第七章分子动理论--上课
高中物理 第七章 分子动理论 7.2 分子的热运动课件 新
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探究一
扩散现象
问题导引 观察图示,当一滴红墨水滴入一杯清水中,最后这一杯水完全变 成了红色。请回答下列问题: (1)这是一种什么物理现象? (2)这种物理现象产生的原因是什么? (3)这种物理现象在固体中能发生吗? 要点提示(1)扩散现象; (2)物质分子的无规则运动; (3)能,在气体、液体、固体中均能发生扩散现象,气体的扩散现 象最明显,扩散现象在任何情况下都可以发生,与外界因素无关。
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读一读·思一思 辨一辨·议一议
二、布朗运动 阅读教材第5~7页“布朗运动”部分,知道什么是布朗运动及其产 生的原因,了解布朗运动的特点和影响因素。 1.什么是布朗运动?谁首先研究了布朗运动? 答案:悬浮微粒在液体中的无规则运动,称为布朗运动。英国植 物学家布朗首先在显微镜下研究了这种运动。 2.布朗运动是怎样产生的呢? 答案:大量液体分子对悬浮微粒撞击作用的不平衡性造成的。 3.影响布朗运动的因素有哪些? 答案:微粒的大小和温度的高低均可影响布朗运动。 4.发现布朗运动有什么意义? 答案:布朗运动的发现间接地反映了液体分子运动的无规则性。
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《分子动理论》课件
欢迎大家来到《分子动理论》的PPT课件！本课程将介绍分子动理论的基 本原理和应用领域，与热力学、化学和工业的关系。让我们一起探索这个精 彩而神奇的领域。
分子动理论简介
分子动力学与热力学的关系
探索分子运动和热力学性质的相互关系，揭 示宏观现象背后微观粒子的行为。
分子的大小和Biblioteka 状化学平衡的 热力学分析研究化学平衡的热 力学特性，解释平 衡常数和化学平衡 的变化条件。
应用与发展
分子动理论在工业生产中的应用
介绍分子动理论在材料合成、化工工艺和能源 转化等领域的应用实例。
分子动力学模拟的发展
分析分子动力学模拟在研究物质性质和反应机 理中的关键作用及新发展。
双曲型余弦函数模型的应用
2
布朗运动
解释微观粒子在液体中的无规则扩散运动，探索物质的扩散和混合行为。
3
热传导和压力传导
研究固体中分子的热传导和液体中分子的压力传导，揭示能量传递的机制。
状态方程与热力学定律
状态方程的推导与应用 热力学第一定律 热力学第二定律
探索理想气体和实际气体的状态方程，分析不 同条件下气体的行为特性。
解释热能守恒的原理，研究不同过程中热量转 化和做功的关系。
介绍双曲型余弦函数模型的原理和应用，用于 模拟和分析分子运动。
分子模拟软件的应用
推荐一些常用的分子模拟软件，帮助学习者深 入研究分子动力学和热力学。
总结：分子动理论在热力学、化学和工 业上的应用前景
通过学习和理解分子动理论，我们可以深入理解物质的微观运动和宏观性质，揭示背后的规律和机 制。分子动理论在热力学、化学和工业领域有着广阔的应用前景，为我们解决现实问题和推动科技发展 提供了重要的理论基础。
分子动理论课件
对复杂系统的描述能力有限
01 对于包含大量相互作用的复杂系统，分子动理论
在描述其整体行为和演化时可能会遇到困难。 02
在处理多体相互作用和高度非线性问题时，分子 动理论可能无法给出准确和全面的预测。
06
20世纪中叶，随着计 算机技术和实验技术 的发展，分子动理论 得到了更广泛的应用
和发展。
分子动理论的重要性
分子动理论是物理学的重要分支之一 ，是研究物质性质和行为的基础理论
之一。
通过分子动理论，我们可以更好地理 解物质的性质和行为，预测新材料的 性能，设计新的化学反应和生物过程
等。
它对于化学、生物学、材料科学等领 域的研究和发展都具有重要意义。
此外，分子动理论还为其他学科提供 了重要的理论基础和工具，如气象学 、环境科学、能源科学等。
02
分子动理论的基本假设
分子永不停息的无规则运动
01 分子在任何时刻都在空间中做无规则运动，且不 受外力作用时不会停止。
02 无规则运动是指分子的运动方向和速度不断改变 ，没有固定的运动轨迹。
02 这种无规则运动是分子热现象的微观解释，是热 力学的基础之一。
05
分子动理论的局限性
对微观世界的认识不足
分子动理论主要关注于描述宏观物质的运动规律，对于 微观粒子的行为和相互作用机制缺乏深入的理解。
在微观尺度上，量子力学和相对论等其他理论框架更为 适用，而分子动理论难以描述这些微观现象。
对量子力学的兼容性问题
分子动理论与量子力学在理论基础上存在不兼容 的矛盾。
分子间存在相互作用力
分子间的相互作用力是分子动理论的核心 内容之一。
人教版高中物理选修3-3第七章分子动理论讲义：第5讲
第5讲内能[目标定位] 1.知道温度是分子热运动平均动能的标志，渗透统计的方法． 2.知道什么是分子势能，分子势能随分子距离变化的关系．理解分子势能与物体的体积有关． 3.知道什么是内能，知道物体的内能跟物体的物质的量、温度和体积有关． 4.能够区别内能和机械能．一、分子动能1．定义：由于分子永不停息地做无规则运动而具有的能．2．分子的平均动能：所有分子的热运动动能的平均值．3．温度的微观意义：温度是分子热运动的平均动能的标志．二、分子势能1．定义：分子间由分子力和分子间的相对位置决定的势能．2．分子势能的决定因素(1)宏观上：分子势能的大小与物体的体积有关．(2)微观上：分子势能与分子之间的距离有关．三、内能1．定义：物体中所有分子的热运动动能与分子势能的总和．2．决定因素：物体所含的分子总数由物质的量决定，分子的热运动平均动能由温度决定，分子势能与物体的体积有关，故物体的内能由物质的量、温度、体积共同决定，同时受物态变化的影响．3．物体的内能跟物体的机械运动状态无关．想一想在高空中高速飞行的飞机中的物体，内能一定大吗？答案不一定．内能包括分子动能和分子势能，分子动能决定于温度，分子势能决定于体积，物体的内能与机械能是完全不同的概念．物体速度大，高度大，只是机械能大，内能不一定大．一、对分子动能的理解1．单个分子的动能由于分子运动的无规则性，在某时刻物体内部各个分子的动能大小不一，就是同一个分子，在不同时刻的动能也是不同的，所以单个分子的动能没有意义．2．分子的平均动能(1)温度是大量分子无规则热运动的客观表现，具有统计意义，温度升高，分子平均动能增大，但不是每个分子的动能都增大、有的分子动能甚至还减小，个别分子的动能大小与温度没有关系，但总体上所有分子动能的总和随温度的升高而增加．