第一章 分子动理论 课件 (1)

课件20张PPT。一、微观量的估算
阿伏加德罗常数是联系微观物理量和宏观物理量的桥梁.在此所指微观物理量为：分子体积V0、分子直径d、分子质量m.宏观物理量为：物体的体积V、摩尔体积Vmol、物体的质量M、摩尔质量Mmol、物体的密度ρ.1.计算分子的质量：
2.计算分子的体积
3.对于固体和液体，分子间距离比较小，可以认为分子是一个个紧挨的.设分子体积为V0，则分子的直径 (球体模型)或 (立方体模型)
4.对于气体，分子间距离比较大，可用 估算出两气体分子之间的平均间距，它远比气体分子本身直径大.典例1 放大600倍的显微镜观察布朗运动，估计放大后的小颗粒(炭粒)体积为0.1×10-9 m3,炭的密度为2.25×103 kg/m3.摩尔质量是1.2×10-2 kg/mol,阿伏加德罗常数为
6.02×1023 mol-1，则
(1)该小炭粒含分子数约为多少个？(取一位有效数字)
(2)假设小炭粒中的分子是紧挨在一起的，试估算炭分子的直径.【解析】(1)设小颗粒边长为a，放大600倍后，则其体积为V=(600a)3=0.1×10-9 m3.
实际体积为：
质量为m=ρV′=1.0×10-15 kg.
含分子数为
(2)将炭分子看成球体模型，则有
得
答案:(1)5×1010个 (2)2.6×10-10 m二、单分子油膜法的实验原理、步骤、数据处理等环节要把握准确
当把一滴用酒精稀释过的油酸滴在水面上时，油酸就在水面上散开，其中的酒精溶于水，并很快挥发，在水面上形成一层单分子层油膜.如果把分子看成球形，单分子油膜的厚度就可以认为等于油酸分子的直径，测出油酸液滴的体积V，再测出油膜的面积S，就可以估算出油酸分子的直径d＝V/S.典例2 某种油溶液的浓度为每100 mL的溶液中有3.75 mL的油.油的密度ρ=0.8×103 kg/m3，摩尔质量M0=0.09 kg/mol.用注射器量得1 mL上述油溶液共有75滴，将其中的1滴滴在水面上形成单分子油膜，油膜面积S=0.705 m2.试根据以上数据粗略计算出阿伏加德罗常数NA.(要求保留一位有效数字)【解析】1滴这种油溶液中含有的油的体积为
油分子的直径为
一个油分子的体积为
这种油的摩尔体积为
阿伏加德罗常数为
代入数据，解得NA=6×1023 mol-1
答案：6×1023 mol-1三、对布朗运动的理解要准确
1.布朗运动不是液体分子的运动，而是固体颗粒的运动，但它反映了液体分子的无规则运动.
2.温度越高，悬浮颗粒越小，布朗运动越明显.
3.产生原因：周围液体分子的无规则运动对悬浮颗粒撞击的不平衡.
4.布朗运动是永不停止的.注意布朗颗粒的线度是非常小的，不能用肉眼直接观察到.典例3 下列关于布朗运动的说法，正确的是( )
A.布朗运动是液体分子的无规则运动
B.布朗运动是指悬浮在液体中的固体分子的无规则运动
C.布朗运动说明了液体分子与悬浮颗粒之间存在着相互作用力
D.观察布朗运动会看到，悬浮的颗粒越小，温度越高，布朗运动越剧烈【解析】选C、D.布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动，小颗粒由许多分子组成，所以布朗运动不是分子的无规则运动，也不是指悬浮颗粒内固体分子的无规则运动，故A、B选项错误，布朗运动是由液体分子与悬浮颗粒间相互作用引起的，C正确.观察布朗运动会看到固体颗粒越小，温度越高，布朗运动越明显，故D选项正确.四、分子间作用力与分子间距离的关系
要正确分析这类问题，必须准确把握分子的特点，熟知分子间斥力、引力及合力随分子间距离的变化规律.
1.分子间同时存在着相互作用的引力和斥力.
2.分子间距离r＜r0的范围内，分子力表现为斥力；r＞r0时,分子力表现为引力；在r=r0时，分子间作用力的合力为零.
3.引力和斥力都随着距离的减小而增大,随着距离的增大而减小,但斥力变化得快.典例4 若把处于平衡状态时相邻分子间的距离记为r0，
则下列关于分子间的相互作用力的说法，正确的是( )
A.当分子间的距离小于r0时，分子间的作用力表现为斥力
B.当分子间的距离大于r0时，分子间的作用力表现为引力
C.当分子间的距离从r0逐渐增大时，分子间的引力增大
D.当分子间的距离小于r0时，随着距离的增大分子力是减小的【解析】选A、B、D.分子间距离为r0时分子间的引力和斥力大小相等.合力为零即分子力为零，因随r的增大，斥力减小得快，引力减小得慢，所以r>r0时分子间的作用力表现为引力，r解有关“内能”的题目,应把握以下几点
1.温度是分子平均动能的标志，而不是分子平均速率的标志.
2.当分子间距离发生变化时，若分子力做正功，分子势能减小，若分子力做负功，分子势能增加.
3.内能是物体内所有分子动能与分子势能的总和，它取决于物质的量、温度、体积及物态.
4.理想气体就是分子间没有相互作用力的气体，这是一种理想模型.理想气体分子内无分子势能变化，因此一定质量的理想气体的内能的变化只跟温度有关.典例5 1 g 100 ℃的水和1 g 100 ℃的水蒸气相比较,下述说法是否正确?
(1)分子的平均动能和分子的总动能都相同.
(2)它们的内能相同.
【解析】温度相同则它们的分子平均动能相同；又因为1 g水和1 g水蒸气的分子数相同，因而它们的分子总动能相同，所以(1)说法正确；当100℃的水变成100℃的水蒸气时，该过程吸收热量，势能增加，所以1 g 100 ℃的水的内能小于1 g 100 ℃的水蒸气的内能，故(2)的说法错误.
答案：(1)正确 (2)错误Thank you!