高教版（2021）通用類第一節(jié) 分子動理論完美版教學(xué)課件ppt

這是一份高教版（2021）通用類第一節(jié) 分子動理論完美版教學(xué)課件ppt，共32頁。PPT課件主要包含了主要內(nèi)容，分子動理論，氣體的壓強，熱力學(xué)能，柴油發(fā)動機的工作原理等內(nèi)容，歡迎下載使用。
你都能用哪些方法分辨兩杯水溫度的高低呢？
自古以來，人們就不斷地探索物質(zhì)組成的秘密。在公元前5～前4世紀(jì)上半葉，古希臘的德謨克利特就認(rèn)為世界是由無數(shù)微小的不可分割的粒子組成的，他把這種粒子叫做“原子”。并且認(rèn)為各種不同物質(zhì)具備各種不同的原子。古希臘的原子論，雖然是粗糙的、沒有經(jīng)過實驗證明的假說，但卻包含著以后發(fā)展起來的原子理論的萌芽。科學(xué)技術(shù)發(fā)展到今天，原子的存在早已被證實。而且原子也不是不可再分的。原子能夠結(jié)合成分子，分子是具有各種物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)的最小粒子。
一、物質(zhì)是由大量分子組成的
1．物質(zhì)的組成
上圖是由鐵原子排列成的“原子”
2．分子的大小
組成物質(zhì)的分子是很小的，不但肉眼不能直接看到它們，就是用光學(xué)顯微鏡也看不到它們，那么怎樣知道它們的大小呢？
一種粗略測分子大小的方法：把油滴滴到水面上，油在水面上散開，形成單分子油膜，如果把分子看成球形，單分子油膜的厚度就可以認(rèn)為等于油分子的直徑，事先測出油滴的體積，再測出油膜的面積，就可以算出油分子的直徑。測定結(jié)果表明，分子直徑的數(shù)量級是10–10 m。
3. 分子間存在著間隙
氣體很容易被壓縮；水和酒精混合后的體積小于原來的體積之和；高壓下的油透過鋼壁滲出，等等。這些事例
說明：無論是氣體、液體或固體，組成它們的分子之間是有間隙的。一般來說，分子之間的空隙在氣態(tài)時最大，液態(tài)時次之，固態(tài)時最小。
1827年英國植物學(xué)家布朗用顯微鏡觀察水中懸浮的花粉，發(fā)現(xiàn)這些花粉顆粒不停地做無規(guī)則的運動，這種運動后來就叫做布朗運動。不只是花粉，對于液體中各種不同的懸浮微粒，都可以觀察到布朗運動。
二、分子的熱運動
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如圖，是二個做布朗運動的小顆粒的運動路線，其中的每根折線都是一個小顆粒間隔30　s 所處位置的連線。可以看出，小顆粒的運動路線是無規(guī)則的。
從小顆粒的無規(guī)則運動可知，液體分子對小顆粒的撞擊是無規(guī)則的，所以布朗運動反映了分子永遠不停息地做無規(guī)則運動。
2. 分子的熱運動
在不同的溫度下觀察同一種微粒的布朗運動時發(fā)現(xiàn)，溫度愈高，布朗運動愈激烈。這說明分子的無規(guī)則運動與溫度有關(guān)，溫度愈高，分子運動愈激烈。所以，我們把大量分子的無規(guī)則運動叫做分子的熱運動。
三、分子間的相互作用力
1．分子引力　物體都是由分子組成的，而且分子間還有空隙。可是，要把固體的一部分跟另一部分分開卻是很困難的，這說明分子之間存在著吸引力，這種吸引力叫做分子引力。
2．分子斥力　雖然分子間存在空隙，但固體和液體都很難壓縮，這又說明分子間還有排斥力存在，阻止著它們相互靠攏。這種排斥力叫做分子斥力。
3．分子間力和分子距離的關(guān)系　分子間的引力F引 和斥力F斥 是同時存在的，實際表現(xiàn)出來的分子間力，是分子引力和斥力的合力。
當(dāng)分子間距離r = r0=10–10 m 時,F引 = F斥 ,分子處于平衡狀態(tài)。
當(dāng)分子間距離r < r0 時，F(xiàn)斥 > F引，分子間力表現(xiàn)為斥力。
當(dāng)分子間距離r > r0 時，F(xiàn)引 > F斥，分子間力表現(xiàn)為引力。?