(2)分子的平均动能只由温度决定，与物质种类、质量、压强、体积无关，只要温度相同，分子的平均动能都相等，由于不同物质的分子质量不同，所以同一温度下，不同物质的分子运动的平均速率大小一般不同．3．温度的意义(1)宏观：描述物体的冷热程度．(2)微观：分子平均动能的标志．例1下列关于物体的温度与分子动能的关系，正确的说法是()A．某物体的温度是0 ℃，说明物体中分子的平均动能为零B．物体温度升高时，每个分子的动能都增大C．物体温度升高时，分子平均动能增加D．物体的运动速度越大，则物体的温度越高答案 C解析某种气体温度是0 ℃，物体中分子的平均动能并不为零，因为分子在永不停息地运动，A错误；当温度升高时，分子运动加剧，平均动能增大，但并不是所有分子的动能都增大，B错，C对；物体的运动速度越大，物体的动能越大，这并不能代表物体内部分子的热运动越剧烈，所以物体的温度不一定高，D 错．借题发挥(1)虽然温度是分子平均动能的标志，但是零度(0 ℃)时物体中分子的平均动能却不为零．(2)物体内分子做无规则热运动的速度和物体做机械运动的速度是完全不同的两个概念．针对训练当氢气和氧气的质量和温度都相同时，下列说法中正确的是()A．两种气体分子的平均动能相等B．氢气分子的平均速率大于氧气分子的平均速率C．两种气体分子热运动的总动能相等D．两种气体分子热运动的平均速率相等答案AB解析因温度是分子平均动能的标志，所以选项A正确；因为氢气分子和氧气分子的质量不同，且m H2<m O2，平均动能又相等，所以分子质量大的平均速率小，故选项D错，选项B正确；虽然气体质量和分子平均动能都相等，但由于气体摩尔质量不同，所以分子数目也就不相等，因此选项C错．二、对分子势能的深化理解1．分子势能由分子间的相对位置决定的能叫分子势能．2．分子势能的变化与分子间距离的关系分子势能是由分子间的相对位置决定的．当分子间的距离发生变化时，分子力要做功．当分子力做正功时，分子势能减小；当分子力做负功时，分子势能增大．由分子间的作用力F与分子间的距离r之间的关系(如图7－5－1所示)可知(取r→∞时分子势能为零)：图7－5－1(1)当r≫r0(r0表示两分子间的平衡距离，下同)时，分子间的作用力小到可忽略不计，可以认为分子间没有相互作用力，这时的分子势能为零(没有分子势能)．(2)当r>r0时，分子力表现为引力．当r增大时，分子力做负功，因此分子势能随分子间距离的增大而增大．(3)当r<r0时，分子力表现为斥力．当r减小时，分子力做负功，分子势能增大，因此分子势能随分子间距离的增大而增大．(4)当r＝r0时，分子力表现为零．当r增大时，分子力做负功，分子势能增大；当r减小时，分子力做负功，分子势能增大，因此r＝r0时分子势能最小．分子势能与分子间的距离r的关系如图7－5－2所示．图7－5－2例2甲、乙两分子相距较远(此时它们之间的分子力可以忽略)，设甲固定不动，在乙逐渐向甲靠近直到不能再靠近的过程中，关于分子势能的变化情况，下列说法正确的是()A．分子势能不断增大B．分子势能不断减小C．分子势能先增大后减小D．分子势能先减小后增大答案 D解析r>r0时，靠近时引力做正功，E p减小；r<r0靠近时斥力做负功，E p 增加．借题发挥(1)分子势能的变化情况只与分子力做功相联系．分子力做正功，分子势能减小；分子力做负功，分子势能增加．分子力做功的值等于分子势能的变化量．(2)讨论分子势能变化时，绝不能简单地由物体体积的增大、减小就得出结论．导致分子势能变化的原因是分子力做功情况．针对训练如图7－5－3所示，甲分子固定在坐标原点O处，乙分子位于x 轴上，甲分子对乙分子的作用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示．F＞0为斥力，F＜0为引力，a、b、c、d为x轴上四个特定的位置，现把乙分子从a处由静止释放，则()图7－5－3A．乙分子由a到b做加速运动，由b到c做减速运动B．乙分子由a到c做加速运动，到达c时速度最大C．乙分子由a到c的过程，动能先增大后减小D．乙分子由b到d的过程，两分子间的分子势能一直增加答案 B解析乙分子由a运动到c的过程，一直受到甲分子的引力作用而做加速运动，到c时速度达到最大，而后受到甲分子的斥力做减速运动，A错误、B正确；乙分子由a到c的过程所受引力做正功，分子势能一直减小，分子的动能一直增大，C错误；乙分子由b到d的过程中，先是引力做正功，分子势能减小，后来克服斥力做功，分子势能增加，D错误．三、对内能的理解1．因为一切物体都是由不停地做无规则热运动且相互作用着的分子所组成的，所以任何物体都具有内能．2．物体的内能与机械能的区别和联系(1)物体的机械运动对应着机械能，热运动对应着内能．内能和机械能是两种不同形式的能量．(2)内能是物体内所有分子热运动的动能和分子间的相对位置决定的势能的总和，而不是分子定向移动的动能，它与物体的温度、体积等因素有关；而机械能是物体的动能及重力势能和弹性势能的总和，它是对宏观物体来说的．(3)物体具有内能的同时又可以具有机械能．当物体的机械能增加时，内能不一定增加，但机械能与内能之间可以相互转化．例3下列说法正确的是()A．铁块熔化成铁水的过程中，温度不变，内能也不变B．物体运动的速度增大，则物体中分子热运动的平均动能增大，物体的内能增大C．A、B两物体接触时有热量从物体A传到物体B，这说明物体A的内能大于物体B的内能D．A，B两物体的温度相同时，A、B两物体的内能可能不同，分子的平均速率也可能不同答案 D解析铁块熔化成铁水的过程中要吸收热量，所以内能增加，故A错；两物体温度相同，内能可能不同，分子的平均动能相同，但由E k＝12知，平2m v均速率v可能不同，故D项正确；有热量从A传到B，只说明A的温度高，内能大小还要看它们的总分子数和分子势能这些因素，故C项错；机械运动的速度增大，动能增加，与分子热运动的平均动能无关系，内能也不一定增加，故B 错．分子动能与温度1．下列有关“温度”的概念的说法中正确的是()A．温度反映了每个分子热运动的剧烈程度B．温度是分子平均动能的标志C．一定质量的某种物质，内能增加，温度一定升高D．温度升高时物体的每个分子的动能都将增大答案 B解析温度是分子平均动能大小的标志，而对某个确定的分子来说，其热运动的情况无法确定，不能用温度反映．故A、D错而B对；温度不升高而仅使分子的势能增加，也可以使物体内能增加，冰熔化为同温度的水就是一个例证，故C错．分子势能与分子力做功2．两分子间的斥力和引力的合力F与分子间距离r的关系如图7－5－4中曲线所示，曲线与r轴交点的横坐标为r0.相距很远的两分子在分子力作用下，由静止开始相互接近．