高中物理選修 分子動(dòng)理論

1、高中物理選修 分子動(dòng)理論課件第1頁，共33頁，2022年，5月20日，10點(diǎn)17分，星期四內(nèi)容要求物質(zhì)是由大量分子組成的，分子的熱運(yùn)動(dòng)、布朗運(yùn)動(dòng).分子間的相互作用力分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能，溫度是物體的熱運(yùn)動(dòng)平均動(dòng)能的標(biāo)志，物體分子間的相互作用勢能，物體的內(nèi)能做功和熱傳遞是改變物體內(nèi)能的兩種方式，熱量、能量守恒定律熱力學(xué)第一定律熱力學(xué)第二定律永動(dòng)機(jī)不可能絕對零度不可達(dá)到(熱力學(xué)第三定律)能源的開發(fā)和利用，能源的利用與環(huán)境保護(hù)氣體的狀態(tài)和狀態(tài)參量，熱力學(xué)溫度，氣體分子運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，氣體壓強(qiáng)的微觀意義第2頁，共33頁，2022年，5月20日，10點(diǎn)17分，星期四分子動(dòng)理論物質(zhì)是由大量分子組成的分子做永不停息

2、 的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)分子間存在著斥力和引力分子的體積很小-直徑數(shù)量級(jí)是10-10米分子間有空隙阿伏加德羅常數(shù)6.01023mol-1，是聯(lián)系微觀量和宏觀量的橋梁.油膜法測分子直徑 d=V/S第3頁，共33頁，2022年，5月20日，10點(diǎn)17分，星期四 例1.一滴露水的體積大約是6.010-7cm3, 它含有多少個(gè)水分子? 如果一只極小的蟲子來喝水, 每分鐘喝進(jìn)6.0107個(gè)水分子, 需要多長時(shí)間才能喝完這滴露水.解：露水的質(zhì)量m= 6.010-7 10-6m3 103kg/m3 = 6 10-10kg 含有的分子數(shù)nn= (6 10-10 /1 8 10 -3 ) 6.02 1023=2 1016

3、t= 2 1016/ 6.0107= 3.3108 min = 630年第4頁，共33頁，2022年，5月20日，10點(diǎn)17分，星期四例2 、將1cm3 的油酸溶于酒精，制成 200 cm3 的油酸酒精溶液，已知 1 cm3 溶液有50 滴，現(xiàn)取1 滴油酸酒精溶液滴在水面上，隨著酒精溶于水，油酸在水面上形成一單分子薄層，已測出這一薄層的面積為 0.2 m2 。由此可估測出油酸分子的直徑為 多少？ 解：V=1/50 1/200 10-6m3=10-10m3d=V/S= 10-10/0.2=5.0 10-10m第5頁，共33頁，2022年，5月20日，10點(diǎn)17分，星期四分子動(dòng)理論物質(zhì)是由大量 分

4、子組成的分子做永不停息的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)分子間存在著斥力和引力擴(kuò)散現(xiàn)象布朗運(yùn)動(dòng)懸浮在液體(或氣體)中小顆粒的無規(guī)則運(yùn)動(dòng).原因：小顆粒受周圍液 體(氣體)分子撞擊不 平衡的無規(guī)則性.布朗運(yùn)動(dòng)是分子熱運(yùn)動(dòng)的有力實(shí)驗(yàn)證明，但兩者又有本質(zhì)區(qū)別.第6頁，共33頁，2022年，5月20日，10點(diǎn)17分，星期四 1. 以下說法中錯(cuò)誤的是 ( ).(A)布朗運(yùn)動(dòng)就是液體分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)(B)布朗運(yùn)動(dòng)就是花粉分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)(C) 兩個(gè)分子間的距離減小時(shí)分子力也一定隨著減小(D)兩個(gè)分子間的作用力總表現(xiàn)為吸引力(E)布朗運(yùn)動(dòng)說明液體分子在不斷地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)A B C D返回第7頁，共33頁，2022年，5月20日，1

