技术物理上册（第三版）６－１分子热运动 物态学习课件

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分子热运动现象与思考物质由大量分子组成分子的热运动分子间的相互作用分子动理论的基本论点固体、液体、液晶和气体现象与思考在一杯清水中轻轻滴入几滴红墨水，尽管没有摇晃或搅拌，但不用多久我们就会发现，整杯水都变红了。把酒精和水混合在一起，细心的同学会发现混合后的体积总是小于混合前二者的体积之和。诸如此类的现象都与分子的热运动有关。那么，什么是分子热运动，分子热运动都遵循哪些规律呢？一、物质由大量分子组成1.构成物质的分子的概念构成物质的微粒是多种多样的，或是原子（如金属），或是离子（如盐类），或是分子（如有机物）。为了简化，这里把它们统称为分子。2.分子的大小（2）分子大小的数量级：10–10m（1）粗略测定分子大小的方法：单分子油膜法3.分子间存在着间隙图6.1-1放大

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亿倍的水分子示意图图6.1-1酒精和水混合后总体积缩小二、分子的热运动1.扩散现象

（1）定义：不同物质相互接触时可以彼此进入到对方中去，这种现象就是扩散现象。

（2）说明：扩散现象说明了各种物质的分子都在不停地运动着。2.布朗运动显微镜下观察布朗运动（动画）3.布朗运动的路线图6.1-3布朗运动的路线是无规则的4.说明（1）做布朗运动的微粒虽然不是分子，但它的无规则运动是分子的无规则运动引起的，而永无休止的布朗运动又证明了分子的运动是永不停息的。

（2）分子的无规则运动与温度有关，温度越高，分子运动越激烈。所以，我们把大量分子的无规则运动称为分子热运动。

（3）分子热运动与宏观物体的机械运动的根本区别就在于它的无规则性。

三、分子间的相互作用

（1）当r=r0（约为10–10m）时，F引

=F斥

，分子处于平衡状态。

（2）当r<r0

时，F斥

>F引，分子力表现为斥力。（3）当r>r0时，F引

>F斥，分子力表现为引力。物质分子间不但存在着相互吸引力，也存在着相互排斥力，分子间引力和斥力同时存在。引力和斥力的大小与分子间距离r有关。（4）当r>10r0时，分子力十分微弱，可以忽略。四、分子动理论的基本论点1.一切物体都是由大量的分子所组成的。2.分子间有间隙并有相互作用力。3.分子总是永不停息地、无规则地运动着。五、固体、液体、液晶和气体1.固体固体可以分为晶体、非晶体和准晶体三类（1）晶体

①晶体在外表上具有明显的几何形状。例如，食盐晶体外形是立方体，明矾晶体的外形是八面体。②晶体的物理性质为各向异性。晶体内部不同方向上排列方式的差异决定了晶体的物理性质与方向有关，这种性质称为各向异性。晶体的各向异性和非晶态的各向同性③晶体有单晶体和多晶体之分。晶体的各向异性与非晶体的各向同性（视频）（2）非晶体

①组成非晶体物质的原子或分子没有固定的点阵，因此没有规则的外形。

②非晶体在熔化过程中没有一定的的温度，它的物理性质也与方向无关，这种特性称为各向同性（视频）晶体的各向异性和非晶体的各向同性（3）准晶体准晶体是金属的互化物，具有凸多面体规则外形，其原子排列不像非晶体那样完全无序，但又不具有晶体所具有的平移周期性。2.液体

（1）液体具有一定的体积，不易被压缩。

（2）液体没有一定的形状，容易流动。

（3）液面的各部分之间的相互吸引力称为液体的表面张力，液体的表面张力使液面具有收缩的趋势。神舟十号里的水膜实验（视频）（2）应用：液晶对外界因素极为敏感，只需很小的能量就能使它的排列发生明显的变化，因而被广泛应用于电子、航空、生命科学等现代科学技术中。如图6.2-1和图6.2-2。3.液晶

（1）定义：介于固态与液态之间特殊的过渡性物质状态，既具有流体的流动性又具有晶体的各向异性，这种过渡状态的物质称为液态晶体，简称液晶。图6.2-1大屏幕液晶显示系统图6.2-2液晶彩色显示屏气体分子的结构（动画）4.气体

（1）气体分子间距离较大，作用力几乎为零。

（2）气体没有一定的体积和形状。练习

1.物质是由

组成的，1L酒精和1L水混合液的体积小于2L，这证明了分子间

。分子有空隙

2.分子的

使分子趋于扩散；分子间的

使分子聚集在一起；分子间的

使分子保持一段距离。物态就与这三个因素有关。无规则的热运动引力斥力

3.为什么布朗微粒越小，它的布朗运动越显著，而较大的悬浮颗粒不做布朗运动？

答：悬浮在液体中的微粒越小，来自四面八方的液体分子的撞击作用就越不平衡，布朗运动就越显著。

4.晶体在外表上具有明显的

，其物理性质为

，晶体有

晶体和

晶体之分。几何形状各向异性单多

5.晶体和非晶体有什么不同？

答：从外形上看，晶体有规则的