2021届高考物理第一轮总复习 分子动理论课件.ppt
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1、温故自温故自查查1分子是具有各种物分子是具有各种物质质的的 性性质质的的最最小小粒粒子子,或是或是 (如金属如金属)、或是、或是(如如盐类盐类)、或是、或是 (如有机物如有机物)2用用油油膜膜法法测测得得分分子子直直径径(有有机机物物质质的的大大分分子子除除外外)的数量的数量级为级为 m,说说明分子的体明分子的体积积极其微小极其微小化学化学原子原子离子离子分子分子10103一般分子一般分子质质量的数量量的数量级为级为 kg.4分子分子间间有有间间隙隙5阿阿伏伏加加德德罗罗常常数数:1mol的的任任何何物物质质都都含含有有相相同同的的粒子数,粒子数,这这个数的个数的测测量量值值,NA mol1.
2、102710286.021023考点精析考点精析阿伏加德罗常数的应用:阿伏加德罗常数的应用:阿阿伏伏加加德德罗罗常常数数是是联联系系宏宏观观世世界界和和微微观观世世界界的的桥桥梁梁在在此此所所指指的的微微观观物物理理量量为为:分分子子的的体体积积v、分分子子的的直直径径d、分分子子的的质质量量m;宏宏观观物物理理量量为为:物物质质的的体体积积V、摩摩尔尔体体积积Vmol、物物质质的的质质量量M、摩摩尔尔质质量量Mmol、物物质质的的密密度度.在在利利用用阿阿伏伏加加德德罗罗常常数数进进行行估估算算时时,一一是是要要正正确确选选用用公公式式,二二是是要注意建立恰当的物理模型要注意建立恰当的物理模
3、型(1)计计算分子算分子质质量:量:(2)计计算分子的体算分子的体积积:此此公公式式严严格格来来说说是是表表示示每每个个分分子子平平均均占占有有的的空空间间,由由于于固固体体和和液液体体的的分分子子是是紧紧密密排排列列的的,分分子子间间距距小小,我我们们可可以以认认为为分分子子占占有有的的空空间间和和分分子子的的体体积积几几乎乎是是一一样样的的,因因此此此此公公式式可可以以计计算算固固体体和和液液体体的的分分子子体体积积对对于于气气体体由由于于气气体体分分子子间间隙隙很很大大,气气体体分分子子占占有有的的空空间间比比分分子子体体积积大大很很多多,此此公公式式仅仅仅仅能表示气体分子平均占有的空能
4、表示气体分子平均占有的空间间.温故自温故自查查1扩扩散散现现象象:相相互互接接触触的的物物质质彼彼此此进进入入对对方方的的现现象象,温度越高,温度越高,扩扩散散2布朗运布朗运动动:在:在显显微微镜镜下看到的下看到的悬悬浮在液体中的浮在液体中的 的永不停息的无的永不停息的无规则规则运运动动,它是,它是 而而产产生生的的颗颗粒粒越越小小,运运动动越越;温度越高,运;温度越高,运动动越越布朗运布朗运动动 液液体体分子的运分子的运动动,是分子,是分子热热运运动动的反映的反映越快越快固体颗粒固体颗粒大量的大量的液体分子对固体颗粒的撞击液体分子对固体颗粒的撞击激烈激烈不是不是明显明显考点精析考点精析如何理
5、解布朗运动?如何理解布朗运动?(1)布布朗朗运运动动是是指指悬悬浮浮小小颗颗粒粒的的运运动动,布布朗朗运运动动不不是是一一个个单单一一的的分分子子的的运运动动单单个个分分子子是是看看不不见见的的,悬悬浮浮小小颗颗粒粒是是千千万万个个分分子子组组成成的的粒粒子子,形形成成布布朗朗运运动动的的原原因因是是悬悬浮浮小小颗颗粒粒受受到到周周围围液液体体、气气体体分分子子紊紊乱乱的的碰碰撞撞和和来来自自各各个个方方向向碰碰撞撞效效果果的的不不平平衡衡因因此此,布布朗朗运运动动不不是是分分子子运运动动,但但它它间间接接证证明明了了周周围围液液体体、气气体体分分子子在在永永不不停停息息地地做做无无规规则运动
6、则运动(2)布布朗朗运运动动在在相相同同温温度度下下,悬悬浮浮颗颗粒粒越越小小,它它的的线线度度越越小小,表表面面积积亦亦小小,在在某某一一瞬瞬间间跟跟它它相相撞撞的的分分子子数数越越少少,颗颗粒粒受受到到来来自自各各个个方方向向的的撞撞击击力力越越不不平平衡衡;另另外外,颗颗粒粒线线度度小小,它它的的体体积积和和质质量量比比表表面面积积减减小小得得更更快快,因因而而冲冲击击力力引引起起的的加加速速度度更更大大;因因此此悬悬浮浮颗颗粒粒越越小小,布布朗朗运运动动就就越越显显著著(3)相相同同的的颗颗粒粒悬悬浮浮在在同同种种液液体体中中,液液体体温温度度升升高高,分分子子运运动动的的平平均均速速
