8-1分子动理论.ppt

* * 分子动理论 一、物质是由大量分子组成的 1.分子是微小的，直径的数量级为10-10m，肉眼看不见，可通过离子显微镜和油膜法等间接测量.在测量和计算中根据需要可将分子的形状简化为球形或立方体形. 2.分子间有间隙，物质在固态、液态时分子间距离较小，有时可近似为紧密排列；气体的分子间距离较大，远大于分子大小. 3.阿伏加德罗常数N=6.0×1023mol-1，是联系微观量(分子直径、分子体积、分子质量等)和宏观量(物体的质量、密度、体积、摩尔质量等)的桥梁，有关计算中经常用到. 二、布朗运动 悬浮在液体(或气体)中小颗粒的无规则运动. 1.特点：颗粒越小现象越明显；温度越高，运动越激烈. 2.原因：小颗粒受周围液体(气体)分子撞击不平衡的无规则性. 3.布朗运动是分子热运动的有力实验证明，但两者又有本质区别. 三、分子间作用力 分子之间同时存在着引力和斥力，通常将分子所受的引力和斥力的合力也叫分子力. 1.分子间的引力和斥力同时存在，且都随距离成减函数关系，当分子间距离达到10r0(10-9m)以上时，分子力都接近为0，如理想气体. 2.由于引力f引和斥力f斥随距离变化的快慢不同而使分子力的方向与距离有关.r=r0时，f引=f斥f=0;r＞r0时，f引＞f斥，f为引力；r＜r0时，f斥＞f引，f为斥力. 四、气体分子动理论 对于气体分子，因分子间距离很大(大于10r0)，分子间相互作用力趋近于0，分子间频繁的碰撞使分子做无规则运动. 1.纳米科学技术是纳米尺度内的科学技术，研究对象是一小堆分子或单个原子、分子.一般分子大小的数量级是 10-1 nm. 2.对于扩散现象，下列说法正确的是( ) A.扩散现象是指两种物质的混合，如酒精和水的混合 B.固体、液体、气体都能发生扩散现象 C.温度越高，扩散现象越明显 D.扩散现象说明分子是运动的，同时也能说明分子间有间隙 BCD 3.利用分子间作用力解释“破镜不能重圆”的物理原理? 【答案】玻璃断面处的分子之间距离由于断面的凹凸不平而无法接近到r＜10r0的范围，所以不能因分子间相吸引而达到“重圆”. 【例1】铜的摩尔质量是6.35×10-2kg，密度是8.9×103kg/m3 .求(1)铜原子的质量和体积；(2)1m3铜所含的原子数目；(3)估算铜原子直径. 【解析】1mol铜含有铜原子数目等于阿伏加德罗常数，故铜原子的质量 m=M/NA=6.35×10-2/(6.02×1023)kg =1.05×10-25kg， 因为铜的摩尔体积为V=M/?，所以铜原子的体积 V0=V/NA=M/(?NA) =6.35×10-2/(8.9×103×6.02×1023)m3 =1.19×10-29m3. (2)1m3铜的摩尔数为 n= ?V/M=8.9×103× 1/(6.35×10-2)mol =1.4×105mol 1m3铜中含铜原子数 n′=nNA=1.4×105×6.02×1023个=8.4×1028个. (3)把铜原子看成球体，设直径为D，则 V0=1/6?D3， 可得 D= =2.8×10-10m. 【例2】下面两种关于布朗运动的说法都是错误的，试分析它们各错在哪里. (1)大风天常常看到风沙弥漫、尘土飞扬，有时在室内也能看到漂浮在空气中尘埃的运动，这些都是布朗运动. (2)布朗运动是由于液体分子对固体小颗粒的撞击引起的，固体小颗粒的体积越大，液体分子对它的撞击越多，布朗运动就越显著. 【解析】(1)能在液体或气体中做布朗运动的微粒都是很小的，一般数量级在10-6m，这种微粒是肉眼看不到的，必须借助于显微镜，风天看到的灰沙尘土都是较大的颗粒；另外，它们的运动基本上属于在气流作用下的定向移动，而布朗运动是受气体分子撞击引起的无规则运动.所以，它们的运动不能称为布朗运动. (2)布朗运动的确是由于液体(或气体)分子对固体微粒的碰撞引起的，但只有在固体微粒很小，各个方向的液体分子对它的碰撞不均匀才引起它做布朗运动.因此正确的说法是：固体微粒体积越小，布朗运动就越显著，如果固体微粒过大，液体分子对它的碰撞在各个方向上接近均匀的，微粒就不会做布朗运动了. *