若两分子相距无穷远时分子势能为零，下列说法正确的是()图7－5－4A．在r>r0阶段，F做正功，分子动能增加，势能减小B．在r<r0阶段，F做负功，分子动能减小，势能也减小C．在r＝r0时，分子势能最小，动能最大D．在r＝r0时，分子势能为零E．分子动能和势能之和在整个过程中不变答案ACE解析由图可知：在r>r0阶段，当r减小时F做正功，分子势能减小，分子动能增加，故选项A正确；在r<r0阶段，当r减小时F做负功，分子势能增加，分子动能减小，故选项B错误；在r＝r0时，分子势能最小，动能最大，故选项C正确；在r＝r0时，分子势能最小，但不为零，故选项D错误；在整个相互接近的过程中分子动能和势能之和保持不变，故选项E正确．故正确答案为A、C、E.物体的内能与机械能3．下列关于分子力和分子势能的说法正确的是()A．当分子力表现为引力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的增大而增大B．当分子力表现为引力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的增大而减小C．当分子力表现为斥力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而增大D．当分子力表现为斥力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而减小答案 C解析当分子力表现为引力时，分子间距离增大，分子力减小，分子力做负功，分子势能增大，所以A、B不正确；当分子力表现为斥力时，分子间距离减小，分子力增大，分子力做负功，分子势能增大，所以C正确、D不正确．4．下列关于物体内能的说法正确的是()A．同一个物体，运动时比静止时的内能大B．1 kg 0 ℃的水的内能比1 kg 0 ℃的冰的内能大C．静止的物体的分子平均动能为零D．物体被举得越高，其分子势能越大答案 B解析物体的内能与其宏观运动状态无关，A错误；1 kg 0 ℃的水变成1 kg 0 ℃的冰要放出热量，故1 kg 0 ℃的水的内能大，B对；静止的物体的动能为零，但分子在永不停息地运动，其分子平均动能不为零，同理被举高的物体，势能增加，但其体积不变，分子势能不变，故C、D错．(时间：60分钟)题组一分子动能与温度1．下列关于物体的温度、内能和热量的说法中正确的是()A．物体的温度越高，所含热量越多B．物体的内能越大，所含热量越多C．物体的温度越高，它的分子热运动的平均动能越大D．物体的温度不变，其内能就不变答案 C解析分子热运动的平均动能与温度有关，温度越高，分子热运动的平均动能越大，内能由物体的质量、温度和体积共同决定，并且内能是状态量，而热量是过程量，它表示由于热传递而引起的内能变化过程中转移的能量．2．若一气泡从湖底上升到湖面的过程中，温度保持不变，体积增大，则在此过程中关于气泡中的气体，下列说法中正确的是()A．气体分子间的作用力增大B．气体分子的平均速率增大C．气体分子的平均动能减小D．气体分子的平均动能不变答案 D解析气体在上升的过程中，温度不变，分子的平均动能不变，平均速率不变，体积增大，分子间的作用力减小，气体的分子势能增大．3．下列关于分子动能的说法，正确的是()A．物体的温度升高，每个分子的动能都增加B．物体的温度升高，分子的总动能增加C．如果分子的质量为m，平均速率为v，则平均动能为12m v2D．分子的平均动能等于物体内所有分子的动能之和与所有分子的总数之比答案BD解析温度是分子平均动能的标志，温度升高，分子的平均动能增加，但是其中个别分子的动能却有可能减小，A错、B对；分子的平均动能等于物体内所有分子的动能之和与所有分子总数的比值，所以C错、D对．题组二分子势能与分子力的功4．分子间距增大时，分子势能将()A．增大B．减小C．不变D．不能确定答案 D解析分子势能的变化与分子力做功紧密联系．当分子力做正功时，分子势能减小；当分子力做负功时，分子势能增加．(1)当r>r0时，分子间的作用力为引力，将分子间距离增大时，分子力做负功，分子势能增大．(2)当r<r0时，分子间的作用力为斥力，将分子间距离增大时，分子力做正功，分子势能减小．经以上分析可知本题D选项正确．5．在两个分子间的距离由r0(平衡位置)变为10r0的过程中，关于分子间的作用力F和分子间的势能E p的说法中，正确的是()A．F不断减小，E p不断减小B．F先增大后减小，E p不断增大C．F不断增大，E p先减小后增大D．F、E p都是先减小后增大答案 B解析分子间距r＝r0时，分子力F＝0；随r的增大，分子力表现为引力，F≠0；当r＝10r0时，F＝0，所以F先增大后减小．在分子间距由r0至10r0的过程中，始终克服分子引力做功，所以分子势能一直增大，所以选项B正确，其他选项错误．6．(2014·郑州检测)如图7－5－5所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子沿x轴运动，两分子间的分子势能E p与两分子间距离的变化关系如图中曲线所示．图中分子势能的最小值为－E0.若两分子所具有的总能量为0，则下列说法中正确的是()图7－5－5A．乙分子在P点(x＝x2)时，加速度最大B．乙分子在P点(x＝x2)时，其动能为E0C．乙分子在Q点(x＝x1)时，处于平衡状态D．乙分子的运动范围为x≥x1答案BD解析分子势能最小时，分子处于平衡位置，所以P点是分子的平衡位置．乙分子在P点的加速度为零，故选项A、C错误，选项B正确；由于两分子所具有的总能量为零，而Q点的分子势能为零，故选项D正确．7．两个相距较远的分子仅在分子力作用下由静止开始运动，直至不再靠近．在此过程中，下列说法正确的是________．(填正确答案标号) A．分子力先增大，后一直减小B．分子力先做正功，后做负功C．分子动能先增大，后减小D．分子势能先增大，后减小E．分子势能和动能之和不变答案BCE8．下列四幅图中，能正确反映分子间作用力f和分子势能E p随分子间距离r变化关系的图线是________．(填选图下方的字母)答案 B解析当r<r0时，分子力表现为斥力，随分子间距离r增大，分子势能E p 减小；当r>r0时，分子力表现为引力，随分子间距离r增大；分子势能E p增大；当r＝r0时，分子力为零，此时分子势能最小．故选项B正确．题组三物体的内能与机械能9．关于内能和机械能，下列说法正确的是()A．物体的机械能损失时，内能却可能增加B．物体的内能损失时，机械能必然会减小C．物体内能为零时，机械能可以不为零D．