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1、第1讲分子动理论,精品ppt,一 物体是由大量分子组成的,二 分子的热运动,三 分子间的相互作用力,四 物体的内能,知识梳理,考点一 与阿伏加德罗常数有关的计算,考点二 分子热运动,考点三 分子力和分子势能,深化拓展,考点四 正确建立微观模型，搭好宏观与微观的桥梁,一、物体是由大量分子组成的,知识梳理,1.分子大小 (1)分子的体积很小,它直径的数量级是10-10m。 (2)油膜法可粗测分子直径。 (3)分子大小计算有两种模型:一是球体,二是立方体,对气体分子用上述模型只能估算出相邻两分子间平均距离,精品ppt,2.分子质量 分子质量很小,一般物质分子质量的数量级为10-26kg,精品ppt,
2、3.分子数量 (1)阿伏加德罗常数:1 mol的任何物质都含有相同的粒子数,这个数的测量值NA=6.021023mol-1。 (2)阿伏加德罗常数联系宏观和微观的公式 NA=NA=(不适用于气体) (3)分子数量的计算 N,精品ppt,二、分子的热运动,1.扩散现象是相互接触的物质彼此进入对方的现象,温度越高,扩散 越快,2.布朗运动:在显微镜下看到悬浮在液体中的固体颗粒永不停息地做无规则运动,颗粒越小,运动越明显;温度越高,运动越激烈,布朗运动不是液体分子的运动,3.布朗运动是分子无规则运动的宏观表现,精品ppt,三、分子间的相互作用力,1.分子间同时存在着引力和斥力,实际表现出来的是分子引
3、力和斥力的合力,2.分子力随分子间距离变化的关系:(r0表示引力和斥力相等时的分子间距) (1)r=r0时,F引=F斥,分子力表现为零。 (2)rr0时,F引F斥,分子力表现为引力。 (3)rr0时,F引F斥,分子力表现为斥力。 (4)当分子间距离的数量级大于 10-9 m 时,分子力已变得很微弱,可忽略不计,精品ppt,3.引力和斥力都随分子间距离的增大而减小,随分子间距离的减小而增大,但斥力的变化比引力的变化快。分子力随距离变化关系如图所示,精品ppt,四、物体的内能,1.分子的平均动能 (1)物体中所有分子动能的平均值叫做分子热运动的平均动能。 (2)温度是分子热运动的平均动能的标志,精
4、品ppt,2.分子势能 (1)分子势能存在的原因 由于分子间存在着相互作用力,这样在分子之间就存在着由它们的相对位置所决定的势能,称为分子势能。 (2)分子势能的变化 a.分子势能的变化和分子力做功紧密联系在一起。分子力做正功,分子势能减少;分子力做负功,分子势能增加。 b.分子力做的功与分子间相对位置的变化及分子间的作用力有关,精品ppt,c.分子势能与分子间距离的关系,精品ppt,取r处为零势能处。 .当rr0时,分子力为引力,当r增大时,分子力做负功,分子势能增加。 .当rr0时,分子力为斥力,当r减小时,分子力做负功,分子势能增加。 .当r=r0时,分子势能最小,精品ppt,3.物体的
5、内能 (1)定义:物体中所有分子做热运动的动能和分子势能的总和,叫做物体的内能。 (2)任何物体在任何情况下都具有内能。 (3)温度和体积是影响内能的两个因素,精品ppt,1.已知阿伏加德罗常数为NA,油酸的摩尔质量为M,密度为。则一个油酸分子的质量可表示为( A ) A.B.C.D,解析因一摩尔油酸含有“阿伏加德罗常数”个分子,一摩尔油酸的质量即为摩尔质量,故一个油酸分子的质量m=,A项正确,精品ppt,2.关于分子的热运动,以下叙述正确的是( C ) A.布朗运动就是分子的热运动 B.热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
6、.物体运动的速率越大,其内部的分子热运动就越激烈,解析布朗运动是指悬浮在液体中固体小颗粒的运动,其间接反映了 分子的热运动,A错误;温度越高,分子无规则运动越激烈,B错;物体宏观运动的速率大小与微观分子的热运动无关,D错;故选C,精品ppt,3.关于分子间的作用力,下列说法正确的是( C ) A.分子间只存在引力 B.分子间只存在斥力 C.分子间同时存在引力和斥力 D.分子间距离较小时,只存在斥力,分子间距离较大时,只存在引力,解析分子间既有引力,也有斥力。当分子间距rr0时,斥力小于引力,分子力表现为 引力。所以C选项正确,精品ppt,4.以下关于分子动理论的说法中不正确的是( B ) A.
