分子动理论

第一章分子动理论1.物体是由大量分子组成的。2.分子永不停息地做无规则运动。3.分子间存在相互作用的引力和斥力。题目：1.固体、液体、气体其分子间的相互作用力的强弱由小到大排列的次序是_________.2.关于内能,下列说法中正确的是()A运动的物体比静止的物体的内能大B温度降低到零摄氏度时,水就没有内能了C温度高的物体一定比温度低的物体内能大D一个物体的温度升高,它的内能一定增大3.甲乙两块冰块的质量相同,温度均为10℃,甲冰块静止在地面上,乙冰块静止在距离地面10m高处,则两个冰块()A机械能一样大B乙的机械能大C内能一样大D乙的内能大4.下列说法中正确的是（）A.内能是有分子动能和热能组成的。B.物体运动越快动能越大，则内能也越大。C.水平地面上的0摄氏度的冰块不具有内能。D.任何物体都具有内能，但不一定具有机械能。第二章阿伏伽德罗常数单位物质的量的物质含有的粒子数叫阿伏伽德罗常数，符号是NA，单位mol－1，它与0.012kg含碳原子数相等，大约为6.02×1023。阿伏伽德罗常数是联系微观与宏观世界的桥梁。微观量的估算方法：1.固体或液体分子的估算方法1.对固体或液体来说，分子间隙的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任何固体或者液体都含有NA个分子其摩尔体积V（mol）可认为是NA分子的体积之和所以V（一个分子）=V（mol）/NA=M（mol）/(密度*NA)如果把分子进一步简v为球体则可以进一步求出分子直径d=6V(一个分子)/3.14开三分之一次方。2．气体分子之间间距很大，而分子直径的大小可以忽略。因此可计算分子之间的平均距离，假设每一个分子所占有的空间为一个立方体，则分子之间的距离为d=V的三分之一次方。4.物质所含分子数的计算：关键是求出物体的摩尔数，然后利用阿伏伽德罗常数求出分子数N(分子数)=n(mol)*NA=M/M（mol）*NA=V/V(mol)*NA=M/(密度*V（mol）*NA分子的质量=M(mol)/NA分子的体积=V（mol）/NA(只相对于固体和液体来说，单个气体分子的体积不易计算例题：已知空气的摩尔质量是MA=0.029kg/mol,则空气中气体的平均质量多大？成年人做一次深呼吸约约吸入450立方厘米的空气，则做一次深呼吸所吸入的空气质量为多少？所吸入的分子数目又是多少？（按标准状态计算）解：1.空气分子的平均质量为m=MA/NA=4.82*十的负二十六次方2.成年人做一次深呼吸所呼入的空气质量为m‘=((450*10的-6次方)/(22.4*10的-3次方))*29*10的-3次方=5.8*10的-4次方kg3.所吸入的分子数为N=m/m’=1.2*10的26次方。第三章油膜法测分子直径原理：子油膜法粗测分子直径原理类似于取第一定量的小米然后把它平摊在桌面上上下不重叠，一粒紧挨一粒量出这些米所占的桌面面积S，从而计算出米粒的直径d,表达式：d=V/S在实验中d为油酸分子直径，S为其平摊在水面上的面积。实验的注意事项：1.油酸酒精溶液的配制比例要恰当。2.量取1ml油酸酒精溶液后计算滴数时应尽量使每滴的大小相同。3.往水面上撒滑石粉时要适量均匀。4.要在滴入溶液稳定后再画轮廓。5.计算面积时要耐心数。实验的误差来源：1.油酸酒精溶液的实际浓度与理论值之间存在偏差。2.一滴油酸酒精溶液的实际体积与理论值之间存在偏差。3.油酸酒精溶液在水面上的分布情况与理论上的“均匀”，“单分子纯油酸层“间存在偏差。4.采用互补法即不足半个舍去，多余半个算一个计算所得的油膜面积与实际之间存在误差。（切记所有算出的分子大小的数量级应为十的负十次方，一些有机大分子除外，如若不特殊说明均为此数量级第四章布朗运动分子的热运动：1.扩散现象：（1）扩散现象：不同物质能够彼此进入对方的现象，说明分子在做永不停息的无规则运动1827年布朗在用显微镜观察植物花粉颗粒悬浮在平静水面上时在做无规则的运动最后发现一切悬浮在水面上的微小颗粒都能做无规则的运动。