中職物理人教版通用類1 分子動(dòng)理論優(yōu)秀ppt課件

這是一份中職物理人教版通用類1 分子動(dòng)理論優(yōu)秀ppt課件，共30頁。PPT課件主要包含了第一部分分子動(dòng)理論，分子動(dòng)理論的基本內(nèi)容，物質(zhì)由分子構(gòu)成，二數(shù)量級(jí)，熱運(yùn)動(dòng)，二熱運(yùn)動(dòng)，實(shí)驗(yàn)與觀察，圖3-3，物理與生活，摩擦焊接機(jī)等內(nèi)容，歡迎下載使用。
當(dāng)你不經(jīng)意地喝下一口水時(shí)，你已經(jīng)吞下了幾百億個(gè)水分子。分子雖小，但它是客觀存在的物質(zhì)實(shí)體。物質(zhì)是由分子構(gòu)成的，我們生活的物質(zhì)世界中被大量分子包圍著。
蔗糖能溶解在水里使整杯水變甜；香水從瓶口散發(fā)到空中；堆煤的墻角發(fā)現(xiàn)煤滲透到了墻壁上……這些都是分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的結(jié)果。
要把一根金屬棒拉斷，需要很大的拉力，這一現(xiàn)象表明分子間存在相互吸引力，當(dāng)用力去壓縮固體或者液體時(shí)，會(huì)感覺到分子斥力的存在。
物質(zhì)是由大量分子構(gòu)成的，大量分子永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，分子間存在相互作用力。這三個(gè)觀點(diǎn)構(gòu)成了分子動(dòng)理論的基本內(nèi)容，下面將運(yùn)用分子動(dòng)理論的思想來解釋一些宏觀熱現(xiàn)象。
(一)物質(zhì)由大量分子構(gòu)成分子實(shí)在太小，肉眼是無論如何都看不到的，普通的光學(xué)和電子顯微鏡也觀察不到分子。人們借助掃描隧道顯微鏡或者場(chǎng)離子顯微鏡放大分子上億倍可以“看’’到單個(gè)的分子。將分子看作球體的話，通過測(cè)量，一般分子的平均直徑見表3-1.
表3-1 分子的大小
從表3-1中看出不同物質(zhì)的分子大小是差不多的，或者說它們大小的數(shù)量級(jí)是相同的。數(shù)量級(jí)是用來粗略描述物體大小的數(shù)，一個(gè)數(shù)量級(jí)就是十倍的差異。 例如說兩個(gè)數(shù)相差三個(gè)數(shù)量級(jí)，也就是說一個(gè)數(shù)比另一個(gè)大一千倍。數(shù)量級(jí)通常用10-n或者10n來表示，當(dāng)一個(gè)物體的實(shí)際大小用科學(xué)計(jì)數(shù)法表示時(shí)，其指數(shù)部分就表示物體大小的數(shù)量級(jí)。事實(shí)上，不同的分子，大小不盡相同，一般知道分子大小的數(shù)量級(jí)已經(jīng)夠用了。
10-10 m是一個(gè)非常小的長(zhǎng)度單位，物理學(xué)上有一個(gè)專用的單位
（埃）表示該長(zhǎng)度單位。
（一）擴(kuò)散現(xiàn)象大量分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的物質(zhì)遷移現(xiàn)象叫做擴(kuò)散現(xiàn)象。物質(zhì)都是從濃度較高的地方往濃度較低的地方遷移，當(dāng)達(dá)到均勻后，擴(kuò)散現(xiàn)象不再發(fā)生。（二）擴(kuò)散現(xiàn)象的發(fā)生及影響因素?cái)U(kuò)散現(xiàn)象不僅在氣體和液體中發(fā)生，在互相接觸的固體之間也會(huì)發(fā)生，只是常溫下固體的擴(kuò)散進(jìn)行得很慢，不特意觀察很難察覺。高溫時(shí)固體聞的擴(kuò)散就比較明顯。在220℃的情況下，互相接觸的鉛和鋅，由于分子的擴(kuò)散經(jīng)過12 h可以形成0.3 mm厚的“中間層”。
在廚房里炒菜時(shí)，一會(huì)兒菜就咸了。用鹽腌菜，幾天后菜才變咸。原因是炒菜時(shí)溫度高，分子擴(kuò)散快。而腌菜時(shí)，溫度低，分子擴(kuò)散慢，所以要很長(zhǎng)時(shí)間才變咸。從這里可以看出，擴(kuò)散現(xiàn)象與溫度有關(guān)。也就是說，分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)與溫度有關(guān)。（三）擴(kuò)散現(xiàn)象的應(yīng)用制造半導(dǎo)體器件時(shí)，在真空、高溫條件下，用分子擴(kuò)散的方法可以往半導(dǎo)體材料中摻入一些其他元素來制造各種元件。
