《分子動理論》課件.ppt

3-3 熱學(xué) 第七章 分子動理論,分子動理論的基本內(nèi)容： 1、物質(zhì)是由大量分子組成 2、分子永不停息的做無規(guī)則熱運(yùn)動 3、分子間存在著相互作用的引力和斥力,一、分子的大小,放大上億倍的蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)模型,7.1 物體是由大量分子組成的,1分子大小的估測單分子油膜法,單分子油膜法粗測分子直徑的原理，類似于取一定量的小米，測出它的體積V，然后把它平攤在桌面上，上下不重疊，一粒緊挨一粒，量出這些米粒占據(jù)桌面的面積S，從而計(jì)算出米粒的直徑,如何得知油酸體積？,如何得知油膜面積？,用單分子油膜法測得分子直徑的數(shù)量級為,利用現(xiàn)代技術(shù)，使用不同的方法測出的分子大小并不完全相同，但數(shù)量級是一樣的，均為,注意：除一些有機(jī)物質(zhì)的大分子外，一般分子的直徑數(shù)量級為上面數(shù)值，以后無特別說明，我們就以上面數(shù)值作為分子直徑的數(shù)量級,二、阿伏加德羅常數(shù),1阿伏加德羅常數(shù)NA：1摩爾（mol）任何物質(zhì)所含的微粒數(shù)叫做阿伏加德羅常數(shù).,2阿伏加德羅常數(shù)是聯(lián)系微觀世界和宏觀世界的橋梁,微觀量的估算方法,1、固體或者液體分子的估算方法： 對固體或液體來說，分子間隙數(shù)量級遠(yuǎn)小于分子大小的數(shù)量級，所以可以近似認(rèn)為分子緊密排列，據(jù)這一理想化模型，1mol任何固體或液體都含有NA個(gè)分子，其摩爾體積Vmol可以認(rèn)為是NA個(gè)分子體積的總和。,如果把分子簡化成球體，可進(jìn)一步求出分子的直徑d,練習(xí)：課本P5 3,微觀量的估算方法,2、氣體分子間平均距離的估算： 氣體分子間的間隙不能忽略，設(shè)想氣體分子平均分布，且每個(gè)氣體分子平均占有的空間設(shè)想成一個(gè)小立方體，據(jù)這一微觀模型，氣體分子間的距離就等于小立方體的邊長L，即： （d并非分子的直徑）,練習(xí)：課本P5 4,微觀量的估算方法,3、物質(zhì)分子所含分子數(shù)的估算： 關(guān)鍵為求出分子的摩爾數(shù)，便可以利用阿佛加德羅常數(shù)求出含有的分子數(shù),課堂小結(jié),物質(zhì)是由大量分子構(gòu)成的： 1、分子很小，直徑數(shù)量級1010m （單分子油膜法測直徑） 2、分子的質(zhì)量很小，一般數(shù)量級為1026 kg 3、分子間有間隙 4、阿佛加德羅常數(shù)：NA1026mol1,（1）已知物質(zhì)的摩爾質(zhì)量MA，可求出分子質(zhì)量m0,（其中，VA為摩爾體積,為物質(zhì)的密度）,（2）已知物質(zhì)的量（摩爾數(shù)）n，可求出物體所含分子的數(shù)目N,（3）已知物質(zhì)的摩爾體積VA ，可求出分子的體積 V0,分子動理論的基本內(nèi)容： 1、物質(zhì)是由大量分子組成 2、分子永不停息的做無規(guī)則熱運(yùn)動 3、分子間存在著相互作用的引力和斥力,2 分子的熱運(yùn)動,一、擴(kuò)散現(xiàn)象,1.定義：不同物質(zhì)能夠彼此進(jìn)入對方的現(xiàn)象叫 擴(kuò)散。,2.引起擴(kuò)散的原因： 不是外界作用（例如：對流、重力作用等） 也不是化學(xué)反應(yīng)的結(jié)果。 