分子動理論的基本內容+高二下學期物理人教版（2019）選擇性必修第三冊+

熱學簡介

1、以大量觀察和實驗得出的規(guī)律為基礎，根據(jù)能量轉化觀點來研究熱現(xiàn)象-----建立熱學宏觀理論（熱力學）

2、以物質結構為基礎，即從組成物質的粒子的運動和它們的相互作用出發(fā)，借助微觀模型，應用統(tǒng)計方法-----建立起熱學微觀理論（統(tǒng)計物理）熱現(xiàn)象往往緣于物質的內部結構。因此，研究物質的內部結構有著非常重要的意義。物質由什么組成？第一章分子動理論1.1分子動理論的基本內容初中時我們已經大致學習過分子動理論的相關觀點分子動理論分子動理論的基本觀點①物質是由大量分子組成的②分子永不停息地做無規(guī)則運動③分子之間存在著相互作用力在物理熱學中，由于原子、離子或分子做熱運動時遵從相同的規(guī)律，所以統(tǒng)稱為分子現(xiàn)代科技與理論證實原子原子核核外電子質子中子不同狀態(tài)下的粒子金屬---原子鹽類---離子有機物---分子在熱學中統(tǒng)稱為分子一、物體是由大量分子組成的石墨表面原子放大上億倍的蛋白質分子結構利用納米技術排列鐵原子硅片表面原子蘋果地球VS分子直徑1CM的小球VS分子到底有多大？組成物質的分子是很小的，不但用肉眼不能直接看到它們，就是用光學顯微鏡也看不到它們。那怎么才能看到分子呢？1982年用掃描隧道顯微鏡（能放大幾億倍?。?人類才觀測到物質表面原子的排列。一、分子的大小德國賓尼希和瑞士羅雷爾共獲1986年諾貝爾物理學獎一片葉子分子的大小放大6倍放大700倍放大4000倍放大20000倍放大50000000倍掃描隧道顯微鏡拍攝的石墨表面原子排布圖圖中每一個亮斑都是一個碳原子掃描隧道顯微鏡一、物體是由大量分子組成的1.分子

研究熱學運動性質和規(guī)律時，將分子、原子、離子等微粒統(tǒng)稱為分子。2.分子的簡化模型固體、液體的單個分子→球體模型dddd小球緊密排列在一起，忽略小球間的空隙分子直徑分子體積一、物體是由大量分子組成的1.分子

研究熱學運動性質和規(guī)律時，將分子、原子、離子等微粒統(tǒng)稱為分子。2.分子的簡化模型單個氣體分子和其占有的空間→立方體模型氣體分子位于每個立方體的中心，立方體的邊長等于分子間的平均距離ddd氣體分子間的平均距離分子體積一、物體是由大量分子組成的3.阿伏加德羅常數(shù)

NA（1）定義：1mol的任何物質都含有相同的粒子數(shù)（2）數(shù)值：NA＝6.02×1023mol-1（3）意義：微觀世界的重要常數(shù)，聯(lián)系微觀物理量和宏觀物理量的橋梁微觀量m0—分子質量V0—分子體積d—分子直徑V0—物體體積Vmol—摩爾體積m0—物體質量mmol—摩爾質量ρ—物體密度宏觀量固體和液體：分子體積氣體：每個分子所占據(jù)空間的體積一、物體是由大量分子組成的分子數(shù)量：3.阿伏加德羅常數(shù)

NA（1）定義：1mol的任何物質都含有相同的粒子數(shù)（2）數(shù)值：NA＝6.02×1023mol-1（3）意義：微觀世界的重要常數(shù)，聯(lián)系微觀物理量和宏觀物理量的橋梁一般分子的質量的數(shù)量級為10-26kg二、分子熱運動1.擴散現(xiàn)象二、分子熱運動1.擴散現(xiàn)象（1）定義：不同物質相互接觸時能夠彼此進入對方的現(xiàn)象，叫做擴散現(xiàn)象。（2）產生原因：物質分子的無規(guī)則運動

直接證明組成物質的分子在不停運動（3）意義：二、分子熱運動1.擴散現(xiàn)象（4）特點①氣態(tài)、液液、固態(tài)的物質都能發(fā)生擴散現(xiàn)象。②

溫度越高，擴散現(xiàn)象越明顯。③

濃度大處向濃度小處擴散，且受“已進入對方”的分子濃度限制，當進入對方的分子濃度較低時，擴散現(xiàn)象較為明顯。（5）應用：在純凈半導體材料中摻入其他元素。二、分子熱運動2.布朗運動每隔30s記下三顆微粒運動的位置，用折線分別依次連接這些點是否為炭粒的運動徑跡？是否為水分子的運動徑跡？能否預測下一時刻的位置？顯微鏡下的微粒二、分子熱運動2.布朗運動（1）定義：懸浮在液體（或氣體）中的微小顆粒永不停息地無規(guī)則運動。（2）特點①布朗運動永不停息。②微粒越小，布朗運動越明顯。③在任何溫度下都會發(fā)生，溫度越高，布朗運動越明顯。（3）產生原因：大量液體（或氣體）分子對懸浮微粒撞擊作用的不平衡（4）意義：間接反映液體（或氣體）分子運動的無規(guī)則性宏觀顆粒二、分子熱運動2.布朗運動顆粒越大：瞬間與微粒撞擊的液體分子數(shù)目越多，受力越易平衡