7、率率大大,对对悬悬浮浮颗颗粒粒的的撞撞击击作作用用也也越越大大,颗颗粒粒受受到到来来自自各各个个方方向向的的撞撞击击力力越越不不平平衡衡,由由撞撞击击力力引引起起的加速度更大,所以温度越高,布朗运的加速度更大,所以温度越高,布朗运动动就越就越显显著著由由此此可可见见影影响响布布朗朗运运动动是是否否剧剧烈烈的的因因素素是是温温度度高高低低及及颗颗粒的大小粒的大小.温故自温故自查查1分子分子间间同同时时存在相互作用的存在相互作用的和和,合合力力叫叫分子力分子力2特点:分子特点:分子间间的引力和斥力都随分子的引力和斥力都随分子间间的的增增大大而而减减小小,随随分分子子间间距距离离的的减减小小而而增增
8、大大,但但斥斥力力比比引引力力变变化更化更引力引力斥力斥力距离距离快快考点精析考点精析1分子力随分子间距离变化的规律分子力随分子间距离变化的规律分分子子间间同同时时存存在在着着引引力力和和斥斥力力,它它们们都都随随分分子子间间距距离离的的增增大大而而减减小小、随随分分子子间间距距离离的的减减小小而而增增大大,但但斥斥力力比比引引力力变变化得快,所以有以下几种情况:化得快,所以有以下几种情况:(1)当当rr0时时,F引引F斥斥,对对外外表表现现的的分分子子力力F0,分子分子处处于平衡位置,其中于平衡位置,其中r0大大约为约为1010m;(2)当当rr0时时,F引引F斥斥,对对外表外表现现的分子力
9、的分子力F为为斥力;斥力;(3)当当rr0时时,F引引F斥斥,对对外表外表现现的分子力的分子力F为为引力;引力;(4)当当分分子子间间距距离离的的数数量量级级大大于于109m时时,分分子子力力已已变变得十分微弱,可以忽略不得十分微弱,可以忽略不计计2分子间的作用力跟距离的关系分子间的作用力跟距离的关系F为为正正值值时时,表表示示斥斥力力;F为为负负值值时时,表表示示引引力力如如图图所示所示3分子力本质上是电磁力分子力本质上是电磁力分分子子是是由由原原子子组组成成的的,原原子子内内部部有有带带正正电电的的原原子子核核和和带带负负电电的的电电子子分分子子间间的的作作用用力力就就是是由由这这些些带带
10、电电粒粒子子的的相相互作用引起的互作用引起的4用用分分子子运运动动论论看看物物体体的的固固、液液、气气三三态态分分子子的的无无规规则则运运动动将将使使它它们们散散开开,是是分分子子之之间间的的相相互互作作用用力力使使分分子子聚集在一起聚集在一起(1)固固体体中中:分分子子的的作作用用力力比比较较强强大大,绝绝大大部部分分分分子子被束被束缚缚在平衡位置附近做微小振在平衡位置附近做微小振动动(2)液液态态中中:分分子子力力的的作作用用已已不不能能把把分分子子束束缚缚在在固固定定的的平平衡衡位位置置附附近近,平平衡衡位位置置是是变变化化的的,分分子子还还不不能能分分散散远远离离(3)气气态态中中:分
11、分子子无无规规则则运运动动剧剧烈烈,分分子子的的作作用用力力微微弱,分子可以到弱,分子可以到处处移移动动.温故自温故自查查1温度温度两种意两种意义义:宏:宏观观上表示物体的上表示物体的 ;微微观观上上标标志物体内分子志物体内分子热热运运动动的的 它是物体分子它是物体分子 的的标标志志冷热程度冷热程度剧烈程度剧烈程度平平均动能均动能2两种温标两种温标摄摄氏氏温温标标t:单单位位,在在1个个标标准准大大气气压压下下,水水的的冰冰点点作作为为 ,沸点作,沸点作为为.热热力学温力学温标标T:单单位位K.把把 作作为为0K.绝绝对对零零度度(0K)是是的极限,只能接近不能达到的极限,只能接近不能达到01
