分子动理论的基本观点ppt课件
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分子动理论课件
3. 知道自然界和生活中简单的热现象.了解分子热运动的主要特点，知道分子动理论的基本观点．
【活动建议】利用见的物品设计实验方案，说明组成物质的微粒在不停地运动.
1. 物质的构成
（1）物质的构成：常见的物质是由极其微小的粒子——①______、②______构成的，原子由原子核和电子构成.分子很小，通常以③_______ <m></m> 为单位来度量.
第11题图
扩散
温度越高分子运动越剧烈
命题点4 分子动理论（2019.13、2015.2、2013.4）
2023年安徽物理
「2022版新课标要求」
1. 知道常见的物质是由分子、原子构成的．知道原子是由原子核和电子构成的，了解原子的核式结构模型．了解人类探索微观世界的大致历程，关注人类探索微观世界的新进展.
2. 了解人类探索太阳系及宇宙的大致历程．知道人类对宇宙的探索将不断深入，关注人类探索宇宙的一些重大活动.了解物质世界的大致尺度．
4. 分子动理论的基本观点（1）常见的物质是由大量的分子、原子构成的；（2）构成物质的分子在不停地做热运动；（3）分子间存在着引力和斥力.
引力
斥力
命题点精准练
1.(2022连云港)下列现象能说明分子在不停地做无规则运动的是( ) A. 秋天树叶纷纷落下 B. 沸腾时水中气泡的运动 C. 端午节闻到煮粽子的香味 D. 扫地时看见灰尘在空中飞舞
√
8.结合图片，对下列有关分子动理论的实验解释正确的是( )
图甲:用弹簧测力计缓慢向上提拉与水面接触的玻璃板,弹簧测力计示数变大,说明分子间存在斥力B. 图乙:抽去玻璃隔板，密度较大的二氧化氮气体扩散到空气中,说明分子不停地做无规则运动C. 图丙:红墨水在热水中扩散得快些, 说明温度越高分子运动越剧烈D. 图丁:铅块与金块长时间紧压在一起,铅和金会相互渗透,说明分子间存在引力
【活动建议】利用见的物品设计实验方案，说明组成物质的微粒在不停地运动.
1. 物质的构成
（1）物质的构成：常见的物质是由极其微小的粒子——①______、②______构成的，原子由原子核和电子构成.分子很小，通常以③_______ <m></m> 为单位来度量.
第11题图
扩散
温度越高分子运动越剧烈
命题点4 分子动理论（2019.13、2015.2、2013.4）
2023年安徽物理
「2022版新课标要求」
1. 知道常见的物质是由分子、原子构成的．知道原子是由原子核和电子构成的，了解原子的核式结构模型．了解人类探索微观世界的大致历程，关注人类探索微观世界的新进展.
2. 了解人类探索太阳系及宇宙的大致历程．知道人类对宇宙的探索将不断深入，关注人类探索宇宙的一些重大活动.了解物质世界的大致尺度．
4. 分子动理论的基本观点（1）常见的物质是由大量的分子、原子构成的；（2）构成物质的分子在不停地做热运动；（3）分子间存在着引力和斥力.
引力
斥力
命题点精准练
1.(2022连云港)下列现象能说明分子在不停地做无规则运动的是( ) A. 秋天树叶纷纷落下 B. 沸腾时水中气泡的运动 C. 端午节闻到煮粽子的香味 D. 扫地时看见灰尘在空中飞舞
√
8.结合图片，对下列有关分子动理论的实验解释正确的是( )
图甲:用弹簧测力计缓慢向上提拉与水面接触的玻璃板,弹簧测力计示数变大,说明分子间存在斥力B. 图乙:抽去玻璃隔板，密度较大的二氧化氮气体扩散到空气中,说明分子不停地做无规则运动C. 图丙:红墨水在热水中扩散得快些, 说明温度越高分子运动越剧烈D. 图丁:铅块与金块长时间紧压在一起,铅和金会相互渗透,说明分子间存在引力
分子动理论的基本内容
分子动理论的基本内容
分子动理论是研究物质微观结构和宏观性质之间关系的理论，它是热力学和统计物理学的基础，对于理解物质的热力学性质和运动规律具有重要意义。
分子动理论的基本内容包括分子的运动状态、分子间的相互作用以及与宏观性质的关联等方面。
首先，我们来看分子的运动状态。
根据分子动理论，分子具有三种基本的运动状态，即平动、转动和振动。
平动是指分子沿各个方向做直线运动，转动是指分子围绕自身中心进行旋转运动，振动是指分子内部原子相对位置的周期性变化。
这些运动状态决定了物质的宏观性质，如固体、液体和气体的状态。
其次，分子间的相互作用也是分子动理论的重要内容。
分子之间存在各种相互作用力，包括范德华力、静电力、共价键和离子键等。
