高中物理第7章分子动理论章末总结课件选修33高二选修33物理课件

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对分子力的变化理解(lǐjiě)不透彻
分子间存在一个平衡距离r0(数量级为10－10 m)．当 r>r0时，F引>F斥，分子力F对外表现为引力；
当r＝r0时，F引＝F斥，分子力F＝0；当r<r0时，F 引<F斥，分子力F对外表现为斥力．
如图所示为分子间的作用力随分子间距的变 化示意图，图中斥力用正值(zhènɡ zhí)表示，引力用负 值表示，F为斥力和引力的合力，即分子力．
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假定金刚石中的碳原子是紧密排列的球形模型，则 d＝
3
6V πN
＝
3
6×4.0×10－8 3.14×7.0×1021
m＝2.2×10－10 m.
答案：7.0×1021 个 2.2×10－10 m
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分子运动与扩散(kuòsàn)现象、布朗运动
1．分子运动：分子的运动是不规则的，受温度影响．温度越高， 运动越剧烈．大量分子运动受统计规律支配．
No 的内能以及温度是分子平均动能的标志的理解片面。A．温度低的物体内能小。B．温度低的物体分子运动的平
均速率小
Image
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答案：CD
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对物体的内能(nèi nénɡ)以及温度是分子平均动能的标志的 理解片面
一是没有全面考虑内能是物体内所有分子的动能和势能的总 和．温度低只表示物体分子平均动能小，而不表示势能一定也 小，也就是所有分子的动能和势能的总和不一定也小；二是分子 的动能不仅与速度有关，也与分子质量有关，单从一方面考虑问 题是不够全面的；三是混淆微观分子无规则的运动与宏观物体运 动的差别(chābié)．分子无规则运动的剧烈程度只与物体的温度有 关，而与物体的宏观运动情况无关．
可能等 于零
物体的 物体内所有分子动 内能 能与势能的总和
分子热运动 与分子数、 和分子间存 温度、体积 在作用力 有关
永远不 等于零
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例3 分子间的距离为r0时，分子间的引力与斥力平衡， 下列关于分子势能的说法中正确的是( )
A．当分子间距离为r0时，分子势能最大，距离增大(zēnɡ dà)或减
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2．物体(wùtǐ)的内能
——
定义
微观
宏观
量值
分子的 动能
物体的分子不停地 运动着，运动着的 分子所具有的能
分子永不停 息地做无规 与温度有关 则运动
永远不 等于零
分子的 势能
物体的分子由它们 的相对位置所决定 的能
分子间存在 相互作用的 与物体的体 引力和斥力 积有关 所决定的能
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例2 两个(liǎnɡ ɡè)分子之间的距离为r，当r增大时，这两个
分子之间的分子力( )
A．一定增大
B．一定减小
C．可能增大
D．可能减小
错解：B
解析：本题考查对分子力变化的正确理解．分子间同时存在的引力
和斥力都随分子间距离的增大而减小，题设的r是大于r0(平衡距离)还是小 于r0未知，增大多少也未知．由图可知，分子间距r在从无限小到无 限大的区间内，分子力随r的增大是先减小后增大，再减小．
2．扩散现象：两种不同物质(wùzhì)接触，能够彼此进入对方即为 扩散现象，扩散现象的原因是分子的无规则运动，扩散现象是分子 运动的具体体现之一．
3．布朗运动：悬浮在液体或气体中的小颗粒所做的无规则运 动即为布朗运动，布朗运动产生的原因是分子的无规则运动，布 朗运动是分子热运动的具体体现之一．
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现象；布朗运动是悬浮微粒的无规则运动，不是分子的无规则运动，故A 错误；由于分子运动是永不停息的，故布朗运动和扩散现象都是永不停
息的，故B正确；温度越高，分子热运动越剧烈，故布朗运动和扩散现 象都与温度有关，故C错误；扩散现象能在气体、液体、固体中发 生，而布朗运动只能在流体中发生，故D错误．
答案：B
3 子，可估算分子直径 d＝
6πVNmAol.
