分子动理论介绍课件
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第一章分子动理论
• ① 对物体做功，物体的内能会增加，物体对外做 功，物体本身的内能会减小，从能量转化的角度 来看，做功改变物体内能实质上是内能与其他形 式能之间的相互转化的过程。
• ② 在热传递过程中，高温物体温度降低，内能减 少；低温物体温度升高，内能增加。热传递改变 物体内能实质上是能量从温度高的物体传递到温 度低的物体或者从同一物体的高温部分传到低温 部分的过程。在热传递过程中，传递能量的多少 叫做热量。
ห้องสมุดไป่ตู้
2. 下面四个实验现象中,能够说明分子在不停地运动 的是 ( )
• 3. 下列现象中不能用分子动理论的观点解 释的是 ( )
• A，酒香不怕巷子深 • B. 金块和铅块紧压在一起，过几年 后发
现铅中有金，金中有铅
• C. 沙尘暴起，尘土满天 • D. 衣橱里的樟脑球会逐渐变小
4.如图是用来说明原子内部结构的示意图.由图可知：
• 3、（不同物质互相接触时，彼此进入对方的现象 叫扩散）某种物质逐渐进入到另一种物质中去的 现象叫做扩散。扩散现象主要说明了分子在永不 停息的做无规则的运动，其次还说明分子之间存 在着间距（间隙）。扩散现象可以发生在气体之 间、液体之间、固体之间，扩散现象之所以能发 生，主要原因是分子无规则的运动，能说明无规 则运动的事例有：（1）气体很容易被压缩（另一 原因是分子间作用力很小）（2）水和酒精相混合 总体积减小。（3）装有油的钢筒在高压下外壁渗 出了油。
第一章分子动理论与内能
一、分子动理论 1、物质由大量分子组成或物质由原子组成。分子是保持 物质化学性质不变的最小微粒。原子由原子核和核外电 子构成，原子核带正电，核外电子带负电；原子核由质 子和中子构成，质子带正电，中子不带电。 2、分子动理论的内容包括： （1）物质是由大量分子组成； （2）组成物质的分子在永不停息的做无规则的运动； （3）分子之间同时存在着引力和斥力。
• ② 在热传递过程中，高温物体温度降低，内能减 少；低温物体温度升高，内能增加。热传递改变 物体内能实质上是能量从温度高的物体传递到温 度低的物体或者从同一物体的高温部分传到低温 部分的过程。在热传递过程中，传递能量的多少 叫做热量。
ห้องสมุดไป่ตู้
2. 下面四个实验现象中,能够说明分子在不停地运动 的是 ( )
• 3. 下列现象中不能用分子动理论的观点解 释的是 ( )
• A，酒香不怕巷子深 • B. 金块和铅块紧压在一起，过几年 后发
现铅中有金，金中有铅
• C. 沙尘暴起，尘土满天 • D. 衣橱里的樟脑球会逐渐变小
4.如图是用来说明原子内部结构的示意图.由图可知：
• 3、（不同物质互相接触时，彼此进入对方的现象 叫扩散）某种物质逐渐进入到另一种物质中去的 现象叫做扩散。扩散现象主要说明了分子在永不 停息的做无规则的运动，其次还说明分子之间存 在着间距（间隙）。扩散现象可以发生在气体之 间、液体之间、固体之间，扩散现象之所以能发 生，主要原因是分子无规则的运动，能说明无规 则运动的事例有：（1）气体很容易被压缩（另一 原因是分子间作用力很小）（2）水和酒精相混合 总体积减小。（3）装有油的钢筒在高压下外壁渗 出了油。
第一章分子动理论与内能
一、分子动理论 1、物质由大量分子组成或物质由原子组成。分子是保持 物质化学性质不变的最小微粒。原子由原子核和核外电 子构成，原子核带正电，核外电子带负电；原子核由质 子和中子构成，质子带正电，中子不带电。 2、分子动理论的内容包括： （1）物质是由大量分子组成； （2）组成物质的分子在永不停息的做无规则的运动； （3）分子之间同时存在着引力和斥力。
分子动理论的基本内容(课件)高二物理(人教版2019选择性必修第三册)
课堂练习
3．关于分子动理论，下列说法中正确的是（ BC ）
A．扩散现象与温度无关，不属于分子热运动 B．水仙花飘香，表明分子在不停地做无规则运动 C．悬浮在液体中的颗粒越小，布朗运动越明显 D．固体很难被压扁是因为其内部的分子间没有空隙
课堂练习
【答案】BC 【详解】A．扩散现象说明分子在永不停息地做无规则热运动，温度越高，扩散得越 快，故A错误； B．水仙花飘香是由于花的香气在空中不断扩散，表明分子在不停地做无规则运动， 故B正确； C．悬浮在液体中的颗粒越小，液体分子对颗粒的碰撞越少，颗粒的受力越不平衡， 布朗运动越明显，故C正确； D．固体分子之间仍然有空隙，固体很难被压扁的原因是分子间有斥力，故D错误。 故选BC。
结合日常生活中的体验，说明一下扩散现象的快慢与温度有没有关系？
新课讲授
2.布朗运动
1827年，英国的一位植物学家布朗用显微镜观察植物的花 粉微粒悬浮在静止水面上的形态时，却惊奇地发现这些花粉 微粒都在不停地的运动中，布朗发现了花粉微粒在水中的这 种运动后，人们对运动的产生原因进行了种种猜测。一颗小 小的花粉颗粒，顿时掀起了一场轩然大波，面对植物学家的 发现，当时的所有物理学家们显得束手无策，无法解释这一 奇怪现象.整整过了半个世纪，直到1905年爱因斯坦和波兰 物理学家佩兰发表了他们对布朗运动的理论研究结果，对布 朗运动做出了理论上解释.