物体的机械能为零时，内能可以不为零答案AD解析在空中下降的物体由于克服空气阻力做功，机械能损失，因摩擦物体的温度升高，内能增加，A正确；物体静止时，温度降低，内能减少，而机械能可能不变，B错；分子运动永不停息而且分子间有相互作用，内能不可能为零，但机械能可以为零，C错、D正确．10．关于物体的内能，下列叙述中正确的是()A．温度高的物体比温度低的物体内能大B．物体的体积增大时，内能也增大C．内能相同的物体，它们的分子平均动能一定相同D．内能不相同的物体，它们的分子平均动能可能相同答案 D解析温度高的物体与温度低的物体相比较，温度低的物体的分子平均动能小，但所有分子的热运动动能和分子势能的总和不一定小，即物体的内能不一定小，A错；物体的体积增大时，分子间的距离增大，分子势能发生变化，但不能确定分子势能是增大还是减小．即使分子势能增大而分子的平均动能不能确定是否变化，也不能说明内能增大，B错；内能相同的物体是指物体内所有分子的动能和分子势能的总和相同，而它们的分子平均动能却不一定相同，C错；内能不同的物体，它们的温度却可能相同，即它们的分子平均动能可能相同，D正确．11．关于物体的内能，下列说法中正确的是()A．水分子的内能比冰分子的内能大B．物体所处的位置越高，分子势能就越大，内能越大C．一定质量的0 ℃的水结成的0 ℃的冰，内能一定减少D．相同质量的两个同种物体，运动物体的内能一定大于静止物体的内能答案 C解析因内能是指组成物体的所有分子的热运动的动能与分子势能的总和，说单个分子的内能没有意义，故选项A错误；内能与机械能是两种不同性质的能，它们之间无直接联系，内能与“位置”高低、“运动”还是“静止”没有关系，故选项B、D错误；一定质量的0 ℃的水结成0 ℃的冰，放出热量，使得内能减小，故选项C正确．。
《分子动理论全章》课件
3
分子动能的定义
分子由于运动而具有的能量称为分子动能。
分子平均动能的计算
分子平均动能等于分子总动能除以分子总数，分子总动能等 于每个分子的动能之和。
温度与分子平均动能的关系
温度是分子平均动能的量度，温度越高，分子平均动能越大 。
分子的分布规律
理想气体分子分布规律
在理想气体中，分子以一定的概率密 度分布在空间各个位置，这种分布规 律可以用麦克斯韦速度分布律来描述 。
化学反应动力学的应用
反应速率方程
分子动理论可以用来推导 反应速率方程，从而研究 化学反应在不同条件下的 速率变化。
催化剂作用
通过分子动理论，可以解 释催化剂如何降低化学反 应的活化能，从而提高反 应速率。
光化学反应
光化学反应中的光吸收和 光散射等现象也可以用分 子动理论来描述。
05
分子动理论的实验验证
通过求解该微分方程，可以预测 分子在空间中的分布和运动情况
。
分子动理论的积分方程
01
分子动理论的积分方程描述了大量分子在空间 中的统计行为。
02
该方程通常采用积分的形式，通过积分运算来 描述大量分子的总体行为。
03
积分方程通常用于描述分子在空间中的分布、 扩散、热传导等现象。
分子动理论的边界条件
趋势。
材料科学
03
通过分子动理论研究材料的微观结构和性能关 系，有助于发现新型材料和优化现有材料的性
能。
生物医学
04
分子动理论在生物医学领域的应用，如药物传 输、基因表达等方面的研究，有助于提高疾病
诊断和治疗的效果。
分子动理论面临的挑战与机遇
挑战
随着研究尺度的深入，分子动理论的数学模型和计算方法面 临更大的挑战；同时，实验技术的限制也制约了理论预测的 验证和应用。
医学物理学分子动理论
蚌埠医学院魏杰制作 医学物 理学
能量均分定理：在温度为T的平衡态下，物体分
第一节物 质微结构
子每个自由度的平均动能都相等，都等于
第二节分
子动理论 对于理想气体，由于分子之间没有相互作用，分
第三节
分布率 子间也就没有势能。因此，理想气体的内能就是
第四节 输运过程
所有分子动能的总和。
第五节 表面现象
对包含有N个自由度为i 的分子的理想气体,其内能
为：
部分作业
解答
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第七章分
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翻结录束。 所以分子力随分子间距离的增大而急剧减小，为 前
2 短程力。
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第七章分
子动理论
魏杰制作 ，版权所 有，不得 翻录。
蚌埠医学院魏杰制作 医学物F理学来自当r=r0时，为平衡位置，
第一节物 F=0。
质微结构
第二节分 r0的数量级约为10-10m , 子动理论 此时分子势能最低，分子
0
r0
r
分子间作用势能EP与分子间距离r的关系
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第七章分
子动理论
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第一节物 质微结构 第二节分 子动理论 第三节 分布率 第四节 输运过程 第五节 表面现象 部分作业
解答
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第二节 理想气体分子动理论
一、理想气体状态方程
在不受外界影响的条件下，一个系统的宏观性质 不随时间改变的状态称为平衡态。 在微观上，分子的热运动是永不停息的，系统的 平衡态是一种动态平衡。
高中物理选修3-3课件：第七章分子动理论-2分子的热运动
A．当过一段时间可以发现上面瓶中的气体也变成了 淡红棕色 B．二氧化氮由于密度较大，不会跑到上面的瓶中，
所以上面瓶不会出现淡红棕色
C．上面的空气由于重力作用会到下面的瓶中，于是 将下面瓶中的二氧化氮排出了一小部分，所以会发现上 面瓶中的瓶口处显淡红棕色，但在瓶底处不会出现淡红 棕色 D．由于气体分子在运动着，所以上面的空气会到下 面的瓶中，下面的二氧化氮也会自发地运动到上面的瓶 中，所以最后上、下两瓶气体的颜色变得均匀一致
知识点一 扩散现象 提炼知识 1．定义：不同的物质彼此进入对方的现象． 2．产生原因：物质分子的无规则运动． 3．应用举例：在高温条件下通过分子的扩散，在纯 净半导体材料中掺入其他元素． 4．扩散现象的实质：扩散现象是物质分子永不停息 地做无规则运动的证明．
判断正误 1 ．扩散现象说明了分子是永不停息地做无规则运 动．(√) 2. 扩散现象说明了分子间存在间隙．(√) 3．扩散现象只能发生在气体与气体之间．(×)
特别说明 (1)热运动是分子运动，布朗运动是微粒 的运动． (2)热运动永不停息，液体变成固体时，其中微粒的 布朗运动会停止． (3)分子及布朗运动的微粒用肉眼不能直接观察到． (4)热运动是对大量分子而言的，对个别分子无意义．