（一）觀察擴(kuò)散現(xiàn)象在一個(gè)充滿棕色的二氧化氮?dú)怏w的廣口瓶上倒扣一個(gè)空廣口瓶，如圖3-1所示。抽掉瓶間的玻璃板，過一段時(shí)間，可以發(fā)現(xiàn)，密度較大的二氧化氮?dú)怏w慢慢進(jìn)入上面的瓶子中，最后兩瓶中氣體的顏色變得均勻。這就是擴(kuò)散現(xiàn)象。
什么是熱運(yùn)動(dòng)：大量分子做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)才是熱運(yùn)動(dòng)。特別注意：（1）將一個(gè)容器抽成接近真空，使里面的空氣分子很稀少，里面的分子幾乎不會(huì)發(fā)生頻繁與激烈地碰撞，這樣的運(yùn)動(dòng)也不是熱運(yùn)動(dòng)。（2）將一個(gè)物體朝某一個(gè)方向移動(dòng)，物體內(nèi)部的每個(gè)分子都隨物體發(fā)生了運(yùn)動(dòng)，但它們的運(yùn)動(dòng)是有規(guī)則的所以不是熱運(yùn)動(dòng)，而是機(jī)械運(yùn)動(dòng)。
三、分子間的相互作用力
（一）分子間的相互作用力叫做分子力。（1）條件：分子間要發(fā)生相互作用要求分子間的距離很小。（2）什么是分子力：分子力是由于分子內(nèi)部復(fù)雜的帶電結(jié)構(gòu)而使分子之間存在的一種力，本質(zhì)上屬于電磁力。（3）注意：這個(gè)作用不是分子間的萬有引力，分子間的萬有引力對(duì)分子力而言微不足道。
（二）分子間相互作用的規(guī)律
（1）分子力是分子間相互作用的引力和斥力，分子間相互作用的引力和斥力任何時(shí)刻都是同時(shí)存在的，分子間的引力和斥力它們都隨著分子間的距離的變化而變化，其基本作用規(guī)律如圖3-2所示。
圖3—2 分子間的相互作用規(guī)律
r0的數(shù)量級(jí)是10-10 m，和一個(gè)分子的直徑的數(shù)量級(jí)相當(dāng)。
（2）分子間相互作用的規(guī)律
（1）分子間距離增大時(shí)，分子的引力和斥力都減??；分子間距離變小時(shí)，分子的引力和斥力都增大。（2）當(dāng)分子間的距離為r0時(shí)，分子的引力等于斥力，此時(shí)分子力為0。（注：分子力即分子引力和分子斥力的合力。）（3）當(dāng)分子間的距離大于r0時(shí)，引力大干斥力，分子力表現(xiàn)為引力；當(dāng)分子間的距離小于r0時(shí)，分子的斥力大于引力，分子力表現(xiàn)為斥力。（4）當(dāng)分子的距離很大時(shí)（一般大于10 r0 ）分子間的引力和斥力都變得十分微弱，可以不計(jì)。如氣體分子間就基本上不用考慮分子間的相互作用力，我們稱為自由分子。
把兩根鉛柱的端面刮平，然后使兩個(gè)面相對(duì)，壓緊并緊密接觸，使表面大量分子十分靠近，它們就可以連接在一起了，即使在下面吊一個(gè)重物，也不能把它們拉開，如圖3-3所示。這表明分子之間存在引力，兩個(gè)鉛柱是靠分子引力連接在一起的。
只有當(dāng)分子間的距離和r0可以相比時(shí)，分子力才能很好地表現(xiàn)出來，在制造光學(xué)儀器時(shí)，常常需要把兩塊透鏡進(jìn)行粘合，常用的方法是把兩個(gè)粘合面磨光，并處理得非常干凈，再施加一定壓力，就可以使其粘合在一起。這種粘合就是利用分子間的引力。 在現(xiàn)代焊接技術(shù)中，摩擦焊接、爆炸焊接都是利用分子引力。摩擦焊接是使焊件兩個(gè)接觸面高速地反向旋轉(zhuǎn)，同時(shí)加上很大壓力（約每平方厘米加1 kN的力），經(jīng)幾秒后就焊成一個(gè)整體（如圖3-4所示）。這種焊接能大大提高接觸面的美觀度，并提高產(chǎn)品的使用壽命。由于摩擦焊接涉及到技術(shù)和工件尺寸約束等因素，目前沒有大面積推廣。
圖3-4 摩擦焊接使銅鋁牢固粘在一起
1、當(dāng)用打氣筒打氣時(shí)，會(huì)發(fā)現(xiàn)氣體很難壓縮，請(qǐng)問這能不能說明分子間存在斥力？不能說明。 因?yàn)闅怏w分子間的距離太大，其分子引力和斥力 都幾乎不能起什么作用。 之所以在壓縮氣體時(shí)，會(huì)感覺到壓力增加，是因?yàn)椋?氣體對(duì)容器壁（這里只裝氣體的容器）的壓力，是由于氣體分子的熱運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的，即氣體分子總是在做無規(guī)則的運(yùn)動(dòng)，當(dāng)大量的氣體分子撞到容器壁上 就對(duì)容器壁有了壓力。 當(dāng)我們壓縮氣體時(shí)，氣體的濃度增加，單位面積上撞到容器壁的氣體分子也就變多了，所以，壓力增加了?！@不是由分子的斥力造成的。