NA
故
B
正确，不符合题意；
C．一个铜原子所占的体积是V0
V NA
NA
NA
故
C
正确，不符合题意；
D．1kg
铜所含有的原子数目是
N
1
NA
故
D
错误，符合题意。故选
D。
1.1 分子动理论的基本内容 课件(共26页PPT)
⑴分子间引力和斥力随分子间距的变化曲线
F 纵轴表示分子间的作用力
①分子间的引力和斥力都随
正值表示F斥 横轴表示分
分子间的距离增大而减小， 但斥力比引力变化更 快 。
F斥
子间的距离
②分子间的引力和斥力同时
r0 0
存在
r
实际表现出来的分子力是分子
负值表示F引
引力和斥力的合力（分子力）。
2、分子间引力和斥力的变化规律
改变悬浊液的温度。重复上述操作， 观察悬浊液中小炭粒的运动情况。
问题： （1）观察到的碳粒的运动有规律吗？ （2）运动快慢与炭粒的大小有关吗？
观察到的现象：微粒在做无规则运动； 微粒越小,运动越明显
布朗运动：悬浮微粒的无规则运动
布朗运动——布朗轰动世界的发现
1827年，英国的一位植物学家布朗用 显微镜观察植物的花粉微粒悬浮在静止水 面上的形态时，却惊奇地发现这些花粉微 粒都在不停地的运动中，布朗发现了花粉 微粒在水中的这种运动后，人们对运动的产生原因进行了种种猜测。一颗小小的花粉颗粒， 顿时掀起了一场轩然大波，面对植物学家的发现，当时的所有物理学家们显得束手无策， 无法解释这一奇怪现象.整整过了半个世纪，直到1905年爱因斯坦和波兰物理学家佩兰发 表了他们对布朗运动的理论研究结果，对布朗运动做出了理论上解释。
1）分子间存在相互作用力
分子间引力表现：
物体很难被拉伸
大量分子能聚在一起形成液体或固体而 不离散成一群独立的单个分子.
分子间斥力表现：
物体很难被压缩 分子间有引力，分子却没有紧紧吸在一起而还有空隙.
2）分子间作用力的产生原因 原子内部带正、负电的粒子间的相互作用引起的。
2、分子间引力和斥力的变化规律
人教版物理高中选择性必修3第一章1 分子动理论的基本内容PPT教学课件
1 | 物体是由大量分子组成的 1.物体是由① 大量分子 组成的。在研究物体的热运动性质和规律时,把组成物 体的微粒统称为② 分子 。 2.阿伏加德罗常数:1 mol的任何物质都含有相同的粒子数,这个数量用阿伏加德罗 常数表示,即NA=6.02×1023 mol-1。 3.分子模型 (1)固体、液体分子可视为③ 球体 模型。 (2)气体分子可视为④ 立方体 模型,其边长即气体分子间的距离。
分子的两种模型
分子模型
意义
分子直径或 分子间的平均距离
图例
球形模型 固体和液体可看成是由一个个紧挨 着的球形分子排列而成的,忽略分 子间的空隙
立方体模型 气体分子间的空隙很大,把气体分 成若干个小立方体,气体分子位于 每个小立方体的中心,每个小立方 体是位于中心的分子占有的活动空 间,这时忽略气体分子的大小
第1讲 描述运动第的基一本章概念 分子动理论
1 |物体是由大量分子组成的
情境 1 mol水的质量为18 g,大约是我们喝一口水的质量,换句话说,我们喝下一口 水,就喝下了6.0×1023个水分子,如果动员全世界60亿人来数这些分子,每人每秒数一 个,300万年也数不完。1 cm3水中含有3.3×1022个水分子,假如把1 cm3水中所有水分 子一个挨一个地排列起来,将长达100亿千米,可绕地球24.9万圈。
,运动就越明显。 (3)原因:大量液体分子对悬浮微粒撞击作用的 不平衡性 造成的。 (4)意义:分子的无规则运动无法直接观察。悬浮微粒的无规则运动并不是分子的 运动,但布朗运动可以间接地反映 液体 分子运动的无规则性。 3.热运动 (1)概念:把分子永不停息的无规则运动叫作热运动。 (2)宏观表现: 扩散 现象和 布朗运动 。 (3)特点:①永不停息;②无规则;③温度越高,分子的热运动越 剧烈 。 (4) 温度 是分子热运动剧烈程度的标志。在扩散现象中,温度越高,扩散得越 快。观察布朗运动,温度越高,悬浮微粒的运动就越明显。可见,分子的无规则运动 与温度有关系,温度越高,热运动越剧烈。
分子的两种模型
分子模型
意义
分子直径或 分子间的平均距离
图例