【典例 2】 关于布朗运动下列说法正确的是(
)
A．悬浮在液体或气体中的小颗粒的无规则运动就是 分子的无规则运动． B．温度越低时，布朗运动越明显 C．悬浮在液体或气体中的颗粒越小，布朗运动越明 显 D．布朗运动是悬浮在液体中的花粉分子的运动，反 映了液体分子对固体颗粒撞击的不平衡性．
原因
直接原因：大量液体 (或气体)分子对悬浮微 物质分子永不 粒的撞击而导致的不 停息地做无规 平衡； 则运动 根本原因：液体(或气 体)分子的无规则运动
分子动理论教案初中
分子动理论教案初中一、教学目标1. 让学生了解分子动理论的基本概念，包括分子、分子运动、分子间作用力等。
2. 使学生理解分子动理论的基本原理，包括分子运动的规律、分子间相互作用等。
3. 培养学生运用分子动理论解释生活中的现象，提高学生的科学素养。
二、教学内容1. 分子动理论的基本概念（1）分子：组成物质的最小粒子，具有质量和体积。
（2）分子运动：分子在空间中的无规则运动。
（3）分子间作用力：分子之间存在的相互吸引力或排斥力。
2. 分子动理论的基本原理（1）分子运动的规律：分子永不停息地做无规则运动，且运动速度与温度有关。
（2）分子间相互作用：分子之间存在引力和斥力，且随着分子间距离的改变而变化。
三、教学过程1. 导入：通过提问方式引导学生思考日常生活中与分子动理论相关的问题，激发学生的兴趣。
2. 基本概念讲解：讲解分子动理论的基本概念，包括分子、分子运动、分子间作用力等，结合实例进行说明。
3. 基本原理讲解：讲解分子动理论的基本原理，包括分子运动的规律、分子间相互作用等，通过示例或实验进行验证。
4. 生活现象分析：引导学生运用分子动理论解释生活中的现象，如扩散现象、溶解现象等，提高学生的科学素养。
5. 课堂小结：总结本节课所学内容，强调分子动理论的基本概念和原理。
6. 课后作业：布置有关分子动理论的练习题，巩固所学知识。
四、教学方法1. 讲授法：讲解分子动理论的基本概念和原理。
2. 示例法：通过示例或实验展示分子动理论的应用。
3. 讨论法：引导学生运用分子动理论解释生活中的现象，促进师生互动。
五、教学评价1. 课堂问答：检查学生对分子动理论基本概念和原理的理解。
2. 课后作业：检验学生对分子动理论知识的掌握程度。
3. 生活现象分析：评估学生运用分子动理论解释生活现象的能力。
六、教学资源1. 教材：分子动理论相关内容。
2. 实验器材：如显微镜、分子模型等。
3. 网络资源：有关分子动理论的图片、视频等。
第七章 分子动理论 第2讲 分子的热运动课件
探究二：布朗运动与热运动
1.研究对象：悬浮在液体或气体中的固体小颗粒，不是固
体颗粒中的单个分子，也不是液体分子. 2.影响因素：(1)固体颗粒越小，布朗运动越显著； (2)温度越高，布朗运动越剧烈. 3.原因：气体分子或液体分子对固体小微粒撞击不平衡. 4.特点：(1)布朗运动是永不停息的，说明液体(或气体)分 子的运动是永不停息的.
例3 如图1所示，是关于布朗运动的实验， 下列说法正确的是( )
A.图中记录的是分子无规则运动的情况
B.图中记录的是微粒做布朗运动的轨迹
图1
C.实验中可以看到，微粒越大，布朗运动越明显
D.实验中可以看到，温度越高，布朗运动越剧烈
解析
图中记录的是每隔若干时间(如30 s)微粒位置的连
线，不是微粒运动的轨迹，也不是分子的无规则运动，
合作探究
探究一：扩散现象与热运动的关系： 1.发生扩散的条件
任何情况下都可以发生，与外界因素无关.
2.影响扩散的因素
(1)浓度差：总是从浓度大向浓度小处扩散，两边浓度相
同时，保持动态平衡； (2)物态：气态扩散最显著，液态次之，固态最慢；
(3)温度：在两种物质一定的前提下，温度越高，扩散现
象越显著. 3.扩散成因 扩散现象不是外界作用引起的，而是分子无规则运动的 直接结果，是分子永不停息做无规则热运动的实验证据. 4.扩散运动的两个特点：(1)永不停息；(2)无规则性.
C.水分子对炭粒的作用 解析
D.炭粒的无规则运动
在显微镜下只能看到大量分子的集合体 —— 炭粒
的无规则运动，而观察不到水分子和碳分子的运动.
发散练习 4 ：在观察布朗运动时，从微粒在 a 点开始计时，
第七章__《分子动理论》-----知识提纲
第七章 《分子动理论》-----知识提纲分子动理论 一、分子动理论1．分子动理论基本内容：物体是由大量分子组成的；分子永不停息地做无规则运动；分子间存在着相互作用力。
2．物质是由大量分子组成的这里的分子．．是指构成物质的单元，即具有各种物质化学性质的最小微粒；可以是原子、离子，也可以是分子。
在热运动中它们遵从相同的规律，所以统称为分子。
（1）分子的大小：分子直径数量级为10－10m ；可用“油膜法”测定。
分子质量的数量级是10-27—10-26kg 油膜法具体做法是：将油酸用酒精稀释后滴加在水面上，油酸在水面上散开，其中酒精溶于水中，并很快挥发，在水面上形成一层纯油酸膜，由于油酸分子的部分原子与水有很强的亲合力，这样就形成了紧密排列的单分子层油膜。
根据稀释前油酸的体积V 和薄膜的面积S 即可算出油酸薄的厚度的d=V/S ，L 即为分子的直径。
用此方法得出的油酸分子的直径数量级是10-10m 。
（2）阿伏加德罗常数：1摩尔任何物质含有的粒子数都相同．其值为：N A ＝6．02 ×1023．（3）分子间存在间隙：①分子永不停息地做无规则运动，说明分子间有间隙。
②气体容易被压缩，说明分子间有间隙。
③水和酒精混合后的体积小于两者原来的体积之和，说明分子间有间隙。
④用两万个标准大气压的压强压缩钢筒中的油，发现油可以透过筒壁逸出，说明分子间有间隙。
说明:这里建立了一个理想化模型：把分子看作是小球，所以求出的数据只在数量级上是有意义的。
固体、液体被理想化地认为各分子是一个挨一个紧密排列的，每个分子的体积就是每个分子平均占有的空间。
分子体积=物体体积÷分子个数。
气体分子仍视为小球，但分子间距离较大，不能看作一个挨一个紧密排列，所以气体分子的体积远小于每个分子平均占有的空间。
每个气体分子平均占有的空间看作以相邻分子间距离为边长的正立方体。
3．分子的热运动（1）分子热运动：物体里的大量分子做永不停息的无规则运动，随温度的升高而加剧。
高中物理选修3-3_第7章《分子动理论》整章课件
第二节
实 验 基 础
分子的热运动
分子的无规则运动 热运动 扩 直接说明组成物体的分子在永不停 散 息的做无规则的运动
布 朗 运 动
悬浮在液体中的微粒的无规则运动
原因:小颗粒受周围液体(气体)分子撞击不 平衡的无规则性.