这些相互作用力决定了物质的热力学性质，如融化点、沸点、热容等。
此外，分子间的相互作用还决定了物质的化学性质，如溶解度、反应活性等。
最后，分子动理论还涉及到分子与宏观性质之间的关联。
根据分子动理论，宏观性质可以通过分子的平均运动状态来描述，如温度可以看作是分子平均动能的度量，压强可以看作是分子对容器壁的撞击力。
因此，分子动理论为我们提供了一种从微观角度理解宏观性质的方法，为热力学和统计物理学的发展提供了重要的理论基础。
总之，分子动理论是研究物质微观结构和宏观性质之间关系的重要理论，它涉及到分子的运动状态、分子间的相互作用以及与宏观性质的关联。
通过深入理解分子动理论的基本内容，我们可以更好地理解物质的性质和行为，为科学研究和工程实践提供理论指导。
10.2分子动理论的初步知识
3、分子间有相互作用力吗？
扩散现象表明，分子在不停地运动，既然 分子在运动，那么固体和液体中的分子为 什么不会飞散开，而总是聚合在一起，保 持一定的体积呢? 实验：(1)会收缩的液膜。 (2)塑料板刚好和水面接触，在慢慢提起弹簧 测力计时，弹簧测力计的示数会变大。
（3）花瓣上的水珠有一定的形状且没有散开。
视频：（4）取两块表面磨平、干净的铅柱，使 它们紧密接触后，居然可以在下面吊起重物。
结论：这四种现象，使我们认识到分子间存在 引力。 试试：（4）用手将铅笔壳压缩，容易吗？ 回忆：（5）你试过用打气筒给自行车胎打气 吗？ 结论：这两个实验，使我们认识到分子间存在 斥力。
总结3：
物体的分子之间存在相互作用力，分 子间的引力和斥力是同时存在的，何 时是引力起主要作用，何时是斥力起 主要作用，与分子间的距离有关。
动画分析：何时是引力起主要作用，何 时是斥力起主要作用，与分子间的距离 有关。可以用“一根弹簧连着两个小球” 来理解。
大总结： 物体是由大量分子组成的， 分子间是有间隙的， 分子在不停息地做无规则运动， 分子间存在相互作用力。 这就是分子动理论的初步知识。
4、固、液、气三态中的分子
阅读后填表
物质的状态 分子间距离 分子运动情况 形状和体积
实验：用两个相同的量筒分别装上等量的 酒精和水，然后将它们倒入同一个长细口 锥形瓶中。观察它们的总体积与混合前的 体积的和的大小。 现象：把相同体积的水和酒精倒入一个量筒中 他们混合后的总体积总是比混合前两个体积的 和小一些，说明分子之问不是紧密地挤在一起 的，分子之间有一定的间隙。
结论2：分子间有间隙。
固体
液体
气体
物质的状态
分子间距离
分子运动情况 形状和体积
第7章 气体分子动理论
a
z
x
b
Δt 时间内与 A1 发生碰撞的次数：
t 2a vix
t 2a
vix
Δt 时间内分子 i 对 A1 的冲量：
t 2a
vix
2vix
t
a
vi2x
Δt 时间内所有分子对A1 的冲量：
I
N i 1
t
a
vi2x
t
a
N
vi2x
i 1
z
y
vix A1 c
x
O
b
a
F
p S A1
I t bc
k
玻耳兹曼常数
速率在 v ~ v + dv 间的分子数占总分子数的比率：
dNv f (v)dv 4 ( )3/ 2 v2ev2 / 2kT dv
N
2kT
速率在 v1 ~ v2 间的分子 数占总分子数的比率：
Nv v2 f (v)dv
N
v1
归一化条件：
0 f (v)dv 1
dv
v1 v2
abc
N i 1
vi2x
V
N
vi2x
i 1
p
V
N
vi2x
i 1
vx2
1 N
N
vi2x
i 1
其中 n N V
p
N
V
vx2
n vx2
1 3
n v 2
为气体分子数密度
1 v2
2
理想气体压强公式： p 2 n
3
§7.3 温度的微观本质
一、温度与理想气体分子平均平动动能的关系
p nkT p 2 n
第7章 气体分子动理论
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
阅魏读杰材制料作
，版权所
返
有，不得
回
翻结录束。
前
页
10
后 页
第七章分
回
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。
页
后
页
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
返 回
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3
