模型：在計(jì)算氣體分子大小時(shí)，把每個(gè)分子和其占有的空間當(dāng)作一個(gè)小立方體，

氣體分子位于每個(gè)立方體的中心，這個(gè)小立方體的邊長(zhǎng)等于分子間的平均距離.即：3.氣體的微觀模型---⑵數(shù)值：1mol的任何物質(zhì)都含有相同的粒子數(shù).是微觀世界的一個(gè)重要常數(shù)，是聯(lián)系微觀物理量和宏觀物理量的橋梁．⑶意義：⑴定義：NA＝6.02×1023mol－1微觀

宏觀NA橋梁標(biāo)況下氣體摩爾體積Vmol=22.4L/mol1mL=1cm31L=1dm34.阿伏加德羅常數(shù)NA5.宏觀量與微觀量的關(guān)系宏觀量物質(zhì)的摩爾質(zhì)量Mmol物質(zhì)的密度ρ物質(zhì)的摩爾數(shù)n物質(zhì)的質(zhì)量m物質(zhì)的體積V物質(zhì)的摩爾體積Vmol微觀量單分子質(zhì)量m0分子的直徑d分子數(shù)N單分子體積V05.宏觀量與微觀量的關(guān)系（V0為氣體分子所占據(jù)空間的體積）若是氣體：V0是氣體分子所占空間

常用關(guān)系式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。2.標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)時(shí)的體積為2.24×10-2m3課堂檢測(cè)1.擴(kuò)散現(xiàn)象（1）不同的物質(zhì)彼此進(jìn)入對(duì)方.是物質(zhì)分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的，溫度越高分子的熱運(yùn)動(dòng)越劇烈。（2）引起擴(kuò)散的原因：?二.分子永不停歇做無(wú)規(guī)則的熱運(yùn)動(dòng)2.布朗運(yùn)動(dòng)用顯微鏡觀察炭粒的運(yùn)動(dòng)改變懸濁液的溫度。重復(fù)上述操作，觀察懸濁液中小炭粒的運(yùn)動(dòng)情況?？吹降奶苛５倪\(yùn)動(dòng)有規(guī)律嗎？運(yùn)動(dòng)快慢與炭粒的大小有關(guān)嗎？無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)快慢與顆粒大小有關(guān)每隔30s記下三顆微粒運(yùn)動(dòng)的位置，用折線分別依次連接這些點(diǎn)，如圖所示:⑴圖中折線是否為炭粒的運(yùn)動(dòng)徑跡？是否為水分子的運(yùn)動(dòng)徑跡？⑵能否預(yù)測(cè)炭粒下一時(shí)刻的位置？想一想顯微鏡下看到的微粒布朗用顯微鏡觀察炭粒的運(yùn)動(dòng)顆粒的大小和溫度顆粒越小每一瞬間受到液體分子撞擊的數(shù)目少受力極易不平衡顆粒越大同時(shí)跟它撞擊的分子數(shù)多受力的平均效果互相平衡質(zhì)量大，慣性大運(yùn)動(dòng)狀態(tài)難改變顆粒越大越明顯還是越小越明顯？影響因素1—顆粒大小布朗運(yùn)動(dòng)受什么因素的影響？懸浮在液體（或氣體）中的微小顆粒永不停息地?zé)o規(guī)則運(yùn)動(dòng)。2.布朗運(yùn)動(dòng)（1）布朗運(yùn)動(dòng)是固體小顆粒的運(yùn)動(dòng)，不是液體分子，也不是固體分子的運(yùn)動(dòng)（2）用光學(xué)顯微鏡觀察，肉眼看不到（3）原因：液體分子對(duì)固體小顆粒撞擊的不平衡造成的布朗運(yùn)動(dòng)（4）影響因素：溫度越高，布朗運(yùn)動(dòng)越激烈，顆粒越小，布朗運(yùn)動(dòng)越明顯。把分子永不停息地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)叫熱運(yùn)動(dòng)。3.以下關(guān)于布朗運(yùn)動(dòng)的說(shuō)法是否正確？說(shuō)明理由。（1）布朗運(yùn)動(dòng)就是分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)。（2）布朗運(yùn)動(dòng)證明，組成固體小顆粒的分子在做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)。（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(shuō)明溫度越高布朗運(yùn)動(dòng)越劇烈。（4）在顯微鏡下可以觀察到煤油中小粒灰塵的布朗運(yùn)動(dòng)，這說(shuō)明煤油分子在做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)。課堂檢測(cè)三、分子間的作用力空氣容易被壓縮氣體分子間有空隙酒精和水混合液體分子間有空隙固體的擴(kuò)散現(xiàn)象固體分子間有空隙分子間有空隙，大量分子卻能聚集在一起，這說(shuō)明什么？分子間有相互作用力1.組成物質(zhì)的分子之間存在間隙2.分子間引力和斥力的變化規(guī)律F0r縱軸表示分子間的作用力正值表示F斥橫軸表示分子間的距離負(fù)值表示F引⑴分子間引力和斥力隨分子間距的變化曲線r0F斥F引①分子間的引力和斥力都隨分子間的距離增大而減小，但斥力比引力變化更快

