扩散现象和布朗运动课件.ppt

1、第1节分子动理论内能第十二章 热学1 一、一、物体是由大量分子组成的物体是由大量分子组成的1、分子的大小（1）分子的直径(视为球模型)：数量级为 m；（2）分子的质量：数量级为1026 kg.2、宏观量与微观量的相互关系（1）微观量：分子体积V0、分子直径d、分子质量m0. 宏观量：物体的体积V、摩尔体积Vmol、物体的质量m、摩尔质量M、 物体的密度. （2）阿伏加德罗常数 1 mol的任何物质都含有相同的粒子数.通常可取NA mol1； 阿伏加德罗常数是联系宏观物理量和微观物理量的桥梁.10106.021023(3)相互关系完成蓝本完成蓝本P218P218页页 多角练通多角练通1 1、2

2、2、3 3多角练通多角练通1 1拓展问题：拓展问题： 1 1、把铜原子看做球体求铜原子大小。、把铜原子看做球体求铜原子大小。 2 2、若改为氢气，能否求出一个氢气分子体积？、若改为氢气，能否求出一个氢气分子体积？ 3 3、若改为氢气，能否求出两个氢气分子之间的距离？、若改为氢气，能否求出两个氢气分子之间的距离？（4）固体、液体分子一个一个紧密排列，可将分子看成球形或立方体形。看做球体d .看成小立方体d .提醒：对于气体，利用d 算出的不是分子直径，而是气体分子间的平均距离.2分子在做永不停息的无规则热运动2、扩散现象和布朗运动、扩散现象和布朗运动(1)扩散现象定义： 物质能够彼此进入对方的现

3、象；实质：扩散现象并不是外界作用引起的，也不是化学反应的结果，而是由分子的无规则运动产生的物质迁移现象，温度 ，扩散现象越明显.(2)布朗运动定义：悬浮在液体中的 的永不停息地无规则运动；实质：布朗运动反映了 的无规则运动；特点：颗粒越 ，运动越明显；温度越 ，运动越剧烈.不同越高小颗粒液体分子小高1、热运动热运动分子永不停息地做 运动叫做热运动；特点：分子的无规则运动和温度有关，温度越高，分子运动越激烈.无规则3.扩散现象、布朗运动与热运动的比较扩散现象、布朗运动与热运动的比较扩散现象扩散现象布朗运动布朗运动分子热运动分子热运动活动活动主体主体分子分子固体微小颗粒固体微小颗粒分子分子区别区别

4、分子的运动，分子的运动，发生在发生在固体、固体、液体、气体液体、气体等等任何两种物任何两种物质之间质之间 微小颗粒的运动，是比分微小颗粒的运动，是比分 子大得多的分子团的运动，子大得多的分子团的运动，只能在只能在液体、气体液体、气体中发中发生生分子的运动，分子无分子的运动，分子无论大小都做热运动，论大小都做热运动，热运动不能通过光学热运动不能通过光学显微镜直接观察到显微镜直接观察到观察观察裸眼可见裸眼可见光学显微镜光学显微镜电子显微镜或扫描隧电子显微镜或扫描隧道显微镜道显微镜共同点共同点都是永不停息的无规则运动，都都是永不停息的无规则运动，都随温度的升高而变得更加激烈随温度的升高而变得更加激烈

5、联系联系布朗运动是由于微小颗粒受到周围分子做热运动的撞击力不平布朗运动是由于微小颗粒受到周围分子做热运动的撞击力不平衡而引起的，它是分子做无规则运动的反映衡而引起的，它是分子做无规则运动的反映例关于热学基本知识的易错点辨析关于热学基本知识的易错点辨析(1)布朗运动不是液体分子的运动，但它说明分子永不停息地做无规则运动布朗运动不是液体分子的运动，但它说明分子永不停息地做无规则运动()(2)液体温度越高，布朗运动会越激烈液体温度越高，布朗运动会越激烈()(3)布朗运动反映了悬浮颗粒中分子运动的无规则性布朗运动反映了悬浮颗粒中分子运动的无规则性()(4)悬浮在液体中的固体微粒越小，布朗运动就越明显悬

6、浮在液体中的固体微粒越小，布朗运动就越明显()(5)悬浮在液体中的微粒越小，受到液体分子的撞击就越容易平衡悬浮在液体中的微粒越小，受到液体分子的撞击就越容易平衡()(6)布朗运动是由于液体各部分温度不同而引起的布朗运动是由于液体各部分温度不同而引起的()(7)在较暗的房间里，看到的在较暗的房间里，看到的“阳光柱阳光柱”里粉尘的运动不是布朗运动里粉尘的运动不是布朗运动()(8)显微镜下观察到墨水中的小炭粒在不停的做无规则运动，这反映了液体分子显微镜下观察到墨水中的小炭粒在不停的做无规则运动，这反映了液体分子运动的无规则性运动的无规则性()(9)悬浮在空气中做布朗运动的悬浮在空气中做布朗运动的PM

