第七章分子动理论课件
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《分子动理论》课件
《分子动理论》PPT课件
欢迎大家来到《分子动理论》的PPT课件！本课程将介绍分子动理论的基 本原理和应用领域，与热力学、化学和工业的关系。让我们一起探索这个精 彩而神奇的领域。
分子动理论简介
分子动力学与热力学的关系
探索分子运动和热力学性质的相互关系，揭 示宏观现象背后微观粒子的行为。
分子的大小和Biblioteka 状化学平衡的 热力学分析研究化学平衡的热 力学特性，解释平 衡常数和化学平衡 的变化条件。
应用与发展
分子动理论在工业生产中的应用
介绍分子动理论在材料合成、化工工艺和能源 转化等领域的应用实例。
分子动力学模拟的发展
分析分子动力学模拟在研究物质性质和反应机 理中的关键作用及新发展。
双曲型余弦函数模型的应用
2
布朗运动
解释微观粒子在液体中的无规则扩散运动，探索物质的扩散和混合行为。
3
热传导和压力传导
研究固体中分子的热传导和液体中分子的压力传导，揭示能量传递的机制。
状态方程与热力学定律
状态方程的推导与应用 热力学第一定律 热力学第二定律
探索理想气体和实际气体的状态方程，分析不 同条件下气体的行为特性。
解释热能守恒的原理，研究不同过程中热量转 化和做功的关系。
介绍双曲型余弦函数模型的原理和应用，用于 模拟和分析分子运动。
分子模拟软件的应用
推荐一些常用的分子模拟软件，帮助学习者深 入研究分子动力学和热力学。
总结：分子动理论在热力学、化学和工 业上的应用前景
通过学习和理解分子动理论，我们可以深入理解物质的微观运动和宏观性质，揭示背后的规律和机 制。分子动理论在热力学、化学和工业领域有着广阔的应用前景，为我们解决现实问题和推动科技发展 提供了重要的理论基础。
欢迎大家来到《分子动理论》的PPT课件！本课程将介绍分子动理论的基 本原理和应用领域，与热力学、化学和工业的关系。让我们一起探索这个精 彩而神奇的领域。
分子动理论简介
分子动力学与热力学的关系
探索分子运动和热力学性质的相互关系，揭 示宏观现象背后微观粒子的行为。
分子的大小和Biblioteka 状化学平衡的 热力学分析研究化学平衡的热 力学特性，解释平 衡常数和化学平衡 的变化条件。
应用与发展
分子动理论在工业生产中的应用
介绍分子动理论在材料合成、化工工艺和能源 转化等领域的应用实例。
分子动力学模拟的发展
分析分子动力学模拟在研究物质性质和反应机 理中的关键作用及新发展。
双曲型余弦函数模型的应用
2
布朗运动
解释微观粒子在液体中的无规则扩散运动，探索物质的扩散和混合行为。
3
热传导和压力传导
研究固体中分子的热传导和液体中分子的压力传导，揭示能量传递的机制。
状态方程与热力学定律
状态方程的推导与应用 热力学第一定律 热力学第二定律
探索理想气体和实际气体的状态方程，分析不 同条件下气体的行为特性。
解释热能守恒的原理，研究不同过程中热量转 化和做功的关系。
介绍双曲型余弦函数模型的原理和应用，用于 模拟和分析分子运动。
分子模拟软件的应用
推荐一些常用的分子模拟软件，帮助学习者深 入研究分子动力学和热力学。
总结：分子动理论在热力学、化学和工 业上的应用前景
通过学习和理解分子动理论，我们可以深入理解物质的微观运动和宏观性质，揭示背后的规律和机 制。分子动理论在热力学、化学和工业领域有着广阔的应用前景，为我们解决现实问题和推动科技发展 提供了重要的理论基础。
分子动理论课件
分子动理论在描述微观粒子行为时，无法与量子 力学的描述方式相协调，这限制了其在微观领域 的应用。
对复杂系统的描述能力有限
01 对于包含大量相互作用的复杂系统，分子动理论
在描述其整体行为和演化时可能会遇到困难。 02
在处理多体相互作用和高度非线性问题时，分子 动理论可能无法给出准确和全面的预测。
06
20世纪中叶，随着计 算机技术和实验技术 的发展，分子动理论 得到了更广泛的应用
和发展。
分子动理论的重要性
分子动理论是物理学的重要分支之一 ，是研究物质性质和行为的基础理论
之一。
通过分子动理论，我们可以更好地理 解物质的性质和行为，预测新材料的 性能，设计新的化学反应和生物过程
等。
它对于化学、生物学、材料科学等领 域的研究和发展都具有重要意义。
此外，分子动理论还为其他学科提供 了重要的理论基础和工具，如气象学 、环境科学、能源科学等。
02
分子动理论的基本假设
分子永不停息的无规则运动
01 分子在任何时刻都在空间中做无规则运动，且不 受外力作用时不会停止。
02 无规则运动是指分子的运动方向和速度不断改变 ，没有固定的运动轨迹。
02 这种无规则运动是分子热现象的微观解释，是热 力学的基础之一。
05
分子动理论的局限性
对微观世界的认识不足
分子动理论主要关注于描述宏观物质的运动规律，对于 微观粒子的行为和相互作用机制缺乏深入的理解。
