第7章 分子动理论
【知识结构】
用油膜法估测分子直径：??=??/?? 物体由大量分子组成的 分子的大小 10?10?? 阿伏伽德罗常数????=6.02?1023mol?1 扩散现象 直接证明分子的热运动 意义：间接反映分子d热运动 布朗运动 原因：液体（气体）分子撞击悬浮于内的固体颗粒，撞击作用不平衡引起的 决定因素：温度越高，运动越剧烈；颗粒越小，运动越激烈 定义：物体内大量分子永不停息的做无规则运动 热运动 特点：永不停息；无规则；温度越高，运动越激烈 分子动理论 分子的热运动 分子动力理论 分子间的作用力 引力、斥力同时存在，分子力是指引力和斥力的合力 规律：??=??0,??引=??斥；????0,??引=??斥 一切达到热平衡的系统都具有相同的温度 热平衡定律：如果两个系统分别与第三个系统达到热平衡，那么这两个系统彼此之间也必定处于热平衡 热力学温度与摄氏温度：T=t+273.16K；绝对零度是低温的极限，永远达不到 分子动能：温度是分子热运动的平均动能的唯一标志 所有分子动能与分子势能的总和 分子势能 分子力做正功，分子势能减小；分子力做负功，分子势能增加；r=r0时，分子势能最小 决定因素：微观（分子间距离）；宏观（物体的体积） 决定因素：宏观上内能取决于物质的量、温度、体积 温度和温标 内能
【重点概念与方法梳理】
1.分子的动能、分子的势能、物体的内能 分子的动能 物体的分子不停地运由物体的分子的相对定义 动着，运动着的分子位置所决定的能 所具有的能 分子间存在的相互作分子永不停息地做无微观 规则运动 定的能 与分子数、温度、体宏观 量值 与温度有关 永远不等于0 与物体的体积有关 积有关 可能等于0 用于不等于0 用的引力和斥力所决存在作用力 分子热运动和分子间与势能的总和 物体中所有分子动能分子的势能 物体的内能 2.分子微观量的估算
（1）利用阿伏伽德罗常数计算 ①已知物质的摩尔质量M，借助于阿伏伽德罗常数，可以求得这种物质的分子质量m=M/???? ②已知物质的摩尔体积????????,借助阿伏伽德罗常数，可以计算出这种物质的一个分子所占体积?V=????????/????
??????
③若物体是固体或液体，可把分子视为紧密排列的球形分子，可估算分子直径d=√????
??
3
6??
④依据求得的一个分子占据的体积?V，可估算分子间距此时把每个分子占据的空间认为是一个小立方体模型，所以分子间距d=√???，这对气体、固体、液体均适用。 ⑤已知物质的体积和摩尔体积，求物质分子数，则?V=??????/???????? ⑥已知物质的质量m和摩尔质量M，求物质的分子数n，则n=??????
??
