(
课件网) 第十章 从粒子到宇宙 10.2 分子动理论的初步知识 我们已经知道物质是由分子构成的。那么,物质中的分子是否会运动 如果物质中的分子会运动的话,其运动情况又与什么因素有关呢 分子与分子间有作用力吗 认识分子动理论 体会分子的运动 将香水瓶的盖子打开,很快就能闻到香味(图10-2-1)。 在一杯清水中滴入一滴红墨水,不一会儿,整杯水就变成了红色(图10-2-2)。 上面的两个实验现象能说明气体分子和液体分子在不停地__ _____着。 科学家还做过一个实验,将磨得很光滑的铅片和金片紧压在一起,在室温下放置5年,后来发现金片里渗有铅,铅片里也渗有金,相互渗透了约1mm深。 这个实验说明固体的分子也在不停地_____着。 运动 运动 你还能举出哪些事实说明分子是在运动的 说明分子运动的事实还有: 在花园闻到花香、在酒厂附近能闻到阵阵酒香等。 不同的物质互相接触时,都会发生彼此进入对方的现象。物理学上把这科现象叫做扩散(diffusion)。无论气体、液体或固体,都会发生扩散,且没有固定的规则,这一事实说明分子在做无规则的运动。 观察温度对分子运动的影响 如图 10-2-3 所示,在分别盛有冷水和热水的杯中各滴入一滴墨水,仔细观察所发生的现象,并对观察结果进行分析。 所观察到的实验现象:热水中的墨水比冷水中的墨水扩散得快。 大量实验表明: 物质中分子的运动情况与温度有关,温度越高,分子的无规则运动越剧烈。 物理学中,将大量分子的无规则运动叫做分子的热运动。 分子间有空隙 如图 10-2-4 所示,在一根长玻璃管中注入一半水,再缓缓地注满酒精用塞子塞住开口端,上下颠倒几次再竖起来。可以看到,玻璃管内的液面比原来的低,也就是说,水和酒精混合后总体积变小了。 这个实验直观地说明了分子间存在着空隙。 探究分子间的相互作用力 前面的活动告诉我们,物体内的分子在不停地运动着,分子间存在着空隙那么,为什么固体和液体内的分子不向四处散开,还能保持着一定的体积呢 我们用下面几个实验来探究这个问题。 1.实验操作如图 10-2-5 所示。 思考:棉线是怎么被拉过去的 是未碰到的一侧的肥皂液膜把棉线拉过去的。 2.取两块断面磨平、干净的铅柱,将它们压紧后,可以在它们的下面吊起一串钩码(图10-2-6)。 通过以上两个实验,我们认识到:分子间存在着_____力。 引 3.如图 10-2-7所示,先让注射器吸入适量的水,再用橡皮套将针管口封住。试着用力推活塞,能否把活塞压进去 这个实验告诉我们:水的体积很难压缩,这就间接说明了分子间同时存在着_____力。 斥 研究表明: 物质中的分子既相互吸引,又相互排斥。分子间的距离在一定范围内 (小于10-10m) 以排斥为主;在这个范围之外 (大于10-10m) 以吸引为主;若分子间的距离大到一定程度 (大于10-9m),分子间的相互作用会变得十分微弱,可以认为没有相互作用。 综上所述,物质是由大量分子构成的,分子间是有空隙的,分子在不停息地做无规则运动,分子间存在相互作用力。 这就是分子动理论 (kinetic theory) 的初步知识。 固、液、气三态中的分子 物质有固体、液体、气体三种形态。固体中分子之间的距离小,相互作用力很大,分子只能在一定的位置附近振动 (图10-2-8)。所以,固体既有一定的体积,又有一定的形状。 液体中分子之间的距离较小,相互作用力较大,以分子群的形态存在,分子可在某个位置附近振动,分子群却可以相互滑过 (图10-2-9)。所以,液体有一定的体积,但有流动性,其形状随容器形状而变化。 气体中分子间的距离很大,相互作用力很小,可以认为气体分子除相互碰撞或跟器壁碰撞以外,都不受其他力的作用。每一个分子几乎都可以自由运动,可以充满它能够达到的整个空间(图10 ... ...