在微观尺度上，量子力学和相对论等其他理论框架更为 适用，而分子动理论难以描述这些微观现象。
对量子力学的兼容性问题
分子动理论与量子力学在理论基础上存在不兼容 的矛盾。
分子间存在相互作用力
分子间的相互作用力是分子动理论的核心 内容之一。
对复杂系统的描述能力有限
01 对于包含大量相互作用的复杂系统，分子动理论
在描述其整体行为和演化时可能会遇到困难。 02
在处理多体相互作用和高度非线性问题时，分子 动理论可能无法给出准确和全面的预测。
06
20世纪中叶，随着计 算机技术和实验技术 的发展，分子动理论 得到了更广泛的应用
和发展。
分子动理论的重要性
分子动理论是物理学的重要分支之一 ，是研究物质性质和行为的基础理论
之一。
通过分子动理论，我们可以更好地理 解物质的性质和行为，预测新材料的 性能，设计新的化学反应和生物过程
等。
它对于化学、生物学、材料科学等领 域的研究和发展都具有重要意义。
此外，分子动理论还为其他学科提供 了重要的理论基础和工具，如气象学 、环境科学、能源科学等。
02
分子动理论的基本假设
分子永不停息的无规则运动
01 分子在任何时刻都在空间中做无规则运动，且不 受外力作用时不会停止。
02 无规则运动是指分子的运动方向和速度不断改变 ，没有固定的运动轨迹。
02 这种无规则运动是分子热现象的微观解释，是热 力学的基础之一。
05
分子动理论的局限性
对微观世界的认识不足
分子动理论主要关注于描述宏观物质的运动规律，对于 微观粒子的行为和相互作用机制缺乏深入的理解。
在微观尺度上，量子力学和相对论等其他理论框架更为 适用，而分子动理论难以描述这些微观现象。
对量子力学的兼容性问题
分子动理论与量子力学在理论基础上存在不兼容 的矛盾。
分子间存在相互作用力
分子间的相互作用力是分子动理论的核心 内容之一。
高中物理 第七章 分子动理论 7.3 分子间的作用力课件3高二选修33物理课件
A．因为空气分子之间存在着斥力，所以打气筒给自行车打气时，要用力才能将 空气压缩
B．用手捏面包，面包体积会缩小，这是因为分子间有间隙 C．把碳粒墨水滴入清水中，观察到布朗运动，是水分子的无规则运动的反映 D．以上说法都不正确
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第二十五页，共三十八页。
【解析】 给自行车打气要用力是因为筒内气体的压强增大的缘故；用手捏面包， 体积减小是因为其间充满气泡，是面包颗粒与颗粒之间的间隙并非是分子与分子之间的 间隙．A、B 均错，正确答案为 C.
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第十二页，共三十八页。
3．分子之间的作用力及其变化 (1)分子力：分子之间同时存在着相互作用的引力和斥力，这两个力的合力即为所表 现出的分子之间的作用力． (2)分子间作用力的变化：分子间的作用力与分子间的距离有关．
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第十三页，共三十八页。
(3)用图解法分析分子间作用力． 当分子间距离 r＝r0 时(r0 为 10－10 m)引力和斥力相等，此二力的合力为零，即分子间 呈现出没有作用力，此时分子所处的位置称为平衡位置．
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第十五页，共三十八页。
4．分子动理论的内容 (1)物体是由大量分子组成的． (2)分子在做永不停息的无规则运动． (3)分子之间存在着引力和斥力．
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第十六页，共三十八页。
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方法导学
第十七页，共三十八页。
思维导悟 导悟 1 分子间存在相互作用力 【例 1】 (多选)下列事例能说明分子间有相互作用力的是( ) A．金属块经过锻打能改变它原来的形状 B．拉断一根钢绳需要用一定的外力 C．食盐能溶于水而石蜡却不溶于水 D．液体一般很难压缩
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B．用手捏面包，面包体积会缩小，这是因为分子间有间隙 C．把碳粒墨水滴入清水中，观察到布朗运动，是水分子的无规则运动的反映 D．以上说法都不正确
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【解析】 给自行车打气要用力是因为筒内气体的压强增大的缘故；用手捏面包， 体积减小是因为其间充满气泡，是面包颗粒与颗粒之间的间隙并非是分子与分子之间的 间隙．A、B 均错，正确答案为 C.
