人教版高中物理精讲精练-选择性必修31.1分子动理论的基本内容 解析版.docxVIP

1.1分子动理论的基本内容

【考点归纳】

考点一：阿伏伽德罗常数的有关计算 考点二：计算分子大小和体积问题

考点三:布朗运动 考点：分子的相互作用力问题

考点五：分子的势能问题 考点六：分子动理论的综合问题

【知识归纳】

知识点一．与阿伏加德罗常数相关的物理量

宏观量：摩尔质量M、摩尔体积Vmol、物质的质量m、物质的体积V、物质的密度ρ；

微观量：单个分子的质量m0、单个分子的体积V0

其中密度ρ＝eq\f(m,V)＝eq\f(M,Vmol)，但是切记ρ＝eq\f(m0,V0)是没有物理意义的．

知识点二．微观量与宏观量的关系

(1)分子质量：m0＝eq\f(M,NA)＝eq\f(ρVmol,NA).

(2)分子体积：V0＝eq\f(Vmol,NA)＝eq\f(M,ρNA)(适用于固体和液体)．

(对于气体，V0表示每个气体分子所占空间的体积)

(3)物质所含的分子数：N＝nNA＝eq\f(m,M)NA＝eq\f(V,Vmol)NA.

知识点二、两种分子模型

1．球体模型

固体和液体可看作一个一个紧挨着的球形分子排列而成，忽略分子间空隙，如图甲所示．

d＝eq\r(3,\f(6V0,π))＝eq\r(3,\f(6Vmol,πNA))(V0为分子体积)．

2．立方体模型

气体分子间的空隙很大，把气体分成若干个小立方体，气体分子位于每个小立方体的中心，每个小立方体是每个气体分子平均占有的活动空间，忽略气体分子的大小，如图乙所示．d＝eq\r(3,V0)＝eq\r(3,\f(Vmol,NA))(V0为每个气体分子所占据空间的体积)．

知识点四、分子热运动

1．扩散

(1)定义：不同种物质能够彼此进入对方的现象．

(2)产生原因：扩散现象并不是外界作用引起的，也不是化学反应的结果，而是由物质分子的无规则运动产生的．

(3)意义：扩散现象是物质分子永不停息地做无规则运动的证据之一．

(4)应用：生产半导体器件时，在高温条件下通过分子的扩散，在纯净半导体材料中掺入其他元素．

2．布朗运动

(1)定义：悬浮微粒的无规则运动．

(2)产生原因：悬浮在液体中的微粒越小，在某一瞬间跟它相撞的液体分子数越少，撞击作用的不平衡性表现得越明显，并且微粒越小，它的质量越小，其运动状态越容易被改变，布朗运动越明显．

(3)意义：间接地反映液体分子运动的无规则性．

3．热运动

(1)定义：分子永不停息的无规则运动．

(2)温度是分子热运动剧烈程度的标志．

知识点五、分子间的作用力

1．分子间有空隙

(1)气体分子间有空隙：气体很容易被压缩，说明气体分子之间存在着很大的空隙．

(2)液体分子间有空隙：水和酒精混合后总体积变小，说明液体分子之间存在着空隙．

(3)固体分子间有空隙：压在一起的金块和铅块，各自的分子能扩散到对方的内部，说明固体分子之间也存在着空隙．

2．分子间的作用力

(1)分子间的作用力F跟分子间距离r的关系如图所示．

①当r＜r0时，分子间的作用力F表现为斥力．

②当r＝r0时，分子间的作用力F为0；这个位置称为平衡位置．

③当r＞r0时，分子间的作用力F表现为引力．

(2)产生原因：由原子内部的带电粒子的相互作用引起的．

知识点六、分子动理论

1．分子动理论：把物质的热学性质和规律看作微观粒子热运动的宏观表现而建立的理论．

2．基本内容

(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)分子之间存在着相互作用力．

技巧归纳一：布朗运动

(1)微粒的大小：做布朗运动的微粒是由许多分子组成的固体颗粒而不是单个分子．其大小直接用人眼观察不到，但在光学显微镜下可以看到(其大小在10－6m的数量级)．

(2)布朗运动产生的原因：液体分子不停地做无规则运动，不断地撞击微粒．如图2，悬浮的微粒足够小时，来自各个方向的液体分子撞击作用力不平衡，在某一瞬间，微粒在某个方向受到的撞击作用较强，在下一瞬间，微粒受到另一方向的撞击作用较强，这样，就引起了微粒的无规则运动．

(3)实质及意义：布朗运动实质是由液体分子与悬浮微粒间相互作用引起的，反映了液体分子的无规则运动．

(4)影响因素

①悬浮的微粒越小，布朗运动越明显．

②温度越高，布朗运动越激烈．

技巧归纳二：对分子力与分子间距离变化关系的理解

(1)r0的意义

分子间距离r＝r0时，引力与斥力大小相等，分子力为零，所以分子间距离等于r0(数量级为10－10m)的位置叫平衡位置．

(2)分子间的引力、斥力和分子力随分子间距离变化的图像如图5所示．在r轴上方，分子间的作用力表现为斥力；在r轴下方，分子间的作用力表现为引力．

①分子间的引力和斥力都随分子间距离的增大而减小且斥力变化得快．

②实际表现的分子力是引力和斥力的合力．

③当rr0时，分子力随分子间