（注意布朗运动光靠人眼是看不到的）规律：悬浮颗粒越小布朗运动越明显，颗粒大了，现象就不明显了。温度越高布朗运动越明显。布朗运动产生原因是分子的无规则运动，布朗运动客观上说明了分子的无规则运动，但布朗运动并非液体分子的运动。各市3-3高考模拟题（2014•盐城三模）一定质量的理想气体，保持温度不变，压缩气体，则（）A．气体分子的平均速率增大B．每个气体分子的动能都不变C．容器单位面积上受到分子撞击的平均作用力增大D．气体分子单位时间内与容器单位面积碰撞的分子数增加考点：气体压强的微观意义．分析：气体分子的密集程度与密度有关．温度是分子平均动能变化的标志解答：解：A、当温度保持不变时，分子平均动能不变，平均速率不变，故A错误．B、温度保持不变时，分子平均动能不变，并非指每个分子的平均动能不变，故B错C、温度保持不变时，压缩气体，气体的压强会变大．容器单位面积上受到分子撞击的平均作用力增大，故C正确D、温度保持不变时，压缩气体，气体的压强会变大，气体分子单位时间内与容器单位面积碰撞的分子数增加，故D正确故选：CD点评：，理解气体压强的微观解释和温度的意义．加强对基本概念的记忆，基本方法的学习利用，是学好3﹣3的基本方法．此处高考要求不高，不用做太难的题目．（2014•盐城三模）如图所示，太空宇航员的航天服内充有气体，与外界绝热，为宇航员提供适宜的环境，若宇航员出舱前航天服与舱内气体的压强相等，舱外接近真空，在打开舱门的过程中，舱内气压逐渐降低，航天服内气体内能减少（选填“增加”、“减少”或“不变”）．为使航天服内气体保持恒温，应给内部气体加热（选填“制冷”或“加热”）考点：热力学第一定律．专题：热力学定理专题．分析：判断气体的吸热与放热可根据热力学第一定律△U=W+Q得知，气体的温度不变，气体的压强可从玻意耳定律PV=C得知．分子的热运动与温度有关，分子间的引力和斥力与分子间的距离有关．解答：解：根据热力学第一定律△U=W+Q，Q=0，气体急剧膨胀，气体对外界做功，W取负值，可知△U为负值，即内能减小．为使航天服内气体保持恒温，应给内部气体加热故答案为：减小，加热点评：解决本题的关键是掌握热力学第一定律△U=W+Q及气体状态方程（2014•盐城三模）我国一些地区空气污染严重，出现了持续的雾霾天气，有人受桶装纯净水的启发，提出用桶装的净化压缩空气供气，设每人1min内呼吸16次，每次吸入1.0×105Pa的净化空气500mL，每个桶能装1.0×106Pa的净化空气20L，如果这些空气可以全部被使用，不考虑温度的变化，估算每人每天需要吸多少桶净化空气．考点：气体的等温变化；阿伏加德罗常数专题：气体的状态参量和实验定律专题．分析：先算出每人每天所吸的空气量，然后由玻意耳定律求出需要桶装空气的量，最后求出需要多少桶桶装空气．解答：解：每人每天吸入1.0×105Pa=1atm的净化空气的体积为：V=（16×60×24）×500mL=1.152×106mL=1.152×103L设每桶1.0×106Pa=10atm的净化空气转化为1atm的体积为V′由玻意耳定律可知：PV=P′V′解得：V′=10V=200L故每人每天需要净化空气的桶数为：n=V/V’=1152/200=57.6取58桶答：每人每天需要吸58桶净化空气．点评：本题关键先求解没人每天需要吸入1atm的净化的空气体积，然后根据玻意耳定律求解每桶10atm的净化空气转化为1atm的体积，最后求解没人每天需要的净化空气桶数。1.以下说法中正确的是▲BC．A．系统在吸收热量时内能一定增B．悬浮在空气中做布朗运动的PM2.5微粒，气温越高，运动越剧烈C．封闭容器中的理想气体，若温度不变，体积减半，则单位时间内气体分子在容器壁单位面积上碰撞的次数加倍，气体的压强加倍D．用力拉铁棒的两端，铁棒没有断，说明此时分子间只存在引力而不存在斥力、分子间的相互作用力分子之间的引力和斥力都随分子间距离增大而减小。但是分子间斥力随分子间距离加大而减小得更快些，如图1中两条虚线所示。