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3．分子之间的作用力及其变化 (1)分子力：分子之间同时存在着相互作用的引力和斥力，这两个力的合力即为所表 现出的分子之间的作用力． (2)分子间作用力的变化：分子间的作用力与分子间的距离有关．
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(3)用图解法分析分子间作用力． 当分子间距离 r＝r0 时(r0 为 10－10 m)引力和斥力相等，此二力的合力为零，即分子间 呈现出没有作用力，此时分子所处的位置称为平衡位置．
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4．分子动理论的内容 (1)物体是由大量分子组成的． (2)分子在做永不停息的无规则运动． (3)分子之间存在着引力和斥力．
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方法导学
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思维导悟 导悟 1 分子间存在相互作用力 【例 1】 (多选)下列事例能说明分子间有相互作用力的是( ) A．金属块经过锻打能改变它原来的形状 B．拉断一根钢绳需要用一定的外力 C．食盐能溶于水而石蜡却不溶于水 D．液体一般很难压缩
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7.3 分子间的作用力(共17张PPT)
练习1、关于分子间的相互作用力，下列说法正确
的是（r0为分子的平衡位置间的距离）（CD）
A．两个分子间距离小于r0时，分子间只有斥力 B．两个分子间距离大于r0时，分子间只有引力 C．两个分子间距离由较远逐渐减小到r0的过程中， 分子力先增大后减小，为引力
D．两个分子间距离由极小逐渐增大到r0的过程中， 引力和斥力都同时减小
4.分子力与距离的关系：
分子间的引力和斥力 都随分子间的距离r 的增大而减小，斥 力减得更快．
当 r＝r0 时， F引=F斥，分子力F=0
当 r＜ r0 时， F引＜ F斥，对外表现的分
子力F为斥力．
当r＞r0时， F引 ＞F斥，分子力F为引力． 当r＞10r0时，分子间相互作用力变得十分微
第七章 分子动理论
§7.3 分子间的作用力
莒县二中物理组
一、分子间存在相互作用力
点击下图观看实验演示
1．分子间存在相互作用的引力（如：压 紧的铅块结合在一起，它们不易被拉 开）.
2．分子间存在相互作用的斥力（如：固 体和液体很难被压缩）.
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，这个合力叫分子力．
小结：
• 分子间同时存在相互作用的引力和斥力， 它们都随距离r增大ห้องสมุดไป่ตู้减小；
• 当r＝r0 （ r0约为10-10m ）时，分子力F为 零；
• 当r＞r0时分子力F表现为引力；
• 当r＜r0时分子力F表现为斥力．
练习3、有两个相距较远分子A和B，设A固 定不动，而逐渐向靠近直到不能再靠近的过
程中，下列说法中正确的是（ D ）
A．分子力总是对B做正功
B．B总是克服分子力做功
《分子动理论全章》课件
1 2
3
分子动能的定义
分子由于运动而具有的能量称为分子动能。
分子平均动能的计算
分子平均动能等于分子总动能除以分子总数，分子总动能等 于每个分子的动能之和。
温度与分子平均动能的关系
温度是分子平均动能的量度，温度越高，分子平均动能越大 。
分子的分布规律
理想气体分子分布规律
在理想气体中，分子以一定的概率密 度分布在空间各个位置，这种分布规 律可以用麦克斯韦速度分布律来描述 。
化学反应动力学的应用
反应速率方程
分子动理论可以用来推导 反应速率方程，从而研究 化学反应在不同条件下的 速率变化。
催化剂作用
通过分子动理论，可以解 释催化剂如何降低化学反 应的活化能，从而提高反 应速率。
光化学反应
光化学反应中的光吸收和 光散射等现象也可以用分 子动理论来描述。
05
分子动理论的实验验证
通过求解该微分方程，可以预测 分子在空间中的分布和运动情况
。
分子动理论的积分方程
01
分子动理论的积分方程描述了大量分子在空间 中的统计行为。
02
该方程通常采用积分的形式，通过积分运算来 描述大量分子的总体行为。
03
积分方程通常用于描述分子在空间中的分布、 扩散、热传导等现象。
分子动理论的边界条件
趋势。
材料科学
03
通过分子动理论研究材料的微观结构和性能关 系，有助于发现新型材料和优化现有材料的性
能。
生物医学
04
分子动理论在生物医学领域的应用，如药物传 输、基因表达等方面的研究，有助于提高疾病
诊断和治疗的效果。
分子动理论面临的挑战与机遇
挑战
随着研究尺度的深入，分子动理论的数学模型和计算方法面 临更大的挑战；同时，实验技术的限制也制约了理论预测的 验证和应用。
3
分子动能的定义
分子由于运动而具有的能量称为分子动能。