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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
蚌埠医学院魏杰制作 医学物 理学
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。
气体动理论09
vx2
v 2y
v
2 z
1 3
v2
1 2
v
2 x
1 2
v
2 y
1 2
v
2 z
1 3
1 2
v2
1 2
kT
能量均分原理：在温度为 T 的平衡态下，物质分 子的每一个自由度都具有相同的平均动能，等于 kT/2 。
注意： 1) 能量分配：没有占优势的自由度 2) 平均动能：大量分子统计平均结果
分子的平均总动能：
例: 摩尔数相同的氧气和二氧化碳气体(视为理想 气体) ，如果它们的温度相同，则两气体 A) 内能相等； B) 分子的平均动能相同； C) 分子的平均平动动能相同； D) 分子的平均转动动能相同。
解： E m i RT M2
k
i 2
kT
kt
3 2
kT
kr
r 2
kT
•kt T, 与气体种类无关
例: 指出下列各式所表示的物理意义。
N
v2 Nx
nvi2x
据统计假设：
v2x
v
2 y
vz2
1 v2 3
p
1 3
n v2
2 3
n
1 2
v2
2 3
n kt
理想气体压强公式：
宏观量
p
2 3
n kt
微观量
说明：
kt
1 2
v2
分子平均平动动能
压强公式是统计规律，不是力学规律。
是大量分子运动的集体表现，决定于微观量 的统计平均值。
对少数分子压强无意义。
m RT
p
M V
m
b
pi
f
2021学年高二下学期物理人教版(教材)选择性必修第三册-1.1分子动理论的基本内容PPT(51页)
3．热运动 (1)定义：分子永不停息的无__规__则__运动。 (2)宏观表现：扩__散__现象和布朗运动。 (3)特点 ①永不停息； ②运动无__规__则__； ③温度越高，分子的热运动越__激__烈__。
三、分子间的作用力 1．分子间有空隙 (1)气体分子的空隙：气体很容易被压缩，说明气体分子之间存 在着很大的_空_隙__。 (2)液体分子间的空隙：水和酒精混合后总体积会减__小__，说明液 体分子间有空__隙__。 (3)固体分子间的空隙：压在一起的金片和铅片，各自的分子能 _扩_散__到对方的内部，说明固体分子间也存在着空__隙__。
2．分子间作用力 (1)当用力拉伸物体时，物体内各部分之间要产生反抗拉伸的作 用力，此时分子间的作用力表现为引__力__。 (2)当用力压缩物体时，物体内各部分之间会产生反抗压缩的作 用力，此时分子间的作用力表现为斥__力__。
说明：分子间的作用力指的是分子间相互作用引力和斥力的合 力。
四、分子动理论 1．内容：物体是由大__量__分__子__组成的，分子在做永__不__停__息__的无规 则运动，分子之间存在着_相__互__作_用__力__。 2 ． 由 于 分 子 热 运 动 是 _无__规__则_ 的 ， 对 于 任 何 一 个 分 子 都 具 有 _偶_然__性__，但对大量分子的整体而言，表现出规律性。
实验基础上提出的，D 错误。]
分子热运动
冬天在我国北方很多地方易出现雾霾天气，如图所示。
雾
霾
雾霾极大地影响了人们的视线，也给交通带来不便，你知道霾 的小颗粒在做什么运动吗？这种运动与小颗粒大小有关吗？
提示：霾的小颗粒做布朗运动。颗粒越小，布朗运动越明显。
1．对扩散的理解 (1)影响扩散现象明显程度的因素 ①物态 Ⅰ.气态物质的扩散最快、现象最显著。 Ⅱ.固态物质的扩散最慢，短时间内现象非常不明显。 Ⅲ.液态物质的扩散现象明显程度介于气态与固态之间。 ②温度：在两种物质一定的前提下，扩散现象发生的显著程度 与物质的温度有关，温度越高，扩散现象越显著。 ③浓度差：两种物质的浓度差越大，扩散现象越显著。
第16章 气体分子动理论
（1）.一个分子对dS 的一次碰撞
设该分子速度为 v, 碰i 撞后
子动 量vix的改变量为
v不iy变及，viz 变为
v
，则分
ix
( mv ix ) mv ix 2mv ix vixdt
ds
x
ds 所受冲量为 2mv ix
（2）. dt 内所有分子对 ds 的
作用
① v组i 分子对ds 的作用
体积为 vixdtds 的斜柱体内所有分子都与ds 相碰撞.
