【物理】分子动理论的基本内容 课件-2023-2024学年高二下学期人教版（2019）选择性必修第三册

分子动理论的基本内容02分子热运动分子动理论问题情境经过很长一段探索历程之后，人们逐渐认识到，这种运动是自然界中普遍存在的一种运动形式——热运动。问题：为什么能够闻到沁人心脾的桂花香呢？热学是研究物质热运动规律及其应用的一门学科，是物理学的一个重要组成部分。物体是由大量分子组成的1.分子研究物质的化学性质：组成物质的微粒是分子、原子或者离子⑴定义：研究物体的热运动性质和规律：组成物体的微粒统称为分子格尔德·宾宁海因里希1981年由格尔德·宾宁及海因里希·罗雷尔在IBM位于瑞士苏黎世的苏黎世实验室发明，两位发明者因此与恩斯特·鲁斯卡分享1986年诺贝尔物理学奖扫描隧道显微镜亦称为“扫描穿隧式显微镜”、“隧道扫描显微镜”，是一种利用量子理论中的隧道效应探测物质表面结构的仪器。我国科学家用扫描隧道显微镜拍摄的石墨表面原子的排布图图中的每个亮斑都是一个碳原子

DNA分子结构图氯化钠晶体结构图显微镜下的远古细胞物体是由大量分子组成的放大上亿倍的蛋白质分子结构模型利用纳米技术把铁原子排成“师”字扫瞄隧道显微镜下的硅片表面原子的图像物体是由大量分子组成的2.分子的大小(1)极其微小：肉眼、光显微均不可见。扫描隧道显微镜可见单个分子或原子。(2)可用实验测量：分子看成小球，直径数量级10－10m把地球的大小与一个苹果的大小相比，那就相当于将直径为1cm的球与分子相比物体是由大量分子组成的油酸分子分子的简化模型把分子看做小球3.分子模型把固体和液体的单个分子可看成是一个小球两种模型把气体单个分子和其占有的空间当作一个小立方体，气体分子位于每个立方体的中心（近似处理方法）物体是由大量分子组成的①固体、液体小球模型

dddd计算固液体分子大小时，作为一个近似的物理模型，一般可把分子看成是一小球，小球紧密排列在一起（忽略小球间的空隙）。则：分子的直径②气体立方体模型立方体模型：计算气体分子大小时，把每个分子和其占有的空间当作一个小立方体，气体分子位于每个立方体中心，这个小立方体的边长等于分子间的平均距离.即：气体分子间的平均距离物体是由大量分子组成的4.阿伏加德罗常数⑵数值：1mol的任何物质都含有相同的粒子数是微观世界的一个重要常数，是联系微观物理量和宏观物理量的桥梁⑶意义：⑴定义：NA＝6.02×1023mol－1微观宏观NA桥梁分子体积V0分子直径d分子质量m0物体的体积V0、摩尔体积Vm物质的质量m、摩尔质量M、物质的密度ρNA分子质量：分子体积：（气体分子除外）分子数量：宏观量微观量宏观量微观量02分子热运动分子动理论二、分子热运动1.扩散现象不同物质相互接触时能够彼此进入对方的现象。1）定义：溴蒸汽的扩散3）原因：2）特点①物质处于气态、液液、固态都能够发生扩散现象。②温度越高，扩散现象越明显。③浓度大处向浓度小处扩散，且受“已进入对方”的分子浓度的限制，当进入对方的分子浓度较低时，扩散现象较为明显。直接证明组成物质的分子在不停地运动着。分子无规则运动产生的。4）意义：5）应用：在纯净半导体材料中掺入其他元素。2.布朗运动实验观察花粉颗粒的运动