7、物质是由大量分子组成的 B.-2 时水已经结为冰,部分水分子已经停止了热运动 C.分子势能随分子间距离的增大,可能先减小后增大 D.分子间的引力与斥力都随分子间距离的增大而减小,精品ppt,解析物质是由大量分子组成的,A正确;分子在永不停息地做无规则 运动,B错误;在分子间距离增大时,如果先是分子斥力做正功,后是分子 引力做负功,则分子势能是先减小后增大的,C正确;分子间的引力与斥 力都随分子间距离的增大而减小,但斥力变化得快,D正确,精品ppt,深化拓展,考点一与阿伏加德罗常数有关的计算,1.宏观量和微观量的联系 (1)阿伏加德罗常数NA=6.021023mol-1,是联系宏观世界和微观世界
8、的 桥梁,精品ppt,2)宏观量和微观量的联系 分子的质量:m0=。 分子的体积:V0=(固、液)。 物体所含的分子数:n=NA=NA(固、液)或n=NA=NA,精品ppt,2.两种分子模型 (1)对于固体和液体,可以认为分子是一个个紧密排列在一起的球体,球体模型的体积V=d 3。 (2)对于气体,由于分子间距离较大,可以利用立方体模型估算一个气体分子平均“占据”的空间,立方体模型的体积V=d 3,精品ppt,情景素材教师备用,精品ppt,1-1利用下列哪一组物理量可以算出二氧化碳的摩尔质量( C ) A.二氧化碳的密度和阿伏加德罗常数 B.二氧化碳分子的体积和二氧化碳的密度 C.二氧化碳分子
9、的质量和阿伏加德罗常数 D.二氧化碳分子的体积和二氧化碳分子的质量,解析摩尔质量是指“阿伏加德罗常数”个分子的总质量,即M=m0NA, 故选项C正确,精品ppt,1-2已知油酸的摩尔质量为M,密度为,阿伏加德罗常数为NA。若用m表示一个油酸分子的质量,用V0表示一个油酸分子的体积,则下列表达式中正确的是( B ) A.m=B.m= C.V0=D.V0,精品ppt,解析阿伏加德罗常数NA是联系宏观世界与微观世界的物理量,对固体和液体而言,摩尔质量与分子质量的关系为NA=,摩尔体积与分子 体积的关系为NA=,物质的密度、摩尔质量与每个分子体积的关系为 =,V0=,A、C、D错误,B正确,精品ppt
10、,1-3空调在制冷过程中,室内空气中的水蒸气接触蒸发器(铜管)液化成水,经排水管排走,空气中水分越来越少,人会感觉干燥。某空调工作一段时间后,排出液化水的体积V=1.0103 cm3。已知水的密度=1.0103 kg/m3、摩尔质量M=1.810-2 kg/mol,阿伏加德罗常数NA=6.01023 mol-1。试求:(结果 均保留一位有效数字) (1)该液化水中含有水分子的总数N; (2)一个水分子的直径d,精品ppt,精品ppt,考点二分子热运动 布朗运动和分子热运动的比较,精品ppt,2-1下列关于布朗运动的说法中正确的是( C ) A.布朗运动就是分子的无规则运动 B.布朗运动是组成固
11、体小颗粒的分子无规则运动的反映 C.布朗运动是液体或气体分子无规则运动的反映 D.观察时间越长,布朗运动就越显著 E.阳光从缝隙射入教室,从阳光中看到的尘埃的运动就是布朗运动,精品ppt,解析布朗运动是固体小颗粒的运动,固体小颗粒是由很多分子组成的 集体,A错;布朗运动是由液体(或气体)分子对固体小颗粒碰撞的不平衡 引起的,布朗运动间接反映了液体(或气体)分子无规则运动,但不能反映 自身分子运动的特点,B错,C对;布朗运动显著与否与时间无关,D错;尘埃 的运动不是布朗运动,E错,精品ppt,2-2(2017北京理综,13,6分)以下关于热运动的说法正确的是( C ) A.水流速度越大,水分子的
12、热运动越剧烈 B.水凝结成冰后,水分子的热运动停止 C.水的温度越高,水分子的热运动越剧烈 D.水的温度升高,每一个水分子的运动速率都会增大,精品ppt,解析温度是分子热运动平均动能的标志,故温度越高,分子热运动越剧烈。分子热运动的剧烈程度与机械运动速度大小无关,故选项A错、C对;水凝结成冰后,分子热运动依然存在,B项错误;温度升高,分子运动的平均速率增大,但不是每个分子的运动速率都会增大,D项错误,精品ppt,考点三分子力和分子势能,精品ppt,3-1如果将两个分子看成质点,当这两个分子之间的距离为r0时分子力为零,则分子力F及分子势能Ep随着分子间距离r的变化而变化的情况是( D ) A.