是液体分子无规则运动的间接反映 颗粒越小，布朗运动越明显
液体温度越高，布朗运动越激烈
3、在显微镜下观察布朗运动时，其激烈程度（AC ） A、与悬浮颗粒大小有关，微粒越小，布朗运动越激烈； B、与悬浮颗粒中的分子大小有关，分子越小，越激烈； C、与温度有关，温度越高布朗运动越激烈； D、与观察时间长短有关，观察时间越长，运动趋于平缓。
4、较大的颗粒不做布朗运动是因为（ CD ） A、 液体分子停止运动； B、液体温度太低； C、跟颗粒碰撞的分子数较多，各方向的撞击作用 平衡; D、分子冲击力很难改变大颗粒的运动状态 5、关于布朗运动和扩散现象的说法正确的是（ CD ） A、布朗运动和扩散现象都能在气体、液体、固体 中发生; B、布朗运动和扩散现象都是分子的运动； C、布朗运动和扩散现象都是温度越高越明显； D、布朗运动和扩散现象都是永不停息的
1.“布朗运动”是说明分子运动的重要实验事实。 则布朗运动是指：（C ） A：液体分子的运动； B：悬浮在液体中的固体分子的运动； C：悬浮在液体中的固体颗粒的运动； D：液体分子和固体分子的共同运动；
2.关于布朗运动，下列说法正确的是：（ C ） A：布朗运动用眼睛可直接观察到； B：布朗运动在冬天观察不到； C：布朗运动是液体分子无规则运动的反映； D：在室内看到的尘埃不停的运动是布朗运动；
2．成年人做一次深呼吸所吸入的空气质量为：
m
450 106 22.4 10
《分子动理论》课件
目录
• 分子动理论简介 • 分子动理论的主要内容 • 分子动理论的实验验证 • 分子动理论的意义与局限性 • 分子动理论的实际应用
01
分子动理论简介
分子动理论的起源
17世纪
随着显微镜技术的发展，人们开 始观察到微观世界中的分子和原 子。
19世纪
物理学家开始研究气体分子运动 ，为分子动理论的建立奠定了基 础。
分子动理论的数学模型
统计物理学模型
统计物理学模型是描述大量分子热运动的数学模型，通过概率论 和统计学的方法描述分子的运动状态和相互作用的规律。
麦克斯韦速度分布律
麦克斯韦速度分布律是描述气体分子速度分布的数学模型，它给出 了气体分子在不同速度区间内的概率分布。
玻尔兹曼方程
玻尔兹曼方程是描述粒子数密度、速度和分子间相互作用力的演化 规律的的基本假设
分子永不停息地做无 规则运动。
分子运动的速度和方 向具有偶然性。
分子之间存在相互作 用力。
分子动理论的发展历程
01
02
03
19世纪末
物理学家麦克斯韦和玻尔 兹曼提出了气体分子运动 论。
20世纪初
物理学家洛伦兹和爱因斯 坦进一步发展了分子动理 论。
20世纪中叶
随着计算机技术的发展， 分子动力学模拟方法得以 实现，为分子动理论提供 了更深入的研究手段。
05
分子动理论的实际应用
在化学领域的应用
化学反应速率
分子动理论可以解释和预测化学反应的速率，帮助我们理解反应 机理和反应条件。
化学键的理解
通过分子动理论，我们可以更好地理解化学键的本质，以及它们 如何影响物质的性质。
热力学和统计力学
分子动理论在热力学和统计力学中有重要的应用，帮助我们理解 物质的宏观性质和微观性质之间的关系。
高二物理人教版选修3-3课件：第七章 分子动理论
第七章——分子动理论章末整合提升1网络构建 客观·简明·了然 2分类突破 整合·释疑·点拨网络构建 客观·简明·了然 分子动理论分子动理论的基本观点物体是由大量分子组成的分子的大小油膜法测定分子直径d＝数量级直径：10－10 m质量：一般为10－26 kg阿伏加德罗常数N A＝6.02×1023 mol－1N A＝分子动理论的基本观点分子永不停息地做无规则运动实验依据：扩散现象、布朗运动运动特点永不停息且无规则温度越高，运动越剧烈分子间存在着相互作用力引力和斥力同时存在，分子力指引力和斥力的合力r＝r0时，F引＝F斥，分子力为零r<r0时，F引<F斥，分子力表现为斥力r>r0时，F引>F斥，分子力表现为引力r≥10r0时，分子力几乎为零可以忽略温度和温标热平衡特点：一切达到热平衡的系统都具有相同的温度热力学温度与摄氏温度的关系：T＝t＋273.15 K物体的内能分子平均动能：由温度决定分子势能：由分子间相对位置决定物体内能所有分子热运动的动能和分子势能的总和决定因素：温度、体积、摩尔数(分子数)和物态等分类突破 整合·释疑·点拨一、阿伏加德罗常数的有关计算是联系宏观物理量和微观物理量的桥阿伏加德罗常数NA梁，在已知宏观物理量的基础上往往可借助N计算出某A些微观物理量，有关计算主要有：例1 空调在制冷过程中，室内空气中的水蒸气接触蒸发器(铜管)液化成水，经排水管排走，空气中水分越来越少，人会感觉干燥.某空调工作一段时间后，排出液化水的体积V＝1.0×103cm3.已知水的密度ρ＝1.0×103kg/m3、摩尔质量M＝1.8×10－2kg/mol，阿伏加德罗常数N＝A 6.0×1023mol－1.试求：(结果均保留一位有效数字)(1)该液化水中含有水分子的总数N；＝1.8×10－5m3/mol，≈3×1025(个).答案 3×1025个(2)一个水分子的直径d.答案 4×10－10m二、关于布朗运动的问题对布朗运动需弄清四个问题：1.谁在动：液体(气体)中的固体小微粒，不是液体(气体)分子，也不是固体小微粒中的分子.2.为什么动：液体(气体)分子对固体小微粒撞击不平衡.3.动的特点：(1)微粒越小，温度越高，越明显.(2)永不停息，无规则.4.说明了什么：间接反映了液体(气体)分子无规则的热运动.例2 关于布朗运动，下列说法正确的是( )BDA.悬浮在液体或气体中的小颗粒的运动就是分子的运动B.布朗运动反映了液体或气体分子的无规则运动C.温度越低，布朗运动越明显D.小颗粒越小，布朗运动越明显三、有关分子力、分子势能的问题1.分子间有相互作用的引力和斥力，当分子间距离变化时，分子力做功，从而引起分子势能的变化.2.分子力做正功，分子势能减小；分子力做负功，分子势能增加，r＝r时，分子势能最小.例3 如图1所示为物体分子间相互作用力与分子间距离之间的关系.下列判断中正确的是( )A.当r<r0时，r越小，则分子势能E p越大B.当r>r0时，r越小，则分子势能E p越大C.当r＝r0时，分子势能E p最小D.当r→∞时，分子势能E p最小图1解析 当r<r时，分子力表现为斥力，r减小时分子力做时，分子力表现为引力，r 负功，分子势能增大；当r>r减小时分子力做正功，分子势能减小；当r＝r时，分子力为零，分子势能最小；当r→∞时，分子势能为零，但不是最小.故正确答案为A、C.答案 AC四、实验：用油膜法估测分子的大小1.