　　注意：分子之間發(fā)生相互作用的距離很短，一般來說，當(dāng)分子間的距離超過分子直徑的10倍以上時，分子間的作用力就十分微弱，可以近似地認(rèn)為分子間力等于零。
物體是由大量分子組成的，分子間有空隙；分子永不停息地做無規(guī)則的熱運動；分子之間存在著相互作用的引力和斥力，這就是氣體動理論的基本觀點。
四、氣體動理論的基本觀點
攝氏溫標(biāo)是瑞典天文學(xué)家攝爾修斯創(chuàng)立的，單位是℃（攝氏度）。攝氏溫標(biāo)以冰水混合物的溫度和標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點溫度作為特征溫度，將這兩個溫度分別定義為 0 ℃和 100 ℃。攝氏溫度用符號 t 表示。
表示物體冷熱程度的物理量，稱為溫度。從微觀角度看，溫度反映了物體分子平均動能的大小。溫度數(shù)值的表示方法，稱為溫標(biāo)。常用的溫標(biāo)有：攝氏溫標(biāo)和熱力學(xué)溫標(biāo)（也叫絕對溫標(biāo)）。
熱力學(xué)溫度和攝氏溫度的數(shù)值關(guān)系為
表示熱力學(xué)溫標(biāo)是由英國物理學(xué)家開爾文創(chuàng)立的，單位是開爾文簡稱開（ K）。熱力學(xué)溫標(biāo)的單位大小與攝氏溫標(biāo)的大小相同。熱力學(xué)溫標(biāo)把宇宙最低溫度定義為 0 K，這個溫度稱為絕對零度。目前國際上公認(rèn)的絕對零度為－273.15 ℃，用符號 T 表示。
T = t + 273
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們對溫度計的要求也越來越高?？茖W(xué)家們發(fā)明了多種形式的新型溫度計。如在工業(yè)和科學(xué)研究中使用的電阻溫度計、半導(dǎo)體溫度計、熱電溫度計、光學(xué)高溫計、光度計等。
【應(yīng)用與拓展】 新型溫度計
回顧固體壓強、液體壓強的相關(guān)知識
思考雨中撐傘時所感受到的壓力和雨滴的大小及密集程度的關(guān)系。
單個分子的撞擊力很小，而且是不連續(xù)的，但大量分子對器壁的持續(xù)撞擊卻可以產(chǎn)生大而連續(xù)的壓力。氣體垂直作用在器壁單位面積上的壓力，稱為氣體的壓強。氣體在各個方向上產(chǎn)生的壓強都是相等的。
氣體分子之間有很大的空隙，則氣體分子間的相互作用力十分微弱，氣體分子可以自由地運動，常溫下大多數(shù)氣體分子的速率都可達到數(shù)百米每秒——相當(dāng)于子彈的速率。
壓強用 p 表示，壓強的國際單位制單位是 Pa（帕）。
氣體從微觀角度來看，氣體溫度升高時，分子的熱運動變得更加劇烈，分子撞擊器壁的力也變大，所以壓強增大。在炎熱的夏天，充足氣的自行車行駛在滾燙的路面上，有時會爆胎，原因是輪胎中氣體溫度升高，壓強增大所造成的。當(dāng)汽缸中的燃油燃燒時，使得汽缸內(nèi)氣體的溫度升高，壓強增大，從而推動活塞做功。
測量大氣壓的儀器稱為氣壓表。氣壓表的種類很多，氣象臺、實驗室常用的是如右圖所示的動槽式（福丁）氣壓表。
在一支長90 cm，上端封閉、下端開口的玻璃管，管中裝滿水銀。將開口端插入水銀槽中，水銀槽與大氣相通，玻璃管中的水銀柱的高度反映了大氣壓值。
【應(yīng)用與拓展】 壓力表
一、分子動能
1. 分子動能　構(gòu)成物體的分子都是做永不停息地?zé)o規(guī)則運動的，因而運動的分子所具有的動能叫做分子動能。
2. 分子平均動能　物體內(nèi)所有分子動能的平均值叫做分子的平均動能。
3. 溫度是物體分子熱運動平均動能的標(biāo)志 溫度越高,分子的熱運動越激烈，分子的平均動能就越大；反之，溫度越低，分子的熱運動越緩慢，分子的平均動能就越小。因此,從氣體動理論的觀點看來，溫度是物體分子熱運動平均動能的標(biāo)志。
二、分子勢能
在分子力作用范圍內(nèi)，分子具有由它們的相對位置決定的勢能，這種勢能叫做分子勢能。
2. 分子勢能的大小由物體的體積決定 對于確定的氣體，如果改變它的體積，分子間的距離就會改變，分子勢能也會隨之改變。
1. 分子勢能
三、物體的熱力學(xué)能
1. 定義　物體中所有分子的動能和勢能的總和，叫做物體的熱力學(xué)能。
2. 熱力學(xué)能與溫度和體積有關(guān) 由于分子的平均動能與溫度有關(guān)系，分子勢能與物體的體積有關(guān)系，因此物體的熱力學(xué)能與物體的溫度和體積有關(guān)。
3. 理想氣體 在常溫常壓下，氣體分子間的分子間距很大，分子間力很小。如果忽略了分子間力的作用，就可以不考慮氣體的分子勢能。這時，可以認(rèn)為氣體的熱力學(xué)能僅與溫度有關(guān)。這樣的氣體稱為理想氣體。
（1）物體的熱力學(xué)能和物體的機械能是兩種不同形式的能。
（2）任何物體都具有熱力學(xué)能，具有熱力學(xué)能的物體可以同時具有機械能或其他形式的能。
火力發(fā)電廠的工作原理
練 習(xí)