(4)依据求得的一个分子占据的体积 ΔV，可估算分子间距，
此时把每个分子占据的空间认为是一个小立方体模型，所以分
子间距 d＝3 ΔV，这对气体、固体、液体均适用．
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例1 已知金刚石密度为×103 kg/m3，则体积为4×10－8 m3 的 小 块 金 刚 石 中 含 有 多 少 ( d u ō s h ǎ o ) 个 碳 原 子 ？ 请 估 算 碳 原 子 的 直 径．(取两位有效数字)
章末总结(zǒngjié)
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分子(fēnzǐ)微观量估算
阿伏加德罗常数 NA 是联系宏观物理量和微观物理量的桥 梁，在已知宏观物理量的基础上，往往可借助 NA 计算出某些 微观物理量，有关计算主要有：
解析(jiě xī)：当分子间距离为r0时，不管分子间距离增大还是减小，都 必须克服分子力做功，故此位置分子势能最小，但分子间距从大于10r0减 小到r0过程中，分子力做正功，此位置的分子势能必大于r0位置的
分子势能，故分子势能的变化与分子间距无关，关键在于移动分子时，分 子力是做正功还是做负功，做正功，分子势能减小，做负功，分子势能增 大．
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错解二 由动能公式 Ek＝21mv2 可知，速度越小，动能就 越小，而温度低的物体分子平均动能小，所以速率也小．所以 应选 B．
错解三 由加速运动的规律我们了解到，物体的速度大小 由初速和加速度与时间决定，随着时间的推移，速度肯定越来 越快，再由动能公式 Ek＝21mv2 可知，物体动能也越来越大， 所以应该选 C．
小，分子势能都减小
B．当分子间距为r0时，分子势能最小，距离增大或减小，分子 势能都增大
C．当分子间距离大于分子直径10倍时，分子间相互作用力为零；
分子间距离为r0时，分子间相互作用力的合力为零，因此，两个位置的分
子势能相等
D．分子间距离越大，则分子势能也越大
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对外表现的分子力F是分子间引力和斥力的合力． (2)在r＜r0范围内分子力F，分子势能Ep都随分子间距离r的减小而 增大，但在r＞r0的范围内，随着分子间距离r的增大，分子力F是先增 大后减小，而分子势能Ep一直增大． (3)当r＝r0时分子处于平衡状态，此时分子间的引力、斥力同样存 在，分子力F为零，分子势能Ep最小．
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分子(fēnzǐ)力、分子(fபைடு நூலகம்nzǐ)势能、物体的内能
1．分子(fēnzǐ)与分子(fēnzǐ)势能
分子力F、分子势能Ep与分子间距离r的关系如图所示(取无穷远处 分子势能为0)
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(1)分子间同时存在着引力和斥力，它们(tā men)都随分子间距离的增 大(减小)而减小(增大)，但斥力比引力变化得快．
(1)已知物质的摩尔质量 M，借助于阿伏加德罗常数 NA， 可以求得这种物质的分子质量 m＝NMA.
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(2)已知物质的摩尔体积 Vmol，借助阿伏加德罗常数 NA， 可以计算出这种物质的一个分子所占据的体积 ΔV＝VNmAol.
(3)若物体是固体或液体，可把分子视为紧密排列的球形分
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例3 下列说法中正确的是( ) A．温度低的物体内能小 B．温度低的物体分子运动的平均速率小 C．做加速运动的物体，由于速度越来越大，因此物体分子的平均动
能越来越大
D．物体的内能是物体中所有(suǒyǒu)分子的动能和势能的总和 错解分析：错解一 因为温度低，平均动能就小，所以内能就小， 所以应选A．
解析：这块金刚石的质量 m＝ρV＝3.5×103×4×10－8 kg ＝1.4×10－4 kg，碳的摩尔质量 M＝1.2×10－2 kg/mol，金刚石
中含碳的摩尔数
n
＝
m M
，
含
碳
原
子
数
N ＝ nNA ＝
1.4×110.－24××160.0－22×1023个＝7.0×1021 个．
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答案：D
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内容(nèiróng)总结
章末总结(zǒngjié)。对外表现的分子力F是分子间引力和斥力的合力．。物体的分子由它们的相对位置所决 定的能。分子间存在相互作用的引力和斥力所决定的能。B．布朗运动是由颗粒内分子的热运动引起的。对物体
B．布朗运动是由颗粒内分子的热运动引起的
C．布朗运动是颗粒运动，不是分子运动 D．通过布朗运动可以反映分子热运动，通过扩散现象可以 直接观察到分子热运动
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错解：A 解析：布朗运动是固体颗粒(kēlì)的运动，它间接反映了液体分 子运动的无规则性，所以A、B错，C对；扩散现象肉眼可以直接观 察到，是分子热运动的反映，但分子热运动是无法直接用肉眼观察 到的，D错． 答案：C
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例2 关于布朗运动和扩散现象，下列说法正确(zhèngquè)的是 ()
A．布朗运动和扩散现象都是分子运动
B．布朗运动和扩散现象都是永不停息的
C．布朗运动和扩散现象都与温度无关
D．布朗运动和扩散现象都能在气体、液体、固体中发生
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解析：扩散现象指不同的物质相互(xiānghù)接触时，彼此进入对方的
答案：B
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误认为布朗运动的研究(yánjiū)对象是液体分子
布朗运动是悬浮颗粒的运动，而不是(bù shi)液体分子的运动，但它 反映了液体分子的无规则运动．
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例1 下列说法中正确的是( ) A．布朗运动(yùndòng)是液体分子的热运动(yùndòng)