5、0點(diǎn)17分，星期四分子動(dòng)理論物質(zhì)是由大量 分子組成的分子做永不停息 的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)分子間存在著斥力和引力分子間同時(shí)存在著相互作用的引力和斥力，其合力叫分子力分子間的引力和斥力都隨著分子間的距離增大而減小，隨著分子間的距離減小而增大，但斥力比引力變化更快分子作用力與分子間距離的關(guān)系第8頁，共33頁，2022年，5月20日，10點(diǎn)17分，星期四 r=r0 時(shí) f引=f斥 分子力 F=0 rr0 時(shí) f引r0 時(shí) f引f斥 分子力表現(xiàn)為引力 r10r0 時(shí)f引、 f斥迅速減為0，分子力F=0第9頁，共33頁，2022年，5月20日，10點(diǎn)17分，星期四r=r0 時(shí) f引=f斥 分子力 F=0,對外不表

6、現(xiàn)分子力rr0 時(shí) f引f斥 分子力表現(xiàn)為引力rr0 時(shí) f引f斥 分子力表現(xiàn)為斥力返回第10頁，共33頁，2022年，5月20日，10點(diǎn)17分，星期四3. a. 將兩塊接口磨光的鉛壓緊以后能接在一起 現(xiàn)象說明 ；分子之間有引力b.固體和液體很難被壓縮的現(xiàn)象 說明 ；分子之間有 斥力c.酒精和水混合以后體積縮小的現(xiàn)象 說明 ；分子 間有空隙d.布朗運(yùn)動(dòng)說明 .大量分子在不停的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)著返回第11頁，共33頁，2022年，5月20日，10點(diǎn)17分，星期四 例8. 當(dāng)兩個(gè)分子之間的距離為r0時(shí),正好處于平衡狀態(tài),下面關(guān)于分子間相互作用的引力和斥力的各說法中,正確的是( ).(A)兩分子間的距離小

7、于r0時(shí),它們之間只有斥力 作用(B)兩分子間的距離小于r0時(shí),它們之間只有引力 作用(C)兩分子之間的距離小于r0時(shí),它們之間既有引 力又有斥力的作用,而且斥力大于引力(D)兩分子之間的距離等于2r0時(shí),它們之間既有 引力又有斥力的作用,而且引力大于斥力C D返回第12頁，共33頁，2022年，5月20日，10點(diǎn)17分，星期四 例9. 分子間同時(shí)存在著引力和斥力，若分子間的引力和斥力隨分子間的距離r的變化規(guī)律分別為f引=b/ra ，f斥 =d/rc ，分子力表現(xiàn)為斥力時(shí)，必須滿足的條件是什么？解：設(shè)f引=f斥 b/ra = d/rc ra / rc =b/d ra-c =b/d 分子力表現(xiàn)為

8、斥力 返回第13頁，共33頁，2022年，5月20日，10點(diǎn)17分，星期四計(jì)算物質(zhì)所含的分子數(shù)微觀量（分子的質(zhì)量m、分子的體積v1、分子的直徑）宏觀量（物質(zhì)的體積V、物質(zhì)的質(zhì)量M、物質(zhì)的密度、 摩爾質(zhì)量Mmol 、摩爾體積V mol ）阿伏加德羅常數(shù)是聯(lián)系微觀量和宏觀量的橋梁計(jì)算分子的質(zhì)量 m=Mmol / NA=Vmol / NA計(jì)算分子的體積V1=V mol / NA= Mmol / NA（僅適用于固體、液體，不適用于氣體）例12 13 96全國 15 16 17返回第14頁，共33頁，2022年，5月20日，10點(diǎn)17分，星期四 例12. 阿伏伽德羅常數(shù)是N/mol,銅的摩爾質(zhì)量為Mkg

