第一章分子动理论内能一、分子及其热运动1.了解人们对物质组成认识的过程,知道物质是由大量分子组成的。2.知道可以利用单分子油膜法测定分子的直径。3.知道分子的球形模型,知道分子直径的数量级。4.初步了解热学问题的研究方法。5.知道阿伏加德罗常数的含义,记住这个常数的数值和单位。6.知道什么是热运动。7.知道布朗运动,了解布朗运动的原因和意义,收集分子动理论的资料。一、分子1.分子的定义构成物质的单元是多种多样的:或是原子(如金属),或是离子(如盐类),或是分子(如有机物)。在热学中,由于这些微粒做热运动时遵从相同的规律,所以在这里把它们统称为分子。2.分子的大小测定结果表明,除了一些有机物质的大分子外,一般物质分子直径的数量级为10-10m。二、用油膜法估测分子的大小1.分子的简化模型(1)将油酸分子视为小球,这是一个理想化模型;(2)将分子间的空隙忽略不计,认为分子间无空隙;(3)水面上形成的是单分子油层(如图所示)。2.实验原理(1)测出油酸液滴的体积V;(2)测出油膜的面积S;(3)估算出油酸分子的直径dൌ��ܸ�ܸ�。三、阿伏加德罗常数1.含义1mol的任何物质都含有相同的粒子数,这个数目用阿伏加德罗常数来表示。2.数值阿伏加德罗常数的值是6.0221367×1023mol-1,通常可取6.02×1023mol-1。3.符号阿伏加德罗常数常用符号NA表示。分子很小很小,所以常见物体中所含的分子数很多很多。1cm3水中含有的分子数约为3.3×1022个。四四、分子的热运动1.热运动的定义分子的无规则运动跟温度有关系,所以通常把分子的这种运动叫作热运动。2.扩散随处可见的扩散现象就是物质分子永不停息地做无规则运动的证明。3.扩散与温度的关系温度越高,扩散进行得越快。五五、布朗运动1.定义液体或气体中悬浮微粒的无规则运动叫作布朗运动。2.特点微粒越小,运动就越明显。3.原因液体(或气体)分子永不停息的无规则运动是产生布朗运动的原因。所以微粒的布朗运动的无规则性,反映了液体(或气体)内部分子运动的无规则性。五分子的无规则运动是布朗运动,对吗?提示:不对。布朗运动是指液体或气体中悬浮微粒的无规则运动。当微粒足够小时,来自各个方向液体(或气体)分子的撞击作用不平衡,这样就引起了微粒的布朗运动。一一、固体、液体和气体模型固体、液体气体微观模型分子紧密排列,分子可以看成球体分子不是紧密排列,在求气体分子间距时可以建立立方体模型计算(1)分子体积V0=16πd3(d为球体直径)(2)已知固体和液体的摩尔体积Vmol和一个分子的体积V0,求NA,则NA=V𝑚𝑜𝑙V0;已知NA和Vmol亦可估算分子的直径(1)若容器内有N个气体分子,则将气体体积分成N个小立方体,其棱长即为分子的平均间距,即d=ටVN3(V为气体体积)(2)若已知气体的摩尔体积Vmol和NA,则V𝑚𝑜𝑙N𝐴为每个气体分子平均占有的立方体空间一特别提醒(1)已知物质的摩尔质量M和一个分子的质量m0,求NA,则NA=𝑀𝑚0;已知NA和M亦可估算分子的质量。(2)已知物质的体积V和摩尔体积Vmol,求物质的分子数n,则n=NA𝑉𝑉mol。(3)已知物质的质量m和摩尔质量M,求物质的分子数,则n=𝑚𝑀𝑁A。二二、用油膜法估测分子的大小的实验中的注意事项1.实验前将浅盘清洗干净,否则难以形成油膜。2.实验前要训练好滴法。向水面滴油酸酒精溶液时,应靠近水面,不能离水面太高,否则油膜难以形成。3.在求油膜面积时,以坐标纸上的方格的数目来计算,方格中不足半个的舍去,多于半个的算一个。4.计算分子直径时,注意滴加的不是纯油酸,而是油酸酒精溶液,要用一滴溶液的体积乘以溶液的体积百分比浓度。三三、正确理解扩散现象1.定义当两种物质相接触时,物质分子可以彼此进入对方的现象。2.影响扩散现象显著程度的因素(1)在两种物质一定的前提下,扩散现象发生的显著程度与物质的温度有关,温度越高,扩散现象越显著,这表明温度越高,分子的热运动越剧烈。(2)扩散现象的显著程度还受到“已进入对方”的分子浓度的限制,当进入对方的分子浓度较低时,扩散现象较为显著;当进入对方的分子浓度较高时,扩散现象发生得就较缓慢。3.意义物质处于固态、液态和气态时均能发生扩散现象。只是气态物质的扩散现象最显著,处于固态时扩散现象非常不明显。扩散现象证明了组成物质的分子永不停息地做无规则运动...
