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第一章 分子动理论的基本观点
第1节 分子动理论的基本观点
第1课时
1.知道物体是由大量分子组成的。
2.知道阿伏伽德罗常数及其意义,会用阿伏伽德罗常数进行计算或估算
3.通过实验了解扩散现象,观察并能解释布朗运动。知道影响布朗运动激烈程度的因素,以及布朗运动产生的原因。
知识点一:物体是由大量分子组成
这里所说的分子与化学中所说的分子有何不同
化学中讲的分子是:保持物质的化学性质的最小微粒。
物理中所说的分子指的是:做热运动时遵从相同规律的微粒,包括组成物质的原子、离子或分子。
碳原子
石墨表面原子的照片
1. 分子
(2)数值:NA=6.02×1023mol-1。
2.阿伏加德罗常数
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.
(3)意义:
(1)定义:
3.计算:宏观量与微观量的关系
微观量
m0—分子质量
V0—分子体积
d—分子直径
V—物体体积
Vmol—摩尔体积
m—物体的质量
Mmol—摩尔质量
ρ—物体的密度
宏观量
分子质量:
分子平均占有的体积体积:
1mol物质的体积:
物体所含分子数:
气体分子间距离(立方体模型):
固体或液体分子的直径(球体模型):
知识点二:分子永不停息地做无规则运动
定义:不同物质能够彼此进入对方的现象。
引起扩散的原因:是物质分子的无规则运动产生的。
思考与猜想:气体和液体都可以发生扩散现象,固体之间可以发生扩散现象吗?
1.扩散现象
扩散现象在气体、液体、固体都能发生。
长年堆放煤炭的墙壁,墙壁内部含有煤炭分子 ;将金片和铅片压在一起,金和铅会互相扩散。
铅块
金块
实验前
金块
铅块
叠放在一起
金块
铅块
五年后
演示实验:
将红墨水分别滴入热水和冷水中,会出现什么现象?
现象:
墨水在热水中扩散远比在冷水中速度要快。
结论:
在两种物质一定的情况下,扩散现象发生的显著程度与物质的温度有关,温度越高,扩散现象越明显。
2.布朗运动
把墨汁用水稀释后取出一滴放在高倍显微镜下观察,可以看到悬浮在液体中的小炭粒在不停地做无规则运动。
在显微镜下追踪一个小炭粒的运动,每隔30s把炭粒的位置记录下来,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。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。
当时布朗观察的是悬浮在水中的花粉。他起初认为,花粉的运动不是外界因素引起的而是花粉自发的运动。
布朗用当时保存了上百年的植物标本,取其微粒进行实验,他还用了一些没有生命的无机物粉末进行实验。
结果是,不管哪一种微粒只要足够小,就会发生这种运动;微粒越小,运动就越明显。这说明微小颗粒的运动不是生命现象。
布朗运动是怎样产生的?
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。
布朗运动的影响因素:颗粒的大小和温度
颗粒越大
同时撞击它的分子数多
受力平均效果相互平衡
颗粒越小
同时撞击它的分子数少
受力平均效果极易不相互平衡
布朗运动和扩散现象的区别
产生条件 影响快慢因素 现象的本质
扩散现象 物质(气液固)的相互接触 温度的大小 分子的运动
布朗运动 微粒在液体(气体)中悬浮 温度和微粒的大小 微粒的运动
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。
3.热运动
在扩散现象中,我们会发现,温度越高,扩散得越快。观察布朗运动时也会发现,温度越高,悬浮微粒的运动就越明显。这些事实表明,分子的无规则运动与温度有关系,温度越高,这种运动越激烈。因此,我们把分子永不停息的无规则运动叫做热运动。
①无规则性
②永不停息
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。
1. (多选)关于扩散现象和布朗运动,下列说法正确的是( )
A.扩散现象和布朗运动都是分子的无规则运动
B.扩散现象和布朗运动没有本质的区别
C.扩散现象宏观上可以停止,但微观上分子无规则运动依然存在
D.扩散现象和布朗运动都与温度有关
CD
2.(多选)下列现象中,能说明分子是不断运动着的是( )
A、将香水瓶打开后能闻到香味;
B、汽车开过后,公路上尘土飞扬;
C、洒在地上的水,过一段时间就干了;
D、悬浮在水中的花粉做无规则运动;
ACD
3.将墨汁稀释后,小炭粒的运动即为布朗运动。现取出一滴稀释后的墨汁,放在显微镜下观察,以下对观察结果的描述中,正确的是( )
A.在显微镜下,看到水分子在不停地撞击炭粒
B.小炭粒的无规则运动即是分子的热运动
C.大一点的炭粒,看的更清晰,实验现象更明显
D.可以通过升高温度,使实验现象更明显
D
1.已知水的摩尔质量为18 g/mol、密度为1.0×103 kg/m3,取阿伏加德罗常数为6.0×1023 mol-1,试估算(计算结果均保留一位有效数字):
(1)1 200 mL水所含的水分子数目N。
(2)一个水分子的直径d。
解:(1)水分子数目为
代入数据得 N==4×1025(个)
(2)一个水分子的体积V0== m3=3.0×10-29 m3
把水分子看成球体模型,有V0=,代入数据解得:d≈4×10-10 m
分子永不停息地做无规则运动
扩散
分子动理论的基本观点
物体是由大量分子构成的
布朗运动
热运动