分子平均动能的计算
分子平均动能等于分子总动能除以分子总数，分子总动能等 于每个分子的动能之和。
温度与分子平均动能的关系
温度是分子平均动能的量度，温度越高，分子平均动能越大 。
分子的分布规律
理想气体分子分布规律
在理想气体中，分子以一定的概率密 度分布在空间各个位置，这种分布规 律可以用麦克斯韦速度分布律来描述 。
化学反应动力学的应用
反应速率方程
分子动理论可以用来推导 反应速率方程，从而研究 化学反应在不同条件下的 速率变化。
催化剂作用
通过分子动理论，可以解 释催化剂如何降低化学反 应的活化能，从而提高反 应速率。
光化学反应
光化学反应中的光吸收和 光散射等现象也可以用分 子动理论来描述。
05
分子动理论的实验验证
通过求解该微分方程，可以预测 分子在空间中的分布和运动情况
。
分子动理论的积分方程
01
分子动理论的积分方程描述了大量分子在空间 中的统计行为。
02
该方程通常采用积分的形式，通过积分运算来 描述大量分子的总体行为。
03
积分方程通常用于描述分子在空间中的分布、 扩散、热传导等现象。
分子动理论的边界条件
趋势。
材料科学
03
通过分子动理论研究材料的微观结构和性能关 系，有助于发现新型材料和优化现有材料的性
能。
生物医学
04
分子动理论在生物医学领域的应用，如药物传 输、基因表达等方面的研究，有助于提高疾病
诊断和治疗的效果。
分子动理论面临的挑战与机遇
挑战
随着研究尺度的深入，分子动理论的数学模型和计算方法面 临更大的挑战；同时，实验技术的限制也制约了理论预测的 验证和应用。
分子动理论介绍课件PPT模板
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。
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。
Vmol NA
一摩尔物质的体积：Vmol=
Mmol
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。
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
《分子动理论》参考课件
2、温度越高，热运动越激烈。
三、分子间的作用力：
1、既然分子在运动，那么固
体和液体中的分子为什么不会
飞散开，而总是聚合在一起， 保持一定的体积呢？ —— 分子之间存在引力
三、分子间的作用力：
2、既然分子之间有间隙，为什么压缩固体和 液体很困难呢？ —— 分子之间存在斥力
布朗运动：
1.分子动理论
为什么打开一瓶香水，很快就会闻到香味？ 是什么跑到鼻子里去了？ ——是一些带 有香味的分子，从 香水瓶中挥发出来， 进入空气中，当它 们到达你的鼻子里 时，就会闻到香味。
一、扩散现象：
现象二： 液体扩散
一、扩散现象：
现象三： 固体扩散
二、影响扩散快慢的主要因素
——温度
小：
1、一切物质的分子都在不停地做无规则 的运动；
大学物理第7章分子动理论.ppt
解 由压强公式：p 2 n 2 N1 N2
3
3V
所以
3 pV
=8.28 ×10-21J (10-2eV量级)
2( N1 N2 )
又 3 kT，所以温度：T 2 =400K
2
3k
24
§7.3 能量按自由度均分定理
一.气体分子的自由度
自由度—确定一个物体在空间的位置所需的独立 坐标个数。
例如：孤立容器中的气体不论初始情况，
总能达到各处 ρ、P、T相同的平衡态。
对于处于恒定的外界影响下的系统，经过足够长
时间之后，系统的所有宏观性质不随时间变化，这种 状态称为热力学定态，简称定态。
•定态和平衡态是两个不同的概念，以后，我们 较少谈到定态。
6
•平衡态是动态平衡。
•孤立系统和平衡态是理想概念。 暂时不考虑涨落
=2.7×1019(个/cm3)
11
例题7.2.2 氧气瓶(V=32l)压强由p1=130atm降 到p2=10atm时就得充气。每天用1atm、400 l 氧气, 一瓶能用几天? (设使用中温度保持不变)
解 抓住：分子个数的变化，用 pV =NkT求解。
未使用前瓶中氧气的分子个数:
N1
p1V kT
pV = NkT
或
p =nkT
式中：n=N/V—分子的数密度。 10
例题7.2.1 估算在标准状态下，每立 方厘米的空气中有多少个气体分子。
解 由公式： p =nkT
标准状态:
p =1atm=1.013×105Pa , T=273K
n p kT
k =1.38×10-23 (J·K-1)
=2.7×1025(个/m3)
宏观系统由大量微观粒子构成的，不可 能把每一个粒子的这些微观量都决定下来。
《分子动理论》课件
分子动理论指出，分子在不停地做无 规则的热运动，这种运动是随机的， 没有固定的运动轨迹。温度越高，分 子的运动速度越快，热运动越剧烈。
分子间的相互作用力
总结词
描述分子间的吸引和排斥作用。
详细描述
分子间的相互作用力包括范德华力和化学键。范德华力是普遍存在的分子间作 用力，它既可以是引力也可以是斥力。化学键是分子内部原子之间的强相互作 用力，它决定了分子的结构和性质。
