物理 分子动理论 必会

物理总复习：分子动理论

【考纲要求】

1、知道分子动理论的基本观点和实验依据；

2、理解布朗运动与热运动的区别；

3、知道阿伏伽德罗常数，并能运用它作为联系宏观与微观的桥梁，进行相关微观量的估算；

4、知道温度、分子平均动能、分子势能和分子内能等概念。 【知识网络】

【考点梳理】

考点一、物质是由大量分子组成的

1、分子体积

分子体积很小，它的直径数量级是10

10m -。

油膜法测分子直径：V

d S

=，V 是油滴体积，S 是水面上形成的单分子油膜的面积。 2、分子质量

分子质量很小，一般分子质量的数量级是26

10kg -。

3、阿伏伽德罗常数

1摩尔的任何物质含有的微粒数相同，这个数的测量值23

6.0210/A N mol =⨯。

要点诠释：

关于计算分子大小的两种物理模型： 1、对于固体和液体

对于固体和液体，分子间距离比较小，可以认为分子是一个个紧挨着的，设分子体积为

0V ，则分子直径：0

3

6V d π

=

（球体模型），30d V = （立方体模型）。

2、对于气体

对于气体，分子间距离比较大，处理方法是建立立方体模型，从而可计算出两气体分子之间的平均间距3d V = 考点二、分子在永不停息地做无规则运动 要点诠释：

1、分子永不停息做无规则热运动的实验事实：扩散现象和布朗运动。 扩散现象说明分子在不停地运动着的同时，还说明了分子之间有空隙。水和酒精混合后的体积小于原来总体积之和，就是分子之间有空隙的一个例证。

2、布朗运动

布朗运动是悬浮在液体（或气体）中的固体微粒的无规则运动。布朗运动不是分子本身的运动，但它间接地反映了液体（气体）分子的无规则运动。

3、实验中画出的布朗运动路线的折线，不是微粒运动的真实轨迹。

因为图中的每一段折线，是每隔30s 时间观察到的微粒位置的连线，就是在这短短的30s 内，小颗粒的运动也是极不规则的。 4、布朗运动产生的原因

大量液体分子（或气体）永不停息地做无规则运动时，对悬浮在其中的微粒撞击作用的不平衡性是产生布朗运动的原因。简言之：液体（或气体）分子永不停息的无规则运动是产生布朗运动的原因。

5、影响布朗运动激烈程度的因素

固体微粒的大小和液体(或气体)的温度。固体微粒越小，液体分子对它各部分碰撞的不均匀性越明显；质量越小，它的惯性越小，越容易改变运动状态，所以运动越激烈；液体(或气体)的温度越高，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强，布朗运动越激烈。

6、能在液体（或气体）中做布朗运动的微粒都是很小的，一般数量级在6

10m -，这种微粒肉眼是看不到的，必须借助于显微镜。 风天看到的灰砂尘土都是较大的颗粒，它们的运动不能称为布朗运动，另外它们的运动基本属于在气流作用下的定向移动，而布朗运动是无规则运动。 考点三、分子间的相互作用力 要点诠释：

1、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。 分子间的引力和斥力只与分子间距离(相对位置)有关，与分子的运动状态无关。

2、分子间的引力和斥力都随分子间的距离r 的增大而减小，随分子间的距离r 的减小而增大，但斥力的变化比引力的变化快。

3、分子力F 和距离r 的关系

如图所示，F ＞0为斥力，F ＜0为引力，横轴上方的虚线表示分子间斥力随r 的变化图线，横轴下方的虚线表示分子间引力随r 的变化图线，实线为分子间引力和斥力的合力F （分子力）随r 的变化图线。

（1）当0r r =时，分子间引力和斥力相平衡，=F F 引斥，分子处于平衡位置，其中0r 为分子直径的数量级，约为10

10m -。

（2）当0r r 时，>F F 引斥，对外表现的分子力F 为引力。

（4）当0>10r r 时，分子间相互作用力变得十分微弱，可认为分子力F 为零（如气体分子间可认为作用力为零）。 分子动理论的基本内容：

①物体是由大量分子组成的 ②分子永不停息地做无规则运动

③分子间存在着相互作用的引力和斥力 考点四、物体的内能 要点诠释：

1、温度和温标

（1）温度宏观上表示物体的冷热程度。从分子运动论的观点来看，温度标志着物体内部分子无规则热运动的激烈程度，温度越高，物体内部分子的热运动越激烈，分子的平均动能就越大。温度的高低是物体分子平均动能大小的宏观标志。

（2）温度的数值表示方法叫做温标。常用温标有两种：摄氏温标、热力学温标。

①热力学温度的零度叫做绝对零度，它是低温的极限，可以无限接近但不能达到。

②热力学温度是国际单位制中七个物理量之一，因此它的单位属基本单位。

③用热力学温标表示的温度和用摄氏温标表示的温度，虽然起点不同，但所表示温度的间隔是相同的, △T=△t。

④温度是大量分子热运动的集体行为，对个别分子来说温度没有意义。

2、分子动能、分子势能、内能的比较

见下表：

分子的动能分子势能物体的内能

定

义

分子无规则运动（即热运

动）的动能

由分子间相对位置决定的势能

物体中所有分子热运动的动能和分

子势能的总和

决

定

大

小

的

因

素

温度是物体分子热运动的

平均动能的标志

温度升高，分子热运动的平

均动能就增大

分子势能（

P

E）随分子间距离

（r）变化

物体内所有分子势能的总和跟

物体的体积有关

物体的内能在宏观上与质量、温度、

体积有关

当分子间作用力忽略不计时，就不

具有分子势能。因此理想气体就不

具有分子势能。一定质量理想气体

的内能只由温度决定

备

注

温度、内能等，只对大量分子才有意义，不能像研究机械运动那样，取单个分子或几个分子作为研究对象，应用以上物理量去描述它们，那样做也是没有意义的

3、分子势能跟分子间距离r有关

（1）一般选取两分子间距离很大（

>10

r r）时，分子势能为零。分子势能

P

E跟分子间距离r关系如图所示：

（2）在

>r r的条件下，分子力为引力，当两分子逐渐靠近至

r过程中，分子力做正功，分子势能减小。