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第1节 分子动理论的基本观点　
物质是由大量分子组成的
两千多年前，古希腊的著名思想家德谟克利特说：万物都是由极小的微粒组成的.
科学技术发展到现在，这种猜想已被证实.构成物质的单元多种多样，如：原子、离子和分子等，热学中统称为分子.
物质是由大量分子组成的.
扫描隧道显微镜拍摄的石墨表面原子排布图
图中每一个亮斑都是一个碳原子
扫描隧道显微镜
1.分子的大小
一、物体由大量分子组成
分子直径的数量级为
利用现代技术，使用不同的方法测出的分子大小并不完全相同，但数量级是一样的，均为
注意：除一些有机物质的大分子外，一般分子的直径数量级为上面数值，以后无特别说明，我们就以上面数值作为分子直径的数量级．
1．阿伏加德罗常数NA：1摩尔（mol）任何物质所含的微粒数叫做阿伏加德罗常数.
2．阿伏加德罗常数是联系微观世界和宏观世界的桥梁．
固体或者液体分子的估算方法：
对固体或液体来说，分子间隙数量级远小于分子大小的数量级，所以可以近似认为分子紧密排列，据这一理想化模型，1mol任何固体或液体都含有NA个分子，其摩尔体积Nmol可以认为是NA个分子体积的总和.
如果把分子简化成球体，可进一步求出分子的直径d
物质分子所含分子数的估算：
关键为求出分子的摩尔数，便可以利用阿佛加德罗常数求出含有的分子数
2.已知水的摩尔质量是1.8×10-2kg/mol，水的密度是1×103kg/m3，求水分子的体积（已知NA=6.0×1023mol-1）.
摩尔体积
例题
结论：液体分子在不停地运动
演示实验
刚开始
五天后
十天后
三十天后
二、分子永不停息地做无规则运动
1.扩散现象
结论：温度越高，分子运动越剧烈。
归纳
固体、液体、气体都存在这样的现象：
不同的物质互相接触时，会发生彼此进入对方的现象，物理上把这种现象叫做扩散现象.
思考：扩散现象说明了什么？
结论一：一切物体的分子都在不停地做无规则的运动
结论二：温度越高，分子的运动越剧烈
问题1.颗粒运动是否有规律可循？
问题2.大颗粒与小颗粒的运动有什么区别？
.布朗运动
观察到的现象：
微粒在做
布 朗 运 动 ：_____________________
悬浮微粒的无规则运动
三颗微粒每隔30秒位置的连线图
微粒越小,运动越______.
温度越高,运动越______.
无规则运动
明显
明显
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
2.布朗运动
总结
1．扩散现象和布朗运动都随温度的升高而越明显．表明分子的无规则运动跟温度有关．
2．热运动：分子的无规则运动叫做热运动．温度越高，分子的热运动越激烈．
3.关于分子的热运动，以下叙述正确的是（ ）
A．布朗运动就是分子的热运动
B．布朗运动是分子的无规则运动，同种物质的分子的热运动激烈程度相同
C．气体分子的热运动不一定比液体分子激烈
D．物体运动的速度越大，其内部的分子热运动就越激烈
物体的宏观运动、速度大小与微观分子的热运动无关
C
是固体小颗粒的运动
温度越高分子无规则运动越激烈，与物质种类无关
例题
分子之间有空隙
三、分子间存在着相互作用力
分子之间有引力
引力作用
把两块纯净的铅压紧.两块铅就合在一起.
向上拉动玻璃板的力大于玻璃板的重力。
压缩物体要用力.
斥力作用
固体和液体的体积很难被压缩
结论：分子之间同时存在着相互作用的引力和斥力引力和斥力的合力称为分子力
F
F斥
F引
0
r
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
F
F斥
F引
F分
r0
0
r
F斥= F引
F斥> F引
F斥< F引
F引
F引
F斥
F斥
r0
（1）当r=r0=10-10m时，F引＝F斥，分子力F分＝0，处于平衡状态
F引
F引
F斥
F斥
r＜r0
(2)当r＜r0时，随r的减小，F引、F斥都增大，F斥比F引增大得快，F斥＞F引，分子力表现为斥力，r减小，分子力增大
F引
F引
F斥
r＞r0
F斥
(3)当r＞r0时，随r 的增加，F引、F斥都减小，F斥比F引减小得快，F斥＜F引，分子力表现为引力
（4）当r＞10r0时，分子力等于0，分子力是短程力.
F引、F斥都增大, F分(表现为引力)先增大到某一值然后减小到零, 再反向增大(表现为斥力).
