1.1分子动理论 课件 -2023-2024学年高二下学期物理鲁科版(2019)选择性必修第三册(共26张PPT)

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1.1分子动理论 课件 -2023-2024学年高二下学期物理鲁科版(2019)选择性必修第三册(共26张PPT)

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(共26张PPT)
1.1 分子动理论
一、物体是由大量分子组成的
1.研究热学运动性质和规律:分子是对组成物质微观粒子的统称.
如果我们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1 cm的球与分子相比。可见,分子是极其微小的。
分子直径数量级是10-10米,
质量的数量级是10-26Kg
扫描隧道显微镜
石墨表面原子的排布图
扫瞄隧道显微镜下的硅片表面原子的图像
固体、液体
小球模型
2.固液微观模型
----分子的堆积
d
d
d
d
在计算固体和液体分子大小时,看成一个近似的物理模型,一般可把分子看成是一个小球,小球紧密排列在一起(忽略小球间的空隙)。则:
分子的直径
箱子的堆积
气体分子间的平均距离
d
d
立方体模型:在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的中心,这个小立方体的边长等于分子间的平均距离.即:
3.气体的微观模型---
⑵数值:
1 mol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
标况下气体摩尔体积 Vmol = 22.4 L/mol
1mL=1cm3 1L=1dm3
4.阿伏加德罗常数NA
5. 宏观量与微观量的关系
宏观量
物质的摩尔质量Mmol
物质的密度ρ
物质的摩尔数n
物质的质量m
物质的体积V
物质的摩尔体积Vmol
微观量
单分子质量m0
分子的直径d
分子数N
单分子体积V0
5. 宏观量与微观量的关系
(V0为气体分子所占据空间的体积)
若是气体:V0是气体分子所占空间
常用关系式
1. 把铜块中的铜分子看成球形,且它们紧密排列,试估算铜分子的直径。铜的密度为8.9×103kg/m3,铜的摩尔质量为 6.4×10-2kg/mol。
2. 标准状态下氧气分子间的平均距离是多少?氧气的摩尔质量为 3.2×10-2kg/mol,1 mol气体处于标准状态时的体积为 2.24×10-2 m3
课堂检测
1.扩散现象
(1)不同的物质彼此进入对方.
是物质分子的无规则运动产生的,温度越高分子的热运动越剧烈。
(2)引起扩散的原因:
二.分子永不停歇做无规则的热运动
2.布朗运动
用显微镜观察炭粒的运动
改变悬浊液的温度。重复上述操作,观察悬浊液中小炭粒的运动情况。
看到的炭粒的运动有规律吗?
运动快慢与炭粒的大小有关吗?
无规则
运动快慢与颗粒大小有关
每隔30s记下三颗微粒运动的位置,用折线分别依次连接这些点,如图所示:
⑴图中折线是否为炭粒的运动径迹?是否为水分子的运动径迹?
⑵能否预测炭粒下一时刻的位置?
想一想
显微镜下看到的微粒
布朗
用显微镜观察炭粒的运动
颗粒的大小和温度
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1—颗粒大小
布朗运动受什么因素的影响?
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. 布朗运动
(1)布朗运动是固体小颗粒的运动,不是液体分子,也不是固体分子的运动
(2)用光学显微镜观察,肉眼看不到
(3)原因:液体分子对固体小颗粒撞击的不平衡造成的布朗运动
(4)影响因素:温度越高,布朗运动越激烈,颗粒越小,布朗运动越明显。
把分子永不停息地做无规则运动叫热运动。
3. 以下关于布朗运动的说法是否正确?说明理由。
(1)布朗运动就是分子的无规则运动。
(2)布朗运动证明,组成固体小颗粒的分子在做无规则运动。
(3)向一锅水中撒一点胡椒粉,加热时发现水中的胡椒粉在翻滚。这 说明温度越高布朗运动越剧烈。
(4)在显微镜下可以观察到煤油中小粒灰尘的布朗运动,这说明煤油 分子在做无规则运动。
课堂检测
三、分子间的作用力
空气容易被压缩
气体分子间有空隙
酒精和水混合
液体分子间有空隙
固体的扩散现象
固体分子间有空隙
分子间有空隙,大量分子却能聚集在一起,这说明什么?
分子间有相互作用力
1.组成物质的分子之间存在间隙
2. 分子间引力和斥力的变化规律
F
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
⑴分子间引力和斥力随分子间距的变化曲线
r0
F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)。
⑵分子力随分子间距的变化规律
⑵分子力随分子间距 的变化规律
①当r=r0时,F引=F斥,分子力F分=0,分子处于平衡状态。
④当r>10r0(10-9m)时,分子力等于0。
②当r<r0时,F斥>F引,表现为斥力。随r的减小,分子力增大。
③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。
0
F
F斥
F引
F分
r
r0
10r0
例1 关于分子间相互作用力的以下说法中,正确的是 (  )
A.当分子间的距离r=r0时,分子力为零,说明此时分子间既不存 在引力,也不存在斥力。
B.分子力随分子间的距离r的变化而变化,当r>r0时,分子间的 引力和斥力都增大,但引力比斥力增加得快,故分子力表现为 引力。
C.当分子间的距离r<r0时,分子间的引力和斥力都增大,但斥力 比引力增加得快,故分子力表现为斥力。
D.当分子间的距离r>10-9m时,分子间的作用力可以忽略不计。
CD
例2 右图为分子力随分子间距离变化图像,甲分子固定于坐标原点O, 乙分子从a点释放,在分子力的作用下靠近甲。图中b点是引力最大 处,d点是分子靠得最近处,则乙分子速度最大处可能是 (  )
A.a点        
B.b点
C.c点
D.d点
C
1.分子动理论的内容:
①物体是由大量分子组成的
②分子在做永不停息的无规则热运动
③分子间存在着相互作用的引力和斥力
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。
2.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。
物体是由大量分子组成,这些分子没有统一运动步调,对于单个的分子而言,分子运动方向和速率大小都具有偶然性,但是对于大量的分子却表现出规律性。这种由大量偶然事件的整体表现出来的规律,叫做统计规律。如本章第3节我们将研究分子运动速率的分布规律(统计规律)。
四.分子动理论
一、分子动能
分子不停地做无规则运动,那么,像一切运动着的物体一样,做热运动的分子也具有动能,这就是分子动能。
1.分子平均动能:所有分子的动能的平均值
决定因素:温度(温度升高分子热运动的平均动能增加)
2.分子总动能:分子平均动能与分子数乘积
决定因素:温度、物质的量
温度是分子热运动平均动能的唯一标志。
A
B
F
F、
分子间存在着相互作用力,分子间的作用力所做的功与路径无关,分子势能的大小由分子间的相对位置决定。
二.分子势能
推导分子势能与相对位置的关系:
规定无穷远处分子势能为0:
无穷远处——r0:分子力做正功,势能减小
r0——A:分子力做负功,势能增加
r=r0时,分子势能最小!
分子势能取决于分子间距(微观)、体积(宏观)
内能:分子的热运动动能与分子势能的总和。
决定物体内能的因素:
宏观:物体物质的量、温度、体积
微观:分子总数、分子平均速率、分子间距
内能由分子无规则的热运动决定,机械能是由物体的机械运动决定的,物体一定具有内能,不一定具有机械能。

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