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一.分子动理论
1、 物质是由大量的分子来组成。
①这句话的分子是一个统称,包含了分子、原子和离子。(这是由于这些微粒做热运动时遵从相同的规律)
而分子是具有各种物质化学性质的最小微粒。这儿的分子是由原子结合成的分子。
②掌握一种方法:如何测量微小量的方法。
就是放大法。可以结合显示微小形变、万有引力常数的测定,非常细的金属丝直径的测量等。了解油膜法粗测分子直径的方法
③了解分子直径的数量级
d=10-10m
④学会一些简单的计算,知道宏观世界和微观世界联系的桥梁是阿伏加德罗常数
求分子的质量m=M/NA
求一个分子的体积或占据的体积v=V/NA
2、分子永不停息地做无规则运动
①主要掌握布朗运动。布朗运动是在显微镜下观察到的较大颗粒的运动,这儿的大是相对的。布朗运动颗粒的数量级是10-6m.而液体分子的直径数量级是10-10m。所以用肉眼直接观察到的颗粒的运动不是布朗运动。
②布朗运动反映了液体分子的无规则运动。布朗运动不是由外界因素造成的。原因是其一:尽量排除外界干扰,在任何悬浮液中都可观察布朗运动;其二:不同的悬浮颗粒在相同的外界条件下运动情况不同
③颗粒越小,越明显;颗粒越大,越不明显
原因:颗粒越小,与它撞击的分子数就越少,撞击的不平衡性表现的就越明显;若从惯性的角度理解,质量小,其运动状态的改变程度就要容易一些
④随温度的升高而愈加剧烈。温度升高,分子运动剧烈,其作用的效果也就越明线。
3、分子间存在相互作用力
特点:
①分子间同时存在引力和斥力
②分子间的引力和斥力皆随分子间距离的增大而减小;随分子间距离的减小而增大,但斥力变化的快
③当r=r0时,分子间引力和斥力相等,分子力为零。
分子间存在相互作用力的本质:是由原子内带正电的原子核和带负电的电子间的相互作用引起的。本质可认为是电磁相互作用。
二、热力学三大定律
热力学第一定律:△U = W+Q 意味着内能的改变可以通过做功和热传递两种情况,并且二者在改变物体内能上等效的。
热力学第二定律:自然界涉及热现象的宏观过程都具有方向性
热力学第三定律:绝对零度不能达到 即273.150C 开氏温度与摄氏温度的关系为T=t+273.15K
三、气体
1、气体压强的微观解释:从分子动理论的角度来看,气体的压强就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力。
从微观的角度来看:气体的压强大小跟两个因素有关系:一是气体分子的平均动能;二是分子的密集程度
从宏观的角度来看:气体的压强与气体的温度和体积有关
2、气体的体积、压强和温度的关系:
在温度不变的条件下,体积越小,分子越密集,一定时间撞倒单位面积器壁上的分子数就越多,气体的压强就越大。
在体积不变的条件下,温度越高,分子运动越剧烈,分子的平均动能增大,撞击器壁时对器壁的作用力变大,所以气体的压强增大。
若压强不变,温度升高,体积应该变大
若体积减小,温度降低,气体的压强如何变化?(不能确定)
学生简单了解PV/T=C (其中对于一定质量的气体来讲,C是一个常数)
重难点讲解
1、分子力和分子势能随分子间距离的变化关系
分子间的距离在r
分子间的距离在rr0时,分子力表现为引力,随距离的增大,引力和斥力都减小,但斥力减小的快。随距离的增大,分子力做负功,分子势能增加。
分子间的距离在r=r0时,引力和斥力相等,分子力为零。此时分子势能最小,但不一定为零。
--2、 关于物体内能的变化
比如:一定质量的00C水变成00C冰,内能的变化?
一定质量的1000C水变成1000C水蒸汽,内能的变化?
关于内能的变化应该把热力学第一定律和内能与温度、体积和分子数的多少有关结合在一起。
一定质量的00C水变成00C冰,内能的变化?分析:内能减小,这是由于水变成冰会释放一些热量,内能减小。这儿可以不考虑做功这一因素,原因是对于固体和液体来说,分子间的距离都接近r0,势能的变化非常微小。
一定质量的1000C水变成1000C水蒸汽,内能的变化?分析:内能增加,这儿如果只从吸热的角度来分析,就欠妥当。因为由液体到气体,分子间的距离变大,要对外做功,如果再从热力学第一定律来考虑,就不易判断内能的变化。所以如果结合内能与温度、体积和分子数的多少有关,因为温度没有变化,所以分子的动能可认为相同,体积变大(由r0向外),分子势能变大,所以内能变大。
分子间的距离在r
分子间的距离在rr0时,分子力表现为引力,随距离的增大,引力和斥力都减小,但斥力减小的快。随距离的增大,分子力做负功,分子势能增加。
分子间的距离在r=r0时,引力和斥力相等,分子力为零。此时分子势能最小,但不一定为零。
--2、 关于物体内能的变化
比如:一定质量的00C水变成00C冰,内能的变化?
一定质量的1000C水变成1000C水蒸汽,内能的变化?
关于内能的变化应该把热力学第一定律和内能与温度、体积和分子数的多少有关结合在一起。
一定质量的00C水变成00C冰,内能的变化?分析:内能减小,这是由于水变成冰会释放一些热量,内能减小。这儿可以不考虑做功这一因素,原因是对于固体和液体来说,分子间的距离都接近r0,势能的变化非常微小。
一定质量的1000C水变成1000C水蒸汽,内能的变化?分析:内能增加,这儿如果只从吸热的角度来分析,就欠妥当。因为由液体到气体,分子间的距离变大,要对外做功,如果再从热力学第一定律来考虑,就不易判断内能的变化。所以如果结合内能与温度、体积和分子数的多少有关,因为温度没有变化,所以分子的动能可认为相同,体积变大(由r0向外),分子势能变大,所以内能变大。
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