分子间同时存在引力和斥力，两种力的合力又叫做分子力。在图1图象中实随距离变化的情况。当两个分子间距在图象横坐标r0距离时，分子间的引力与斥力平衡，分子间作用力为零，r0的数量级为10的-10次方，相当于r0位置叫做平衡位置。当分子距离的数量级大于m时，分子间的作用力变得十分微弱，可以忽略不计了线曲线表示引力和斥力的合力(即分子力)4、温度宏观上的温度表示物体的冷热程度，微观上的温度是物体大量分子热运动平均动能的标志。热力学温度与摄氏温度的关系：T=t+273.15K5、内能①分子势能分子间存在着相互作用力，因此分子间具有由它们的相对位置决定的势能，这就是分子势能。分子势能的大小与分子间距离有关，分子势能的大小变化可通过宏观量体积来反映。（r=r0时分子势能最小）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rro时，分子力为斥力，当r减少时，分子力做负功，分子是能增加②物体的内能物体中所有分子热运动的动能和分子势能的总和，叫做物体的内能。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组成，因此任何物体都是有内能的。（理想气体的内能只取决于温度）③改变内能的方式做功与热传递在使物体内能改变6、气体实验定律①玻意耳定律（C为常量）→等温变化微观解释：一定质量的理想气体，温度保持不变时，分子的平均动能是一定的，在这种情况下，体积减少时，分子的密集程度增大，气体的压强就增大。适用条件：压强不太大，温度不太低②查理定律：P/T=（C为常量）→等容变化微观解释：一定质量的气体，体积保持不变时，分子的密集程度保持不变，在这种情况下，温度升高时，分子的平均动能增大，气体的压强就增大。适用条件：温度不太低，压强不太大③盖吕萨克定律：V/T（C为常量）→等压变化微观解释：一定质量的气体，温度升高时，分子的平均动能增大，只有气体的体积同时增大，使分子的密集程度减少，才能保持压强不变适用条件：压强不太大，温度不太低7、理想气体宏观上：严格遵守三个实验定律的气体，在常温常压下实验气体可以看成理想气体微观上：分子间的作用力可以忽略不计，故一定质量的理想气体的内能只与温度有关，与体积无关。理想气体的状态方程：PV/T=C(常数)8、气体压强的微观解释大量分子频繁的撞击器壁的结果影响气体压强的因素：①气体的平均分子动能（温度）②分子密集程度即单位体积内的分子数（体积）9、晶体：外观上有规则的几何外形，有确定的熔点，一些物理性质表现为各向异性非晶体：外观没有规则的几何外形，无确定的熔点，一些物理性质表现为各向同性①判断物质是晶体还是非晶体的主要依据是有无固定的熔点②晶体与非晶体并不是绝对的，有些晶体在一定的条件下可以转化为非晶体（石英→玻璃）10、单晶体多晶体如果一个物体就是一个完整的晶体，如食盐颗粒，这样的晶体就是单晶体（单晶硅、单晶锗）如果整个物体是由许多杂乱无章的小晶体排列而成，这样的物体叫做多晶体，多晶体没有规则的几何外形，但同单晶体一样，仍有确定的熔点11、表面张力当表面层的分子比液体内部稀疏时，分子间距比内部大，表面层的分子表现为引力。如露珠12、液晶分子排列有序，各向异性，可自由移动，位置无序，具有流动性各向异性：分子的排列从某个方向上看液晶分子排列是整齐的，从另一方向看去则是杂乱无章的13、改变系统内能的两种方式：做功和热传递①热传递有三种不同的方式：热传导、热对流和热辐射②这两种方式改变系统的内能是等效的③区别：做功是系统内能和其他形式能之间发生转化；热传递是不同物体（或物体的不同部分）之间内能的转移物理史1分子动理论：1738年伯努利（D.Bernoulli）曾设想气体压强是由分子碰撞器壁而产生的.1744年俄罗斯科学家罗蒙诺索夫提出热是分子运动的表现,他把机械运动的守恒定律推广到分子运动的热现象中去.到了19世纪中叶,原子和分子学说逐渐取得实验支持,将哲学观念具体化发展为物理理论,热质