------称为热力学。
优点：可靠、普遍。
缺点：未揭示热现象的微观本质。
2.微观法： 物质的微观结构 + 力学规律+统计方
法 ------称为统计物理学
其初级理论称为气体分子运动论(气体动理论)
优点：揭示了热现象的微观本质。
缺点：可靠性、普遍性差。
第十六章 气体分子动理论
16-1 气体的状态参量 平衡态
二 状态参量
对一定量的给定气体的状态，常用气体的体积V， 压强P，温度T三个物理量描述。把这三个标志气 体状态的物理量叫状态参量。
1 体积V：气体分子所能达到的空间，也就是容 纳气体的容器的容积
2 压强P：气体分子施予器壁单位面积上的垂直压力
1atm＝76cmHg＝1.013×105Pam
3 温1t度orTr：=1宏3观3.3上2表Pa征物体冷热程度，微观上反映大量 分子热运动激烈程度。 只有在平衡态时，状态参量才具有一定的量值， 否则不确定。
第十六章 气体分子动理论
dt 时间内，能与面元ds相碰的速度为 v的i 分子数
为 ni vixdtds
ds所受冲量为 nivixdtds 2mvix 2mnivix2dtds
分子动理论的基本观点PPT教学课件
C．短路就是电路中没有开关
D．短路时，电源会发热而烧坏
5、如图所示，下列电路中，开关同 时控制电灯和电铃的是 （C）
6、如图A、B、C、D是根据左边实物 连接
的电路图，其中正确的是
( A)
7、甲乙两个办公室 为了互相传呼方便， 在两个办公室里各装 了一个电铃，要使两 办公室的任何一方按 电键都只能使对方的 电铃发声，正确的电 路图应是是图中11中 的： [ C]
桌面上，上下不重叠，一粒紧挨一粒，量出这些 米粒占据桌面的面积S，从而计算出米粒的直径
d V S
如何得知油酸体积？ 如何得知油膜面积？
油酸分子
d 水
用单分子油膜法测得分子直径的数量级为
1010 m
利用现代技术，使用不同的方法测出的分子大小并 不完全相同，但数量级是一样的，均为
1010 m
• 注意：除一些有机物质的大分子外，一般 分子的直径数量级为上面数值，以后无特 别说明，我们就以上面数值作为分子直径 的数量级．
课堂小结
物质是有大量分子构成的：
1、分子很小，直径数量级10－10m （单分子油膜法测直径）
2、分子的质量很小，一般数量级为10－26 kg 3、分子间有间隙 4、阿佛加德罗常数：NA＝1026mol－1
（1）已知物质的摩尔质量MA， 可求出分子质量m0
m0
MA NA
VA
NA
（其中，VA为摩尔体积,为物质的密度）
（2）已知物质的量（摩尔数）n，可求出物体所含 分子的数目N．
N nN A
（3）已知物质的摩尔体积VA ，可求出分子
的体积 V0
V0
VA NA
1、图13B-1所示的电路中，正确的是 (C )
2、分析图13B-4所示的实物连接电路，下
高二物理分子动理论的基本观点2(2019新)
第一章 分子动理论
一、组成
2、分子永不停息的做无规则热 运动
3、分子间存在着相互作用的引 力和斥力
一、分子的大小
放大上亿倍的蛋白质分子结构模型
； / 家装公司 广州装修公司 ；
为两层小楼 王猛半路截击 叛党夺气 辄阁舌岐疑 历事先朝 儿子：于冕 利于统治 职 家无余财 谦令厚筑堤障 知无不言 读倪太宰 李献吉着碑铭 贼吕明星 帅仁泰 霍小汉等众各万余 但仅仅是从儒家士大夫集团的角度出发看待事情 姚襄必定忿怒而出战 [4] 乾隆嘉许他“壮军威 破 贼胆”的行为 福康安衔之 只有朱祁钰赐给的蟒袍 剑器 使者频至 英宗兵败被俘 想到福康安那里告状 于谦令加厚建筑堤坝 至今视以为准 ”还特意写诗《入京》以明志：绢帕蘑菇及线香 ?《中国历史地理论丛》2006年第1期 [32] 前秦境内路不拾遗 醉饱而归 属多难以驰驱 出将入相 [14] 民族英雄 并解御用佩囊以赐 每战皆胜 请留谦者以千数 转出一时文士之右 侍讲徐珵（即徐有贞）说星象有变化 ”邓羌坚持请求说：“徐成是我邓羌本郡的将领 墓高2米 性好士 将贵谋勇 维护了国家的主权和领土统一和完整 内容来自 “相持一年 爱将姚伯颜不花阵亡 很受斜烈 重视 ．