力学、材料科学、能源科学等。
提高生产效率
02
通过深入了解分子运动，可以优化化学反应过程，提高生产效
率和产品质量。
促进人类健康
03
分子动理论在医学领域的应用，有助于深入了解疾病的发生和
发展机制，为药物设计和治疗提供理论支持。
05
分子动理论的实际 案例分析
分子的扩散现象
总结词
描述分子在空间中如何从高浓度区域向低浓度区域移动的现 象。
《分子动理论》课件
目录
CONTENTS
• 分子动理论简介 • 分子动理论的主要内容 • 分子动理论的应用 • 分子动理论的挑战与展望 • 分子动理论的实际案例分析
01
分子动理论简介
分子动理论的起源
01
02
03
17世纪
随着微粒说的提出，科学 家开始认识到物质由微粒 组成。
19世纪
随着气体分子运动论的发 展，科学家开始研究气体 分子运动与宏观现象之间 的关系。
20世纪初
原子和分子的发现，为分子动 理论提供了更深入的理论基础
。
20世纪中叶
量子力学的出现，为分子动理 论提供了更精确的理论框架。
21世纪初
计算机模拟技术的发展，为分 子动理论提供了更有效的研究
分子间的相互作用力
总结词
描述分子间的吸引和排斥作用。
详细描述
分子间的相互作用力包括范德华力和化学键。范德华力是普遍存在的分子间作 用力，它既可以是引力也可以是斥力。化学键是分子内部原子之间的强相互作 用力，它决定了分子的结构和性质。
力学、材料科学、能源科学等。
提高生产效率
02
通过深入了解分子运动，可以优化化学反应过程，提高生产效
率和产品质量。
促进人类健康
03
分子动理论在医学领域的应用，有助于深入了解疾病的发生和
发展机制，为药物设计和治疗提供理论支持。
05
分子动理论的实际 案例分析
分子的扩散现象
总结词
描述分子在空间中如何从高浓度区域向低浓度区域移动的现 象。
《分子动理论》课件
目录
CONTENTS
• 分子动理论简介 • 分子动理论的主要内容 • 分子动理论的应用 • 分子动理论的挑战与展望 • 分子动理论的实际案例分析
01
分子动理论简介
分子动理论的起源
01
02
03
17世纪
随着微粒说的提出，科学 家开始认识到物质由微粒 组成。
19世纪
随着气体分子运动论的发 展，科学家开始研究气体 分子运动与宏观现象之间 的关系。
20世纪初
原子和分子的发现，为分子动 理论提供了更深入的理论基础
。
20世纪中叶
量子力学的出现，为分子动理 论提供了更精确的理论框架。
21世纪初
计算机模拟技术的发展，为分 子动理论提供了更有效的研究
高中物理选修3-3第七章分子动理论3 分子间的作用力课件
分子间有斥力
体会分子间的作用力 演示一 本节课研究分子间的作用力
Copyright 2004-2015 版权所有 盗版必究
演示二
一．分子间的作用力 1．分子间的引力和斥力同时存在 2．分子间的作用力与分子间的距离有关
距离r增加，引力和斥力同 时减小，斥力减小的快
距离r减小，引力和斥力 同时增加，斥力增加的快
再靠近的过程，分子间的作用力的大小将( ) A．先减小后增大 B．先增大后减小 C．先增大后减小再增大 D．先减小后增大再减小
解析：由图象可知分子间的作用力是先增大后减小再 增大的，故选项C正确．
答案：C
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例3.两个分子甲和乙相距较远（此时它们之间的分子力可忽
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例1.当物体被拉伸时，物体内分子间相互作用力的变化是（ ）
•
A．斥力和引力都增大，但引力比斥力增大得更快
•
B．斥力和引力都减小，但斥力比引力减小得更快
•
C．斥力减小，引力增大
•
D．斥力消失，只有引力
• 选题角度：理解引力和斥力的变化情况．
• 解析：固体被拉伸时，物体内部分子间距离变大，分子引 力和斥力都减小，（A）、（C）均错．随着分子间距离 的增大，分子斥力要比引力减小得更快，但两者同时存在， 故（B）对，（D）错．所以，正确选项（B）．
力和斥力都减小，（A）、（C）均错．随着分子间距离 的增大，分子斥力要比引力减小得更快，但两者同时存在， 故（B）对，（D）错．所以，正确选项（B）．
Copyright 2004-2015 版权所有 盗版必究
二．分子动理论的基本内容： 1．物体是有大量分子组成 2．分子在做永不停息的无规则热运动 3．分子间存在着相互作用的引力和斥力
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分子平均动能：由温度决定 物体的 分子势能：由分子间相对位置决定 内能 物体 所有分子热运动的动能和分子势能的总和
内能 决定因素：温度、体积、摩尔数(分子数)和物态等
一、阿伏加德罗常数的有关计算
阿伏加德罗常数 NA是联系宏观物理量和微观物理量的桥 梁，在已知宏观物理量的基础上往往可借助 NA计算出某 些微观物理量，有关计算主要有： 1.计算分子质量 m0＝NMA. 2.计算一个分子所占据的体积 V0＝VNmAol.
