1–1 分子动理论
分子动理论气体分子平均动能
32 103 26 m 5 . 31 10 kg 23 N A 6.02 10 （3）
3 3 k kT 1.38 10 23 ( 27 273) 6.21 10 21 J 2 2
3 – 3 理想气体分子的平均平动动能与温度的关系
第三章气体动理论
子数相等。
分子数 密度
k=R/NA=1.38×10-23J· K-1
称为玻耳斯曼常量
3 – 3 理想气体分子的平均平动动能与温度的关系
第三章气体动理论
二、理想气体分子的平均平动动能与温度的关系
阿伏加德罗定律：
p nkT
2 1 2 理想气体压强公式 p n mv 3 2 1 3 2 k m v kT 分子平均平动动能 2 2
容器内不同气体的温度相同分子的平均平动动能也相同即kknkk?????????????????21而分子数密度满足????inn故压强为??????????????????????????????????????????????ikiikikikpnnnnp????????32323232即容器中混合气体的压强等于在同样温度体积条件下组成混合气体的各成分单独存在时的分压强之和
例 利用理想气体的温度公式说明Dalton 分压定律。
解：容器内不同气体的温度相同，分子的平均平动动能也 相同，即
k1 k 2 kn k
而分子数密度满足
n ni
故压强为 2 2 2 2 P n k ni k ni k ni ki Pi 3 3 3 3 即容器中混合气体的压强等于在同样温度、体积条件下组成 混合气体的各成分单独存在时的分压强之和。这就是Dalton 分压定律。
第四章气体动理论总结
第四章⽓体动理论总结第四章⽓体动理论单个分⼦的运动具有⽆序性布朗运动⼤量分⼦的运动具有规律性伽尔顿板热平衡定律(热⼒学第零定律)实验表明：若 A 与C 热平衡 B 与C 热平衡则 A 与B 热平衡意义：互为热平衡的物体必然存在⼀个相同的特征--- 它们的温度相同定义温度：处于同⼀热平衡态下的热⼒学系统所具有的共同的宏观性质,称为温度。
⼀切处于同⼀热平衡态的系统有相同的温度。
理想⽓体状态⽅程: 形式1:mol M PV =RT =νRTM形式2:222111T V p T V p ＝形式3: nkT P =n ----分⼦数密度(单位体积中的分⼦数) k = R/NA = 1.38*10 –23 J/K----玻⽿兹曼常数在通常的压强与温度下,各种实际⽓体都服从理想⽓体状态⽅程。
§4-2 ⽓体动理论的压强公式VNV N n ==d d 1）分⼦按位置的分布是均匀的2）分⼦各⽅向运动概率均等、速度各种平均值相等kj i iz iy ix iv v v v ++=分⼦运动速度单个分⼦碰撞器壁的作⽤⼒是不连续的、偶然的、不均匀的。
从总的效果上来看，⼀个持续的平均作⽤⼒。
2213212()323p nmvp n mv n ω===v----摩尔数R--普适⽓体恒量描述⽓体状态三个物理量： P,V T 压强公式122ω=mv理想⽓体的压强公式揭⽰了宏观量与微观量统计平均值之间的关系,说明压强具有统计意义；压强公式指出:有两个途径可以增加压强 1)增加分⼦数密度n 即增加碰壁的个数2)增加分⼦运动的平均平动能即增加每次碰壁的强度思考题：对于⼀定量的⽓体来说，当温度不变时，⽓体的压强随体积的减⼩⽽增⼤（玻意⽿定律）；当体积不变时，压强随温度的升⾼⽽增⼤（查理定律）。
从宏观来看，这两种变化同样使压强增⼤，从微观（分⼦运动）来看，它们有什么区别？对⼀定量的⽓体，在温度不变时，体积减⼩使单位体积内的分⼦数增多，则单位时间内与器壁碰撞的分⼦数增多，器壁所受的平均冲⼒增⼤，因⽽压强增⼤。
第一节 分子热运动（知识梳理当堂反馈课后练习答案）同步学案
人教版物理九年级上册第十三章内能第一节分子热运动知识梳理预习感知知识点1 物质的构成1. 常见的物质是由极其微小的粒子——、构成的。
2. 分子很小，人们通常以为单位来量度分子。
知识点2 分子热运动1. 扩散现象(1)概念：的物质在互相接触时彼此对方的现象，叫做扩散。
(2)实质：扩散现象表明一切物质的分子都在不停地做，分子之间存在。
2. 分子的热运动(1)概念：由于分子的运动跟有关，所以这种无规则的运动叫做分子的热运动.(2)影响因素：温度越高，分子的热运动越。
知识点3 分子间的作用力1. 分子间存在相互作用的和。