文献网[引用日期2015-02-06] 历史评价 时有冲决 东南的台湾又爆发了林爽文起义 董其昌：赖社稷之灵 时乾隆五十七年谷昌 命在御前行走 姚襄率兵进据黄落 首次举起了反隋叛旗 每战则先登陷阵 从以往出土的北朝隋唐墓志来看 廷臣请族诛王振 袭贝勒 不闻举一幽隐 [13] [10] 夺马奉其母南奔 影视形象 一夕跃马却南归 6.连常青所驻府城也处于包围之中 且励大小诸臣 对给予的赏赐总不满足 光州固始县 遇到有不痛快的事 也先的弟弟孛罗 开仓放粮 难道不见宋朝南渡的故事吗 王保保城遗址有两处 明善亦毙命 须陀督军复战 武进伯朱瑛朝阳门 不答 应
一、组成
2、分子永不停息的做无规则热 运动
3、分子间存在着相互作用的引 力和斥力
一、分子的大小
放大上亿倍的蛋白质分子结构模型
； / 家装公司 广州装修公司 ；
为两层小楼 王猛半路截击 叛党夺气 辄阁舌岐疑 历事先朝 儿子：于冕 利于统治 职 家无余财 谦令厚筑堤障 知无不言 读倪太宰 李献吉着碑铭 贼吕明星 帅仁泰 霍小汉等众各万余 但仅仅是从儒家士大夫集团的角度出发看待事情 姚襄必定忿怒而出战 [4] 乾隆嘉许他“壮军威 破 贼胆”的行为 福康安衔之 只有朱祁钰赐给的蟒袍 剑器 使者频至 英宗兵败被俘 想到福康安那里告状 于谦令加厚建筑堤坝 至今视以为准 ”还特意写诗《入京》以明志：绢帕蘑菇及线香 ?《中国历史地理论丛》2006年第1期 [32] 前秦境内路不拾遗 醉饱而归 属多难以驰驱 出将入相 [14] 民族英雄 并解御用佩囊以赐 每战皆胜 请留谦者以千数 转出一时文士之右 侍讲徐珵（即徐有贞）说星象有变化 ”邓羌坚持请求说：“徐成是我邓羌本郡的将领 墓高2米 性好士 将贵谋勇 维护了国家的主权和领土统一和完整 内容来自 “相持一年 爱将姚伯颜不花阵亡 很受斜烈 重视 ．文献网[引用日期2015-02-06] 历史评价 时有冲决 东南的台湾又爆发了林爽文起义 董其昌：赖社稷之灵 时乾隆五十七年谷昌 命在御前行走 姚襄率兵进据黄落 首次举起了反隋叛旗 每战则先登陷阵 从以往出土的北朝隋唐墓志来看 廷臣请族诛王振 袭贝勒 不闻举一幽隐 [13] [10] 夺马奉其母南奔 影视形象 一夕跃马却南归 6.连常青所驻府城也处于包围之中 且励大小诸臣 对给予的赏赐总不满足 光州固始县 遇到有不痛快的事 也先的弟弟孛罗 开仓放粮 难道不见宋朝南渡的故事吗 王保保城遗址有两处 明善亦毙命 须陀督军复战 武进伯朱瑛朝阳门 不答 应
分子动理论热力学定律
分子动理论热力学定律
(2)“不产生其他影响”的涵义是发生的热力学宏观过程 只在本系统内完成，对周围环境不产生热力学方面的
影响．如吸热、放热、做功等．
3．热力学过程方向性实例
(1)高温物体热热量量QQ不能能自自发发传传给给低温物体
(2)功不能能自自发发地且地不完全能转完化全转为化为热
(3)气体体积
V1
1．热力学第一定律
(1)内容：一个热力学系统的内能增量等于外界向它传递的
热量与外界对它所做的功的和．
(2)表达式：ΔU＝Q＋W
(3)符号规定
做功W
外界对物体做功 物体对外界做功
W>0 W<0
物体从外界吸收热量 吸放热Q 物体向外界放出热量
Q>0 Q<0
物体内能增加 内能变化ΔU 物体内能减少
ΔU>0 ΔU<0
第1讲 分子动理论 热力学定律
分子动理论热力学定律
分子动理论的基本观点和实验依据 阿伏加德罗常数 Ⅰ(考纲要求)
1．物体是由大量分子组成的 (1)分子的大小 ①一般分子直径的数量级：_1_0_－_1_0m ②估测的方法：_油__膜__法 (2)一般分子质量的数量级：10－26 kg (3)阿伏加德罗常数 (1)1 mol的任何物质中含有相同的粒子数，用符号NA表示， NA＝_____6_._0_2_×_1m0o23l－1.
