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第一章 分子动理论
第1节 分子动理论的基本内容
热学中的分子
化学中讲的分子是：具有各种物质的化学性质的最小微粒。
实际上构成物质的单元是多种多样的，或是原子（如金属）或是离子（盐类）或是分子（如有机物）。
在热学中，由于原子、离子、分子这些微粒做热运动时遵从相同的规律，通常统称为分子。
一、物体是由大量分子组成的
分子极其微小，直径数量级10－10m
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
【思考】：水的摩尔质量M =18g/mol，则1g水的分子数目为
n =?????A????≈ 3.3 ×1021 个。这说明什么？
?
物体是由大量分子组成的
二、分子热运动
卤鸡蛋时，把鸡蛋浸泡在卤汁里一段时间后，卤汁里的色素分子会进入到蛋清中。物理学中把这种现象叫作扩散现象。
1. 扩散现象
① 定义：不同物质相互接触时，能够彼此进入对方的现象叫做扩散现象.
② 成因：由物质分子的无规则运动产生的。
③ 特点：固体、液体、气体都能发生扩散现象；温度越高，扩散现象越明显。
④ 意义：是物质分子永不停息地做无规则运动的证据之一，是分子无规则运动的宏观反映。
二、分子热运动
1827年，英国的一位植物学家布朗用显微镜观察植物的花粉微粒悬浮在静止水面上的形态时，惊奇地发现一种奇特的现象。
2. 布朗运动
定义：悬浮于液体（或气体）中的微粒的无规则运动。
说明：布朗运动是颗粒运动，不是分子运动。
在显微镜下追踪一个花粉微粒的运动，每隔30s把花粉微粒的位置记录下来，然后用直线把这些位置接时间顺序依次连接起来，就得到类似图所示的微粒运动的位置连线。
通过图中这些折线可以看出：微粒的运动是无规则的。 实际上，就是在短短的30s内，微粒的运动也是极不规则的。
【思考】
图中折线是否为花粉微粒的运动轨迹？
你能预测微粒下一时刻的运动到的位置吗？
不是运动轨迹
不能
二、分子热运动
布朗颗粒的无规则运动间接反映了液体分子的无规则运动
布朗运动是怎样产生的？
二、分子热运动
在某一瞬间，微粒在某个方向受到的撞击作用较强；在下一瞬间，微粒受到另一方向的撞击作用较强，这样，就引起了微粒的无规则运动。
二、分子热运动
【思考】布朗运动是大量液体(或气体)分子对悬浮微粒撞击作用的不平衡性造成的。那么，布朗运动的剧烈程度和什么因素有关呢?
微粒越小
受力越不平衡
质量小，运动状态越容易改变
布朗运动越剧烈
温度越高
液体分子运动越剧烈
对微粒撞击频率和力度越大
布朗运动越剧烈
2. 布朗运动
（1） 定义：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。
（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。
（4）意义：间接地反映了液体(或气体)分子运动的无规则性。
二、分子热运动
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
它们都(间接或直接)证明了分子在永不停息地做无规则运动
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。
布朗运动与扩散现象的区别与联系
在扩散现象中，温度越高，扩散得越快；在布朗运动中，温度越高，悬浮微粒运动越明显。这些现象都说明：分子的无规则运动与温度有关，温度越高，这种运动越激烈。我们把分子永不停息的无规则运动叫做热运动。
二、分子热运动
⑴ 定义：把分子永不停息地做无规则运动叫热运动。
⑵ 特点：永不停息；无规则；温度越高热运动越激烈。
⑶ 说明：扩散现象和布朗运动都不是热运动，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。
⑷ 温度是分子热运动剧烈程度的标志。
3. 热运动
三、分子间的作用力
现象：气体很容易被压缩，说明气体分子之间存在着很大的空隙；水和酒精混合后总体积会减小，说明液体分子之间存在着空隙；将金片和铅片压在一起，金和铅会互相扩散，说明固体分子之间也存在着空隙。
问题：分子间有空隙，为什么大量分子却能聚集在一起组成物体？
原因：分子之间存在着相互作用力
物体很难被拉伸
大量分子能聚在一起形成液体或固体而不离散成一群独立的单个分子
分子间有引力
物体很难被压缩
分子间有引力，分子却没有紧紧吸在一起而还有空隙.
分子间有斥力
分子间引力和斥力同时存在：
物体被拉伸时，表现为引力；
物体被压缩时，表现为斥力。
三、分子间的作用力
纵轴表示分子间的作用力
横轴表示分子间的距离
取斥力方向为正方向
分子力——分子力和分子间距的变化图
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）。
三、分子间的作用力
分子力——分子间作用力与分子间距的关系
F引、F斥随r增大而减小，但F斥减小得更快些。
当r＝r0 时，F引=F斥，分子处于平衡位置。
当r＜r0时，F引＜F斥，对外表现的分子力F为斥力。
当r＞r0时，F引>F斥，对外表现的分子力F为引力。
当r＞10r0时，分子力Ｆ＝0（分子力是短程力）
分子间相互作用产生的原因：由原子内部带正、负电的粒子间的相互作用引起的。
四、分子动理论
1. 基本内容：
⑴ 物体是由大量分子组成的；
⑵ 分子在做永不停息的无规则运动；
⑶ 分子之间存在着相互作用力。
2. 统计规律： 单个分子的运动无规律；
大量分子整体运动有规律。
分子无时不刻在做无规则的热运动，对于某一个分子而言，在某时刻其运动状态具有偶然性，但从总体来看，大量分子的运动却有一定的规律，这种规律叫做统计规律。
1．关于分子动理论，下列说法中正确的是（ 　BC　 ）
A．扩散现象与温度无关，不属于分子热运动
B．水仙花飘香，表明分子在不停地做无规则运动
C．悬浮在液体中的颗粒越小，布朗运动越明显
D．固体很难被压扁是因为其内部的分子间没有空隙
2．PM2.5是指空气中直径等于或小于2.5微米的悬浮颗粒物，其漂浮在空中做无规则运动，很难自然沉降到地面，吸入后会对人体健康造成危害，矿物燃料燃烧的排放是产生PM2.5的主要原因。下列关于PM2.5的说法中正确的是（ 　BD　 ）
A．PM2.5的尺寸与空气中氧分子尺寸的数量级相当
B．PM2.5在空气中的运动属于布朗运动
C．温度越低，PM2.5运动越剧烈
D．通过减少煤和石油等燃料的使用能有效降低空气中PM2.5的浓度
3．分子间存在着相互作用的引力和斥力，分子间实际表现出的作用力是引力与斥力的合力。图甲是分子引力、分子斥力随分子间距离r的变化图像，图乙是实际分子力F随分子间距离r的变化图像（斥力以正值表示，引力以负值表示）。将两分子从相距r=r2处由静止释放，仅考虑这两个分子间的作用力，下列说法正确的是（ ACD ）A . 从r=r2到r=r1，分子间引力、斥力都在增大B. 从r=r2到r=r0，分子势能先减小后增大C . 当r 课堂小结

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