2. 固体、液体、气体的特点：固体有一定的和体积；液体没有确定的形状，具有性，气体没有固定的形状和确定的，具有性。
课堂练习当堂反馈1.（知识点1）随着工业污染的日益严重，多个省市受影响，影响区域达142.2万平方千米。
雾霾是指雾和霾的组合，霾主要是由空气中的灰尘、硫酸、硝酸等颗粒物组成的。
下列对霾中颗粒物的认识正确的是()A.它和一个原子的大小差不多B.它包含几个分子C.它的大小有几个纳米D.它是由许多分子组成的2.（知识点2）下列事实能够说明“分子在不断运动”的是()A.公路上大雾弥漫B.花棚里香气扑鼻C.湖面上柳絮飘扬D.氧气被压缩进钢瓶3.（知识点2）新学期开学，步入校园，丹桂飘香，这是一种扩散现象，以下对扩散现象的认识正确的是()A.只发生在气体之间B.只发生在液体之间C.只发生在固体之间D.可以发生在任何物体之间4.（知识点3）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()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5.（知识点1）PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5(选填“厘米”“毫米”或“微米”)的颗粒物，它们在空气中做无规则运动，很难自然沉降到地面，吸入后进入血液对人体造成危害PM2.5 (选填“属于”或“不属于”)分子。
专题7.2 分子的热运动
第七章分子动理论第2节分子的热运动一、扩散现象1．对扩散现象的认识（1）扩散现象：不同物质能够彼此进入对方的现象。
（2）产生原因：由物质分子的运动产生。
（3）发生环境：物质处于固态、液态和气态时，都能发生扩散现象。
（4）意义：证明了物质分子永不停息地做无规则运动。
（5）规律：温度越高，扩散现象越明显。
（6）应用：在高温条件下通过分子的扩散在纯净的半导体材料中掺入其他元素来生产半导体器件。
2．影响扩散现象明显程度的因素（1）物态①物质的扩散现象最快、最显著。
②物质的扩散现象最慢，短时间内非常不明显。
③物质的扩散现象的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，扩散现象发生的明显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3．分子运动的两个特点（1）永不停息：不分季节，也不分白天和黑夜，分子每时每刻都在运动。
（2）无规则：单个分子的运动无规则，但大量分子的运动又具有规律性，总体上分子由浓度大的地方向浓度小的地方运动。
二、布朗运动1．对布朗运动的认识（1）概念：悬浮在液体（或气体）中的微粒不停地做。
（2）产生的原因：大量液体（或气体）分子对悬浮微粒撞击的不平衡造成的。
（3）布朗运动的特点：永不停息、无规则。
（4）影响因素：微粒越小，布朗运动越，温度越高，布朗运动越。
（5）意义：布朗运动间接地反映了液体（气体）分子运动的无规则性。
2．影响因素（1）微粒越小，布朗运动越明显：悬浮微粒越小，某时刻与它相撞的分子数越少，来自各方向的冲击力越不易平衡；另外微粒越小，其质量也就越小，相同冲击力下产生的加速度越大。
因此，微粒越小，布朗运动越明显。
（2）温度越高，布朗运动越激烈：温度越高，液体分子的运动（平均）速率越大，对悬浮于其中的微粒的撞击作用也越大，产生的加速度也越大，因此温度越高，布朗运动越激烈。
3．实质布朗运动不是分子的运动，而是固体微粒的运动。
分子力学与分子动力学
Molecular Mechanics and Molecular Dynamics
甄云梅 20111210
内容
简介 力场
1.分子力场的势函数形式
2.分子力场分类 3.力场的参数化
能量最小化 热力学性质
分子力学----简介
分子力学----简介
分子力学，又叫力场方法（
分子力学----分子力场的势函数形式
分子力学----分子力场的势函数形式
分子力学----分子力场的势函数形式
键伸缩能
EBondDStretching——谐振子函数 e [exp( A(l l0 )) 1]2 键伸缩能 s
1
De：depth of (l potential energy minimum Es ks the l0 )2 2 A=ω√μ/2De 平衡键长 键长 μ：mess 键伸缩力常数 ω：frequency of the bond vibration (ω= √κ/μ) 含非谐项的函数： l0 ：the reference value of the bond