3
第八章 气体
【本章知识结构】
意义：气体分子平均动能的标志 温度T 温标：摄氏温标、热力学温标；T=t+273.16K 体积V 状态参量 气体分子体积等于容器的体积 意义：气体对器壁单位面积上的压力 产生：大量气体分子对器壁频繁碰撞d结果 压强P 决定因素：分子的平均动能、分子的密集程度 计算：连通器原理、平衡条件、牛二定律 气体 玻意耳定律 图像：等温线 ??1??1=??2??2 图像：等容线 ??1/??1=??2/??2 图像：等压线 ??1/??1=??2/??2 实验定律 查理定律 盖-吕萨克定律 理想气体：严格遵循气体实验定律、无分子势能。空气在温度不太低，压强不太大时可近视看作理想气体 理想气体状态方程 ????=??常量，??1??1/??1=??2??2/??2 ??气体热现象的微观意义 气体分子运动特点、压强d微观解释、气体压强实验的微观解释、统计规律及其应用
【重点概念和方法梳理】 1.三个实验定律 玻意耳定律 一定质量的气体，在温内容 度不变的情况下，压强与体积成反比 ??1??1=??2??2 查理定律 一定质量的气体，在体积强不变的情况下，其体不变的情况下，压强与热积与热力学温度成正力学温度成反比 比 表达式 ??1/??1=??2/??2 ??1/??1=??2/??2 盖-吕萨克定律 一定质量的气体，在压图像 一定质量的气体，温度保持不变时，分子的平均动能一定，在这种情微观解释 况下，体积减小时，分子的密集程度增大，气体的压强就增大 下，温度升高时，分子的平均动能增大，气体的压强就增大 积同时增大，使分子的密集程度减小，才能保持压强不变 一定质量的气体，体积保持不变时，分子的密集程度保持不变，在这种情况 一定质量的气体，温度升高时，分子的平均动能增大，只有气体的体 2.平衡状态下气体压强的计算方法 ①参考液片法：选取假想的液体薄片（自身重力不计）为研究对象，分析液片两侧受力情况，建立平衡方程，消去体积，得到液片两侧压强相等方程，求得气体压强 ②力平衡法：选与气体接触的液柱或活塞为研究对象进行受力分析，得到液柱或活塞的受力平衡方程，求得液体压强。
③等压面法：在连通器中，同一种液体（中间不间断）同一深度处压强相等。
3.气体实验定律、理想气体状态方程的应用方法
①选对象：根据题意，选出所研究的某一部分气体，这部分气体在状态变化过程中，其质量必须保持一定。
②找参量：找出作为研究对象的这部分气体发生状态变化前后的一组P、V、T数值或表达式，压强的确定往往是关键，常需要结合力学知识（如力平衡条件或牛顿运动定律）才能写出表达式。
③认过程：过程表示两个状态之间的一种变化方式，除题中条件已经直接指明外。在许多情况下，往往需要通过对研究对象跟周围环境的相互关系的分析中才能确定。认清变化过程是正确选用物理规律的前提。
④列方程：根据研究对象状态变化的具体方式，选用气态方程或某一实验定律，带入具体数值，最后分析讨论所得结果的合理性及其物理意义。
4.水银柱移动问题的分析方法
由于气体温度的变化而引起水银柱的移动，可以先假设水银柱两侧气体的体积不变，那么，由于温度的变化，必然会引起气体压强的变化，比较这两部分气体压强变化的大小，从而判断出水银柱移动的方向。 常采用的分析方法如下： ①公式法
取水银柱两侧的气体为研究对象，设两侧气体分别为A和B，假定这两部分气体的体积不变，对于A部分气体，由查理定律得????1=????2/????2,变形可得?????=
??1
??
?????????1
????1；同理，对于B部分气
体，?????=
?????????1
????1。再依据题中给定的条件判断水银柱的移动方向。
②图像法
假设水银柱两侧气体的体积不变，在P-T图像上做出这两部分气体的等容线，利用等容线求出与温度变化量?T所对应的压强变化量?P，依据两侧气体?P的大小关系判断水银柱的移动方向。
③极限推理法
如果在物理变化过程中，自变量的变化是连续的，且因变量随自变量的变化是单调的，那么，就可以将这一物理量变化过程合力地推到极限状态进行研究，这样就可以以极限状态为依据判断物理量的变化。
5.变质量问题的求解
变质量问题，都是通过研究对象的选取，使之转换为定质量问题。 问题 问题情境 解题思路 选择求内原有气体和即将打入的所有气体作为研究对向球、轮胎等容器①充气问题 中充气 气体的状态变化问题。 在从容器抽气的过程中，容器内气体的质量不断减小，属于变质量问题。分析时，将每次抽气过程中抽出的气②抽气问题 从容器中抽气 过程可看成是一定质量气体的等温膨胀过程。 将一个大容器里的③灌气问题 气体分装到多个小 容器中 看成是一个整体来作为研究对象。 分析时，可以把大容器中的气体和多个小容器中的气体体和剩余气体作为研究对象，则气体质量不变，故抽气象，把充气过程中的气体质量变化问题转换为一定质量
人教版高中物理选修 知识框图
