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2017年中考物理辅导:分子热运动

2017-01-19 16:47:52来源:网络关注度:
导读:分子热运动历史简述 我们生活在物质世界中,我们的周围充满着物质:水、空气、石头、金属、动物、植物等都是物质。而对于物质是怎样构成的,这一古老课题,很早就有过种种猜测,有的主张万物之源是“气”,有的主张万物之源是“火”。公元前 5 世纪墨子提出

分子热运动历史简述

我们生活在物质世界中,我们的周围充满着物质:水、空气、石头、金属、动物、植物等都是物质。而对于物质是怎样构成的,这一古老课题,很早就有过种种猜测,有的主张万物之源是“气”,有的主张万物之源是“火”。公元前 5 世纪墨子提出的物质的最小单位是“端”,公元前 4 世纪古希腊的德漠克利特认为宇宙万物,是由大小和质量不同的,不可入的,运动不息的原子组成。此后经过近2000年的探索,直到17世纪末,才科学地认识到物质是由分子组成的。

1、分子和分子运动

(1)物质是由分子组成的,分子是极小的微粒。如果把分子看做球形,它的直径约10-10米,这是一个极小的长度,不仅肉眼看不到,即使用现代的显微镜也看不清分子。由于分子极小,所以物体含分子数目大得惊人。通常情况下,1厘米3空气里大约有 2.7×1019个分子,如果人数数的速度能达到每秒数100亿个,要数完这个数,也得用80多年。

(2)构成物质的分子永不停息地运动着。由于分子太小,目前尚无法直接观察分子的行为,但我们可以从宏观的实验现象,来判断分子的行为。

演示实验:扩散现象(请同学们打开左边的动画进行学习)

扩散现象表明:一切物体的分子都在不停地做无规则的运动。只有分子不停地运动才能相互进入对方。同时也说明分子不是紧密地挤在一起,而是彼此间存有间隙。

2、分子间的作用力

固体、液体的分子都在不停地做无规则运动,且分子间又有间隙,为什么分子不会飞散开,反而聚合在一起呢?引导学生猜想,这可能是分子间存在着吸引力,这个猜想是否正确呢?需要我们用实验来证实。

演示实验:分子引力实验(请同学们打开左边的动画进行观察)

实验证实了我们关于分子引力的猜想。我们再进一步思考,又会发现新的矛盾:分子之间有间隙,分子之间又有引力,这两者是矛盾的,分子想互吸引最终应该相互靠紧,而不应该有间隙。既然分子间有间隙,物体应该很容易压缩,但事实却是固体、液体极难压缩。我们只有根据事实,深化我们的认识,事实表明我们对分子的认识还不够全面,还有没认识到的方面。

原来分子之间还存在斥力。分子之间既有引力,又有斥力,会不会两种力总是相互抵消呢?当然不会,只有在特定的距离r时,分子间的引力等于斥力,这个距离r就是通常的分子间隙的距离,大约是10-10米。当分子距离小于r时,斥力和引力都增大,但斥力增大得快,分子间表现为斥力。当分子间距离增大时,斥力和引力都减小,但斥力减小得更快、分子间表现为引力。当分子距离再增大,分子引力继续减小,当分子距离大于10r时,分子间的作用力将变得十分微弱,可以忽略了。

                                           

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