12、00273.15低温低温考点精析考点精析1平衡态与状态参量平衡态与状态参量(1)系系统统:把所研究的:把所研究的对对象称象称为为系系统统(2)物物理理学学中中描描述述物物体体状状态态的的常常用用参参量量为为压压强强、体体积积、温温度度通通常常用用体体积积描描述述其其几几何何性性质质,用用压压强强描描述述其其力力学学性性质质,用温度描述其,用温度描述其热热学性学性质质(3)平平衡衡态态:对对于于一一个个不不受受外外界界影影响响的的系系统统,无无论论其其初初始始状状态态如如何何,经经过过足足够够长长的的时时间间后后,必必将将达达到到一一个个宏宏观观性性质质不再随不再随时间变时间变化的状化的状态态,
13、这这种状种状态态叫平衡叫平衡态态2温度与温标温度与温标(1)热热平平衡衡定定律律:如如果果两两个个系系统统分分别别与与第第三三个个系系统统达达到到热热平衡,那么平衡,那么这这两个系两个系统统彼此之彼此之间间也必定也必定处处于于热热平衡平衡(2)处处于于热热平平衡衡的的系系统统之之间间有有“共共同同特特性性”,即即温温度度相相同同(3)为为了了定定量量描描述述温温度度,需需引引入入温温标标,常常见见温温标标有有摄摄氏温氏温标标和和热热力学温力学温标标(4)热热力力学学温温标标单单位位为为开开,热热力力学学温温度度与与摄摄氏氏温温度度的的换换算关系算关系为为Tt273.15K.温故自温故自查查1分
14、分子子的的平平均均动动能能:物物体体内内分分子子动动能能的的平平均均值值叫叫分分子平均子平均动动能能是是分分子子平平均均动动能能的的标标志志,温温度度越越高高,分子平均分子平均动动能能2分子分子势势能:由分子能:由分子间间的相互作用和的相互作用和 决决定定的能量叫分子的能量叫分子势势能能温度温度越大越大相对位置相对位置分子分子势势能的大小与物体的体能的大小与物体的体积积有关有关(1)当当分分子子间间的的距距离离rr0时时,分分子子势势能能随随分分子子间间的的距距离增大而增大;离增大而增大;(2)当当rr0时时,分子,分子势势能随分子能随分子间间的距离减小而增大;的距离减小而增大;(3)rr0时
15、时,分子,分子势势能最小能最小3物体的内能:物体内所有分子的物体的内能:物体内所有分子的的的总总和叫物体的内能和叫物体的内能4改改变变物体的内能的两种方式是物体的内能的两种方式是 和和动能和势能动能和势能做功做功热传递热传递考点精析考点精析1分子平均动能的理解分子平均动能的理解(1)单单个个分分子子的的动动能能是是没没有有意意义义的的,有有意意义义的的是是物物体体内所有分子内所有分子动动能的平均能的平均值值,即分子的平均,即分子的平均动动能:能:(2)温温度度是是物物体体分分子子平平均均动动能能大大小小的的标标志志如如有有甲甲乙乙两两个个物物体体,若若甲甲的的温温度度高高于于乙乙的的温温度度,
16、则则甲甲物物体体分分子子的的平平均均动动能能大大于于乙乙物物体体分分子子的的平平均均动动能能,若若温温度度相相等等则则它它们们分分子子的的平平均均动动能能是是相相等等的的,至至于于速速率率的的大大小小,还还要要看看它它们们分分子子质质量的大小才能比量的大小才能比较较(3)温温度度是是一一个个“统统计计”概概念念,它它的的对对象象是是组组成成物物体体的的分分子子整整体体,对对单单个个分分子子说说温温度度高高低低是是没没有有意意义义的的故故说说此此分子的温度升高是不科学的分子的温度升高是不科学的(4)分分子子平平均均动动能能与与物物体体的的机机械械运运动动状状态态无无关关,物物体体速度大,分子平均
17、速度大,分子平均动动能不一定大能不一定大2分子势能的理解分子势能的理解分分子子势势能能与与分分子子之之间间的的距距离离(宏宏观观表表现现为为物物体体的的体体积积)有关分子有关分子势势能的大小随距离的能的大小随距离的变变化如化如图图所示由所示由图图可知:可知:(1)当当分分子子力力为为零零时时,即即rr0时时,分分子子势势能能不不是是为为零零,而是最小而是最小(2)当当rr0,分分子子力力表表现现为为引引力力时时,随随着着分分子子间间的的距距离增大,分子需要不断克服分子力做功,分子离增大,分子需要不断克服分子力做功,分子势势能增大能增大(3)rr0,分分子子力力表表现现为为斥斥力力,随随着着分分