球形模型 固体和液体可看成是由一个个紧挨 着的球形分子排列而成的,忽略分 子间的空隙
立方体模型 气体分子间的空隙很大,把气体分 成若干个小立方体,气体分子位于 每个小立方体的中心,每个小立方 体是位于中心的分子占有的活动空 间,这时忽略气体分子的大小
第1讲 描述运动第的基一本章概念 分子动理论
1 |物体是由大量分子组成的
情境 1 mol水的质量为18 g,大约是我们喝一口水的质量,换句话说,我们喝下一口 水,就喝下了6.0×1023个水分子,如果动员全世界60亿人来数这些分子,每人每秒数一 个,300万年也数不完。1 cm3水中含有3.3×1022个水分子,假如把1 cm3水中所有水分 子一个挨一个地排列起来,将长达100亿千米,可绕地球24.9万圈。
,运动就越明显。 (3)原因:大量液体分子对悬浮微粒撞击作用的 不平衡性 造成的。 (4)意义:分子的无规则运动无法直接观察。悬浮微粒的无规则运动并不是分子的 运动,但布朗运动可以间接地反映 液体 分子运动的无规则性。 3.热运动 (1)概念:把分子永不停息的无规则运动叫作热运动。 (2)宏观表现: 扩散 现象和 布朗运动 。 (3)特点:①永不停息;②无规则;③温度越高,分子的热运动越 剧烈 。 (4) 温度 是分子热运动剧烈程度的标志。在扩散现象中,温度越高,扩散得越 快。观察布朗运动,温度越高,悬浮微粒的运动就越明显。可见,分子的无规则运动 与温度有关系,温度越高,热运动越剧烈。
第一章 第一节 分子动理论—2020年秋季九年级物理上册(教科版)(共23张PPT)
知识点 分子间的作用力 5. 如果分子间没有了引力和斥力，下列现象不会发 生的是( D ) A．黑板上很难写字 B．固体很容易被拉长 C．液体容易被压缩 D．气体也会有一定的体积
6. 如图所示，两表面磨平的铅块紧密接触后可吊起 台灯，这说明( B )
A．分子间存在斥力 B．分子间存在引力 C．分子间存在间隙 D．分子在不停地做无规则运动
7. 荷叶上有一滴水，下雨后一滴水落到荷叶上后形 成一大滴水，这说明 分子间存在引力 ；一个水袋刚 开始能压缩说明分子间存在 间隙 ，后来很难被压缩， 说明分子间存在 斥力 ．
8. 野外生存是户外运动者的必备技能．下列的前后 说法以及前后对应都正确的是( C )
A．看见炊烟说明有人——分子的无规则运动 B．削竹为刀——增大压力可以增大压强
11. 将一根细线松松地系在一个铁丝框架的相对的 两边上．把框架浸到肥皂液里再取出来，框架上便会出 现一层肥皂膜，如图甲所示．用烧热的针刺破线一侧的 肥皂膜，另一侧的肥皂膜会把细线拉过去，如图甲、乙 所示．下列实验原理，与上述实验一致的是( B )
A
B
C
D
A．用力推活塞，注射器中的气体被压缩了
B．两个铅柱用力挤压后粘合在一起
16. 取同样的两张纸，将一张如图甲所示那样撕开， 另一张如图乙所示那样用力向两边拉，直至拉断．感受 一下两次用力的大小，你有什么体会？原因是什么？
解：拉断一张纸比撕开一张纸用的力大得多．因为 撕开一张纸只需克服撕口处较小一部分的分子间的引 力，而拉断一张纸需要克服整个横截面的分子间的引力．
C．在高原地区煮饭要用高压锅——液体的沸点随液 面气压增大而升高
D．在较薄的冰面上前进时要蹲行——降低重心不 容易将冰踩碎
9. 静置的密封容器内有氦气和氧气两种气体(ρ 氧气 ＝1.43 kg/m3，ρ氦气＝1.25 kg/m3)．若以〇表示氦气分子， 以●表示氧气分子，如图中最能代表容器内气体分子分 布的是( A )
《分子动理论》 ppt课件
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；
注：布朗运动指的是悬浮小颗粒的运动，不是分子的 运动。但是它的运动间接反映了液体分子的运动。
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
1、分子间相互作用力由两部分F引和F斥组成，则( A B)
Ａ．F引和F斥同时存在; Ｂ．F引和F斥都随分子间距增大而减小; Ｃ． F引和F斥都随分子间距增大而增大; Ｄ．随分子间距增大，F斥减小，F引增大 .
