《分子動(dòng)理論》課件.ppt

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3-3 熱學(xué) 第七章 分子動(dòng)理論,分子動(dòng)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(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng) 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(cè)單分子油膜法,單分子油膜法粗測(cè)分子直徑的原理，類似于取一定量的小米，測(cè)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(cè)得分子直徑的數(shù)量級(jí)為,利用現(xiàn)代技術(shù)，使用不同的方法測(cè)出的分子大小并不完全相同，但數(shù)量級(jí)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(jí)為上面數(shù)值，以后無(wú)特別說(shuō)明，我們就以上面數(shù)值作為分子直徑的數(shù)量級(jí)．,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(duì)固體或液體來(lái)說(shuō)，分子間隙數(shù)量級(jí)遠(yuǎn)小于分子大小的數(shù)量級(jí)，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(jiǎn)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(zhǎng)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(jí)10－10m （單分子油膜法測(cè)直徑） 2、分子的質(zhì)量很小，一般數(shù)量級(jí)為10－26 kg 3、分子間有間隙 4、阿佛加德羅常數(shù)：NA＝1026mol－1,（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(dòng)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(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng) 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(dòng),一、擴(kuò)散現(xiàn)象,1.定義：不同物質(zhì)能夠彼此進(jìn)入對(duì)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(duì)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(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)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(dòng),1.定義：懸浮微粒的永不停息的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)叫布朗運(yùn)動(dòng)。,3.引起布朗運(yùn)動(dòng)的原因： 是物質(zhì)分子永不停息地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的原因。,2.布朗運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)： 永不停息、無(wú)規(guī)則 微粒越小、溫度越高 布朗運(yùn)動(dòng)越激烈。,二：布朗運(yùn)動(dòng),三、熱運(yùn)動(dòng),1.定義：分子永不停息的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)叫做 熱運(yùn)動(dòng)。,2.特點(diǎn)：,,,溫度越高分子的熱運(yùn)動(dòng)越激烈,③,①,②,,1.“布朗運(yùn)動(dòng)”是說(shuō)明分子運(yùn)動(dòng)的重要實(shí)驗(yàn)事實(shí)。則布朗運(yùn)動(dòng)是指：（ ） A：液體分子的運(yùn)動(dòng)； B：懸浮在液體中的固體分子的運(yùn)動(dòng)； C：懸浮在液體中的固體顆粒的運(yùn)動(dòng)； D：液體分子和固體分子的共同運(yùn)動(dòng)；,C,C,,注：布朗運(yùn)動(dòng)指的是懸浮小顆粒的運(yùn)動(dòng)，不是分子的 運(yùn)動(dòng)。但是它的運(yùn)動(dòng)間接反映了液體分子的運(yùn)動(dòng)。,4、較大的顆粒不做布朗運(yùn)動(dòng)是因?yàn)椋? ） A、 液體分子停止運(yùn)動(dòng)； 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(dòng)狀態(tài),CD,5、關(guān)于布朗運(yùn)動(dòng)和擴(kuò)散現(xiàn)象的說(shuō)法正確的是（ ） A、布朗運(yùn)動(dòng)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(dòng)和擴(kuò)散現(xiàn)象都是分子的運(yùn)動(dòng)； C、布朗運(yùn)動(dòng)和擴(kuò)散現(xiàn)象都是溫度越高越明顯； D、布朗運(yùn)動(dòng)和擴(kuò)散現(xiàn)象都是永不停息的,CD,,分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng),溫 度,激 烈,6.分子的熱運(yùn)動(dòng)是指,,分子熱運(yùn)動(dòng)的激烈程度與,,有關(guān)。,溫度越高，分子運(yùn)動(dòng)越,,，,。,,,第二節(jié) 分子的熱運(yùn)動(dòng),懸浮在液體中的微粒的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng),顆粒越小，布朗運(yùn)動(dòng)越明顯,液體溫度越高，布朗運(yùn)動(dòng)越激烈,實(shí) 驗(yàn) 基 礎(chǔ),是液體分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的間接反映,,,,布朗運(yùn)動(dòng),擴(kuò)散,,直接說(shuō)明組成物體的分子在永不停 息的做無(wú)規(guī)則的運(yùn)動(dòng),,分子動(dòng)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(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng) 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(kāi)）.,3．分子間的引力和斥力同時(shí)存在，實(shí)際表現(xiàn)出來(lái)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(shuō)明分子間存在斥力作用，壓縮氣體時(shí)需要的力是用來(lái)反抗大量氣體分子頻繁撞擊容器壁（活塞）時(shí)對(duì)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)r＜r0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)r＞r0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)r＞10r0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(kāi)水面,必須用比玻璃板重量大的力向上拉細(xì)線.動(dòng)手試一試,并解釋為什么?,玻璃板離開(kāi)水面后，可以看到玻璃板下表面上仍有水，說(shuō)明玻璃板離開(kāi)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( ) Ａ．F引和F斥同時(shí)存在; Ｂ．F引和F斥都隨分子間距增大而減小; Ｃ． F引和F斥都隨分子間距增大而增大; Ｄ．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?。?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(guò)程中，下面關(guān)于分子力變化的說(shuō)法正確的是( ) Ａ．分子間的斥力增大，引力變小; Ｂ．分子間的斥力變小，引力變大; Ｃ．分子間的斥力和引力都變大，但斥力比引力變化快; Ｄ．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(duì)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(dòng)能向它靠近的過(guò)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(shuō)明分子間存在引力的是（ ） A．打濕了的兩張紙很難分開(kāi) 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(kāi) D．用電焊把兩塊鐵焊在一起,ACD,3．玻璃打碎后，不能把它們?cè)倨丛谝黄穑湓蚴牵? ） 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,,,