是物質(zhì)分子永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動的原因。,氣體、液體、固體的擴(kuò)散,4.應(yīng)用：,3.擴(kuò)散快慢的影響因素：,溫度,向半導(dǎo)體中摻入其他元素、制成透析膜， 分離物質(zhì)，如人工血液透析機(jī)。 腌咸菜,二：布朗運(yùn)動,1.定義：懸浮微粒的永不停息的無規(guī)則運(yùn)動叫布朗運(yùn)動。,3.引起布朗運(yùn)動的原因： 是物質(zhì)分子永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動的原因。,2.布朗運(yùn)動的特點(diǎn)： 永不停息、無規(guī)則 微粒越小、溫度越高 布朗運(yùn)動越激烈。,二：布朗運(yùn)動,三、熱運(yùn)動,1.定義：分子永不停息的無規(guī)則運(yùn)動叫做 熱運(yùn)動。,2.特點(diǎn)：,溫度越高分子的熱運(yùn)動越激烈,1.“布朗運(yùn)動”是說明分子運(yùn)動的重要實(shí)驗(yàn)事實(shí)。則布朗運(yùn)動是指：（ ） A：液體分子的運(yùn)動； B：懸浮在液體中的固體分子的運(yùn)動； C：懸浮在液體中的固體顆粒的運(yùn)動； D：液體分子和固體分子的共同運(yùn)動；,C,C,注：布朗運(yùn)動指的是懸浮小顆粒的運(yùn)動，不是分子的 運(yùn)動。但是它的運(yùn)動間接反映了液體分子的運(yùn)動。,4、較大的顆粒不做布朗運(yùn)動是因?yàn)椋?） A、 液體分子停止運(yùn)動； B、液體溫度太低； C、跟顆粒碰撞的分子數(shù)較多，各方向的撞擊作用 平衡; D、分子沖擊力很難改變大顆粒的運(yùn)動狀態(tài),CD,5、關(guān)于布朗運(yùn)動和擴(kuò)散現(xiàn)象的說法正確的是（ ） A、布朗運(yùn)動和擴(kuò)散現(xiàn)象都能在氣體、液體、固體 中發(fā)生; B、布朗運(yùn)動和擴(kuò)散現(xiàn)象都是分子的運(yùn)動； C、布朗運(yùn)動和擴(kuò)散現(xiàn)象都是溫度越高越明顯； D、布朗運(yùn)動和擴(kuò)散現(xiàn)象都是永不停息的,CD,分子的無規(guī)則運(yùn)動,溫 度,激 烈,6.分子的熱運(yùn)動是指,分子熱運(yùn)動的激烈程度與,有關(guān)。,溫度越高，分子運(yùn)動越,，,。,第二節(jié) 分子的熱運(yùn)動,懸浮在液體中的微粒的無規(guī)則運(yùn)動,顆粒越小，布朗運(yùn)動越明顯,液體溫度越高，布朗運(yùn)動越激烈,實(shí) 驗(yàn) 基 礎(chǔ),是液體分子無規(guī)則運(yùn)動的間接反映,布朗運(yùn)動,擴(kuò)散,直接說明組成物體的分子在永不停 息的做無規(guī)則的運(yùn)動,分子動理論的基本內(nèi)容： 1、物質(zhì)是由大量分子組成 2、分子永不停息的做無規(guī)則熱運(yùn)動 3、分子間存在著相互作用的引力和斥力,7.3分子間的作用力,1分子間存在相互作用的引力（如：壓緊的鉛塊結(jié)合在一起，它們不易被拉開）.,3分子間的引力和斥力同時(shí)存在，實(shí)際表現(xiàn)出來的分子力是分子引力和斥力的合力（分子力）,2分子間存在相互作用的斥力（如：固體和液體很難被壓縮）.,注意：壓縮氣體也需要力，不說明分子間存在斥力作用，壓縮氣體時(shí)需要的力是用來反抗大量氣體分子頻繁撞擊容器壁（活塞）時(shí)對容器壁（活塞）產(chǎn)生的壓力,二.