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第一章 分子动理论
第1节 分子动理论的基本内容
1.认识物体是由大量分子组成的,并会运用阿伏加德罗常数进行宏观 量与微观量之间的计算。
2.知道扩散现象和布朗运动,理解扩散现象和布朗运动产生的原因。
3.知道分子间存在空隙和相互作用力,并理解分子间的作用力与分子 间距离的关系。
4.明确分子动理论的内容。
学习任务一 物体是由大量分子组成的
1. 分子的大小
(1)组成物质的微粒是多种多样的,或是 ,或是原子,或是离 子,为了简化,我们把组成物体的微粒统称为 。
(2)一般来说,不同物质分子直径大小不同,通常是 的数 量级。
分子
分子
10-10 m
2.1 mol的任何物质都含有相同的粒子数,这个数量用 表 示,用符号NA表示,在通常的计算中取NA= mol-1。
3. 意义:阿伏加德罗常数是一个重要的常数,它是联系 、
等宏观物理量与 、 等微观物 理量的桥梁。
阿伏加德罗常数
6.02×1023
摩尔质量
摩尔体积
分子质量
分子大小
已知水分子的直径约为4.0×10-10 m,成人喝一口水大概20 mL。如果要数 出这些分子,需要多少年才能数完?
A. nVM
AB
学习任务二 分子热运动
1. 扩散现象
(1)定义:不同种物质能够彼此进入对方的现象称为扩散。
(2)意义:扩散现象说明了物质中的分子在 。
(3)特点: 越高,扩散越快。
永不停息地做无规则运动
温度
微粒
不平衡
无规则的
大小
高
低
小
高
液体(或
气体)
3. 热运动
(1)定义:物理学中把物质内部分子 运动称为热 运动。
(2) 和 均反映了分子的热运动。
(3) 是分子热运动剧烈程度的标志。
永不停息的无规则
扩散现象
布朗运动
温度
(1)一碗小米倒入一碗大米中,小米进入大米的间隙之中是否属于扩散 现象?
(1)扩散现象是指由于分子的无规则运动,不同种物质(分子)彼此进入 对方的现象。显然,上述现象不是分子运动的结果,而是两种物质的混合, 所以不属于扩散现象。
(2)在房间的一角打开一瓶香水,如果没有空气对流,在房间另一角的人 并不能马上闻到香味,这是由气体分子运动速率不大造成的。这种说法对 吗?为什么?
(2)这种说法错误,气体分子运动的速率实际上是比较大的,在房间另一 角的人过一会才能闻到香味的原因是:虽然气体分子运动的速率比较大,但 由于分子运动是无规则的,且与空气分子不断碰撞,因此要闻到香水味,必 须经过一段时间。
A. 扩散现象是由物质分子无规则运动产生的
B. 布朗运动是液体分子的运动,它说明分子永不停息地做无规则运动
C. 热运动是分子的无规则运动,同种物质的分子的热运动剧烈程度可能不相同
D. 扩散现象、布朗运动和分子热运动都随温度的升高而变得剧烈
B
解析:扩散现象是不同种物质相互接触,彼此进入对方的现象,扩散现象的 实质就是物质分子的无规则运动,故A正确;布朗运动是悬浮在液体或气体 中的固体小颗粒在永不停息地做无规则运动,布朗运动不是液体分子的运 动,而是小颗粒的运动,它间接证明了分子永不停息地做无规则运动,故B 错误;同种物质的分子的热运动剧烈程度和温度有关,温度越高,分子的热 运动越剧烈,即同种物质的分子的热运动剧烈程度可能不相同,故C正确; 扩散现象的实质就是物质分子的无规则热运动,布朗运动是小颗粒受到不同 方向的液体或气体分子无规则运动产生的撞击力不平衡引起的,它们都直接 或间接证明了分子在永不停息地做无规则运动,且温度越高,运动越剧烈, 故D正确。
学习任务三 分子间的作用力和分子动理论
1. 分子间存在相互作用力
(1)大量分子能聚集在一起形成固体或液体,说明分子间存在着 ;
固体和液体很难被压缩,说明分子间存在着 。
(2)分子间同时存在着引力和斥力,通常表现出来的是它们的合力。
①分子间引力和斥力的大小都跟分子间的距离有关,均随着距离的增大 而 ,其中 变化最快。
引力
斥力
减小
斥力
a.当r=r0时,分子间的引力与斥力平衡,分子间的作用力为0。
b.当r<r0时,分子间的作用力表现为 。
斥力
②如图所示,表示了分子间斥力和引力随分子间距离r的变化情况(r0的数量 级为10-10 m),由图可知:
c.当r>r0时,分子间的作用力表现为 ;
当r>10-9 m时,分子间的作用力可以忽略不计。
d.固体、液体分子间的距离通常在r0附近;气体分
子间的距离更大,一般达到10r0以上,所以气体分
子间的作用力很小,通常可以忽略不计。
引力
电磁力
分子
无规
则
温度
引力
斥力
如图所示,把一块洗净的玻璃板吊在弹簧测力计下面,使玻璃板水平地接触 水面,若想使玻璃板离开水面,则在拉出玻璃板时,弹簧测力计的示数与玻 璃板的重力相等吗?为什么?