⑤将画有油膜形状的玻璃板放在边长为1.0 cm的方格纸上， 算出完整的方格有 67个，大于半格的有 14个，小于半格 的有19个. (1)这种估测方法是将每个分子视为 _球__形__，让油酸尽可能 地在水面上散开，则形成的油膜可视为 _单__分__子__油__膜_ ，这 层油膜的厚度可视为油酸分子的_直__径__.
质 量 M＝ 1.8 ×10 － 2 kg/ mol ， 阿 伏 加 德 罗 常 数 NA ＝
6.0×1023mol－1.试求：(结果均保留一位有效数字)
(1)该液化水中含有水分子的总数N； 解析 水的摩尔体积为 Vmol＝Mρ ＝11.8.0××1100－32m3/mol ＝1.8 ×10－5m3/ mol， 水分子数： N＝VVmNoAl＝1.0×103×1.81×0－160×－56.0×1023 ≈ 3×1025(个).
第七章——
编号：22
分子动理论
分子
动理 论的 基本
物体是由大量 分子组成的
观点
油膜法测定分子直径d＝V
分子的
S
直径：10－10 m
大小 数量级
质量：一般为10－26 kg
阿伏加德 罗常数
NA＝6.02×1023 mol－1
NA＝
M ＝Vmol m0 N0
分子永不停 实验依据：扩散现象、布朗运动
分子 动理 论的 基本 观点
答案 3×1025个
(2)一个水分子的直径d.
解析 建立水分子的球模型有VNmAol＝16πd3，可得水分子直径：
3 d＝
3 6Vmol＝ πNA
6×1.8×10－5 3.14×6.0×1023 m≈ 4×10－10 m.
答案 4×10－10m
二、关于布朗运动的问题 对布朗运动需弄清四个问题： 1.谁在动：液体 (气体)中的固体小微粒，不是液体 (气体)分 子，也不是固体小微粒中的分子. 2.为什么动：液体(气体)分子对固体小微粒撞击不平衡. 3.动的特点：(1)微粒越小，温度越高，越明显. (2)永不停息，无规则. 4.说明了什么：间接反映了液体(气体)分子无规则的热运动.
③在边长约40 cm的浅盘内注入约2 cm深的水，将细石膏 粉均匀地撒在水面上，再用滴管吸取油酸酒精溶液，轻 轻地向水面滴一滴溶液，酒精挥发后，油酸在水面上尽 可能地散开，形成一层油膜，膜上没有石膏粉，可以清 楚地看出油膜轮廓； ④待油膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘 上，在玻璃板上绘出油膜的形状；
例2 关于布朗运动，下列说法正确的是( BD ) A.悬浮在液体或气体中的小颗粒的运动就是分子的运动 B.布朗运动反映了液体或气体分子的无规则运动 C.温度越低，布朗运动越明显 D.小颗粒越小，布朗运动越明显
三、有关分子力、分子势能的问题
1.分子间有相互作用的引力和斥力，当分子间距离变化时， 分子力做功，从而引起分子势能的变化. 2.分子力做正功，分子势能减小；分子力做负功，分子势 能增加，r＝r0时，分子势能最小.
