选修3-3知识点学习资料

第七章 分子动理论

一.物体是由大量分子组成的 热学中的分子：分子是具有各种物质的化学性质的最小微粒。实际上，构成物质的单元是多种多样的，或是原子（如金属）或是离子（如有机物），在热学中，由于这些粒子做热运动时遵从相同的规律，所以统称为分子 计算式常用的分子模型：

① 固体和液体可看成是一个紧挨一个的球形分子排列而成的，忽略分子间的空隙，如图所示

其中V 表示分子的体积，d 表示分子直径（也可以表示分子间距离）

② 气体分子间的空隙很大，可以把气体分成若干个小立方体，气体分子位于每一个小立方体的中心，如图所示

d=√v 3

其中V 表示气体分子的活动范围，不能表示气体分子体积（因为气体的分子体积

不可求，所以在任何情况下都不能使用气体的分子体积）。D 仅表示分子间距离

（一） 油膜法估测分子直径实验（除一些生物大分子外，分子直径的数量级为10-10

m ） 原理d=V S

V 表示一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积，S 表示形成的油膜面积

方法：把一滴油酸酒精溶液滴在水面上，在水面上形成油酸薄膜，假设薄膜是由单层的油酸分子组成的，并把油酸分子简化成一个紧挨一个紧密排列的球型，如上图所示，则油膜的厚度认为是油酸分子的直径

实验步骤及注意事项：

① 用酒精溶液及清水清洗浅盘，充分洗去油污，粉尘，以免给实验带来误差；

② 配置油酸酒精溶液，浓度A =

溶质溶质+溶剂

（其中溶液要现配现用，因为酒精易挥发，酒精的作用是稀释）

③ 用注射器或滴管将油酸酒精溶液一滴一滴的滴入量筒中，并记下N 滴油酸酒精溶液的总体积V 。（则一滴油酸

酒精溶液的体积为V

N

）滴数不易过多，容易记错，也不能太少，不好测量

④ 向浅盘里倒入2cm 深的水，并将痱子粉或石膏粉均匀地撒在水面上

⑤ 用注射器或滴管将油酸酒精溶液滴在水面上一滴，待油酸薄膜形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔描出

油膜的形状 ⑥ 将玻璃板放在坐标纸上，算出油酸薄膜的面积S （不足半格舍去，多余半格算一格） 则d=AV NS

⑦ 重复上述实验步骤

（三）阿伏加德罗常数 1mol 任何物质都含有相同的粒子数N A =6.02×10

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mol -1

阿伏加德罗常数是连接宏观和微观的桥梁，设物体质量为m ，体积V ，个数N ，摩尔质量M A,摩尔体积V A,，分子质量m 0,分子体积V 0则

二.分子的热运动

（一）扩散现象：不同物质彼此进入对方的现象。

扩散速度：V固态＜V液态＜V气态

影响因素：①扩散现象的显著程度与温度有关，温度越高，扩散越快②现象的显著程度还受到“已进入对方”

分子浓度的限制

扩散现象的意义：从微观机理上看，扩散现象说明了物质分子都在永不停息地做无规则运动，是分子永不停息做无规则运动的直接证据。

（二）布朗运动：悬浮在液体或气体中的固体颗粒的无规则运动

产生原因：受力的不平衡性

影响因素：①受温度影响，温度越高，布朗运动越剧烈；②颗粒越小越明显

注:布朗运动是固体微粒的无规则运动，不是分子热运动，但是间接反映了分子的热运动

布朗颗粒肉眼不可见，只能在显微镜先观察到

图片反映的是每隔相同的时间布朗颗粒的位置的连线，因为微观运动不符合宏观规律，所

以无法测出布朗运动的实际轨迹

（二）热运动：因为分子的无规则运动与温度有关，所以分子的运动又称为热运动

三.分子间的作用力

分子间同时存在相互作用的引力和斥力，引力斥力同增同减，但斥力变化比引力快

r＜r0时，斥力大于引力，分子力表现为斥力

r0＜ r＜10r0时，斥力小于引力，分子力表现为斥力

r=r0，斥力等于引力，分子力为0

r>10r0，引力和斥力几乎为0，分子间作用力几乎可以忽略不计

分子动理论：①物体是由大量分子组成的；②分子在永不停息地做无规则运动；③分子之间存在着引力和斥力

四.温度和温标

1.温度：宏观上的温度表示物体的冷热程度，微观上的温度是物体大量分子热运动平均动能的标志

2.温标：温度的数值表示方法

摄氏学温标：规定冰水混合物的温度为0℃，沸水的温度为100℃，0-100之间分成100等份，每一份为1℃。用t表示

热力学温标（也叫开氏温标）：七个基本单位之一，用T表示，T=273.15+t℃

3.平衡态：在没有外界影响的情况下，系统所有的性质都不随时间变化的稳定状态

4.热平衡定律：也叫热力学第零定律，如果两个系统分别与第三个系统达到热平衡，那么这两个系统彼此之

间也必定处于热平衡。

五.内能

统计规律：单个分子的运动都是不规则的、带有偶然性的；大量分子的集体行为受到统计规律的支配。多数分子速率都在某个值附近，满足“中间多，两头少”的分布规律

1．分子动能

定义：组成物体的每个分子由于不停的运动而具有的动能

（1）由于分子永不停息地做无规则运动，所以不论温度高低，分子的动能都不会为零

（2）决定因素：①分子的平均动能（即物体的温度，温度是决定分子平均动能的唯一标志）

②物体所含的分子数目

2.分子势能

定义：分子间存在着分子力，因此分子组成的系统也具有分子势能，分子势能的大小由分子间的相互位置决定

3.内能：物体中所有分子做热运动动能和分子势能的总和，叫物体的内能

（1）内能的决定因素：

在宏观上物体的内能取决于物体所含物质的量，温度和体积

在微观上物体的内能取决于物体所含分子的总数，分子的平均动能和分子间的距离

（2）比较物体内能的大小和判断物体内能的改变方法：

①当物体的质量一定时，所含分子数就一定；

②当物体温度一定时，物体内部分子的平均动能就一定；

③当物体的体积不变时，物体内部分子间的相对位置就不变，分子势能也不变；

④当物体发生物态变化时，要吸收或放出热量，使物体的温度或体积发生改变，物体的内能也随之改变。

（3）注意：①单个分子无内能可言，内能是物体内大量分子热运动和相对位置决定的能；

②内能与宏观的机械能是两种不同的能；

③温度与宏观的运动无关

（4）改变内能的两种方式：做功和热传递

做功：其他形式的能转化成物体的内能

热传递：内能的转移，前提条件是由温差，传递的是热量

若题中说道“迅速”，就意味着无热交换，即是一个绝热的过程

温度是状态量，热量是过程量

第九章固态，液态和物态变化