13、当rr0时,随着r变大,F变小,Ep变小 B.当rr0时,随着r变大,F变小,Ep变大 C.当rr0时,随着r变小,F变大,Ep变小 D.当rr0时,随着r变小,F变大,Ep变大,精品ppt,解析当rr0时,r变大,则分子力F先变大后变小,分子力做负功而分子 势能变大,所以A、B选项错误;当rr0时,r变小,则分子力F变大,分子力做负功,分子势能变大,所以C选项错误、D选项正确,精品ppt,3-2由于分子间存在着分子力,而分子力做功与路径无关,因此分子间存在与其相对距离有关的分子势能。如图所示为分子势能Ep随分子间距离r变化的图像,取r趋近于无穷大时Ep为零。通过功能关系可以从分子势能的图像中
14、得到有关分子力的信息,则下列说法正确的是(,精品ppt,A.假设将两个分子从r=r2处释放,它们将相互远离 B.假设将两个分子从r=r2处释放,它们将相互靠近 C.假设将两个分子从r=r1处释放,它们的加速度先增大后减小 D.假设将两个分子从r=r1处释放,当r=r2时它们的速度最大,精品ppt,答案D将两个分子从r=r2处释放,其相互作用的引力和斥力大小相等,方向相反,将静止,A、B选项错误;分子由静止释放后,分子的动能跟分子势能的总和保持不变,故分子应向势能减少的方向运动,分子势能最小时分子具有最大动能,故D选项正确;两分子从r=r1处释放,加速度减小,当r=r2时减为0,故选项C错误,精
15、品ppt,考点四正确建立微观模型,搭好宏观与微观的桥梁,1.对液体、固体来说,微观模型是:分子紧密排列,将物质的摩尔体积分成 NA等份,每一等份就是一个分子;在估算分子直径时,设想分子是一个一个 紧挨的小球;在估算分子间距离时,设想每一个分子是一个正立方体,正立 方体的边长即分子间距离,2.气体分子不是紧密排列的,所以上述模型对气体不适用,但上述模型可以用来估算气体分子间平均距离,精品ppt,某学校物理兴趣小组组织开展一次探究活动,想估算地球周围大气层空气的分子个数。一学生通过网上搜索,查阅得到以下几个物理量数据:已知地球的半径R=6.4106 m,地球表面的重力加速度g=9.8 m/s2,大
16、气压强p0=1.0105 Pa,空气的平均摩尔质量M=2.910-2 kg/mol,阿伏加德罗常数NA=6.01023 mol-1,精品ppt,1)这位同学根据上述几个物理量能估算出地球周围大气层空气的分子数吗?若能,请说明理由;若不能,也请说明理由。 (2)假如地球周围的大气全部液化成水且均匀分布在地球表面上,估算一下地球半径会增加多少?(已知水的密度=1.0103 kg/m3,答案(1)见解析(2)10 m,精品ppt,解析(1)能。因为大气压强是由大气重力产生的,由 p0=,得m= 把查阅得到的数据代入上式得m=5.21018 kg,所以大气层空气的分子数为n=NA=1.11044(个) (2)可求出液化后的体积为 V= m3=5.21015 m3 设大气液化成水后均匀分布在地球表面上时,地球半径增加h,则有,精品ppt