息地做无规
永不停息且无规则
运动特点
则运动
温度越高，运动越剧烈
引力和斥力同时存在，分子力指引力和斥力的合力 分子间 存在着 r＝r0时，F引＝F斥，分子力为零 相互作 r<r0时，F引<F斥，分子力表现为斥力 用力 r>r0时，F引>F斥，分子力表现为引力
r≥ 10r0时，分子力几乎为零可以忽略
温度和 热平衡特点：一切达到热平衡的系统都具有相同的温度 温标 热力学温度与摄氏温度的关系：T＝t＋273.15 K
(2)利用上述具体操作中的有关数据可知一滴油酸酒精溶液 含纯油酸为 _4_._0_×_1_0_－_1_2_m3，油膜面积为 _8_.1_×__1_0_－_3_m2，求得 的油膜分子直径为_4_._9_×_1_0_－_1_0_m.(结果全部取2位有效数字) 解析 一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为 V＝1100×205.10 mL＝4.0×10－6 mL＝4.0×10－12 m3 形成油膜的面积S＝1.0×(67＋14) cm2＝8.1×10－3 m2 油酸分子的直径 d＝VS≈ 4.9×10－10 m.
例3 如图1所示为物体分子间相互作用力与分子间距离
之间的关系.下列判断中正确的是( )
A.当r<r0时，r越小，则分子势能Ep越大
B.当r >r 0时，r 越小，则分子势能Ep越大
C.当r ＝r 0时，分子势能Ep最小
图1
D.当r→∞ 时，分子势能Ep最小
解析 当r<r0时，分子力表现为斥力， r减小时分子力做 负功，分子势能增大；当 r>r0时，分子力表现为引力， r 减小时分子力做正功，分子势能减小；当 r ＝r0时，分子 力为零，分子势能最小；当 r→∞ 时，分子势能为零，但 不是最小.故正确答案为A、C. 答案 AC
3 3.若物体是固体或液体，可估算出分子直径 d＝
6πVNmAol.
4.估算分子间距 d＝3 V0，这对气体、固体、液体均适用 .
5.计算物体的分子数 N，N＝NVAmVol＝MmNA.
例1 空调在制冷过程中，室内空气中的水蒸气接触蒸发 器(铜管)液化成水，经排水管排走，空气中水分越来越少， 人会感觉干燥 .某空调工作一段时间后，排出液化水的体 积V＝1.0×103cm3.已知水的密度 ρ＝1.0×103 kg/m3、摩尔
四、实验：用油膜法估测分子的大小
1.原理：油酸在水面上形成一层单分子薄膜，如图 2所示， 油膜的厚度等于分子直径：d＝V.
S
图2 2.分子直径的数量级：10－10 m.
例4 在用油膜法估测分子的大小的实验中，具体操作 如下： ①取油酸0.1 mL注入250 mL的容量瓶内然后向瓶中加 入酒精，直到液面达到250 mL的刻度为止，摇动瓶使油 酸在酒精中充分溶解，形成油酸酒精溶液； ②用滴管吸取制得的溶液逐滴滴入量筒，记录滴入的滴 数直到量筒达到1.0 mL为止，恰好共滴了100滴；
内能 决定因素：温度、体积、摩尔数(分子数)和物态等
一、阿伏加德罗常数的有关计算
阿伏加德罗常数 NA是联系宏观物理量和微观物理量的桥 梁，在已知宏观物理量的基础上往往可借助 NA计算出某 些微观物理量，有关计算主要有： 1.计算分子质量 m0＝NMA. 2.计算一个分子所占据的体积 V0＝VNmAol.
⑤将画有油膜形状的玻璃板放在边长为1.0 cm的方格纸上， 算出完整的方格有 67个，大于半格的有 14个，小于半格 的有19个. (1)这种估测方法是将每个分子视为 _球__形__，让油酸尽可能 地在水面上散开，则形成的油膜可视为 _单__分__子__油__膜_ ，这 层油膜的厚度可视为油酸分子的_直__径__.
质 量 M＝ 1.8 ×10 － 2 kg/ mol ， 阿 伏 加 德 罗 常 数 NA ＝
6.0×1023mol－1.试求：(结果均保留一位有效数字)
(1)该液化水中含有水分子的总数N； 解析 水的摩尔体积为 Vmol＝Mρ ＝11.8.0××1100－32m3/mol ＝1.8 ×10－5m3/ mol， 水分子数： N＝VVmNoAl＝1.0×103×1.81×0－160×－56.0×1023 ≈ 3×1025(个).
第七章——
编号：22
分子动理论
分子
动理 论的 基本
物体是由大量 分子组成的
观点
油膜法测定分子直径d＝V
分子的
S
直径：10－10 m
大小 数量级
质量：一般为10－26 kg
阿伏加德 罗常数
NA＝6.02×1023 mol－1
NA＝
M ＝Vmol m0 N0
分子永不停 实验依据：扩散现象、布朗运动
分子 动理 论的 基本 观点
答案 3×1025个
(2)一个水分子的直径d.
解析 建立水分子的球模型有VNmAol＝16πd3，可得水分子直径：
3 d＝
3 6Vmol＝ πNA
6×1.8×10－5 3.14×6.0×1023 m≈ 4×10－10 m.