解析：分子力是引力和斥力合力．
F引和F斥都随r增大而减小．
2、有两个分子，设想它们之间相隔10倍直径以上的距 离，逐渐被压缩到不能再靠近的距离，在这过程中，下
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.
NA6.02 10 23 mo 1 l
2．阿伏加德罗常数是联系微观世界和 宏观世界的桥梁．
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Vmol可以认为是NA个分子体积的总和。
面关于分子力变化的说法正确的是( C D)
Ａ．分子间的斥力增大，引力变小;
Ｂ．分子间的斥力变小，引力变大;
Ｃ．分子间的斥力和引力都变大，但斥力比引力变化快;
Ｄ．分子力从零逐渐变大到某一数值后，逐渐减小到零，
分子动理论的基本内容ppt课件
(3)物质所含分子数：N＝nNA＝MmmolNA＝VVmolNA．
(4)阿伏加德罗常数：NA＝Vmmo0lρ；NA＝MρVm0ol(只适用于固体、液体)．
固体、液体
ddd d
小球模型
V0
4 3
r3
4 3
(d 2
)3
3
d＝
6πV0＝ 3
6πVNmAol(V0 为分子体积)．
气体
立方体模型
d
d
d
d为气体分子间间距， V0为单个气体分子所占空间体积
(1)当r＜r0时，分子力表现为斥力，r减小，分子力F 增大； （2）当r=r0时，分子力F＝0，这个位置为平衡位置；
(3)当r＞r0时，分子力表现为引力， 从r0开始，r增大，分子力F 先增大后减小
分子间相互作用产生的原因：
分子是由原子组成的。原子内部有带正电的原子核和带负电的 电子。分子间的作用力就是由这些带电粒子的相互作用引起的。
D．先是分子力对乙分子做正功，然后乙分子克服分子力做功
12.如图所示，甲分子固定于坐标原点O，乙分子从无穷远处静
止释放，在分子间作用力的作用下靠近甲．图中d点是分子靠得最近
的位置，则乙分子速度最大处可能是
(C )
A．a点 B．b点
C．c点 D．d点
5.(多选)下列关于布朗运动的叙述，正确的是( A) CD
A．悬浮小颗粒的运动是杂乱无章的
B．液体的温度越低，悬浮小颗粒的运动越缓慢．当液体的温度降到零摄氏度时， 固体小颗粒的运动就会停止
C．被冻结的冰块中的小炭粒不能做布朗运动，是因为在固体中不能发生布朗运动
D．做布朗运动的固体颗粒越小，布朗运动越明显
(3)分子间的引力和斥力同时存在，实际表现出来的分子力是分 子引力和斥力的合力（分子力）．
1.1 分子动理论 课件
子的排列
分子在永同学停息地做无规则运动
某种物质逐渐进入 到另一种物质中的现 象。叫做扩散
分子在永同学停息地做无规则运动
德谟克利 特认识到 扩散是花 香扑鼻的 原因
分子在永同学停息地做无规则运动
讨论交流：扩散现象
分析下面事例中的物理现象， 和同学讨论、交流。对分子的 运动你有哪些认识
课堂小结
1．分子动理论的基本内容 2 ．气体、液体、固体之间都能发生扩散现 象；扩散现象说明，一切物质的分子都在不 停的做无规则运动。
3．分子运动的快慢与温度有关，温度越高， 分子运动越剧烈，扩散越快。
4．分子间存在引力和斥力。
布置作业
观察分子间的相互作用力
物体是由大量分子组成的
1811年，意 大利科学家阿 伏伽德罗提出 分子概念，认 为分子是保持 物质化学性质 的最小微粒。
物体是由大量分子组成的
今天，难过电 子显微镜，科 学家不仅可以 清晰地看到物 质的分子，还 能看到分子的 更小结构
物体是由大量分子组成的
石墨表面的STM图象
物体是由大量分子组成的
分子之间存在着相互作用力
观察：认识分 子间的作用力
分子之间存在着相互作用力
分子力模型
分子之间存在着相互作用力
综上所述，物体是由大量分子 组成的，分子都在不停地做无 规则运动，分子间存在着引力 和斥力。这就是分子动理论的 基本内容。
猜一猜：