質量越大，慣性越大，運動狀態(tài)越難改變顆粒越小：瞬間與微粒撞擊的液體分子數(shù)目越少，受力越不易平衡

質量越小，慣性越小，運動狀態(tài)越易改變（5）影響因素：①

顆粒大小

②

溫度二、分子熱運動2.布朗運動（5）影響因素：①

顆粒大小

②

溫度顆粒越小溫度越高瞬間與微粒撞擊的液體分子越少受力的不平衡性越明顯液體分子運動越激烈布朗運動越明顯撞擊微粒的頻率和強度越高二、分子熱運動3.熱運動（1）定義：分子永不停息地做無規(guī)則運動，稱作熱運動。（2）特點：溫度越高，熱運動越劇烈布朗運動熱運動擴散現(xiàn)象宏觀體現(xiàn)微觀本質間接反映直接反映三、分子間的作用力向A、B兩個量筒中分別倒入50ml的水和酒精，然后再將A量筒中的水倒入B量筒中，觀察混合后液體的體積，會發(fā)生什么現(xiàn)象？總體積變小，說明液體分子間存在空隙三、分子間的作用力金鉛塊擴散氣體易壓縮總體積變小固體和液體分子的間隙較小氣體分子的間隙較大分子間存在相互作用力能聚集在一起組成物質的分子之間存在間隙三、分子間的作用力三、分子間的作用力三、分子間的作用力拉伸物體需要用力分子間存在引力把兩塊純凈的鉛壓緊，兩塊鉛就合在一起。壓縮物體需要用力分子間存在斥力固體和液體的體積很難被壓縮分子間同時存在引力和斥力三、分子間的作用力——變化規(guī)律②

同時存在，實際表現(xiàn)出來的分子力是分子引力和斥力的合力，稱為分子力。①均隨分子間的距離增大而減小，但斥力比引力變化更快。分子間作用力是由帶正電的原子核與帶負電的電子之間的相互作用引起的。1.分子間的引力和斥力F0r

分子間的作用力F>0：表現(xiàn)為斥力分子間的距離F<0：表現(xiàn)為引力r0F斥F引三、分子間的作用力——變化規(guī)律F0r

分子間的作用力F>0：表現(xiàn)為斥力分子間的距離F<0：表現(xiàn)為引力r0F斥F引2.分子力的變化規(guī)律r＜r0：F斥＞F引，分子力表現(xiàn)為斥力。

隨r減小，分子力增大。r=r0=10-10m：F引＝F斥，分子力F分＝0

分子處于平衡狀態(tài)r＞10r0：分子力等于0r＞r0：F斥＜F引，分子力表現(xiàn)為引力。

隨r

增加，分子力先增大后減小。四、分子動理論總體來看，大量分子的運動都有一定規(guī)律。①

物體是由大量分子組成的②

分子在永不停息地做無規(guī)則熱運動③

分子之間存在相互作用力物體由大量分子組成，這些分子沒有統(tǒng)一的運動步調，對于單個的分子而言，分子的運動方向和速率大小具有偶然性，但對于大量分子，則表現(xiàn)出規(guī)律性。這種由大量偶然事件的整體表現(xiàn)出來的規(guī)律，叫做統(tǒng)計規(guī)律。分子動理論：將物質的熱學性質和規(guī)律看作微觀粒子熱運動的宏觀表現(xiàn)。四、分子動理論分子動理論：將物質的熱學性質和規(guī)律看作微觀粒子熱運動的宏觀表現(xiàn)。熱現(xiàn)象的宏觀理論：研究熱現(xiàn)象一般規(guī)律，不涉及熱現(xiàn)象微觀解釋【熱力學】熱現(xiàn)象的微觀理論：從分子動理論的角度來研究宏觀熱現(xiàn)象的規(guī)律【統(tǒng)計物理學】1、一個分子的體積：2、1mol水中所含的水分子數(shù)：

阿伏加德羅常數(shù):NA=6.02×1023mol-1

這個數(shù)特別巨大：1mol水的的質量是18×10-3Kg，也就相當我們喝一口水的質量，如果全世界60億人同時來數(shù)這些水分子，每人1秒鐘數(shù)一個，300萬年也數(shù)不完。思考與討論

以水分子為例，知道了分子的大小，不難估算阿伏加德羅常數(shù)1、已知每個水分子的直徑是4×10-10m，每個水分子的體積約為多少?2、我們還知道水的摩爾體積是1.8×10-5m3/mol。如果水分子是ー個接一個地列的，那么1mol水所含的水分子數(shù)是多少?把你的估算結果與化學課本中的伏加羅常數(shù)相比較。例1.（多選）下列四種現(xiàn)象，屬于擴散現(xiàn)象的是（）

A.雨后的天空中懸浮許多小水滴

B.海綿吸水

C.在一杯開水中放幾粒鹽，整杯水很快變咸了

D.把一塊煤貼在白墻上，幾年后鏟下煤后發(fā)現(xiàn)墻中有煤

CD例2.對以下物理現(xiàn)象的正確分析是（）

①從射來的陽光中，可以看到空氣中的微粒在上下飛舞

②上升的水蒸氣的運動

③用顯微鏡觀察懸浮在水中的小炭粒，小炭粒不停地做無規(guī)則運動

④向一杯清水中滴入幾滴紅墨水，紅墨水向周圍運動．

A．①②③屬于布朗運動B．只有④屬于布朗運動

C．只有③屬于布朗運動D．以上說法均不對C例4、有兩個分子