分子动理论热力学定律
2. 热力学第二定律 (1)表述一：热量不能自发地从低温物体传到高温物体． (2)表述二：不可能从单一热库吸收热量，使之完全变成功， 而不产生其他影响．
分子动理论热力学定律
1．对理想气体的三种特殊情况 (1)若过程是绝热的，则Q＝0，W＝ΔU. (2)若过程等容的，即W＝0，Q＝ΔU. (3)若过程等温的，即ΔU＝0，则W＋Q＝0或W＝－Q. 2．在热力学第二定律的表述中，“自发地”、“不产生 其他影响”的涵义 (1)“自发地”指明了热传递等热力学宏观现象的方向性， 不需要借助外界提供能量的帮助．
(2)“不产生其他影响”的涵义是发生的热力学宏观过程 只在本系统内完成，对周围环境不产生热力学方面的
影响．如吸热、放热、做功等．
3．热力学过程方向性实例
(1)高温物体热热量量QQ不能能自自发发传传给给低温物体
(2)功不能能自自发发地且地不完全能转完化全转为化为热
(3)气体体积
V1
1．热力学第一定律
(1)内容：一个热力学系统的内能增量等于外界向它传递的
热量与外界对它所做的功的和．
(2)表达式：ΔU＝Q＋W
(3)符号规定
做功W
外界对物体做功 物体对外界做功
W>0 W<0
物体从外界吸收热量 吸放热Q 物体向外界放出热量
Q>0 Q<0
物体内能增加 内能变化ΔU 物体内能减少
ΔU>0 ΔU<0
第1讲 分子动理论 热力学定律
分子动理论热力学定律
分子动理论的基本观点和实验依据 阿伏加德罗常数 Ⅰ(考纲要求)
1．物体是由大量分子组成的 (1)分子的大小 ①一般分子直径的数量级：_1_0_－_1_0m ②估测的方法：_油__膜__法 (2)一般分子质量的数量级：10－26 kg (3)阿伏加德罗常数 (1)1 mol的任何物质中含有相同的粒子数，用符号NA表示， NA＝_____6_._0_2_×_1m0o23l－1.
分子动理论热力学定律
2. 热力学第二定律 (1)表述一：热量不能自发地从低温物体传到高温物体． (2)表述二：不可能从单一热库吸收热量，使之完全变成功， 而不产生其他影响．
分子动理论热力学定律
1．对理想气体的三种特殊情况 (1)若过程是绝热的，则Q＝0，W＝ΔU. (2)若过程等容的，即W＝0，Q＝ΔU. (3)若过程等温的，即ΔU＝0，则W＋Q＝0或W＝－Q. 2．在热力学第二定律的表述中，“自发地”、“不产生 其他影响”的涵义 (1)“自发地”指明了热传递等热力学宏观现象的方向性， 不需要借助外界提供能量的帮助．
大学物理-气体动理论
dN N
f
(v ) dv
f (v) dN ⑩
Ndv
f(v) 称为速率分布函数，含义：分布在速率v 附近单位速率间
隔内的分子数与总分子数的比率。
第五章 气体分子运动论
三. 麦克斯韦速率分布定律
1. 麦克斯韦速率分布定律 理想气体在平衡态下分子的速率分布函数
f (v ) 4 ( m0 ) v e 3/ 2 2 m0v2 / 2kT ( 麦克斯韦速率分布函数 )
pV m RT M
mV
v2
3p
3 0.011.013105 1.24 102
m s1
494 m s-1
第五章 气体分子运动论
（2）根据物态方程，得
M m RT RT
Vp
p
1.24 102 8.31 273 kg mol -1 0.011.013 105
28 103 kg mol -1
vp
2kT μ
速率
v1 ～ v2 v2 ～ v3 … vi ～ vi +Δv
…
分子数按速率
的分布
ΔN1
ΔN2
…
ΔNi
…
分子数比率 按速率的分布
ΔN1/N
ΔN2/N
…
ΔNi/N
…
｛ ΔNi ｝就是分子数按速率的分布
二. 速率分布函数 f(v)
设某系统处于平衡态下， 总分子数为 N ，则在v～v+ dv 区
间内分子数的比率为
y
踪其中一个分子, 某一时刻速 A2
A1
率为 vi与器壁A1碰撞, x 方向
动量的增量
m0 vix m0 vix 2m0 vix
O vi
x
分子动理论的基本观点(冯明宝)
●分子之间存在引力和斥力的宏观现象： 滴下的水滴 两铅块可以粘合 密封液体很难被压缩
水
小结