2、試根據(jù)分子間相互作用規(guī)律討論“破鏡難圓’’是不是由于分子間存在斥力的緣故？不是。破了的鏡子不能重新結(jié)合是分子間距離太大。這時(shí)分子之間作用力幾乎為零 。
（一）氣體壓強(qiáng)下雨時(shí)，雨滴打在雨傘上使傘面受到?jīng)_力，單個(gè)雨滴對(duì)傘面的沖力是短暫和徽不足道的，但是大量密集的雨滴打在傘面上就對(duì)傘產(chǎn)生一個(gè)持續(xù)的均勻的壓力，如圖3-5所示，大量氣體分子頻繁地碰撞容器壁也能產(chǎn)生類似的效果，因此，氣體的壓強(qiáng)的微觀表述是：?jiǎn)挝幻娣e上大量氣體分子對(duì)容器壁的壓力就是氣體壓強(qiáng)。
（二）影響氣體壓強(qiáng)的因素
1、實(shí)驗(yàn)與觀察 用小鋼球類比成空氣分子模型，把裝有小鋼球的杯子拿到臺(tái)秤上方，將小鋼球均勻倒到臺(tái)秤上，電子秤的讀數(shù)會(huì)在某一數(shù)值附近變化，如圖3-6所示。這說明大量小鋼球撞擊秤盤，對(duì)秤盤產(chǎn)生了持續(xù)的、均勻的壓力，在一定時(shí)間內(nèi)，碰撞的小鋼球越多，對(duì)秤盤的壓力也越大。如果將杯子的高度增加,發(fā)現(xiàn)小鋼球落到秤盤上的速度也越大,臺(tái)秤的讀數(shù)也越大。
2、氣體壓強(qiáng)大小的影響因素
氣體壓強(qiáng)的大小與兩個(gè)因素有關(guān)，一個(gè)是氣體分子的平均速率，另一個(gè)是容器中分子的密度。
壓強(qiáng)用p表示。在國(guó)際單位制中，壓強(qiáng)的單位是Pa（帕斯卡，簡(jiǎn)稱帕）。其他常用單位還有atm（標(biāo)準(zhǔn)大氣壓）和mmHg（毫米汞柱）。在地球表面，760 mm高的水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)大小為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓強(qiáng)。這些單位的換算關(guān)系如下：1Pa=1 N/m2 1atm = 1.013×105 Pa1 mmHg = 133 Pa 1atm=760 mmHg
1、氣體的溫度宏觀上，溫度是表示物體冷熱程度的物理量。微觀上，溫度標(biāo)志著物體內(nèi)部分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的激烈程度，溫度越高，分子無規(guī)則的熱運(yùn)動(dòng)越激烈，溫度是分子平均動(dòng)能大小的標(biāo)志。溫度越高，分子的平均動(dòng)能就越大。但是對(duì)于單個(gè)分子而言，它的速度不能確定是否增大了，而只能用平均動(dòng)能來描述溫度升高后分子運(yùn)動(dòng)的激烈程度。
在日常生活中，用攝氏溫標(biāo)表示的溫度，叫做攝氏溫度，用t表示，單位是℃（攝氏度）。在國(guó)際單位制中，用熱力學(xué)溫標(biāo)表示溫度，叫熱力學(xué)溫度，用T表示，單位是K（開爾文）。熱力學(xué)溫度和攝氏溫度的關(guān)系為： T=(t+ 273.15)K 熱力學(xué)溫度和攝氏溫度的零點(diǎn)選擇不同，每一度的大小是相同的，即△T=△t，熱力學(xué)溫度的0K是一切物體低溫的極限，叫絕對(duì)零度，只能無限接近但不可達(dá)到。
1. nm （納米）是一個(gè)長(zhǎng)度單位，1 nm =10-9 m，則1 nm等于多少
2.將左邊的物理現(xiàn)象與右邊分子動(dòng)理論用線條連接起來。 向擴(kuò)散現(xiàn)象 分子間的引力物體不可能無限壓縮 分子間的斥力 固體有一定的形狀 分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)
3.下述現(xiàn)象中能說明分子在做熱運(yùn)動(dòng)的是( )。A.向一杯清水中滴入一滴紅墨水，不攪動(dòng)，過一段時(shí)間全杯水都變成紅色B.電扇吹風(fēng)C.河水流動(dòng)D.打開香水瓶塞可以聞到香味