N
• 大部分力场如AMBER, TRIPOS, CHEM-X, CHARMm, COSMIC, DREIDING和CVFF采 用较简单的势函数形式
• 第二代力场如MM2, MM3, CFF及MMFF94 采用傅里叶级数形式
分子力学----分子力场的势函数形式
二面角扭转能
由于二面角的扭转对总能量的贡献小于键长和键角的贡献， 一般情况下二面角的改变要比键长和键角的变化自由得多。 因此在一些处理大分子的力场中常保持键长、键角不变， 只考虑二面角及其他的作用而优化整个分子的构象和能量。
分子的热运动教案3篇
分子的热运动教案3篇分子的热运动教案篇1教学目标（1）知道什么是热运动，知道分子热运动剧烈程度与温度有关（2）知道布朗运动和扩散现象，并能简单解释其原因教学建议教材分析分析一：本节教材内容特点是先实验（扩散现象和布朗运动两个实验现象），后得出结论（分子的无规则运动），并根据现象说明热运动与温度有关，因此做好演示实验是关键。
分析二：由于液体或空气分子在热运动过程中对悬浮于其中的颗粒的碰撞的不平衡性，使这些颗粒受力不平衡而开始运动，这就是布朗运动。
由于分子运动的无规则性，造成布朗运动的不规则性。
另外，温度越高，分子热运动越快，对颗粒的撞击更强，布朗运动更显著。
分析三：温度越高，分子无规则运动平均速度越快，这是一个宏观统计结果，而对于具体某个分子，温度与其运动速度并不一定存在这一关系，也许温度升高，这个分子的运动速度相反可能在降低。
教法建议建议一：做好演示实验是关键，扩散现象实验和布朗运动实验都需要认真做。
在做观察布朗运动的实验过程中，用稀释的墨汁做悬浊液，过稀时液体中的微粒太少，过浓时亮度变暗，而且微粒连在一起，不便观察，可以多试几次。
墨汁也可以不放在载片玻璃的凹槽中而只简单地滴一滴在载片玻璃上，盖上盖玻璃就可以。
显微镜的放大率在40倍左右最合适。
建议二：在实验的基础上，推出分子在不停地热运动后，要注意再用热运动的观点解释造成该实验现象的原因，以便巩固、加深学生的认识。
建议三：有关布朗运动和扩散运动的实验除做好演示实验外，若有条件，最好能用计算机模拟一下该运动的微观机制，这样有利于学生对该实验现象的理解。
教学设计方案教学重点：知道分子不停地无规则热运动，知道布朗运动和扩散运动教学难点：布朗运动和扩散运动的微观解释一、扩散运动1、演示实验空气与二氧化氮气体间的扩散现象2、概念：扩散现象3、扩散现象的微观解释：分子的无规则热运动4、计算机演示扩散过程5、对比实验：红墨水在热水和冷水中的扩散快慢。
结论：温度越高，分子运动越剧烈，扩散越快6、列举日常生活中的扩散现象：如香水味等二、布朗运动1、学生观察布朗运动现象2、微观解释布朗运动：分子撞击不平衡3、观察布朗运动与温度高低、颗粒大小关系：温度越高，布朗运动越显著；颗粒越小，布朗运动越显著。
第四章 气体动理论
§4-1
分子动理论的基本观点
一、物质微观结构的物理图象 1、物质是由大量的微观粒子——原子或分子组 成的； 2、分子在作永不停息的无规则运动； 3、分子之间有相互作用力。 综上所述，一切宏观物体（不论它是气体、 液体、还是固体）都是由大量的原子或分子组 成的；所有分子都在不停的、无规则运动中； 分子之间有相互作用力。这就是关于物质微观 结构的三个基本观点。
(s t )
C2 引力： f1 t , C2、t均 0 r 斥力： f C 1 , C 、s均 0 2 1 s r t:4 ~ 7 s : 9 ~ 13
2、图线
（f—r图线）
三、分子间的势能曲线（Ep—r图线）
1、分子间的势能： dE p fdr
C1 C2 E p fdr ( s t )dr r r C1 C2 s 1 t 1 ( s 1)r (t 1)r
N pV RT NA
p nkT
温度 T 的物理意义
1 2 3 平 m v kT 2 2
1） 温度是分子平均平动动能的量度 平 T （反映热运动的剧烈程度）.
2）温度是大量分子的集体表现，个别分子无意义.
3）在同一温度下，各种气体分子平均平动动能均 相等。 注意 热运动与宏观运动的区别：温度所反 映的是分子的无规则运动，它和物体的整 体运动无关，物体的整体运动是其中所有 分子的一种有规则运动的表现.
