高中物理·選修3-3·魯科版分子動(dòng)理論的基本觀點(diǎn)[目標(biāo)定位]

1.知道阿伏加德羅常數(shù)，會(huì)用這個(gè)常數(shù)進(jìn)行相關(guān)的計(jì)算或估算．2.知道布朗運(yùn)動(dòng)和熱運(yùn)動(dòng)的區(qū)別和聯(lián)系．3.記住分子力隨分子間距離變化的規(guī)律并會(huì)應(yīng)用于解決相關(guān)問題．一、阿伏加德羅常數(shù)

阿伏加德羅常數(shù)用

表示，通常取NA＝

，它把物質(zhì)的體積、質(zhì)量這些宏觀物理量與分子的大小、質(zhì)量這些微觀量聯(lián)系了起來．NA6.02×1023mol－1二、布朗運(yùn)動(dòng)和熱運(yùn)動(dòng)1．布朗運(yùn)動(dòng)

(1)定義：指的是

的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)．

(2)特點(diǎn)：

，無規(guī)則；微粒越

，溫度越

，布朗運(yùn)動(dòng)越

．2．熱運(yùn)動(dòng)

(1)定義：指的是

永不停息的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)．

(2)特點(diǎn)：熱運(yùn)動(dòng)與

有關(guān)，溫度越

，分子運(yùn)動(dòng)越

．懸浮在液體(或氣體)中的固體微粒永不停息小高顯著分子溫度高激烈三、分子間存在著相互的作用力1．物質(zhì)分子間存在間隙，分子間的

和

是同時(shí)存在的，實(shí)際表現(xiàn)出的分子力是

和

的合力．2．分子間的引力和斥力都隨分子間距離的增大而

，隨分子間距離的減小而

，但斥力比引力變化的

．引力斥力引力斥力減小增大快圖12．NA的橋梁和紐帶作用 阿伏加德羅常數(shù)是宏觀世界和微觀世界之間的一座橋梁．它把摩爾質(zhì)量Mmol、摩爾體積Vmol、物質(zhì)的質(zhì)量m、物質(zhì)的體積V、物質(zhì)的密度ρ等宏觀量，跟單個(gè)分子的質(zhì)量m0、單個(gè)分子的體積V0等微觀量聯(lián)系起來．【例1】

據(jù)統(tǒng)計(jì)“酒駕”是造成交通事故的主要原因之一，交警可以通過手持式酒精測(cè)試儀很方便地檢測(cè)出駕駛員呼出的氣體中的酒精含量，以此判斷司機(jī)是否飲用了含酒精的飲料．當(dāng)司機(jī)呼出的氣體中酒精含量達(dá)2.4×10－4g/L時(shí)，酒精測(cè)試儀開始報(bào)警．假設(shè)某司機(jī)呼出的氣體剛好使儀器報(bào)警，并假設(shè)成人一次呼出的氣體體積約為300mL，試求該司機(jī)一次呼出的氣體中含有酒精分子的個(gè)數(shù)(已知酒精分子量為46g·mol－1，NA＝6.02×1023mol－1)．答案9.42×1017個(gè)【例2】

某熱水袋容積為900mL時(shí)，請(qǐng)估算裝水量為80%時(shí)熱水袋中水分子的數(shù)目(阿伏加德羅常數(shù)NA＝6×1023mol－1)． 答案2.4×1025個(gè)二、布朗運(yùn)動(dòng)與熱運(yùn)動(dòng)內(nèi)容項(xiàng)目布朗運(yùn)動(dòng)熱運(yùn)動(dòng)不同點(diǎn)研究對(duì)象固體小顆粒(微粒)(大量)分子產(chǎn)生各個(gè)方向液體分子對(duì)微粒碰撞的不平衡大量分子無規(guī)則的運(yùn)動(dòng)相同點(diǎn)(1)永不停息的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)(2)運(yùn)動(dòng)的激烈程度都與溫度有關(guān)，溫度越高，運(yùn)動(dòng)越激烈聯(lián)系布朗運(yùn)動(dòng)的無規(guī)則性反映了液體(或氣體)分子運(yùn)動(dòng)的無規(guī)則性【例3】

關(guān)于布朗運(yùn)動(dòng)和分子熱運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是(

) A．分子的熱運(yùn)動(dòng)就是布朗運(yùn)動(dòng)

B．布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮在液體中的微粒的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，它反映液體分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)

C．溫度越高，懸浮微粒越大，布朗運(yùn)動(dòng)越激烈

D．物體的速度越大，內(nèi)部分子的熱運(yùn)動(dòng)越激烈答案B解析布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮顆粒的運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；懸浮微粒越小，布朗運(yùn)動(dòng)越激烈，故C錯(cuò)誤；宏觀物體的速度跟分子熱運(yùn)動(dòng)的平均速度無關(guān)，故D錯(cuò)誤，答案選B.借題發(fā)揮布朗運(yùn)動(dòng)與熱運(yùn)動(dòng)的研究對(duì)象不同，影響其激烈程度的因素及產(chǎn)生這些運(yùn)動(dòng)的原因也有所不同，熱運(yùn)動(dòng)與布朗運(yùn)動(dòng)在邏輯上是因果關(guān)系．三、分子間的相互作用力1．分子間同時(shí)存在著引力和斥力，它們的大小都跟分子間的距離有關(guān)．圖2中的兩條虛線分別表示分子間的引力和斥力隨距離變化的情形．實(shí)線表示引力和斥力的合力即實(shí)際表現(xiàn)出來的分子間的作用力隨距離變化的情形．圖22．當(dāng)分子間距離r<r0時(shí)，分子力表現(xiàn)為斥力．

當(dāng)分子間距離r>r0時(shí)，分子力表現(xiàn)為引力．

當(dāng)分子間距離r≥10r0(10－9m)時(shí)，分子引力、斥力都可認(rèn)為為零．【例4】

如圖3所示，為分子力隨分 子間距離變化圖象，甲分子固定 于坐標(biāo)原點(diǎn)O，乙分子從無窮遠(yuǎn)處 靜止釋放，在分子力的作用下靠近 甲．圖中b點(diǎn)是引力最大處，d點(diǎn)是 分子靠得最近處，則乙分子速度最大處可能是(

) A．a(chǎn)點(diǎn) B．b點(diǎn)

C．c點(diǎn) D．d點(diǎn) 答案C圖3解析a點(diǎn)和c點(diǎn)處分子間的作用力為零，乙分子的加速度為