不相等。此时玻璃板和液面分子间的作用力表现为引力,所以在拉玻璃板离 开水面时弹簧测力计的示数要大于玻璃板的重力。
A. 引力增大,斥力增大 B. 引力增大,斥力减小
C. 引力减小,斥力减小 D. 引力减小,斥力增大
A
解析:由题图可以看出,随着分子间距离r的减小,分子间的引力和斥力都增 大,只不过斥力变化得更快些,故A正确,B、C、D错误。
A. 分子力总对乙分子做正功
B. 乙分子总是克服分子力做功
C. 先是分子力对乙做正功,然后乙分子克服分子力做功
D. 先是乙分子克服分子力做功,然后分子力对乙分子做正功
C
解析:甲、乙两分子间的距离大于r0时分子力表现为引力,随着甲、乙分子 间距离减小,分子力对乙做正功;分子间的距离小于r0时,分子力表现为斥 力,随着甲、乙分子间距离减小,分子力对乙做负功,即乙分子克服分子力 做功。
A. 8×1022 B. 6×1021
C. 8×1019 D. 6×1017
A
A. 扩散现象只发生在气体、液体之间
B. 扩散现象说明分子在不停息地运动
C. 温度越高时扩散现象越剧烈
D. 扩散现象说明分子间存在着间隙
A
解析:气体、液体、固体之间都可以发生扩散现象,故A错误;扩散现象本 身就是由分子不停地做无规则运动产生的,故B正确;物体的温度越高,分 子的热运动就越快,扩散就越快,故C正确;不同的物质在相互接触时可以 彼此进入对方属于扩散现象,扩散现象说明分子间存在着间隙,故D正确。
A. 扩散现象是不同物质间的一种化学反应
B. 布朗运动证明组成固体小颗粒的分子在做无规则运动
C. 扩散现象和布朗运动都能直接说明分子在做永不停息的无规则运动
D. 为了提高钢材的硬度,可采用渗碳法在钢材的表面形成一定厚度的渗碳 层,其原理是利用了扩散现象
D
解析:扩散现象是不同物质间的一种物理变化,故A错误;布朗运动证明, 液体(或气体)分子在做无规则运动,故B错误;扩散现象能直接说明分子 在做永不停息的无规则运动,布朗运动能间接说明分子在做永不停息的无规 则运动,故C错误;为了提高钢材的硬度,可采用渗碳法在钢材的表面形成 一定厚度的渗碳层,其原理是利用了扩散现象,故D正确。
A. 分子间距离为r0时,分子间没有相互作用
B. 分子间距离增大时,分子间斥力减小,引力增大
C. 分子间距离大于r0时,分子间的引力总是大于斥力
D. 分子间距离增大时,分子间作用力可能先减小后增大再 减小
CD
解析:分子间距离为r0时,分子间的斥力和引力相等,对外表现为分子间作 用力等于零,但分子间仍有相互作用,故A错误。分子间距离增大时,分子 间斥力和引力都减小,故B错误。分子间距离大于r0时,分子间的引力大于分 子间的斥力,对外表现为引力,故C正确。分子间距离小于r0时,分子间作用 力表现为斥力,随着分子间距离增大,分子间作用力逐渐减小;分子间距离 大于r0时,分子间作用力表现为引力,随着分子间距离增大,分子间作用力 先增大后减小,故D正确。