气体、液体、固体都会发 生扩散,它们的扩散速度和什 么因素有关呢？
二、选择题 1、下列现象中不能说明“一切物质的分子都在不停地做无规则 运动”的是（ ） A、在房间里喷洒一些香水，整个房间会闻到香味 B、长期堆放媒的墙角，墙壁内较深的地方也会发黑 C、早晨扫地时，常常看到室内阳光下尘土飞扬 D、开水中放一块糖，整杯水都会变甜 2、物体中大量分子做热运动的速度，跟下列因素有关的是 （ ） A、物体温度的高低 B、物体运动速度的大小 C、物体密度的大小 D、物体机械能的大小
分子在永同学停息地做无规则运动
某种物质逐渐进入 到另一种物质中的现 象。叫做扩散
分子在永同学停息地做无规则运动
德谟克利 特认识到 扩散是花 香扑鼻的 原因
分子在永同学停息地做无规则运动
讨论交流：扩散现象
分析下面事例中的物理现象， 和同学讨论、交流。对分子的 运动你有哪些认识
课堂小结
1．分子动理论的基本内容 2 ．气体、液体、固体之间都能发生扩散现 象；扩散现象说明，一切物质的分子都在不 停的做无规则运动。
3．分子运动的快慢与温度有关，温度越高， 分子运动越剧烈，扩散越快。
4．分子间存在引力和斥力。
布置作业
观察分子间的相互作用力
物体是由大量分子组成的
1811年，意 大利科学家阿 伏伽德罗提出 分子概念，认 为分子是保持 物质化学性质 的最小微粒。
物体是由大量分子组成的
今天，难过电 子显微镜，科 学家不仅可以 清晰地看到物 质的分子，还 能看到分子的 更小结构
物体是由大量分子组成的
石墨表面的STM图象
物体是由大量分子组成的
分子之间存在着相互作用力
观察：认识分 子间的作用力
分子之间存在着相互作用力
分子力模型
分子之间存在着相互作用力
综上所述，物体是由大量分子 组成的，分子都在不停地做无 规则运动，分子间存在着引力 和斥力。这就是分子动理论的 基本内容。
猜一猜：
气体、液体、固体都会发 生扩散,它们的扩散速度和什 么因素有关呢？
二、选择题 1、下列现象中不能说明“一切物质的分子都在不停地做无规则 运动”的是（ ） A、在房间里喷洒一些香水，整个房间会闻到香味 B、长期堆放媒的墙角，墙壁内较深的地方也会发黑 C、早晨扫地时，常常看到室内阳光下尘土飞扬 D、开水中放一块糖，整杯水都会变甜 2、物体中大量分子做热运动的速度，跟下列因素有关的是 （ ） A、物体温度的高低 B、物体运动速度的大小 C、物体密度的大小 D、物体机械能的大小
《分子动理论》课件
《分子动理论》ppt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。
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。
医用物理学课件：分子动理论
轉換成相對分子數密度按速率的分佈即為速率 分佈函數(速率 v 附近單位間隔內的分子數與總 分子數之比)
f (v) dN Ndv
❖ 速率分佈函數
f
(v)
dN Ndv
f (v)
表示處於v到v+dv速率 間隔內的分子數比例
dN N
f
(v)dv
dv
O
v
v
❖ 麥克斯韋速率分佈律的數學運算式
理想氣體處於熱平衡時,氣體的分子數按速率 (速度)大小分佈的規律由麥克斯韋在理論上導 出：
F = L
比例係數就是液體的表面張力係數,定義為
液面上單位長度的張力,單位是N/m.
❖ 表面能
把增加單位液體表面積所作的功稱為該液體的 表面能,單位是J/m2.
圖為U形金屬框ABCD, 上面有一層液體薄膜, 金 屬 框 的 AB 邊 長 為 L, 可以自由滑動,由於表 面張力的作用,薄膜要 收縮.只有用力F拉著 才能保持AB不動.
n0
exp
p
kT
Hale Waihona Puke dxdydz在勢能p處,單位體積中具有各種速度的分子數
n為
n
dN dxdydz
n0
exp
p
kT
此式即分子按勢能的分佈規律,是玻爾茲曼分佈 律的一種常用形式.
