分子动理论
一、分子动理论
1．物体是由大量分子组成的
⑴ 用油膜法估测分子的大小
把很小一滴油酸滴在水面上，水面上会形成一块油酸薄膜，薄膜是由单层油酸分子组成的。在估算时我们忽略油酸分子的形状，把它简化为球形。测出一滴液体中油酸所占的体积V，
d?VS。
油膜的面积S，就能估算出油酸的分子直径
① 首先，配置一定浓度的油酸酒精溶液，例如可以向1mL油酸中加酒精，直至总量达到
500mL。用注射器吸取这样的油酸溶液，把它一滴一滴地滴入小量筒中，记下液滴的总滴
数和它们的总体积，这样便知道1滴溶液的体积了。例如，100滴溶液的体积是1mL，1滴
?2的体积就是10mL。根据这些数据就可以计算出一滴溶液中所含纯油酸的体积。例如，上
?5述数据中，1滴溶液含油酸2?10mL。如果把1滴这样的溶液滴在水面，溶液中的酒精将
溶于水并很快挥发，液面上的油膜便是纯油酸形成的。
② 先在浅盘里倒入约2cm深的水，然后将痱子粉或细石膏粉均匀地洒在水面上。用注射器往水面上滴1滴油酸酒精溶液，油酸立即在水面散开，形成一块薄膜。薄膜上没有痱子粉，可以清楚地看出它的轮廓。待油酸薄膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上描下油酸膜的形状。将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，计算轮廓范围内的正方形个数，不足半个的舍去，多于半个的算一个。把正方形的个数乘以单个正方形的面积就得到油膜的面积。
⑵ 分子的大小：除了一些有机物质的大分子外，多数分子尺寸的数量级为10⑶ 阿伏加德罗常数：
?10m。
我们在化学课中学过，1mol的任何物质都含有相同的粒子数，这个数量可以用阿伏加德罗
23?1常数来表示。1986年用X射线测得的阿伏加德罗常数是NA?6.02?10mol。
典例精讲
【例1.1】（2019?浦东新区学业考试）在“用单分子油膜估测分子大小”实验中，若一滴油酸酒精溶液中油酸所占体积为V，在水面上形成的单分子油膜面积为S，则估算出油酸分子的直径为（ ） A． ????
B．
??
??
C．√?? D．3 √??????
3
1【分析】根据题意可先求得1滴酒精油酸溶液的体积，从而根据d=可求解即可。 【解答】解：1滴酒精油酸溶液的油酸所占的体积V，在水面上形成的单分子油膜面积为S，所以油酸分子直径为：d=??，故ACD错误，B正确； 故选：B。
【例1.2】（2019春?徐州期末）某气体的摩尔质量是M，标准状态下的摩尔体积为V，阿伏加德罗常数为NA，下列叙述中正确的是（ ） A．该气体每个分子的质量为??
??
??
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B．该气体单位体积内的分子数为?? ??
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C．该气体在标准状态下的密度为
????????
??
D．在标准状态下每个气体分子的体积为?? ??
【分析】密度等于摩尔质量除以摩尔体积，摩尔数等于质量与摩尔质量之比。阿伏加德罗常数NA个原子的质量之和等于摩尔质量。
【解答】解：A、每个气体分子的质量为摩尔质量与阿伏伽德罗常数的比值，即 正确。
B、分子数密度等于物质的量乘以阿伏伽德罗常数再除以标准状态的体积V，即 错误。
C、摩尔质量除以摩尔体积等于密度，该气体在标准状态下的密度为 ??．故C错误。
??
????????????
，故A
，故B
D、由于分子间距的存在，每个气体分子的体积远小于 ??，故D错误。
??
??