每隔30s记下它们花粉颗粒的位置，用折线分别依次连接这些点，如图所示:1）图中折线是否为花粉的运动径迹？是否为水分子的运动径迹？2）能否预测花粉颗粒下一时刻的位置？不是花粉运动轨迹，也不是水分子的运动径迹，是花粉位置的连线。1）布朗运动：悬浮在液体（或气体）中的微小颗粒永不停息地无规则运动。2）特点①布朗运动永不停息。②微粒越小，布朗运动越明显。③在任何温度下都会发生，温度越高，布朗运动越明显。宏观颗粒3）原因：大量液体(或气体)分子对悬浮微粒撞击作用的不平衡性造成的。间接地反映了液体(或气体)分子运动的无规则性。4)意义：布朗运动的影响因素：颗粒的大小和温度525045颗粒越小每一瞬间受到液体分子撞击的数目少受力极易不平衡颗粒越大同时跟它撞击的分子数多受力的平均效果互相平衡质量大，惯性大运动状态难改变颗粒越大越明显还是越小越明显？影响因素—颗粒大小布朗运动跟什么因素有关？颗粒小温度高瞬间与微粒撞击的分子数越少撞击作用的的不平衡性越明显液体分子运动越激烈布朗运动越明显对布朗微粒撞击频率和强度越高综上：颗粒越小，布朗运动越明显；温度越高，布朗运动越明显布朗运动扩散现象区别固体颗粒足够小，悬浮在气体或液体中.两种不同物质相互接触，彼此进入对方.温度高低，颗粒大小.温度高低，物质的密度差，溶液的浓度差.是液体或气体分子无规则运动的反映.是物质分子的无规则运动.联系布朗运动与扩散现象的区别与联系

扩散现象是分子运动的直接证明；布朗运动间接证明了液体分子的无规则运动。把分子永不停息地做无规则运动叫热运动。温度越高，热运动越激烈①布朗运动是热运动的宏观体现，热运动是布朗运动的微观本质.②布朗运动是热运动的间接反映，扩散现象是热运动的直接反映.1）定义：3）说明2）特点：热运动永不停息无规则03分子间的作用力分子动理论分子间的作用力分子间存在着间隙分子间的作用力拉伸物体需要用力.引力作用把两块纯净的铅压紧，两块铅就合在一起。压缩物体要用力斥力作用固体和液体的体积很难被压缩综上所述：分子间引力和斥力是同时存在的！分子间的作用力F0r纵轴表示分子间的作用力正值表示F斥横轴表示分子间的距离负值表示F引⑴分子间引力和斥力随分子间距的变化曲线r0F斥F引①分子间的引力和斥力都随分子间的距离增大而减小，但斥力比引力变化更快

。②分子间的引力和斥力同时存在，实际表现出来的分子力是分子引力和斥力的合力（分子力）。分子间的作用力分子力随分子间距的变化规律0FF斥F引F分rr0①当r=r0=10-10m时，F引＝F斥，分子力F分＝0，分子处于平衡状态。②当r＞r0时，F斥＜F引，分子力表现为引力。随r

的增加，分子力先增大后减小。③当r＜r0时，F斥＞F引，分子力表现为斥力。随r的减小，分子力增大。④当r＞10r0（10-9m）时，分子力等于0。10r0

分子间作用力是带正电的原子核和带负电的电子的相互作用引起的。分子动理论我们已经知道：物体是由大量分子组成的，分子在做永不停息的无规则运动，分子之间存在着相互作用力。这就是分子动理论的基本内容。在热学研究中常常以这样的基本内容为出发点，把物质的热学性质和规律看作微观粒子热运动的宏观表现。这样建立的理论叫作分子动理论由于分子热运动是无规则的，所以，对于任何一个分子而言，在每一时刻沿什么方向运动，以及运动的速率等都具有偶然性；但是对于大量分子的整体而言，它们的运动却表现出规律性。在本章第3节我们将研究分子运动速率的分布规律。典例：（多选）图中实线为分子力随两分子间距离的变化图像，虚线Ⅰ为分子间的斥力随两分子间距离的变化图像，虚线Ⅱ为分子间的引力随两分子间距离的变化图像，据此可知（）A．分子间同时存在相互作用的引力和斥力B．分子间的引力和斥力都随分子间距离的增大而减小C．当两分子间的距离为r0时，分子间的引力和斥力都为零D．当两分子间的距离大于r0时，分子力随分子间距离的增大不发生改变AB典例：