分子動理論的初步知識為:常見的物質(zhì)是由大量分子或原子構(gòu)成的，物質(zhì)內(nèi)的分子在不停地做無規(guī)則熱運動，且分子之間存在著引力和斥力。利用分子動理論的觀點，可以解釋很多熱現(xiàn)象。

分子動理論簡介

一、物質(zhì)由大量的分子構(gòu)成

這里的分子是指構(gòu)成物質(zhì)的單元，即具有各種物理化學性質(zhì)的最小微粒，可以是原子、離子，也可以是分子。

1、分子的大小

物質(zhì)是由分子組成的，特點是多而且小。如果把分子看成球形的，那么一般分子的直徑只有百億分之幾米，也就是說，分子的直徑是以10-10m來量度的。由于分子很小，物體里含有的分子數(shù)通常是很多的，在通常情況下，1cm3的水里含有3.35×1022個水分子!

2、分子間存在間隙

為了更好地描述分子，我們在這里建立了一個理想化模型:把分子看成是小球，固體、液體被理想化地認為其組成分子是一個挨一個緊密排列的，每個分子的體積就是每個分子平均占有的空間，即分子體積=物體體積÷分子個數(shù)。氣體分子仍可視為小球，但分子間距離較大，不能看作一個挨一個緊密排列，所以氣體分子的體積遠小于每個分子平均占有的空間。以下三個實驗均可說明分子間存在問隙。

①氣體容易被壓縮，說明氣體分子間有間隙。

②水和酒精混合后的體積小于兩者原來的體積之和，說明液體分子間有間隙。

③用2×109Pa的壓強壓縮鋼筒中的油，發(fā)現(xiàn)油可以透過筒壁逸出，說明固體分子間有間隙。

二、分子的熱運動

不同的物質(zhì)在互相接觸時彼此進入對方的現(xiàn)象，叫作擴散現(xiàn)象打散現(xiàn)象可以發(fā)生在氣體之間，如在教室內(nèi)撒一些香水，隨后教室內(nèi)的各個角落都可以聞到;擴散現(xiàn)象可以發(fā)生在液體之間，如在清水中滴一滴紅墨水，稍后發(fā)現(xiàn)墨水會散開;擴散現(xiàn)象可以發(fā)生在固體之間，如把磨得很光滑的鉛片和金片緊壓在一起，過較長時間，可以看到它們互相滲透。

大量事實證明，一切物質(zhì)的分子都在不停地做無規(guī)則運動，這種無規(guī)則運動叫作分子的熱運動。分子的熱運動隨溫度的升高而加劇。

三、分子間的作用力

分子間同時存在著相互作用的引力和斥力，引力和斥力都隨分子間距離的增大而減小，隨分子間距離的減小而增大。但斥力比引力變化得快，實際表現(xiàn)出來的力是引力和斥力的合力。

如固體被壓縮時，斥力大于引力，作用力表現(xiàn)為斥力;被拉伸時，引力大于斥力，作用力表現(xiàn)為引力。所以固體不容易被壓縮和拉伸，具有一定的體積和形狀。氣體分子之間的距離相對較大，引力和斥力相對可以忽略不計，因此，氣體具有流動性，容易被壓縮。液體分子間的引力和斥力居于固體與氣體之間，這樣的結(jié)構(gòu)使得液體較難被壓縮，但具有流動性。沒有固定的形狀。

分子動理論三大要點

一、物質(zhì)構(gòu)成

1、物體是由大量分子組成的，組成宏觀物體的微觀分子很“小”(數(shù)量級為10-10m)，宏觀物體的微觀分子數(shù)量很“多”(任何1mol物質(zhì)都含有6.02×1023個分子)。

2、分子永不停息地在做無規(guī)則熱運動，分子熱運動跟溫度有關(guān)。

3、分子間存在著相互作用的分子力。

①分子間的引力F引與斥力F斥同時存在，表現(xiàn)出的分子力是它們的合力。

②分子間的引力F引與斥力F斥均隨分子間距r的增大而減小，但F斥隨間距r衰減得更快些。變化規(guī)律如上圖所示。

③分子間距存在著某一個值r0(數(shù)量級為10-10m)。

當r r0時，F(xiàn)引 F斥，分子力表現(xiàn)為引力;

當r=r0時，F(xiàn)引=F斥，分子力為0;