由于热力学方法的局限性，我们对平衡态下系统内 部的情况不了解，从而对温度和理想 气体的理解 也很肤浅，对气体的压强更是一无所知，因此，为 了全面了解平衡态下的基本热学信息，我们必须用 分子物理学的方法从微观本质上加以认识。
• 气体动理论是统计物理学的基础； • 气体动理论是从微观的观点来研究气体的热学 性质； • 解释气体的温度、压强、热容、内能等的微观 本质； • 建立统计的概念。
大学物理第三章 分子动理论
乙
分子力的形成说明图
Epr
用分子力解释几个物理现象如物 质的三态等。
o
斥力 分子力
r0
r
引力
势能曲线
r
点评 相变与相变理论
物质的相态 固，液，气，等离子体
相变理论 相变温度 相变点 相变能 相变系数
第二节 理想气体的压强
气体对容器壁作用表现为气体的压强，此压强可以用气体动理 论加以微观解释。
本章研究内容：
1 宏观量 P,T与微观量间的统计关系.
2 微观量与微观量间的统计关系. 运用统计方法
名句赏析 小楼一夜听春雨， 深巷明朝卖杏花。
内容提要
宏观量压强和温度的微观解释 物质的内能 理想气体的速率分布规律 几个微观量的统计平均值
第一节 分子热运动的基本概念
一 分子运动论 1 宏观物体是由大量不停息地运动着的分子或原子组成的，称 为分子热运动。如在气体内部一分子一秒遭一百万次碰撞。1827年 被英国植物学家布朗证实：布朗运动，微粒受到周围分子的碰撞的 不平衡引起的。
第二编 热 学
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热学是研究热现象的规律。热现象是物质中大量分子热运 动的集体表现。本篇将介绍统计物理的基本概念和气体动理论的 基本内容以及热力学的基本规律。
气体动理论或称分子物理学的系统研究源于十八世纪以后， 伯努利，罗蒙罗索夫，道耳顿等开辟了奠基性的工作。十九世纪 六十年代，麦克斯韦，克劳修斯，玻耳兹曼等人在前人的基础上， 应用统计的方法，探索物质大量分子集体性质的一般统计规律， 从而阐明了热现象的本质。二十世纪初发展的量子理论，对上述 经典统计理论做了重要的修改和补充。
十八世纪初欧洲工业革命，尤其是蒸气机的应用，促进了热 力学的发展，建立了系统的计温学和量热学。经焦耳，迈尔，卡 诺等人系统的总结，建立了热力学第一定律。克劳修斯和开尔文 又独立的发现了热二律。形成了今天的热力学理论。
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分子间的相互作用力
活动3：把水和酒精倒在一块，观察它们的总
体积变化情况。该实验说明了什么？
结论:扩散现象也说明分子之间存在着空隙
生活中的物理：漂在水面上的两个油滴会 自动合到一块去，猜想：说明了什么？
猜想：分子之间可能有引力
活动：铁条不易被拉断，说明分子之间有引力
结论：分子之间存在引力。
生活中的物理：打气筒在打 气时，开始时比较好压缩， 这说明了什么？越往后来， 情况发生了什么变化？这又 说明了什么？
空气不能无限被压缩，说明分子之间有 斥力。
结论：分子之间存在斥力
结论：分子之间存在着相互 作用的引力和斥力
分子之间有相互作用的引力和斥力
当两个分子处于平衡位置时, 引力等于斥力. 当两个分子间的距离小于平衡位置间距离时, 斥力大于引力，对外表现为斥力.固体和液体很难被压 缩就是因为此时分子之间斥力起主要作用 当两个分子间的距离大于平衡位置间距离时, 斥力小于引力，对外表现为引力.固体很难被拉断，胶 水可以粘东西都是因为此时分子之间引力起主要作用 当两个分子间的距离大于分子直径十倍以上时,
在通常情况下， 1cm3的水里含有 3.35×1022 个水分 子；1cm3的空气里 大约有 2.7×1019 个 分子。
能数清吗？
分子极小，每个分子 大约是10-10m， 1cm3的空气中大约 有2.7×1019个分子， 大型计算机每秒运算 100亿次，如果人计 算的速度也达到每秒 100亿次，要想数完 需要80年。(头发直径
1–1 分子动理论
课前预习 1.物质的组成形式？ 2.分子是什么？大小是多少？ 3.怎样描述分子运动？ 思考：我们生活在物质世界，周围有空 气、石头、水等，它们是由什么组成的 呢？
物质是由分子组成
分子：分子是保持物质化学性质的最小微粒
物质是由分子组成的，特点是：多、小、分子间有间隙
一个分子的直径 为10-10m
铅片 金片 将铅片和金片紧紧压在一起
铅片 金片 五年后
例1、下列属于扩散现象的是（ ） A、春天沙尘暴，飞沙满天 B、槐树开花时，空气中弥漫着槐花的香味 C、擦黑板时，粉笔灰四处飞扬 D、甲型H1N1流感病毒通过飞沫传播 例2、用图装置演示气体扩散现象，其中一瓶装有密度 比空气大的红棕色二氧化氮气体， 另一瓶装有空 气．为了有力地证明气体发生扩散，装二氧化氮气体 的应是 （选填“A”或“B”）瓶．根据 现象可知气体发生了扩散．扩散现象说明气体分 子 。
小结：
分子动理论的基本内容：
1.物质是由分子组成的; 2.分子在不停的做无规则运动；
3.分子之间存在着相互的作用力.