9、/mol,銅的密度是kg/m3,那么以下說法正確的是( ).(A) 1kg銅所含原子的數(shù)目是N(B) 1m3銅所含原子的數(shù)目是N/M(C) 1個(gè)銅原子的質(zhì)量是/N kg(D) 1個(gè)銅原子占有的體積是M/N m3 B D返回第15頁，共33頁，2022年，5月20日，10點(diǎn)17分，星期四第16頁，共33頁，2022年，5月20日，10點(diǎn)17分，星期四 例13. 對于液體和固體來說,如果采用M表示摩爾質(zhì)量,m表示分子質(zhì)量,表示物質(zhì)密度,V表示摩爾體積,v表示分子體積,N表示阿伏加德羅常數(shù),那么反映這些量之間關(guān)系的下列各式中,正確的是 ( )B C D若對氣體，正確的是 （ ）C D返回第17頁，共

10、33頁，2022年，5月20日，10點(diǎn)17分，星期四 只要知道下列哪一組物理量,就可以估算出氣體中分子間的平均距離( ).(A)阿伏伽德羅常數(shù)、該氣體的摩爾質(zhì)量和質(zhì)量(B) 阿伏伽德羅常數(shù)、該氣體的摩爾質(zhì)量和密度(C) 阿伏伽德羅常數(shù)、該氣體的摩爾質(zhì)量和體積(D)該氣體的密度、體積和摩爾質(zhì)量 B 返回96全國第18頁，共33頁，2022年，5月20日，10點(diǎn)17分，星期四 例15. 試估算標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體分子的距離為多少m? (取1位有效數(shù)字）解：標(biāo)準(zhǔn)狀況下1mol氣體的體積V=22.4Ld=V1/3= (3.7210 -23 10 -3)1/3 =310 -9m假使每個(gè)分子占有的體積為立方體每

11、個(gè)分子占有的體積為V1=22.4/ 6.0210 23 =3.7210 -23L1mol氣體的分子數(shù)N=6.0210 23返回第19頁，共33頁，2022年，5月20日，10點(diǎn)17分，星期四 例16. 已知銅的密度是8.9103kg/m3, 銅的原子量是63.5, 體積是4.5cm3的銅塊中含有多少個(gè)銅原子?解：銅的質(zhì)量 m=V = 8.9103kg/m3 4.5 10-6m3 =40.0510 -3kgn= 40.0510 -3/63.510 -3=0.63molN=0.636.021023= 3.81023個(gè)返回第20頁，共33頁，2022年，5月20日，10點(diǎn)17分，星期四第21頁，共3

12、3頁，2022年，5月20日，10點(diǎn)17分，星期四 例17. 已知水的密度=1.0103 kg/m3,水的摩爾質(zhì)量=1.810 2kg/mol ，求：1cm3的水中有多少個(gè)水分子?估算一下一個(gè)水分子的線度有多大？解：水的摩爾體積 V mol=M mol / = 1.810 2/103 =1.810 - 5 m3/mol =18 c m3/mol1cm3 水的分子數(shù) n為n=NA/ V mol=6.021023 / 18=3.31022個(gè)每個(gè)分子體積V1=1/n=310-23 c m33.910-10 m返回第22頁，共33頁，2022年，5月20日，10點(diǎn)17分，星期四第23頁，共33頁，2022年，5月20日，10點(diǎn)17分，星期四分子動(dòng)理論物質(zhì)是由大量 分子組成的分子做永不停息 的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)分子間存在著斥力和引力第24頁，共33頁，2022年，5月20日，10點(diǎn)17分，星期四分子動(dòng)理論物質(zhì)是由大量 分子組成的分子做永不停息 的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)分子間存在著斥力和引力第25頁，共33頁，2022年，5月20日，10點(diǎn)17分，星期四第26頁，共33頁，2022年，5月20日，10點(diǎn)17分，星期四第27頁，共33頁，2022年，5月20日，1