表示分子處於勢能較高位置的概率較小,即分子 將優先佔據勢能較低的狀態.
若在重力場中 p=mgz,則任意高度 z 處單位體
積內的分子數為
❖ 標準狀態下氣體的數密度巨大,能很好滿足微觀統計 的要求.分子數密度量級為1025個/m3.
❖ 各分子速度大小及方向不同,要對各種不同速度間隔 的分子碰壁的衝量求和.
❖ 單位時間作用在單位面積上的衝量就是壓強. 運用統 計平均值及平衡態概念得到壓強與微觀量的關係.
f (v) dN Ndv
❖ 速率分佈函數
f
(v)
dN Ndv
f (v)
表示處於v到v+dv速率 間隔內的分子數比例
dN N
f
(v)dv
dv
O
v
v
❖ 麥克斯韋速率分佈律的數學運算式
理想氣體處於熱平衡時,氣體的分子數按速率 (速度)大小分佈的規律由麥克斯韋在理論上導 出：
F = L
比例係數就是液體的表面張力係數,定義為
液面上單位長度的張力,單位是N/m.
❖ 表面能
把增加單位液體表面積所作的功稱為該液體的 表面能,單位是J/m2.
圖為U形金屬框ABCD, 上面有一層液體薄膜, 金 屬 框 的 AB 邊 長 為 L, 可以自由滑動,由於表 面張力的作用,薄膜要 收縮.只有用力F拉著 才能保持AB不動.
n0
exp
p
kT
Hale Waihona Puke dxdydz在勢能p處,單位體積中具有各種速度的分子數
n為
n
dN dxdydz
n0
exp
p
kT
此式即分子按勢能的分佈規律,是玻爾茲曼分佈 律的一種常用形式.
表示分子處於勢能較高位置的概率較小,即分子 將優先佔據勢能較低的狀態.
若在重力場中 p=mgz,則任意高度 z 處單位體
積內的分子數為
❖ 標準狀態下氣體的數密度巨大,能很好滿足微觀統計 的要求.分子數密度量級為1025個/m3.
❖ 各分子速度大小及方向不同,要對各種不同速度間隔 的分子碰壁的衝量求和.
❖ 單位時間作用在單位面積上的衝量就是壓強. 運用統 計平均值及平衡態概念得到壓強與微觀量的關係.
分子动理论内能与热机详解课件
热机的效率与损失
了解热机的效率和损失是提高热机效率的重要途径。
热机的效率是指热机输出的机械能与输入的热能之比，而损失则是指热能在转换过程中由于各种原因 所造成的能量损失。
04
热力学第一定律
热力学第一定律的内容
热力学第一定律的内容是能量守恒定律在热现象中的具体 表现，它指出在一个封闭系统中，热能的总量是恒定的， 不会凭空产生或消失。
02
内能
内能的概念
内能是物体内部所有分子动能和势能的总和，是物体内部能 量的表现形式。
内能是物体内部微观粒子所具有的能量总和，包括分子动能 和分子间的势能。分子动能是由于分子热运动而具有的能量， 而分子间的势能是由于分子间的相互作用而具有的能量。
内能与温度的关系
温度越高，物体内部微观粒子的平均 动能越大，因此物体的内能也越大。
Байду номын сангаас3
热机原理
热机的定义与分类
01
了解热机的定义和分类是理解热 机原理的基础。
02
热机是指利用热能来转换机械能 的装置，通常分为内燃机、蒸汽 机和燃气轮机等类型。
热机的工作原理
掌握热机的工作原理是理解热机效率 的关键。
热机的工作原理基于热力学第一定律 和第二定律，通过加热、膨胀和做功 等过程，将热能转换为机械能。
在工程和科学实验中，热力学第一定律被广泛应用于分析各种能量转换和转移过程，如机械能转换为热能、电能转换为热能等。
在设计和优化热力系统时，需要遵循热力学第一定律，确保系统能够高效、安全地转换和利用能源。
05
热力学第二定律
热力学第二定律的内容
热力学第二定律指出，不可能把热从低温物 体传到高温物体而不产生其他影响。
绝对零度是热力学的最低温度，即0开尔文或-273.15摄氏度。
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分子动理论、内能、气体总结
分子动理 论的主要
内容
物体是由 大量分子 组成的
分子永不 停息的做 无规则运
动
分子间有 作用力
物体是由大量分子组成的
• 1、两个数量级：分子直径的数量级10-10m， • 分子质量的数量级10-26kg。 • 2、两种模型：通常情况下把液体固体分子
看成进挨在一起的小球，把气体分子看成 是每个分子占据一小立方体。 • 如下图：
微观量的估算方法
固体、液体
ddd
小球模型
d
