第六章分子和气定律.doc

第六章 分子和气体定律 本章学习提要 分子动理论，分子速率的统计规律性。 描述气体状态的物理量，玻意耳定律、查理定律。 压缩气体在生活中的实际应用。 本章的学习重点是热运动概念和气体实验定律，本章的难点是气体压强变化的判断以及气体实验定律的图像描述和实际应用。学习中不仅要知道分子动理论和气体的实验定律，也要学会通过实验探究得到气体的实验定律，知道研究微观粒子性质的方法和途径，初步建立用统计学的方法研究分子运动规律的思想。通过学习列举的一些压缩气体在生活中的实际应用，感悟科学、技术与社会的关系。 第六章A 分子 阿伏伽德罗常数 一、学习要求 知道物体是由大量分子组成的，知道阿伏加德罗常数是连接宏观与微观的一个重要常数。知道分子动能和分子势能及物体的内能的定义。知道热现象是大量分子热运动统计平均的结果。要求学会利用单层分子形成的油膜估测分子的大小，通过估测分子大小的实验探究，认识间接测量的方法，感悟统计思想方法在科学研究中的重要意义。 二、要点辨析 1．分子动理论主要内容 分子动理论包含三个基本内容：物体是由大量分子组成的；分子在做无规则的热运动；分子间存在相互作用力。正是由于组成物质分子的体积和质量都非常微小，而宏观物体是由大量分子组成的，所以阿伏加德罗常数成了连接宏观与微观的一个重要桥梁。组成物体的分子在做永不停息的无规则运动，温度越高，分子的元规则运动越剧烈。分子间存在着相互作用力。当分子间的距离较大（如气体）时，这种相互作用近似为零，可以忽略。 2．统计的方法和观点 统计的方法和观点实际上是一种系统的方法和观点。由于宏观物体是由大量分子组成的，构成一个非常复杂的系统。比如一杯水就是由无数的水分子组成的，从微观角度看每一个水分子都处在剧烈的不平衡的运动状态中，每个水分子的运动速度都在不断变化。但从宏观角度看，这杯水的温度却基本保持不变。我们虽然不能掌握每一个分子运动的全部信息，但我们却能从统计的角度理解大量分子的宏观表现。 三、例题分析 【例1】判断下列说法的正误： （1）物体的状态变化时，它的温度可以不变。（ ） （2）温度是分子热运动剧烈程度的反映，当温度升高时，物体内部分子的速度都增加同样的值。（ ） （3）分子运动越剧烈，分子的温度越高。（ ） 【解答】（1）对。比如冰熔化变成水的过程中，温度不变，但吸收热量，物体的状态发生变化。 （2）错。错在后半句，因为物体的温度是一个大量分子的平均统计结果。当物体温度升高时，其分子的平均速度会增加，但并非每个分子的速度都增加同样的值。 （3）错。没有“分子的温度”这个概念，把“分子的温度”改为“物体的温度”就对了。 【例2】在标准状态下，空气分子间的距离大约是水分子直径的______倍。 【解答】这是一道估算题，建立理想化模型，挖掘题中隐含的条件，合理选用物理规律或公式，是解答这类题目的关键。 标准状态下空气的摩尔体积Vm＝22.4×10-3m3/mol，阿伏加德罗常数为NA，假设空气分子均匀排列，每个空气分子占据边长为l的立方体空间，那么空气分子间的距离 l＝ 水的摩尔质量M＝18×10-3kg/mol，水的密度ρ＝1×103kg/m3，若将水分子看作直径为d的球形，并用立方体的体积代替水分子的球体体积，且设水分子紧密排列，那么水分子直径 d＝。 则＝＝≈10.7倍。 四、基本训练 A组 下述现象中说明分子之间有引力作用的是（ ）。 （A）两块纯净铅柱的端面刮得十分平整后用力挤压可以粘在一起 （B）丝绸摩擦过的玻璃棒能吸引轻小物体 （C）磁铁能吸引小铁钉 （D）自由落体运动 一个杯子中有水6.0×10-4m3，这杯水中有多少水分子？ 用滴管取一定体积的油滴放入平静的水面，由于重力的作用油滴会在水面上形成一层单分子油膜，只要测出油膜的面积就能估算出油分子的直径。如果1cm3石油可滴50滴，把一滴石油滴在平静的湖面上，扩展成面积为2.5m2的油膜，那么石油分子的直径约为_____m。 肉眼可见的最小尘埃粒子直径大约为0.05mm。如果我们把原子一个接一个地排起来，排成0.05mm长的一列要有多少个原子？ 已知空气的摩尔质量M＝2.9×10-2kg/mol。在标准状态下一同学做一次深呼吸大约吸入4×102cm3的空气，那么做一次深呼吸，吸入空气的质量约为多少千克？吸入空气分子数约为多少个？ 一定体积的水与一定体积的酒精混合，其混合后的总体积总小于两者原来体积之和，这一现象表明分子之间存在间隙。请再举一个实例说明分子之间存在间隙，并用实验验证。 B组 小实验：如图所示，把两块铅块表面用刀刮平后，用力把它们挤压在一起。比一比谁在下面挂上的砝码多。这个实验说明什么问题？ 对全班同学身高分布做一个估计，并画出大致的分布图（横坐