故选：A。
【例1.3】（2019春?武邑县校级期末）下列说法中不正确的有（ ） A．已知水的摩尔质量和水分子的质量，就可以计算出阿伏加德罗常数 B．布朗运动说明分子在永不停息地做无规则运动
C．两个分子间由很远（r＞10﹣9m）距离就小到很难再靠近，分子间作用力先减小后增大
D．露珠呈球状是由于液体表面张力的作用
【分析】解答本题需掌握：摩尔质量＝分子质量×阿伏加德罗常数；布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动；分子力做功等于分子势能的减小量；液体表面存在张力。 【解答】解：A、已知水的摩尔质量和水分子的质量，根据摩尔质量除以水分子的质量得到阿伏加德罗常数，故A正确；
B、布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动，说明液体分子在永不停息地做无规则运动，故B正确；
C、两个分子间由很远（r＞10﹣9m）距离减小到很难再靠近的过程中，分子间作用力先增大再减小，到达平衡距离为零，此后再增大；故C错误；
D、液体表面存在张力，露珠呈球状是由于液体表面张力的作用，故D正确； 本题选择不正确的 故选：C。
【例1.4】（2019春?滨州月考）下列判断正确的是（ ）
A．可以用气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数估算出每个气体分子的体积 B．叶面上的小露珠呈球形是由于露珠不受重力的作用 C．不具有规则几何形状的物体可能也是晶体
D．布朗运动是指在显微镜下观察到的液体分子的无规则运动
【分析】气体分子的体积和分子所占的体积不同，气体分子间距离较大，不能用摩尔体积和阿伏伽德罗常数估算出每个气体分子的体积；明确晶体的性质，知道单晶体不具有规则的外形；明确布朗运动的性质，知道布朗运动是固体小颗粒的运动，它是分子热运动的反映。 【解答】解：A、由于气体分子的体积和分子所占的体积不同，所以不能由1摩尔气体的摩尔体积和每个分子的体积估算出阿伏伽德罗常数，故A错误；
B、叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用，故B错误；
C、晶体分为单晶体和非晶体，非晶体没有规则的几何形状，单晶体也没有规则的几何形状，故C正确；
D、布朗运动是在显微镜中看到的固体小颗粒的运动，它间接反映了液体分子的无规则运动，故D错误； 故选：C。
2．分子永不停息地做无规则热运动
物体里的分子永不停息地做无规则运动，这种运动跟温度有关，所以通常把分子的这种运动叫做热运动。 ⑴ 扩散现象
从实验和生活现象中我们都会发现，不同物质能够彼此进入对方，物理学把这类现象叫做扩散。 ⑵ 布朗运动
19世纪初，一些人观察到，悬浮在液体中的小颗粒总在不停的运动。1827年，英国植物学家布朗首先在显微镜下研究了这种运动。下面我们来做类似的实验。
把墨汁用水稀释后取出一滴放在高倍显微镜下观察，可以看到悬浮在液体中的小碳粒在不停地做无规则运动，追踪一个小碳粒的运动，每隔30s把碳粒的位置记录下来，然后用直线把这些位置按时间顺序依次连接起来，就得到类似右下图所示的微粒运动的位置连线。可以看出，微粒的运动是无规则的。实际上，就是在短短的30s内，微粒的运动也是极不规则的。
布朗运动是怎样产生的呢？
在显微镜下看起来连成一片的液体，实际上是由许多分子组成的。液体分子不停地做无规则运动，不断地撞击微粒。如图为一颗微粒受到周围液体分子撞击的情景。悬浮微粒足够小时，来自各个方向的液体分子撞击作用的不平衡性便表现出来了。在某一瞬间，微粒在某个方向受到的撞击作用较强；在下一瞬间，微粒受到另一个方向的撞击作用较强，这样，就引起了微粒的无规则运动。
典例精讲
【例2.1】（2019春?博罗县校级月考）关于热力学基础，下列说法正确的是（ ） A．空中的小雨滴呈球形是水的表面张力作用的结果 B．布朗运动是气体或液体分子的运动
C．扩散现象在气体、液体中能发生，但在固体中不能发生
D．某气体的摩尔体积为V，每个分子的体积为V0，则阿伏加德罗常数可表示为NA=?? 0
??
【分析】空中的小雨滴呈球形是水的表面张力作用的结果；扩散现象在任何物质中都能发生；根据阿伏伽德罗常数的意义进行计算。
【解答】解：A、空中的小雨滴呈球形是水的表面张力作用的结果，故A正确；
B、悬浮在液体或气体中的固体小颗粒的永不停息地做无规则运动，不是分子的运动，故B错误；
C、扩散现象在气体、液体中能发生，在固体中也能发生，故C错误；
D、气体分子之间的距离远大于分子的大小，所以阿伏加德罗常数不能用NA=??表示，故D
0
??
错误。 故选：A。
高中物理全套讲义选修3-3 第1讲 分子动理论(简单版) 教师版讲义