气体
立方体模型
d
d
d
物体是由大量分子组成的
• 几个重要的公式：
• v对液体固体而言是一个分子的体积，对气体 而言是一个分子的活动空间
MV M
n 分 n m o lN AM m o lN AV m o lN AV m o lN A
一个分子的质量：m0=
M mol
• 3、一切与热现象有关的宏观过程都是不可逆的。 • 4、第二类永动机不可能制成的原因是：违背了热
力学第二定律，但它不违背能量守恒定律。
光学
• 方法：一记二画三计算。
• 一记：红光
•
频率
•
折射率
•
偏折角
紫光
•
波长
•
介质中速度
n=c/v
•
临界角
sinc=1/n
• •
条纹间距 Δx=Lλ/d
•
•
衍射越不明显且条纹窄
内能
物体的内 能
定义：物体内 所有分子热运 动的动能和分 子势能的总和
宏观决定因素： 温度、体积和
物质的量
微观决定因素： 分子平均动能、 分子势能和分
子个数
理想气体
• 1、定义：除了分子间的碰撞力外，不 考虑分子间的作用力（不计分子势能） 的气体称为理想气体。
• 2、特点：一定质量的理想气体的内能 只与温度有关。
热力学第二定律
• 1、热量可以自发地从高温物体传到低温物体，而 不能自发地从低温传到高温物体。热量可以从低 温物体传到高温物体，但要引起其他变化。
• 2、不可能从单一热源吸收热量，使之完全变成功， 而不产生其他变化。也可以说。机械能可以全部 变化为内能，内能不可能全部用来做功转化为机 械能而不产生其他影响。也可以说，气体向真空 的自由膨胀是不可逆的。
热力学第一定律
• 1、改变物体内能的两种方式：做功和热传 递。
• 2、定律内容：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 功的和。
• 3、表达式：ΔU=Q+W • 4、正负号：只要使内能增加的取正号，只
要使内能减少的取负号。 • 5、第一类永动机不可能造成的原因是：违
背了能量守恒。
距离为r0的位置,叫做平衡位置。)
（4）. r<r0，分子间作用力力表现为斥
F斥
力,此时引力仍然存在。
r0平衡位
0
置
F分
r（5）. r>r0,分子间作用力力表
现为引力,此时斥力仍然存在。
F引
（6）.当r＞10r0（10-9m)时，分子 力为零。
F分表示合力,即分子力.
分子间相互的作用力
• 2、分子间有力，分子具有位置决定的分子势能， 是物体内能的一部分。分子间的势能与分子间距 的关系。
• 温度是分子平均动能大小的标志。 • 注意：分子的平均动能与平均速率意义。
分子间相互的作用力
1、分子力及引力和斥力的大小跟分子间距离的关系
。
（1）.引力和斥力都随距离的增大而减小。
（2）.斥力随距离变化比较快。
F
（3）.r=r0时分子力为零。(r0数量级为10-10m,
NA
一个分子的体积：V0=
V mol NA
一摩尔物质的体积：Vmol=
M mol
物体是由大量分子组成的
• 3、一个实验：单分子油膜法测分子的直径d=v/s。
分子永不停息的做无规则运动
• 1、说明分子永不停息的做无规则运动的两个现象： 布朗运动和扩散现象。
• 布朗运动：布朗运动不是分子的运动，是固体小 颗粒的运动（且用肉眼看不到），它反映了液体 或气体分子的运动。温度越高，运动越激烈，颗 粒越小，现象越明显。
• 布朗运动能够在液体和气体中发生！是由液体或 气体分子对固体小颗粒撞击力的不平衡造成的。
• 扩散现象：不同物质彼此进入对方的现象。温度 越高布朗运动越明显。它不但说明分子永不停息 的做无规则运动，也说明分子间有间隙。
分子永不停息的做无规则运动
• 2、分子运动具有的能量称为分子的动能。 所有分子动能的平均值叫分子的平均动能， 是物体内能的一部分。
热力学第一定律
• 注意这些术语的含义 • 1、“气体的压强增大”，可能是外界对气
体做功，“气体的压强减小”，可能是气 体对外界做功。 • 2、“气体膨胀或缓慢膨胀”，是指气体体 积增大，气体对外界做功；“压缩气体”， 气体体积减小，外界对气体做功，“自由 膨胀”，气体对外不做功。
注意：气体压强与温度和体积有关。
分子动理 论的主要
内容
物体是由 大量分子 组成的
分子永不 停息的做 无规则运
动
分子间有 作用力
物体是由大量分子组成的
• 1、两个数量级：分子直径的数量级10-10m， • 分子质量的数量级10-26kg。 • 2、两种模型：通常情况下把液体固体分子
