2010物理新课标选修3-3总复习一 分子动理论.doc

专题一分子动理论

■大纲解读
1.考点知识列表
主题内容要求说明分子动理论与统计观点[来源:学_科_网]分子动理论的基本观点和实验依据
阿伏加德罗常数
气体分子运动速率的统计分布
温度是分子平均动能的标志、内能Ⅰ
Ⅰ
Ⅰ
Ⅰ定性了解2.考点解读
根据最新考试大纲，分子动理论部分所有知识点都是Ⅰ类要求，要知道分子动理论的三个观点和实验依据、阿伏加德罗常数、理解布朗运动、分子力的变化、气体分子运动速率的统计分布、温度是分子平均动能的标志、内能等知识点的内容及含义，并能在有关问题中识别和直接使用，会解决简单的估算问题。
■要点归综
一、分子动理论的三个观点
1.物体是有大量的分子组成的
这里的分子是指构成物质的单元，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。一般情况来说,除有机物质的大分子外,分子直径的数量级均为10-10m.
（1）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。一般认为分子直径大小的数量级为10-10m。
（2）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。
（3）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。
（4）阿伏加德罗常数NA＝6.02×1023mol-1，是联系微观世界和宏观世界的桥梁。它把物质的摩尔质量、摩尔体积这些宏观物理量和分子质量、分子体积这些微观物理量联系起来了。(纳米技术1nm＝10-9m)
2.分子的热运动
物体里的分子永不停息地做无规则运动，这种运动跟温度有关，所以通常把分子的这种运动叫做热运动。扩散现象和布朗运动都可以很好地证明分子的热运动。
⑴扩散现象是两种不同物质接触时，没有受到外力影响而能彼此进入到对方里去的现象。扩散现象是分子的直接运动形式。气体、液体和固体都有扩散现象。扩散快慢除和温度有关外，还和物体的密度差、溶液的浓度有关。物体的密度差（或浓度差）越大，扩散进行得越快。而布朗运动是悬浮在液体（或气体）中的微粒所做的无规则运动，其运动的激烈程度与微粒的大小和液体（或气体）的温度有关，微粒越小，液体温度越高，布朗运动越明显。
注意：微粒的尺寸一般在～m，只有在显微镜下才能观察到布朗运动，用眼睛直接看到的微小颗粒（如灰尘）则不做布朗运动。
（2）布朗运动与扩散现象是不同的现象，但也有相同之处。首先它们都反映了分子永不停息地做无规则热运动；其次，扩散现象和布朗运动都随温度的升高表现得越明显。
（3）重点在于把握布朗运动与分子运动之间的关系.
布朗运动产生的原因是液体或气体分子无规则运动，从而对固体颗粒产生无规则撞击，这种频繁的撞击的不平衡性使得固体颗粒做无规则运动。因此，布朗运动间接地反映了液体或气体分子无规则运动。关于布朗运动，要注意以下几点：
①形成条件是：只要微粒足够小；
②温度越高，布朗运动越激烈；
③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，反映的是液体分子运动的无规则性；
④实验中描绘出的是某固体微粒每隔30秒的位置的连线，不是该微粒的运动轨迹；
思考：为什么微粒越小，布朗运动越明显？
解答：可以这样分析，在任何一个选定的方向上，同一时刻撞击固体微粒的液体分子个数与微粒的横截面积成正比，即与微粒的线度r的平方成正比，从而对微粒的撞击力的合力F与微粒的线度r的平方成正比；而固体微粒的质量m与微粒的体积成正比，即与微粒的线度r的立方成正比，因此其加速度a=F/m∝r–1，即加速度与微粒线度r成反比。所以微粒越小，运动状态的改变越快，布朗运动越明显。
3.分子之间存在相互作用的分子力
图1
1.分子之间同时存在着相互的引力和斥力，这种相互的作用力是由于组成物质的分子中有带正电的原子核和带负电的电子造成的。当分子间的距离为m时，分子间的引力与斥力大小相等，故合力为零，这个距离叫做平衡位置。当分子间距≥10时，分子间作用力已变得非常微弱，可以近似认为等于零。
2.随着分子间距离的逐渐增大，分子间的引力与斥力都减小，但斥力减小得快，；随着分子间距的减小，分子间的引力与斥力都增大，但斥力增大得快。所以，当分子间距＞时，引力大于斥力，分子间作用力表现为引力；当分子间距＜时，斥力大于引力，分子间作用力表现为斥力。分子间引力、斥力及其合力与分子间距的关系如图1所示。由图象可以看出，当分子间距由小到大变化的过程中，分子间引力与斥力的合力是先变小，再变大，然后再变小的规律。
图2
3.分子势能则是组成物质的分子间由于有相互作用力而具有由它们的相对位置决定的势能。分子势能的大小与分子间的