物质的微观模型.pptVIP

 §1.5 物质的微观模型 前面是从宏观上来商量物质的性质的。 要从微观上商量物质的性质，必须先觉道物质的微观模型。 §1.5.1 物质由大数分子组成 物质由大数分子组成的观点说明宏观物体是不连续的。 例如:〔1〕气体易被压缩； 〔2〕水在40 000 atm 的压强下，体积减为原来的1/3； 〔3〕以20 000 atm 压缩钢筒中的油，油可透过筒壁渗出。 学习文档 这些现象说明气体、液体、固体都是不连续的，它们都由微粒构成，微粒间有间隙。 1 mol 物质中的分子数为 NA = 6.02×1023/mol , 1cm3 的水中含有 6.02×1023 /18 = 3.3×1022 个分子， 1?m3 的水中仍有3.3×1010个分子，接近目前世界总人口的5倍。 正因为分子数远非平常可比，就以“大数 〞以区别。 学习文档 〔一〕?分子〔或原子〕在不停的热运动中 物质不仅由大数分子组成，而且每个分子都在做杂乱无章的热运动。例如扩散与布朗运动。 §1.5.2 分子热运动的例证—— 扩散、布朗运动与涨落现象 〔1〕 扩散 抽除隔板后使标准状况下的氧气氮气混合： 1mol氧 1mol氮 氧氮混合气体 学习文档  ?? 扩散是分子热运动所致。 ? 固体中的扩散只有高温下才有明显效果。 因温度越高，分子热运动越剧烈，因而扩散分子越易挤入固体中的分子之间的间隙中,并且从一个间隙跳到邻近的另一个间隙中。 学习文档 工业中有很多应用固体扩散的例子 学习文档 (2) 布朗运动 这是每隔30秒布朗粒子所处的平面位置的点依次连接后得到的图,它并不是布朗粒子的运动轨迹。 学习文档 布朗运动为分子无规则运动的假设提供了十分有力的实验依据。 分子无规则运动的假设认为: 分子之间在做频繁的碰撞，每个分子运动方向和速率都在不断地改变。 任何时刻，在液体或气体内部各分子的运动速率有大有小，运动方向各种各样。 学习文档 按照分子无规运动的假设，液体〔或气体〕内无规运动的分子不断地从四面八方冲击悬浮的微粒。 通常情况下，冲击力平均值处处相等相互平衡，因而观察不到布朗运动。 学习文档 由于各方向冲击力的平均值的大小均是无规则的，因而微粒运动的方向及运动的距离也无规则。 温度越高，布朗运动越剧烈； 微粒越小，布朗运动越明显。 所以，布朗运动并非分子的运动，但它能间接反映出液体〔或气体〕内分子运动的涨落现象,从而证实其无规则性。 微粒足够小时，涨落现象明显,从各个方向冲击微粒的平均力互不平衡，微粒向冲击作用较弱的方向运动。 学习文档 〔二) 涨落现象 学习文档 §1.5.3 分子间的吸引力与排斥力 〔一〕吸引力和排斥力 1.??吸引力 〔1〕能说明分子间存在吸引力的现象: ①?汽化热； ② 锯断的铅柱加压可黏合； ③ 玻璃熔化可接合； ④ 胶水、浆糊的黏合作用； 〔2〕这些现象不仅说明分子间存在吸引力，而且③, ④还说明了:只有当分子质心相互接近到某一距离内，分子间相互吸引力才较显著。 学习文档 分子吸引力作用半径的存在:  很多物质的分子吸引力作用半径约为分子直径的2～4倍左右，超过这一距离，分子间相互作用力已很小，可予忽略。 只有当分子质心相互接近到某一距离内，分子间相互吸引力才较显著， 把这一距离称为--分子吸引力作用半径。 学习文档 2.??排斥力 〔1〕能说明排斥力的现象： ①固体、液体都很难压缩；为什么? ②气体分子经过碰撞而相互远离。为什么? 〔2〕排斥力作用半径: 只有两分子相互“接触〞、“挤压〞时才呈现出排斥力。 可简单认为排斥力作用半径就是两分子刚好“接触〞时两质心间的距离，对于同种分子，它就是分子的直径。 学习文档 因为吸引力出现在两分子相互别离时，故排斥力作用半径比吸引力半径小。 ?液体、固体受外力压缩到达平衡时，排斥力与外力平衡。 ?从液体、固体很难压缩这一点可说明排斥力随分子质心间距的减小而剧烈地增大。为什么? 学习文档 〔二) 分子力与分子热运动这一对矛盾 ?????分子间相互吸引力、排斥力有使分子聚在一起的趋势，但分子热运动却力图破坏这种趋向，使分子尽量相互散开。 在这一对矛盾中，温度、压强、体积等环境因素起了重要作用。 学习文档 气体分子由于受到容器的约束而使热运动范围受到限止。 随着气体密度增加，分子平均间距越来越小，分子间相互吸引力不能予以忽略且越来越大。 ?再将温度降低，分子热运动也渐趋缓慢，分子力与