引起分子間相互作用力的原因,分子間相互作用力是由原子內(nèi)帶正電的原子核和帶負(fù)電的電子間相互作用而引起的,分子間同時(shí)存在引力和斥力，某些情況下表現(xiàn)為引力，在某些情況下表現(xiàn)為斥力，它們的大小都跟分子間的距離有關(guān)。,三.分子間同時(shí)存在著引力和斥力,分子間存在相互作用的引力和斥力,分子間的作用力有時(shí)表現(xiàn)為斥力,分子間的作用力有時(shí)表現(xiàn)為引力,（1）當(dāng)r=r0=10-10m時(shí)，F(xiàn)引F斥，分子力F分0，處于 平衡狀態(tài),1,（2）當(dāng)rr0時(shí)，隨r的減小，F(xiàn)引、F斥都增大，F(xiàn)斥比F引增大得快，F(xiàn)斥F引，分子力表現(xiàn)為斥力，r減小，分子力增大,2,(3)當(dāng)rr0時(shí)，隨r 的增加，F(xiàn)引、F斥都減小，F(xiàn)斥比F引減小得快，F(xiàn)斥F引，分子力表現(xiàn)為引力,3,（4）當(dāng)r10r0時(shí)，分子力等于0，分子力是短程力。,4,把一塊洗凈的玻璃板吊在細(xì)線的下端,使玻璃板水平地接觸水面(如圖所示).如果你想使玻璃離開水面,必須用比玻璃板重量大的力向上拉細(xì)線.動手試一試,并解釋為什么?,玻璃板離開水面后，可以看到玻璃板下表面上仍有水，說明玻璃板離開水時(shí)，水層發(fā)生斷裂,解釋：,水分子發(fā)生分裂時(shí)，由于玻璃分子和水分子、水分子之間存在引力，外力要要克服這些分子引力，造成外界拉力大于玻璃板的重力,1、分子間相互作用力由兩部分F引和F斥組成，則( ) F引和F斥同時(shí)存在; F引和F斥都隨分子間距增大而減小; F引和F斥都隨分子間距增大而增大; 隨分子間距增大，F(xiàn)斥減小，F(xiàn)引增大 .,例題,A B,解析：分子力是引力和斥力合力 F引和F斥都隨r增大而減小,2、有兩個(gè)分子，設(shè)想它們之間相隔10倍直徑以上的距離，逐漸被壓縮到不能再靠近的距離，在這過程中，下面關(guān)于分子力變化的說法正確的是( ) 分子間的斥力增大，引力變小; 分子間的斥力變小，引力變大; 分子間的斥力和引力都變大，但斥力比引力變化快; 分子力從零逐漸變大到某一數(shù)值后，逐漸減小到零，然后又從零逐漸增大到某一數(shù)值.,C D,解析：根據(jù)圖象的規(guī)律對比答案就可選出正確答案,3.設(shè)空間存在兩個(gè)不受外界影響的分子，當(dāng)它們間的距離等于r0 時(shí)，分子間作用力為零，則固定一個(gè)分子，另一分子以一定初動能向它靠近的過程中（ ） A、當(dāng)它們間的距離大于r0時(shí)，分子力做正功，分子速度變大 B、當(dāng)它們間的距離等于r0時(shí)，分子速度最大 C、當(dāng)它們間的距離小于r0時(shí)，分子力做負(fù)功，分子速度變小 D、當(dāng)它們間距離最小r0時(shí)，分子速度為零,ABCD,2、下列現(xiàn)象可以說明分子間存在引力的是（ ） A打濕了的兩張紙很難分開 B磁鐵吸引附近的小鐵釘 C用斧子劈柴，要用很大的力才能把柴劈開 D用電焊把兩塊鐵焊在一起,ACD,3玻璃打碎后，不能把它們再拼在一起，其原因是（ ） A玻璃分子間的斥力比引力大 B玻璃分子間不存在分子力的作用 C一塊玻璃內(nèi)部分子間的引力大于斥力；而兩塊碎玻璃之間，分子引力和斥力大小相等合力為零 D兩塊碎玻璃之間絕大多數(shù)玻璃分子間距離太大，分子引力和斥力都可忽略，總的分子作用力為零,D,