當r r0時，F(xiàn)引 F斥，分子力表現(xiàn)為斥力。

④當分子間距r 10r0時，分子間引力、斥力均可忽略。

⑤分子力的本質(zhì)是4種基本相互作用中的電磁相互作用。

二、物體的熱力學能

1、物體的熱力學能。物體所有分子熱運動的動能和與分子力相對應的分子勢能之和叫作物體的熱力學能。物體的熱力學能跟物體的溫度和體積都有關(guān)系。

2、分子平均動能。做熱運動的分子具有的動能叫分子動能。由于分子熱運動的無規(guī)則性，所以各個分子熱運動的動能不同，但所有分子熱運動的動能的平均值只與溫度相關(guān)，溫度是分子平均動能的標志，溫度相同，則分子熱運動的平均動能相同。

3、分子勢能。由分子間相對位置決定的勢能叫分子勢能。分子力做正功時分子勢能減小;分子力做負功時分子勢能增大。

4、改變熱力學能的2種方式：做功和熱傳遞。做功涉及熱力學能與其他能量間的轉(zhuǎn)化，而熱傳遞則只涉及熱力學能在不同物體間的轉(zhuǎn)移。

三、阿伏加德羅常數(shù)

1mol任何物質(zhì)都含6.02×1023個粒子，這個常數(shù)叫阿伏加德羅常數(shù)，用NA表示。阿伏加德羅常數(shù)是連接宏觀世界與微觀世界的“橋梁”。設(shè)物質(zhì)的宏觀量為:物質(zhì)體積V，摩爾體積Vm，物質(zhì)質(zhì)量m，摩爾質(zhì)量M，物質(zhì)密度ρ。設(shè)物質(zhì)的微觀量為:分子質(zhì)量m0，分子體積V0，分子數(shù)量n。

分子質(zhì)量m0=M/NA=ρVm/NA(普遍適用)。

分子體積V0=Vm/NA=M/ρNA(只適用固體和液體)。

分子數(shù)量關(guān)系n=mNA/M=ρVNA/ρVm=VNA/Vm。

分子動理論六大關(guān)系

1、布朗運動與分子熱運動的關(guān)系

布朗運動是指懸浮于液體(氣體)中的固體小顆粒所做的永不停息的無規(guī)則運動。布朗運動產(chǎn)生的原因是液體分子的撞擊不平衡所致。

正因為如此，布朗運動的特點恰好反映出液體分子運動的特點:布朗運動永不停息，表明分子運動永不停息;布朗運動的無規(guī)則性，表明分子運動的無規(guī)則性;布朗運動的劇烈程度隨溫度升高而加劇，表明分子運動的劇烈程度隨溫度升高而加劇，但布朗運動本身不是分子熱運動。

2、擴散運動和分子熱運動的關(guān)系

擴散運動是指相互接觸的物體互相進入對方的現(xiàn)象。實際上，擴散現(xiàn)象就是由于組成物質(zhì)的分子熱運動而產(chǎn)生的。物質(zhì)的溫度越高，擴散運動越迅速。

3、布朗運動與擴散運動的關(guān)系

擴散現(xiàn)象的本質(zhì)就是分子的熱運動，布朗運動的本質(zhì)不是分子的熱運動，但布朗運動能反映液體分子的熱運動。物質(zhì)的溫度越高，擴散運動越迅速。液體的溫度越高，微粒越小，布朗運動越劇烈。

4、分子動能與分子平均動能的關(guān)系

分子由于無規(guī)則的熱運動具有的能量叫分子動能，分子運動的速度時刻發(fā)生變化，則分子動能也時刻變化。組成物質(zhì)所有分子的動能的平均值叫分子的平均動能，分子的平均動能取決于物體的溫度。

5、機械能與熱力學能的關(guān)系

機械能與物體的整體的運動情況和物體的位置有關(guān)，熱力學能則與物體內(nèi)部分子的熱運動和分子間的相互作用情況有關(guān)。機械能與熱力學能是2種形式不同的能量，二者可以轉(zhuǎn)化。

6、熱量和熱力學能之間的關(guān)系

熱量是指熱傳遞過程中轉(zhuǎn)移的能量的多少。物體吸收或放出熱量的多少與物質(zhì)的種類、物體的質(zhì)量、溫度的變化有關(guān)。熱力學能是能量的一種形式，它是物體內(nèi)部所有分子無規(guī)則運動的動能與勢能的總和。

熱量反映了熱傳遞過程中，熱力學能轉(zhuǎn)移的數(shù)量：物體放出了多少熱量，熱力學能就減小多少;物體吸收了多少熱量，熱力學能就增加多少。

但熱力學能增減并不只與吸收或放出的熱量有關(guān)，做功也可以改變物體的熱力學能：對物體做功，物體的熱力學能會增加，對物體做了多少功，物體的熱力學能就會增加多少;物體對外做功，物體的熱力學能會減少，對外做功多少，物體的熱力學能就會減少多少。