练习巩固
1、“墙内开花墙外香”是 扩散 现象， 分子在不停地做无规则的运动 这说明 。 2、将两滴水银相互接近能自动结合成一滴较大的 水银，这一事实说明分子间分子间存在着引力 。
引力和斥力均趋于零.破镜不能重圆的原因是镜块间的 距离远大于分子之间作用力的作用范围，故不能由分子 间作用力而粘合起来。
固态、液态、气态的微观模型
固态
液态
气态
有一定的体 积和形状
有一定的体积没 有确定的形状, 具有流动性
没有一定的 体积和形状, 具有很强的 流动性
固态、液态、气态的区别就在于分子间的相 互作用和分子的运动状态不同。
约在70～100μm之间 )
生活中的物理：根据生活经验和所学过的知识， 对下列现象进行思考分析，你能得到什么结论？
1、一盆水放的时间长了，慢 慢的会变少 2、打开盛香水的瓶子，我们 会闻到香味 3、墙内开花墙外香
结论：
一切物质分子都在不停的无规则运动
活动：将墨水滴入水中，观察到什么现象？说明了
什么？
6、下列现象中不是扩散现象的是 ( A ) A、洒水车将水喷洒在地面上 B、卫生球放在箱子里，过几天箱子中充满樟脑味 C、一滴红墨水落在清水中，最后杯中的水呈红色 D、长期堆煤的水泥地上，地面变成了黑色 7、关于微观粒子的下列说法中，正确的是（ ） A、分子间存在相互作用的引力和斥力 B、0℃时 ，所有物质的分子都停止了运动 C、固体和液体分子间没有空隙 D、扩散现象只发生在气体、液体之间 8、小阳对正在抽烟的爸爸说：“吸烟不但危害您的健 康，我和妈妈也在被动吸烟。”这句话的科学依据是： 。
例2、一根细线容易拉断，一根钢丝不容易拉断，这个 现象说明（ ） A、细线内分子间不存在引力，铜分子间只有引力 B、细线内分子间只有斥力，铜分子间不存在斥力 C、细线内分子间引力 比斥力小，铜分子间引力比斥 力大 D、细线内分子间相互作用力比铜分子间相互作用力小 例3、下列关于分子间作用力的说法中，正确的是（ ） A、一般固体很难拉伸，说明分子间有引力 B、一般液体易流动和变成小液滴，说明液体分子间有 斥力 C、用气筒给自行车胎打气，越打越费力，说明压缩后 的气体分子间只有斥力 D、以上说法都正确
扩散运动
1、扩散的定义：由于分子运动，某种物质逐渐进入到另
一种物质中的现象，叫做扩散。
气体扩散的最 快，液体其次， 2、扩散现象说明在分子不停地做无规则运动 固体最慢
3、固体、液体、气体间都能发生扩散现象
4、扩散现象发生的快慢不仅取决于物质本身，还与 物质的温度有关，温越高，扩散越快。
如在一杯冷水和一杯热水中，同时滴入一滴红墨水，热水中的红墨水 会迅速地扩散开，而冷水中的红墨水则需要较长的时间才能扩散开。
3、“破镜不能重圆”是因为将破镜和起来时，镜 子断裂处大多数分子距离 较大，分子间没有 引力 。
4、扩散现象说明 ( D ) A、物质是由大量分子组成的 B、分子有一定质量、 C、分子间有作用力 D、一切物体的分子都在不停地做无规则运动
5、下列现象能说明分子在不停地做规则运动的 是 பைடு நூலகம்c ) A、液体和固体很难被压缩 B、铁丝不易被拉断 C、浸在盐水中的鸡蛋变咸 D、汽车驶过，公路上扬起灰尘