。②分子間的引力和斥力同時(shí)存在，實(shí)際表現(xiàn)出來(lái)的分子力是分子引力和斥力的合力（分子力）。⑵分子力隨分子間距的變化規(guī)律⑵分子力隨分子間距的變化規(guī)律①當(dāng)r=r0時(shí)，F(xiàn)引＝F斥，分子力F分＝0，分子處于平衡狀態(tài)。④當(dāng)r＞10r0（10-9m）時(shí)，分子力等于0。②當(dāng)r＜r0時(shí)，F(xiàn)斥＞F引，表現(xiàn)為斥力。隨r的減小，分子力增大。③當(dāng)r＞r0時(shí)，F(xiàn)斥＜F引，分子力表現(xiàn)為引力。隨r的增加，分子力先增大后減小。0FF斥F引F分rr010r0例1關(guān)于分子間相互作用力的以下說(shuō)法中，正確的是（）A．當(dāng)分子間的距離r=r0時(shí)，分子力為零，說(shuō)明此時(shí)分子間既不存在引力，也不存在斥力。B．分子力隨分子間的距離r的變化而變化，當(dāng)r＞r0時(shí)，分子間的引力和斥力都增大，但引力比斥力增加得快，故分子力表現(xiàn)為引力。C．當(dāng)分子間的距離r＜r0時(shí)，分子間的引力和斥力都增大，但斥力比引力增加得快，故分子力表現(xiàn)為斥力。D．當(dāng)分子間的距離r＞10-9m時(shí)，分子間的作用力可以忽略不計(jì)。CD例2右圖為分子力隨分子間距離變化圖像，甲分子固定于坐標(biāo)原點(diǎn)O，乙分子從a點(diǎn)釋放，在分子力的作用下靠近甲。圖中b點(diǎn)是引力最大

處，d點(diǎn)是分子靠得最近處，則乙分子速度最大處可能是()A．a(chǎn)點(diǎn)B．b點(diǎn)C．c點(diǎn)D．d點(diǎn)C1.分子動(dòng)理論的內(nèi)容：①物體是由大量分子組成的②分子在做永不停息的無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)③分子間存在著相互作用的引力和斥力把物質(zhì)的熱學(xué)性質(zhì)和規(guī)律看作微觀粒子熱運(yùn)動(dòng)的宏觀表現(xiàn)。2.從總體來(lái)看，大量分子的運(yùn)動(dòng)卻有一定的規(guī)律，這種規(guī)律叫做統(tǒng)計(jì)規(guī)律。物體是由大量分子組成，這些分子沒有統(tǒng)一運(yùn)動(dòng)步調(diào)，對(duì)于單個(gè)的分子而言，分子運(yùn)動(dòng)方向和速率大小都具有偶然性，但是對(duì)于大量的分子卻表現(xiàn)出規(guī)律性。這種由大量偶然事件的整體表現(xiàn)出來(lái)的規(guī)律，叫做統(tǒng)計(jì)規(guī)律。如本章第3節(jié)我們將研究分子運(yùn)動(dòng)速率的分布規(guī)律（統(tǒng)計(jì)規(guī)律）。四.分子動(dòng)理論一、分子動(dòng)能分子不停地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，那么，像一切運(yùn)動(dòng)著的物體一樣，做熱運(yùn)動(dòng)的分子也具有動(dòng)能，這就是分子動(dòng)能。1.分子平均動(dòng)能：所有分子的動(dòng)能的平均值決定因素：溫度（溫度升高分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能增加）2.分子總動(dòng)能：分子平均動(dòng)能與分子數(shù)乘積決定因素：溫度、物質(zhì)的量溫度是分子熱運(yùn)動(dòng)平均動(dòng)能的唯一標(biāo)志。ABFF、分子間存在著相互作用力，分子間的作用力所做的功與路徑無(wú)關(guān)，分子勢(shì)能的大小由分子間的相對(duì)位置決定。二.分子勢(shì)能推導(dǎo)分子勢(shì)能與相對(duì)位置的關(guān)系：規(guī)定無(wú)窮遠(yuǎn)處分子勢(shì)能為0：無(wú)窮遠(yuǎn)處——r0：分子力做正功，勢(shì)能減小r0——A：分子力做負(fù)功