18、子子间间距距离离减减小小,分子需要不断克服分子力做功,分子分子需要不断克服分子力做功,分子势势能增大能增大(4)分分子子势势能能的的数数值值和和其其他他势势能能一一样样,也也具具有有相相对对意意义义由由图图可可知知,选选无无穷穷远远处处为为零零分分子子势势能能时时,分分子子势势能能可可以大于零,可以小于零,也可以等于零以大于零,可以小于零,也可以等于零如如果果选选rr0处处为为零零势势能能点点,则则分分子子势势能能只只能能大大于于等等于于零零但但是是无无论论选选哪哪个个位位置置为为零零分分子子势势能能点点rr0处处分分子子势势能都最小能都最小物物体体体体积积改改变变,物物体体的的分分子子势势能
19、能必必定定发发生生改改变变大大多多数数物物质质是是体体积积越越大大,分分子子势势能能越越大大;也也有有少少数数反反常常物物质质(如冰、如冰、铸铁铸铁等等),体,体积积大,分子大,分子势势能反而小能反而小3内能的决定因素内能的决定因素物物体体的的内内能能与与物物体体的的温温度度、体体积积、物物态态和和分分子子数数有有关关一一般般说说来来物物体体的的内内能能决决定定因因素素可可从从两两个个方方面面判判定定:微微观观决定因素;宏决定因素;宏观观决定因素决定因素(1)微微观观决决定定因因素素:分分子子的的势势能能、分分子子的的平平均均动动能能、分子的个数分子的个数(2)宏宏观观决决定定因因素素:物物体
20、体的的体体积积、物物体体的的温温度度、物物体体所含物所含物质质的多少,即物的多少,即物质质的量的量.实验目的实验目的1知知道道本本实实验验的的原原理理及及所所需需的的器器材材,了了解解实实验验注注意意的事的事项项2会会正正确确测测出出一一滴滴油油酸酸酒酒精精溶溶液液中中油油酸酸的的体体积积及及形形成油膜的面成油膜的面积积3会会计计算分子的大小,算分子的大小,处处理好理好实验实验数据数据4领领会会本本实实验验方方法法构构思思的的特特点点,理理解解间间接接测测量量微微观观量的思想量的思想实验原理实验原理油油酸酸分分子子的的一一端端具具有有亲亲水水性性,另另一一端端具具有有憎憎水水性性,当当把把酒酒
21、精精稀稀释释过过的的油油酸酸滴滴在在水水面面上上时时,油油酸酸便便在在水水面面上上散散开开,其其中中酒酒精精溶溶于于水水,并并很很快快挥挥发发,在在水水面面上上形形成成有有自自由由边边界界的的一一层层纯纯油油酸酸薄薄膜膜,形形成成单单分分子子油油膜膜如如果果将将油油酸酸看看作作是是球球状状模模型型,测测出出一一定定体体积积的的油油酸酸溶溶液液在在水水面面上上形形成成的的油油膜膜面积,计算出油膜的厚度,这个厚度就等于分子的直径面积,计算出油膜的厚度,这个厚度就等于分子的直径实验器材实验器材盛盛水水的的容容器器,有有溶溶液液刻刻度度并并能能使使油油滴滴溶溶液液一一滴滴一一滴滴下下落落的的滴滴管管或
22、或注注射射器器,一一个个量量筒筒,按按一一定定的的比比例例(一一般般为为1200)稀稀释释了了的的油油酸酸溶溶液液,带带有有坐坐标标方方格格的的透透明明有有机机玻玻璃璃盖盖板板(面面积积略略大大于于容容器器的的上上表表面面积积),少少量量痱痱子子粉粉或或石石膏膏粉,彩笔粉,彩笔实验步骤实验步骤1用用注注射射器器或或滴滴管管将将一一定定容容积积的的油油酸酸溶溶液液一一滴滴一一滴滴地地滴滴入入量量筒筒,记记下下量量筒筒内内增增加加一一定定体体积积的的滴滴数数,求求出出一一滴滴油酸溶液中所含纯油酸的体积油酸溶液中所含纯油酸的体积V.2向向容容器器中中倒倒入入约约2cm深深的的水水,将将痱痱子子粉粉均
23、均匀匀地地撒撒在水面上在水面上3小小心心地地将将一一滴滴油油酸酸溶溶液液滴滴到到水水面面上上,让让它它在在水水面面上自由地扩展为油酸膜上自由地扩展为油酸膜4轻轻轻轻地地将将有有机机玻玻璃璃盖盖板板放放到到容容器器上上,用用彩彩笔笔将将油油酸膜的形状画在玻璃板上酸膜的形状画在玻璃板上5利利用用坐坐标标方方格格计计算算出出油油膜膜的的面面积积S,再再根根据据一一滴滴溶溶液液中中纯纯油油酸酸的的体体积积和和油油膜膜的的面面积积求求出出油油膜膜的的厚厚度度D ,即,即为为所所测测分子的直径分子的直径数据处理数据处理计计算算分分子子直直径径时时,注注意意加加的的不不是是纯纯油油酸酸,而而是是酒酒精精油油
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