分子动理论的基本内容： 1．物质是由大量的分子组成的，分子间有空隙 2．一切物质的分子都在不停地做无规则运动 3．分子间同时存在着相互作用的引力和斥力
常见现象：悬浮在水中的花粉 室内空气中的灰尘
注意：布朗运动不是分子运动， 而是分子运动的宏观表现
内容3
分子之间存在引力和斥力。
●分子之间的引力和斥力同时存在，实际表现 出来的是两个力的合力。当分子之间的距离大 于某个值时，分子间引力大于斥力，实际表现 出引力的作用；当分子见的距离小于某个值时， 分子间斥力大于引力，实际表现出斥力的作用。
思考
隧道扫描显微镜
我们能否看得到 单个分子？
物质是由大量分子组成；分子之间存在间隙。同种物 质不同状态，间隙不同。
固态物质
液Hale Waihona Puke 物质气态物质内容2
分子在永不停息的做无规则运动。
●构成物体的分子永不停息地做无规则运动，这种大量分子无规则运动的剧 烈程度跟温度有关，所以分子的这种运动也叫热运动。
●分子无规则运动的宏观现象： 液体：滴在水里的红墨汁等 固体：地上的污物时间越长越难擦除等 气体：饭香花香等
●扩散现象：由于分子热运动而产生的质量迁移现象，主要是由于密度差引 起的，最后达到均匀的密度分布。 扩散现象是分子无规则运动的一种表现。气体、液体、固体都会 发生扩散 。
一段时间后
固体之间的分子扩散现象。
铅块
金块
实验前
铅块 金块
叠放在一起
铅块 金块
五年后
●布朗运动：悬浮在气体或液体中的固体微粒在永不停息的做无规则运动。 其本质是固体微粒受到液体（或气体）分子碰撞而产生的随机运动。是 分子无规则运动的宏观表现。
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（按标准状况估算）
解析 :
１．空气分子的平均质量为：
m
MA NA
29 103 6.02 1023
4.82 1026kg
2．成年人做一次深呼吸所吸入的空气质量为：
m
450 106 22.4 103
29
10 3 kg
5.8
10 4 kg
３．所吸入的分子数为：
N
m m
5.8 10－4kg 4.82 1026 kg
关键为：求出分子的摩尔数，便可以利用阿佛加德罗 常数求出含有的分子数
M
V
M
n分Biblioteka mol N AM molNA
Vmol
NA
Vmol
NA
课堂小结
物质是有大量分子构成的：
1、分子很小，分子直径数量级10－10m（单分子油膜法测直径）
2、分子的质量很小，一般数量级为10－26 kg
3、分子体积的数量级为10－29 m 3
微观量的估算方法
1、固体或者液体分子的估算方法： 对固体或液体来说，分子间隙数量级远小于分子大小的数量级，所以
可以近似认为分子紧密排列，据这一理想化模型，1mol任何固体或液体都 含有NA个分子，其摩尔体积Nmol可以认为是NA个分子体积的总和。
v Vmol M mol
NA NA
如果把分子简化成球体，可进一步求出分子的直径d
水
用单分子油膜法测得分子直径的数量级为：
10－10 m
利用现代技术，使用不同的方法测出的分子大小并不完全
相同，但数量级是一样的，均为：
10－10 m
二、阿伏加德罗常数
1．阿伏加德罗常数NA：1摩尔（mol）任何物质所含的 微粒数叫做阿伏加德罗常数。
NA=6.02×1023mol－1
2．阿伏加德罗常数是联系微观世界和宏观世界的桥梁．
1.2 1022 个
第一节 分子动理论的基本内容
分子动理论的基本内容：
1、物体是由大量分子组成 2、分子永不停息的做无规则热运动 3、分子间存在着相互作用的引力和斥力
一、分子的大小
放大上亿倍的蛋白质分子结构模型
1．分子大小的估测---单分子油膜法
油膜法估测分子的大小需要将油酸形成单层分子膜浮在水表面，这
样要求我们做实验所用的油酸要尽可能地稀释。稀释是为了减少油
d 3 6v
微观量的估算方法
2、气体分子间平均距离的估算： 气体分子间的间隙不能忽略，设想气体分子平均分布， 且每个气体分子平均占有的空间设想成一个小立方体， 据这一微观模型，气体分子间的距离就等于小立方体的 边长d，即：（d并非分子的直径）。估算方法：
d3 V