7、2.5微粒，气温越高，运动越剧烈微粒，气温越高，运动越剧烈()(10)扩散运动就是布朗运动扩散运动就是布朗运动()(11)扩散现象与布朗运动都与温度有关扩散现象与布朗运动都与温度有关()(12)扩散现象不仅能发生在气体和液体中，固体中也可以扩散现象不仅能发生在气体和液体中，固体中也可以()(13)“酒香不怕巷子深酒香不怕巷子深”与分子热运动有关与分子热运动有关()3分子间存在引力、斥力 分子势能1.分子间同时存在引力和斥力分子间同时存在引力和斥力同时合力减小增大快零引力斥力例例.下列四幅图中，能正确反映分子间作用力下列四幅图中，能正确反映分子间作用力F和分子势能和分子势能Ep随随分子间距离分子

8、间距离r变化关系的图线是变化关系的图线是分子间作用力F的特点是：rr0时F表现为引力；分子势能Ep的特点是rr0时Ep最小，因此只有B项正确.完成蓝本完成蓝本P219 P219 典例典例 集训冲关集训冲关3 34分子动能、分子势能和内能内能内能机械能机械能定义定义物体中所有分子热运动动能物体中所有分子热运动动能与分子势能的总和与分子势能的总和物体的动能、重力势能和弹物体的动能、重力势能和弹性势能的统称性势能的统称决定决定因素因素与物体的温度、体积、物态与物体的温度、体积、物态和分子数有关和分子数有关跟宏观运动状态、参考系和跟宏观运动状态、参考系和零势能点的选取有关零势能点的选取有关量值量值任何

9、物体都有内能任何物体都有内能可以为零可以为零测量测量无法测量无法测量可测量可测量本质本质微观分子的运动和相互作用微观分子的运动和相互作用的结果的结果宏观物体的运动和相互作用宏观物体的运动和相互作用的结果的结果运动运动形式形式热运动热运动机械运动机械运动联系联系在一定条件下可以相互转化，能的总量守恒在一定条件下可以相互转化，能的总量守恒（2 2）理想气体的内能：由于分子间的作用力）理想气体的内能：由于分子间的作用力十分微弱，分子势能可忽略不计，所以理想气十分微弱，分子势能可忽略不计，所以理想气体的内能是所有分子动能的总和。体的内能是所有分子动能的总和。一定质量的一定质量的理想气体内能只与温度有关

10、理想气体内能只与温度有关, ,与体积无关。与体积无关。（1 1）决定内能的因素：）决定内能的因素：微观上：分子动能、分子势能、分子个数微观上：分子动能、分子势能、分子个数宏观上：温度、体积、物质的量（摩尔数）宏观上：温度、体积、物质的量（摩尔数）练习：完成蓝本练习：完成蓝本P220 P220 典例典例 集训冲关集训冲关1,21,25气体分子运动统计规律1 1、分子沿各个方向运动的机会相等、分子沿各个方向运动的机会相等2 2、某一时刻，速率有的大，有些小，有些为零、某一时刻，速率有的大，有些小，有些为零3 3、速率的分布规律出现、速率的分布规律出现“中间多，两头少中间多，两头少”4 4、当温度升

11、高，有些分子速率增大，有些减小，、当温度升高，有些分子速率增大，有些减小，有些不变，平均速率增大，曲线向速率大的有些不变，平均速率增大，曲线向速率大的方向移动方向移动0nvT1T21、氧气分子在氧气分子在0 和和100 温度下单位速率间隔的分温度下单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比随气体分子速率的变化分别子数占总分子数的百分比随气体分子速率的变化分别如图中两条曲线所示。下列说法正确的是如图中两条曲线所示。下列说法正确的是_。A图中两条曲线下面积相等图中两条曲线下面积相等B图中虚线对应于氧气分子图中虚线对应于氧气分子平均动能较小的情形平均动能较小的情形C图中实线对应于氧气分子图中实线对应于氧

12、气分子在在100 时的情形时的情形D图中曲线给出了任意速率区间的氧气分子数目图中曲线给出了任意速率区间的氧气分子数目E与与0 时相比，时相比，100 时氧气分子速率出现在时氧气分子速率出现在0400 m/s区间内的分子数占总分子数的百分比较大区间内的分子数占总分子数的百分比较大ABCThank you ! 下列说法正确的是A.只要知道水的摩尔质量和水分子的质量，就可以计算出阿伏加德罗常数B.悬浮微粒越大，在某一瞬间撞击它的液体分子数就越多，布朗运动越 明显C.在使两个分子间的距离由很远(r109 m)减小到很难再靠近的过程中， 分子间作用力先减小后增大；分子势能不断增大D.温度升高，分子热运动的平均动能一定增大，但并非所有分子的速率 都增大E.物体内热运动速率大的分子数占总分子数比例与温度有关【例1】答案解析受力越趋于平衡题眼题眼 .关于分子间的作用力，下列说法正确的是A.分子之间的斥力和引力同时存在B.分子之间的斥力和引力大小都随分子间距离的增大而减小C.分子之间的距离减小时，分子力一定做正功D.分子之间的距离增大时，分子势能一定减小E.分子之间的距离增大时，可能存在分子势能相等的两个点答案【例2】布朗运动布朗运动温度温度平均动能平均动能273增大增大热平衡热平衡减小减小