结论:
当r逐渐减小时
4.有两个分子，设想它们之间相隔10倍直径以上的距离，逐渐被压缩到不能再靠近的距离，在这过程中，下面关于分子力变化的说法正确的是( )
A.分子间的斥力增大，引力变小
B.分子间的斥力变小，引力变大
C.分子间的斥力和引力都变大，但斥力比引力变化快
D.分子力从零逐渐变大到某一数值后，逐渐减小到零，然后又从零逐渐增大到某一数值.
CD
r
F斥
F引
F分
F
解析：根据图象的规律对比答案就可选出正确答案．
例题
分子势能:分子间存在着相互作用力，因此分子间所具有的由它们的相对位置所决定的势能.
分子的势能
地面上的物体,由于与地球相互作用
重力势能
发生弹性形变的弹簧, 相互作用
弹性势能
分子间相互作用
分子势能
四、物体的内能
如果分子间距离约为10-10m数量级时，分子的作用力的合力为零，此距离为r0.
当分子距离小于r0时，分子间的作用力表现为斥力，要减小分子间的距离必须克服斥力做功，因此，分子势能随分子间距离的减小而增大.
如果分子间距离大于r0时，分子间的相互作用表现为引力，要增大分子间的距离必须克服引力做功，因此，分子势能随分子间的距离增大而增大 .
分子势能与分子间距离的关系
1.从宏观上看：分子势能跟物体的体积有关．
2.从微观上看：分子势能跟分子间距离r有关．
（1）一般选取两分子间距离很大（ r＞10r0 ）时，分子势能为零．
（2）在r＞r0的条件下，分子力为引力，当两分子逐渐靠近至r0过程中，分子力做正功，分子势能减小．
　　在r＜r0的条件下，分子力为斥力，当两分子间距离增大至r0过程中，分子力也做正功，分子势能也减小．
　　当两分子间距离r＝r0时，分子势能最小．
决定分子势能的因素
如图所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于x轴上，甲分子对乙分的作用力与两分子间的距离的关系如图中曲线所示．F>0为斥力，F<0为力．a、b、c、d为x轴上四个特
定的位置．现把乙分子从a处由静止释放，则(　　)
A．乙分子由a到b做加速运动，由b到c做减速运动
B．乙分子由a到c做加速运动，到达c时速度最大
C．乙分子由a到b的过程中，两分子间的分子势能一直减小
D．乙分子由b到d的过程中，两分子间的分子势能一直增大
a到c，甲分子受引力作用做加速运动，分子力做正功，分子势能减小
c到d，甲分子受斥力作用做减速运动，分子力做负功，分子势能增大
由图象可得
BC
例题
组成物质的分子永不停息地做无规则运动
1．分子动能：组成物体的分子由于热运动而具有的能叫做分子动能．
2．平均动能：大量分子动能的平均值。
温度的意义
（1）宏观含义：温度是表示物体的冷热程度．
（2）微观含义（即从分子动理论的观点来看）:温度是物体内分子热运动平均动能的标志，温度越高，物体分子热运动的平均动能越大．
1．同一温度下，不同物质分子的平均动能都相同．但由于不同物质的分子质量不一定相同．所以分子热运动的平均速率也不一定相同．
2．温度反映的是大量分子平均动能的大小，不能反映个别分子的动能大小，同一温度下，各个分子的动能不尽相同．
1．物体的内能：所有分子热运动的动能和分子势能的总和．
2．任何物体都具有内能．因为一切物体都是由不停地做无规则热运动并且相互作用着的分子所组成．
3．决定物体内能的因素
　（1）从宏观上看：物体内能的大小由物体的质量、温度和体积三个因素决定．
　（2）从微观上看：物体内能的大小由组成物体的分子总数，分子热运动的平均动能和分子间的距离三个因素决定．
物体的内能
3.如图所示的是做布朗运动小颗粒的运动路线记录的放大图．以小颗粒在A点开始计时，每隔30s记下小颗粒的位置，得到B、C、D、E．F、G等点，则小颗粒在第75s末时位置，以下叙述中正确的是 （ ）
A．一定在CD连线的中点
B．一定不在CD连线的中点
C．可能在CD连线上，但不一定在CD连线中点
D．可能在CD连线以外的某点上
运动路线不是微粒的运动轨迹
4.关于悬浮在液体中的固体微粒的布朗运动，下面说法中正确的是( )
A．小颗粒的无规则运动就是分子的运动
B．小颗粒的规则运动是固体颗粒分子无规则运动的反映
C．小颗粒的无规则运动是液体分子无规则运动的反映
D．因为布朗运动的激烈程度跟温度有关，所以布朗运动也可以叫做热运动
C
布朗运动是固体颗粒的运动，它反映了液体分子的无规则运动.
分子的无规则运动叫做热运动．

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