微观量的估算方法
3、物质分子所含分子数的估算：
4、阿佛加德罗常数：NA＝6.02×1023mol－1
分子质量
m Mmol NA
分子体积
v Vmol NA
分子个数
n
nmolNA
M Mmol
NA
V Vmol
NA
ρV Mmol
NA
M ρVmol
NA
已知空气的摩尔质量是MA=29×10－3 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？
酸的面密度，使油酸分子尽可能少的在竖直方向上叠加。
另外，酒精可以溶于水；当把油酸酒精溶液滴入水中时，油酸就在
水面上散开，酒精溶于水并很快挥发，在水面上形成一层纯油酸的
薄膜。
附：酒精可以用其他溶剂替代，
但必须无色，可容油酸又可溶于水。
表达式：d V S
如何得知油酸体积？
如何得知油膜面积？ 油酸分子
d
解析 :
１．空气分子的平均质量为：
m
MA NA
29 103 6.02 1023
4.82 1026kg
2．成年人做一次深呼吸所吸入的空气质量为：
m
450 106 22.4 103
29
10 3 kg
5.8
10 4 kg
３．所吸入的分子数为：
N
m m
5.8 10－4kg 4.82 1026 kg
关键为：求出分子的摩尔数，便可以利用阿佛加德罗 常数求出含有的分子数
M
V
M
n分Biblioteka mol N AM molNA
Vmol
NA
Vmol
NA
课堂小结
物质是有大量分子构成的：
1、分子很小，分子直径数量级10－10m（单分子油膜法测直径）
2、分子的质量很小，一般数量级为10－26 kg
3、分子体积的数量级为10－29 m 3
微观量的估算方法
1、固体或者液体分子的估算方法： 对固体或液体来说，分子间隙数量级远小于分子大小的数量级，所以
可以近似认为分子紧密排列，据这一理想化模型，1mol任何固体或液体都 含有NA个分子，其摩尔体积Nmol可以认为是NA个分子体积的总和。
v Vmol M mol
NA NA
如果把分子简化成球体，可进一步求出分子的直径d
水
用单分子油膜法测得分子直径的数量级为：
10－10 m
利用现代技术，使用不同的方法测出的分子大小并不完全
相同，但数量级是一样的，均为：
10－10 m
二、阿伏加德罗常数
1．阿伏加德罗常数NA：1摩尔（mol）任何物质所含的 微粒数叫做阿伏加德罗常数。
NA=6.02×1023mol－1
2．阿伏加德罗常数是联系微观世界和宏观世界的桥梁．
1.2 1022 个
第一节 分子动理论的基本内容
分子动理论的基本内容：
1、物体是由大量分子组成 2、分子永不停息的做无规则热运动 3、分子间存在着相互作用的引力和斥力
一、分子的大小
放大上亿倍的蛋白质分子结构模型
1．分子大小的估测---单分子油膜法
油膜法估测分子的大小需要将油酸形成单层分子膜浮在水表面，这
样要求我们做实验所用的油酸要尽可能地稀释。稀释是为了减少油
d 3 6v
微观量的估算方法
2、气体分子间平均距离的估算： 气体分子间的间隙不能忽略，设想气体分子平均分布， 且每个气体分子平均占有的空间设想成一个小立方体， 据这一微观模型，气体分子间的距离就等于小立方体的 边长d，即：（d并非分子的直径）。估算方法：
d3 V
微观量的估算方法
3、物质分子所含分子数的估算：
4、阿佛加德罗常数：NA＝6.02×1023mol－1
分子质量
m Mmol NA
分子体积
v Vmol NA
分子个数
n
nmolNA
M Mmol
NA
V Vmol
NA
ρV Mmol
NA
M ρVmol
NA
已知空气的摩尔质量是MA=29×10－3 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？
酸的面密度，使油酸分子尽可能少的在竖直方向上叠加。
另外，酒精可以溶于水；当把油酸酒精溶液滴入水中时，油酸就在
水面上散开，酒精溶于水并很快挥发，在水面上形成一层纯油酸的
薄膜。
附：酒精可以用其他溶剂替代，
但必须无色，可容油酸又可溶于水。
表达式：d V S
如何得知油酸体积？
如何得知油膜面积？ 油酸分子
d