选修热学第讲分子动理论内能优秀课件

知识点 3 实验：用油膜法估测分子的大小 1.实验原理 利用油酸酒精溶液 在平静的水面上形 成单分子油膜，将 油酸分子看作球形， 测出一定体积油酸溶液在水面上形成的油膜面积，用 d V 计
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算出油膜的厚度，其中V为一滴油酸溶液中纯油酸的体积，S为 油膜面积，这个厚度就近似等于油酸分子的直径。
2.实验器材 盛水浅盘、滴管（或注射器）、试剂瓶、坐标纸、玻璃板、痱 子粉（或细石膏粉）、油酸酒精溶液、量筒、彩笔。 3.实验步骤 (1)取1 mL（1 cm3）的油酸溶于酒精中，制成200 mL的油酸酒 精溶液。 (2)往边长约为30～40 cm的浅盘中倒入约2 cm深的水，然后将 痱子粉（或细石膏粉）均匀地撒在水面上。
（3）相互关系：
①一个分子的质量：m0
M NA
Vm NA
。
②一个分子的体积：V0 占空间体积）
（3）分子力随分子间距离的变化图像如图所示。
知识点 2 温度是分子平均动能的标志、内能 Ⅰ 1.温度 一切达到_热__平__衡__的系统都具有相同的温度。 2.两种温标 摄氏温标和热力学温标。 关系：T=_t_+_2_7_3_._1_5_K。
3.分子的动能 （1）分子动能是_分__子__热__运__动__所具有的动能； （2）分子热运动的平均动能是所有分子热运动的动能的 平均值，_温__度__是分子热运动的平均动能的标志； （3）分子热运动的总动能是物体内所有分子热运动动能的 _总__和__。
上，用彩笔将油酸薄膜的形状画在玻璃板上。
(6)将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，算出油酸薄
膜的面积。
(7)据油酸酒精溶液的浓度，算出一滴溶液中纯油酸的体积V，
据一滴油酸的体积V和薄膜的面积S，算出油酸薄膜的厚度
d V ，即为油酸分子的直径。比较算出的分子直径，看其数
S
量级（单位为m）是否为10-10，若不是10-10需重做实验。
（7）内能相同的物体，它们的分子平均动能一定相同。( ) （8）用油膜法估测分子的大小时，痱子粉在水面上不均匀不 会影响实验结果。( )
分析：一般分子质量的数量级为10-26 kg，氢分子质量的数 量级为10-27 kg，（1）错；温度越高，布朗运动越激烈， （2）对；分子间斥力随分子间距离的增大而减小，（3）错； 由T=t+273 K，知（4）对；分子动能指的是由于分子做无规则 运动而具有的能，（5）错；当分子力表现为引力时，分子间 距增大时分子力做负功，分子势能增大，（6）对；内能相同 的物体，是指物体内所有分子的动能和分子势能的总和相同， 而它们的分子平均动能却不一定相同，（7）错；痱子粉在水 面上不均匀会影响油酸在水面上散开，对实验结果有影响， （8）错。
选修热学第讲分子 动理论内能
知识点 1 分子动理论的基本观点和实验 依据 阿伏伽德罗常数 Ⅰ
1.物体是由大量分子组成的 （1）分子很小： ①直径数量级为_1_0_-1_0_m。 ②质量数量级为_1_0_-_27_～__1_0_-_26_kg。 （2）分子数目特别大： 阿伏伽德罗常数NA=__6_._0_2_×__1_0_23 mol-1。
考点 1 微观量的估算
解题
技巧
【考点解读】
1.求解分子直径时的两种模型
（1）把分子看作球形， d 3 6 V 0 ；
（2）把分子看作小立方体, d 3 V0 。 对于气体，按上述思路算出的不是分子直径，而是气体分子间
的平均距离。
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。 （2）宏观量：物体的体积V、摩尔体积Vm，物体的质量m、摩 尔质量M、物体的密度ρ。
2.分子的热运动 （1）布朗运动： ①永不停息、_无__规__则__运动。 ②颗粒越小，运动越_明__显__。 ③温度越高，运动越_激__烈__。 ④运动轨迹不确定，只能用不同时刻的位置连线确定_微__粒__做 无规则运动。 ⑤不能直接观察分子的无规则运动，而是用悬浮的_固__体__小__颗__粒__ 的无规则运动来反映液体分子的无规则运动。 （2）热运动：物体分子永不停息地_无__规__则__运动，这种运动跟 温度_A_（A.有关 B.无关）。
(3)用滴管（或注射器）向量筒中滴入n滴配制好的油酸酒精溶
液，使这些溶液的体积恰好为1 mL，算出每滴油酸酒精溶液的
体积 V 0
1 n
mL。
(4)用滴管（或注射器）向水面上滴入一滴配制好的油酸酒精
溶液，油酸就在水面上慢慢散开，形成单分子油膜。
(5)待油酸薄膜形状稳定后，将一块较大的玻璃板盖在浅盘
【思考辨析】 （1）分子质量的数量级一定为10-26 kg。( ) （2）布朗运动的激烈程度与温度有关。( ) （3）分子间斥力随分子间距的增大而增大。( ) （4）-33 ℃=240 K。( ) （5）分子动能指的是由于分子定向移动具有的能。( ) （6）当分子力表现为引力时，分子势能随分子间距离的增大 而增大。( )
3.分子间的相互作用力 （1）引力和斥力同时存在，都随分子间距离的增大而_减__小__， 随分子间距离的减小而_增__大__，_斥__力__比引力变化更快。
（2）分子力的特点：
①r=r0时（r0的数量级为10-10 m），F引=F斥，分子力F=0； ②r<r0时，F引<F斥，分子力F表现为_斥__力__； ③r>r0时，F引>F斥，分子力F表现为_引__力__； ④r>10r0时，F引、F斥迅速减为零，分子力F=_0_。
4.分子的势能 （1）意义：由于分子间存在着引力和斥力，所以分子具有由 它们的_相__对__位__置__决定的能。 (2)分子势能的决定因素： 微观上——决定于_分__子__间__距__离__和分子排列情况; 宏观上——决定于_体__积__和状态。
5.物体的内能 （1）等于物体中所有分子的热运动_动__能__与_分__子__势__能__的总 和，是状态量。 （2）对于给定的物体，其内能大小由物体的_温__度__和_体__积__决 定。 （3）物体的内能与物体的位置高低、运动速度大小_B_ （A.有关 B.无关）。