答案 4×10－10m
二、关于布朗运动的问题 对布朗运动需弄清四个问题： 1.谁在动：液体 (气体)中的固体小微粒，不是液体 (气体)分 子，也不是固体小微粒中的分子. 2.为什么动：液体(气体)分子对固体小微粒撞击不平衡. 3.动的特点：(1)微粒越小，温度越高，越明显. (2)永不停息，无规则. 4.说明了什么：间接反映了液体(气体)分子无规则的热运动.
③在边长约40 cm的浅盘内注入约2 cm深的水，将细石膏 粉均匀地撒在水面上，再用滴管吸取油酸酒精溶液，轻 轻地向水面滴一滴溶液，酒精挥发后，油酸在水面上尽 可能地散开，形成一层油膜，膜上没有石膏粉，可以清 楚地看出油膜轮廓； ④待油膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘 上，在玻璃板上绘出油膜的形状；
例2 关于布朗运动，下列说法正确的是( BD ) A.悬浮在液体或气体中的小颗粒的运动就是分子的运动 B.布朗运动反映了液体或气体分子的无规则运动 C.温度越低，布朗运动越明显 D.小颗粒越小，布朗运动越明显
三、有关分子力、分子势能的问题
1.分子间有相互作用的引力和斥力，当分子间距离变化时， 分子力做功，从而引起分子势能的变化. 2.分子力做正功，分子势能减小；分子力做负功，分子势 能增加，r＝r0时，分子势能最小.
息地做无规
永不停息且无规则
运动特点
则运动
温度越高，运动越剧烈
引力和斥力同时存在，分子力指引力和斥力的合力 分子间 存在着 r＝r0时，F引＝F斥，分子力为零 相互作 r<r0时，F引<F斥，分子力表现为斥力 用力 r>r0时，F引>F斥，分子力表现为引力
r≥ 10r0时，分子力几乎为零可以忽略
温度和 热平衡特点：一切达到热平衡的系统都具有相同的温度 温标 热力学温度与摄氏温度的关系：T＝t＋273.15 K
(2)利用上述具体操作中的有关数据可知一滴油酸酒精溶液 含纯油酸为 _4_._0_×_1_0_－_1_2_m3，油膜面积为 _8_.1_×__1_0_－_3_m2，求得 的油膜分子直径为_4_._9_×_1_0_－_1_0_m.(结果全部取2位有效数字) 解析 一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为 V＝1100×205.10 mL＝4.0×10－6 mL＝4.0×10－12 m3 形成油膜的面积S＝1.0×(67＋14) cm2＝8.1×10－3 m2 油酸分子的直径 d＝VS≈ 4.9×10－10 m.
例3 如图1所示为物体分子间相互作用力与分子间距离
之间的关系.下列判断中正确的是( )
A.当r<r0时，r越小，则分子势能Ep越大
B.当r >r 0时，r 越小，则分子势能Ep越大
C.当r ＝r 0时，分子势能Ep最小
图1
D.当r→∞ 时，分子势能Ep最小
解析 当r<r0时，分子力表现为斥力， r减小时分子力做 负功，分子势能增大；当 r>r0时，分子力表现为引力， r 减小时分子力做正功，分子势能减小；当 r ＝r0时，分子 力为零，分子势能最小；当 r→∞ 时，分子势能为零，但 不是最小.故正确答案为A、C. 答案 AC
3 3.若物体是固体或液体，可估算出分子直径 d＝
6πVNmAol.
4.估算分子间距 d＝3 V0，这对气体、固体、液体均适用 .
5.计算物体的分子数 N，N＝NVAmVol＝MmNA.
例1 空调在制冷过程中，室内空气中的水蒸气接触蒸发 器(铜管)液化成水，经排水管排走，空气中水分越来越少， 人会感觉干燥 .某空调工作一段时间后，排出液化水的体 积V＝1.0×103cm3.已知水的密度 ρ＝1.0×103 kg/m3、摩尔
四、实验：用油膜法估测分子的大小
1.原理：油酸在水面上形成一层单分子薄膜，如图 2所示， 油膜的厚度等于分子直径：d＝V.
S
图2 2.分子直径的数量级：10－10 m.
例4 在用油膜法估测分子的大小的实验中，具体操作 如下： ①取油酸0.1 mL注入250 mL的容量瓶内然后向瓶中加 入酒精，直到液面达到250 mL的刻度为止，摇动瓶使油 酸在酒精中充分溶解，形成油酸酒精溶液； ②用滴管吸取制得的溶液逐滴滴入量筒，记录滴入的滴 数直到量筒达到1.0 mL为止，恰好共滴了100滴；