原理：油酸在水面上形成一层单分子薄膜，如图2所示，油膜的厚度等于分子直径：d＝ .图22.分子直径的数量级：10－10 m.例4 在用油膜法估测分子的大小的实验中，具体操作如下：①取油酸0.1 mL注入250 mL的容量瓶内，然后向瓶中加入酒精，直到液面达到250 mL的刻度为止，摇动瓶使油酸在酒精中充分溶解，形成油酸酒精溶液；②用滴管吸取制得的溶液逐滴滴入量筒，记录滴入的滴数直到量筒达到1.0 mL为止，恰好共滴了100滴；③在边长约40 cm的浅盘内注入约2 cm深的水，将细石膏粉均匀地撒在水面上，再用滴管吸取油酸酒精溶液，轻轻地向水面滴一滴溶液，酒精挥发后，油酸在水面上尽可能地散开，形成一层油膜，膜上没有石膏粉，可以清楚地看出油膜轮廓；④待油膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上绘出油膜的形状；⑤将画有油膜形状的玻璃板放在边长为1.0 cm 的方格纸上，算出完整的方格有67个，大于半格的有14个，小于半格的有19个.(1)这种估测方法是将每个分子视为_____，让油酸尽可能地在水面上散开，则形成的油膜可视为__________，这层油膜的厚度可视为油酸分子的_____.球形单分子油膜直径(2)利用上述具体操作中的有关数据可知一滴油酸酒精溶液含纯油酸为__________m3，油膜面积为_________m 2，求得的油膜分子直径为__________m.(结果全部取2位有效数字)解析 一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为形成油膜的面积S ＝1.0×(67＋14) cm 2＝8.1×10－3 m 24.0×10－128.1×10－34.9×10－10。
高中物理选修课件第七章分子动理论学案
分子的质量和体积
分子的质量非常小，数量级为 $10^{-26}kg$；分子的体积也非 常小，数量级为$10^{-29}m^3$ 。
物质的量浓度
单位体积内所含溶质B的物质的量， 单位是$mol/L$。
分子永不停息地做无规则运动
01
02
03
布朗运动
悬浮在液体或气体中的微 粒所做的永不停息的无规 则运动，其激烈程度与温 度和微粒大小有关。
自然界中的自发过程，如热传导、扩散、化学反应等，都是向着熵 增加的方向进行的。
社会现象
熵增加原理也可以用来解释一些社会现象，如人口增长、资源消耗等 。这些现象都是向着无序、混乱的方向发展，即熵增加的方向。
热力学第二定律在生活中的应用
要点一
节能技术
热力学第二定律告诉我们，能量的转 化是有方向性的，因此在实际应用中 需要采取节能技术，提高能源利用效 率。
查理定律
一定质量的某种气体，在体积不变的 情况下，压强p与热力学温度T成正比 。
03
固体和液体分子动理论
晶体和非晶体结构特点
晶体结构特点
晶体内部原子或分子按一定规律周期 性排列，形成空间点阵结构。这种排 列具有长程有序性，使得晶体具有各 向异性和固定的熔点。
非晶体结构特点
非晶体内部原子或分子的排列没有规 律性，呈现短程有序、长程无序的状 态。这种排列导致非晶体具有各向同 性和不固定的熔点。
原子间通过共用电子对形成的相互作用力 ，共价键的强度和稳定性与原子间的电负 性差异有关。
分子间作用力与物质性质关系
物质熔沸点
分子间作用力越强，物质的熔沸 点越高。例如，
HI>HBr>HCl>HF，因为HF分 子之间存在氢键，所以其熔沸点
大学物理第7章分子动理论.ppt
解 由压强公式：p 2 n 2 N1 N2
3
3V
所以
3 pV
=8.28 ×10-21J (10-2eV量级)
2( N1 N2 )
又 3 kT，所以温度：T 2 =400K
2
3k
24
§7.3 能量按自由度均分定理
一.气体分子的自由度
自由度—确定一个物体在空间的位置所需的独立 坐标个数。
例如：孤立容器中的气体不论初始情况，
总能达到各处 ρ、P、T相同的平衡态。
对于处于恒定的外界影响下的系统，经过足够长
时间之后，系统的所有宏观性质不随时间变化，这种 状态称为热力学定态，简称定态。
•定态和平衡态是两个不同的概念，以后，我们 较少谈到定态。
6
•平衡态是动态平衡。
•孤立系统和平衡态是理想概念。 暂时不考虑涨落
=2.7×1019(个/cm3)
11
例题7.2.2 氧气瓶(V=32l)压强由p1=130atm降 到p2=10atm时就得充气。每天用1atm、400 l 氧气, 一瓶能用几天? (设使用中温度保持不变)
解 抓住：分子个数的变化，用 pV =NkT求解。
未使用前瓶中氧气的分子个数:
N1
p1V kT
pV = NkT
或
p =nkT
式中：n=N/V—分子的数密度。 10
例题7.2.1 估算在标准状态下，每立 方厘米的空气中有多少个气体分子。
解 由公式： p =nkT
标准状态:
p =1atm=1.013×105Pa , T=273K
n p kT
k =1.38×10-23 (J·K-1)
=2.7×1025(个/m3)
宏观系统由大量微观粒子构成的，不可 能把每一个粒子的这些微观量都决定下来。
高中物理第七章分子动理论本章小结课件选修33高二选修33物理课件
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第十三页，共二十八页。
3．三个基本关系 在这一章中基本概念较多，且相互间关系也较复杂，因此在学习时必须明确以下三 个基本关系： (1)明确布朗运动与分子运动的关系 布朗运动是在显微镜下观察到的，是固体微粒(不是液体，不是固体分子)的无规则运 动，但它反映的是液体分子运动的无规则性；布朗运动是大量液体分子对固体微粒撞击 的集体行为的结果，个别分子对固体微粒的碰撞不会产生布朗运动；固体微粒越小，液 体分子对它各部分碰撞的不平衡性越明显，液体温度越高，固体微粒周围的液体分子运 动越不规则，对微粒碰撞的不平衡性越明显，所以布朗运动越剧烈．
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第十六页，共二十八页。\源自分子力曲线分子势能曲线
图象
坐标轴
图象的 意义
分子距离 r＝r0 时
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纵坐标表示分子力，横坐标表示分 纵坐标表示分子势能，横坐标表示
子间距离
分子间距离
横轴上方的曲线表示斥力，为正 横轴上方的曲线表示分子势能，为
值；下方的曲线表示引力，为负 正值；下方的曲线表示分子势能，