看成进挨在一起的小球，把气体分子看成 是每个分子占据一小立方体。 • 如下图：
微观量的估算方法
固体、液体
ddd
小球模型
d
气体
立方体模型
d
d
d
物体是由大量分子组成的
• 几个重要的公式：
• v对液体固体而言是一个分子的体积，对气体 而言是一个分子的活动空间
MV M
n 分 n m o lN AM m o lN AV m o lN AV m o lN A
一个分子的质量：m0=
M mol
• 3、一切与热现象有关的宏观过程都是不可逆的。 • 4、第二类永动机不可能制成的原因是：违背了热
力学第二定律，但它不违背能量守恒定律。
光学
• 方法：一记二画三计算。
• 一记：红光
•
频率
•
折射率
•
偏折角
紫光
•
波长
•
介质中速度
n=c/v
•
临界角
sinc=1/n
• •
条纹间距 Δx=Lλ/d
•
•
衍射越不明显且条纹窄
内能
物体的内 能
定义：物体内 所有分子热运 动的动能和分 子势能的总和
宏观决定因素： 温度、体积和
物质的量
微观决定因素： 分子平均动能、 分子势能和分
子个数
理想气体
• 1、定义：除了分子间的碰撞力外，不 考虑分子间的作用力（不计分子势能） 的气体称为理想气体。
• 2、特点：一定质量的理想气体的内能 只与温度有关。
热力学第二定律
• 1、热量可以自发地从高温物体传到低温物体，而 不能自发地从低温传到高温物体。热量可以从低 温物体传到高温物体，但要引起其他变化。
• 2、不可能从单一热源吸收热量，使之完全变成功， 而不产生其他变化。也可以说。机械能可以全部 变化为内能，内能不可能全部用来做功转化为机 械能而不产生其他影响。也可以说，气体向真空 的自由膨胀是不可逆的。
热力学第一定律
• 1、改变物体内能的两种方式：做功和热传 递。
• 2、定律内容：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 功的和。
• 3、表达式：ΔU=Q+W • 4、正负号：只要使内能增加的取正号，只
要使内能减少的取负号。 • 5、第一类永动机不可能造成的原因是：违
背了能量守恒。
距离为r0的位置,叫做平衡位置。)
（4）. r<r0，分子间作用力力表现为斥
F斥
力,此时引力仍然存在。
r0平衡位
0
置
F分
r（5）. r>r0,分子间作用力力表
现为引力,此时斥力仍然存在。
F引
（6）.当r＞10r0（10-9m)时，分子 力为零。
F分表示合力,即分子力.
分子间相互的作用力
• 2、分子间有力，分子具有位置决定的分子势能， 是物体内能的一部分。分子间的势能与分子间距 的关系。
• 温度是分子平均动能大小的标志。 • 注意：分子的平均动能与平均速率意义。
分子间相互的作用力
1、分子力及引力和斥力的大小跟分子间距离的关系
。
（1）.引力和斥力都随距离的增大而减小。
（2）.斥力随距离变化比较快。
F
（3）.r=r0时分子力为零。(r0数量级为10-10m,
NA
一个分子的体积：V0=
V mol NA
一摩尔物质的体积：Vmol=
M mol
物体是由大量分子组成的
• 3、一个实验：单分子油膜法测分子的直径d=v/s。
分子永不停息的做无规则运动
• 1、说明分子永不停息的做无规则运动的两个现象： 布朗运动和扩散现象。
• 布朗运动：布朗运动不是分子的运动，是固体小 颗粒的运动（且用肉眼看不到），它反映了液体 或气体分子的运动。温度越高，运动越激烈，颗 粒越小，现象越明显。
• 布朗运动能够在液体和气体中发生！是由液体或 气体分子对固体小颗粒撞击力的不平衡造成的。
• 扩散现象：不同物质彼此进入对方的现象。温度 越高布朗运动越明显。它不但说明分子永不停息 的做无规则运动，也说明分子间有间隙。
分子永不停息的做无规则运动
• 2、分子运动具有的能量称为分子的动能。 所有分子动能的平均值叫分子的平均动能， 是物体内能的一部分。
热力学第一定律
• 注意这些术语的含义 • 1、“气体的压强增大”，可能是外界对气
体做功，“气体的压强减小”，可能是气 体对外界做功。 • 2、“气体膨胀或缓慢膨胀”，是指气体体 积增大，气体对外界做功；“压缩气体”， 气体体积减小，外界对气体做功，“自由 膨胀”，气体对外不做功。
注意：气体压强与温度和体积有关。