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第二十页，共二十八页。
解析：气体分子间的距离比较大，甚至可以忽略分子间的作用力，分子势能也就不存 在了，所以气体在没有容器的约束下散开是分子无规则热运动的结果，选项 A 错误.100 ℃ 的水变成同温度的水蒸气，分子的平均动能不变，所以选项 B 错误．根据内能的定义可 知选项 C 正确．如果气体的温度升高，分子的平均动能增大，热运动的平均速率也增大， 这是统计规律，但就每一个分子来讲，速率不一定增加，故选项 D 错误．
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【答案】 C
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油酸膜的厚度为 5×10-10m
练习1、体积是10-4cm3的油滴滴于水中，若展 开成一单分子油膜，则油膜面积的数量级 是 （ B ） A．102cm2 B．104cm2 C．106cm2 D．108cm2
分子模型
固体、液体
d d d d
小球模型
气体
d
立方体模型
d
d
①球体模型：
在计算固液体分子大小时，可把分子看成是一小球
不适用于求气体分子的体积 但能计算气体分子所占的空间体积
估算在标准状态下气体分子ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ的距离。
解：将每个空气分子所占据的空间设为小立方体， 则小立方体的边长为气体分子间的距离。 (V摩尔=22.4×10-3 m3) NA×d3=V摩尔 d= （V摩尔 / NA ）1/3 =[22.4×10-3 /（ 6.02×1023 ）]1/3m =3.8 ×10-9 m
数NA，物质的质量 m
则 ：分子的质量m分子=M/NA 分子的体积v分子=V摩尔/ NA= ( M / ρ ) / NA 所含有的分子数N=摩尔数×NA =(m /M) ×NA • 注意：上式对气体不适用，求得的分子体积应是气体分 子占有的空间 • 标准状态下，1 mol气体的体积为22.4升。 v升气体含有 的分子数N=（ v/V摩尔）×NA
怎样才能知道分子的大小呢？
1.有一种粗略测定分子大小的方法叫 油膜法. 2.具体做法是：
把一滴油酸滴到水面上，油酸在水面上散开形成
单分子油膜，如果把 分子看成球形，单分子油膜的厚 度就可认为等于油膜分子的直径.
简化处理: (1)把滴在水面上的油酸层当作单分子油膜层.
(2)把分子看成一个紧挨一个整齐排列的小球; (3)认为油膜厚度等于分子直径. 实验原理: 若已知一滴油的体积V和水面上油膜面积S, 那么 这种油分子的直径d是多少？
分子直径 d= V/ S.
例1、将1cm3油酸溶于酒精，制成200cm3的油酸酒精 溶液，已知1cm3溶液有50滴，现取1滴油酸酒精溶液 滴到水面上，随着酒精溶于水，油酸在水面上形成 一单分子薄层，已测出这一薄层的面积为0.2m2，由 此可估测油酸分子直径是多少？
1滴油酸酒精的体积为1/50cm3 其中含油酸体积为10-10m3
4 d 1 V d3 3 2 6
3
d
3
6V
②立方体模型:
在计算气体分子时，可当作是立方体（边长相当于分子 间的平均距离）
V d
3
d 3V
（以上两式中d表示分子的直径，V表示固液体分子的体积或 气体分子所占的空间体积.）
二、阿伏加德罗常数
1 mol的任何物质都含有相同的粒子数，这个数就叫 阿伏加德罗常数 。
5.8 10 kg m 22 N 1.2 10 (个) 26 m0 4.83 10 kg
－4
（2）应用阿伏加德罗常数
微观
NA
桥梁
宏观
A、计算物质所含的粒子数 例3.求:1cm3水中含有的分子数(1mol水的质量是 0.018kg)
V 1.0 10 N NA 6.02 10 23 3.34 10 22 (个) 5 V摩 1.8 10
6
B、计算分子的质量
例4.已知:水和氢气的摩尔质量分别是 1.8×10-2kg/mol和2×10-3kg/mol，求水分子 和氢分子的质量（已知NA=6.0×1023mol-1)
M 摩 18 10 3 26 m水 3 10 k g 23 NA 6 10 M 摩 2 10 3 27 m氢 3.3 10 k g 23 N A 6 10
分子质量的数量级: 10-26--10-27kg
C、计算分子的体积
v Vmol M mol v0 N N A N A
１．空气分子的平均质量为：
MA 29 10 m0 4.82 1026 kg NA 6.02 1023
3
2.成年人做一次深呼吸所吸入的空气质量为：
MA 450 10 3 4 m V 29 10 kg 5.8 10 kg 3 VA 22.4 10
6
３．所吸入的分子数为：
N A 6.02 10 mol
23
1
例题3 水的分子量18，水的密度为103kg/m3,阿伏加德罗 常数为NA=6.02×1023个/ mol，则： 18g/mol （1）水的摩尔质量MA=__________
MA/ρ=18/1=18cm3/mol （2）水的摩尔体积VA=__________ MA/ NA =18 / 6.02×1023g =2.99 ×10-26 kg （3）一个水分子的质量m0 =_____________ VA/ NA =2.99 ×10-23 cm3 （4）一个水分子的体积V0 =_____________
（5）将水分子看作球体，分子直径(取1位有效数字) (6v0/π)-3 =1×10-10m d=_______________
mNA/M=3.344 ×1021 （6）10g水中含有的分子数目N=___________________ ※可见阿伏加德罗常数是联系宏观量和微观量的桥梁
应用：
(1)已知物质的摩尔质量M，物体的密度ρ，阿伏加德罗常
第七章分子动理论
分子动理论的内容
• 1.物质是由大量分子组成的. • 2. 分子永不停息地做无规则的运动. • 3.分子之间存在着相互作用力.
第一节
物体是由大量分子组成的
一、分子的大小
怎么才能看到分子呢？
碳原子 碳原子 碳原子 扫描隧道显微镜
石墨表面原子排布图
放大上亿倍的蛋白质分子结构 模型
• 一种思路：油膜法测分子大小
• 一种模型：把分子看作球形、立方体 • 一座桥梁：阿伏伽德罗常数
已知空气的摩尔质量是 M A 29 103 kg/mol ，则空气中气体分子的平均质量多大？成 年人做一次深呼吸，约吸入450cm3的空 气，则做一次深呼吸所吸入的空气质量是 多少？所吸入的气体分子数量是多少？ （按标准状况估算）