【閱前提示】本篇出自『數(shù)理化自學(xué)叢書6677版』，此版叢書是“數(shù)理化自學(xué)叢書編委會”于1963-1966年陸續(xù)出版，并于1977年正式再版的基礎(chǔ)自學(xué)教材，本系列叢書共包含17本，層次大致相當(dāng)于如今的初高中水平，其最大特點就是可用于“自學(xué)”。當(dāng)然由于本書是大半個世紀(jì)前的教材，很多概念已經(jīng)與如今迥異，因此不建議零基礎(chǔ)學(xué)生直接拿來自學(xué)。不過這套叢書卻很適合像我這樣已接受過基礎(chǔ)教育但卻很不扎實的學(xué)酥重新自修以查漏補(bǔ)缺。另外，黑字是教材原文，彩字是我寫的注解。

【山話嵓語】『數(shù)理化自學(xué)叢書』其實還有新版，即80年代的改開版，改開版內(nèi)容較新而且還又增添了25本大學(xué)基礎(chǔ)自學(xué)內(nèi)容，直接搞出了一套從初中到大學(xué)的一條龍數(shù)理化自學(xué)教材大系列。不過我依然選擇6677版，首先是因為6677版保留了很多古早知識，讓我終于搞明白了和老工程師交流時遇到的奇特專業(yè)術(shù)語和計算模式的來由。另外就是6677版的版權(quán)風(fēng)險極小，即使出版社再版也只會再版80年代改開版。我認(rèn)為6677版不失為一套不錯的自學(xué)教材，不該被埋沒在故紙堆中，是故才打算利用業(yè)余時間，將『數(shù)理化自學(xué)叢書6677版』上傳成文字版。?

第一章分子運動論

§1-1物質(zhì)的結(jié)構(gòu)

【01】大約在2300年以前，就產(chǎn)生了一種學(xué)說，認(rèn)為一切物體都是由極小的微粒組成的，這些微粒在不斷地運動著和相互作用著。近代科學(xué)研究證實了這一學(xué)說，并且進(jìn)一步把它發(fā)展成為物理學(xué)中的一個重要理論——分子運動論。利用這種理論能夠說明很多物理現(xiàn)象和物質(zhì)的性質(zhì)，在這一章中，我們將初步介紹一下有關(guān)這一學(xué)說的基本知識。

【02】許多觀察和實驗的結(jié)果告訴我們，任何物體都可以分割成為極小的微粒。例如，倒在桌子上的一滴乙醚或香水，可以使人們在容積達(dá)數(shù)百立方米的房間里到處都能聞到它們的氣味，如果在屋子里放上幾塊樟腦，那么，在屋子里的人就能夠長時間地嗅到它的氣味。我們知道，只有物質(zhì)作用到人的嗅覺器官時，我們才能夠聞到它的氣味。在屋子里的任何地方都能夠嗅到某種物質(zhì)的氣味，這一點表明了在屋子里到處都有這種物質(zhì)存在。由于少量物質(zhì)的氣味能夠傳到很遠(yuǎn)的地方，因此證實了整個物體是可以分割成為極小的微粒的。

【03】任何物體都能夠分割成為極小微粒的這種性質(zhì)，叫做物質(zhì)的可分割性。在日常生活中，我們還能夠舉出許多例子來證實物質(zhì)的可分割性。

【04】例如，一塊糖可以分割成為許多碎粒，碎粒還可以搗成粉末，這些粉末仍然是甜的，這說明粉末里面仍具有糖的特性。堅硬的鋼鐵也可以銼成細(xì)微的碎屑，碎屑里面的每一個微粒都具有鋼鐵的特性。

【05】許多固體能夠溶解于水或其他液體中，這時它們就分成了很小的微粒。例如，把0.1毫克的紅色顏料溶解在1升的水里后，雖然在每一厘米的水中只含有萬分之一毫克的顏料，但這一點點顏料就能夠使水呈現(xiàn)出紅色。不僅固體可以分割成為很小的微粒，液體也是一樣，例如，把一小滴墨水滴入一杯水中，水就會全部被染上墨水的顏色。

【06】因此，我們可以得出結(jié)論：任何物質(zhì)，不論處于什么狀態(tài)（固態(tài)、液態(tài)或氣態(tài)），都可以分割成為極小的微粒。

【07】但是，進(jìn)一步研究上面這些現(xiàn)象后，就會很自然地產(chǎn)生這樣的問題：既然物質(zhì)可以分割成為極小的微粒，那么，這樣的分割是否可以無限制地進(jìn)行下去呢？

【08】為了向答這個問題，我們來做下面的實驗，把一小滴油滴到表面積很大的清潔水面上，這時油就在水面上逐漸地向四處擴(kuò)展開來，同時油層不斷地變薄。但是，在油還沒有布滿整個水面之前，就不再擴(kuò)展了；也就是說，雖然油還有擴(kuò)展的余地，但油層已不能進(jìn)一步變薄了。這個現(xiàn)象說明，油層在厚薄方向上已經(jīng)達(dá)到了分割的極限。這種分割的極限就叫做分子。

【09】分子是構(gòu)成物質(zhì)的、而且具有這種物質(zhì)特性的最小微粒。

【10】現(xiàn)代科學(xué)的研究結(jié)果告訴我們，一切物體——固體、液體和氣體都是由分子組成的。

【11】雖然采用一般機(jī)械方法不能把分子繼續(xù)進(jìn)行分割，但是，通過化學(xué)過程，卻可以把分子再行分割成為更小的微粒，這種微粒叫做原子。例如，食鹽的分子是由一個鈉原子和一個氯原子組成的；鹽酸的分子是由一個氫原子和一個氯原子組成的，水的分子是由兩個氫原子和一個氧原子組成的。原子是用通常的化學(xué)方法不能再行分割的最小的微粒。

【12】近代物理學(xué)揭露了原子內(nèi)部的復(fù)雜結(jié)構(gòu)，并且進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)原子原來是由更微小的基本粒子所組成的。關(guān)于這方面的問題，我們將在第四冊中進(jìn)行討論。

【13】從上面所講的內(nèi)容中，我們已經(jīng)初步看到物質(zhì)的結(jié)構(gòu)是非常復(fù)雜的。那么我們究竟怎樣來進(jìn)行研究呢？顯然，如果我們企圖在一開始就同時研究所有的問題，那么物質(zhì)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性就會難倒我們，使我們無從著手。但是，我們可以循序漸進(jìn)，由簡單到復(fù)雜，逐步地來了解物質(zhì)的結(jié)構(gòu)。我們先不考慮分子的結(jié)構(gòu)而來研究分子的運動和相互作用，以及由此而產(chǎn)生的熱現(xiàn)象；其次研究分子的結(jié)構(gòu)；最后再研究原子的結(jié)構(gòu)。在分子物理學(xué)和熱學(xué)的研究中，我們可以把分子當(dāng)做彈性小球來看待。

習(xí)題1-1

1、什么叫做物質(zhì)的可分割性？舉些例子來說明固體和液體的可分割性。

2、什么叫做分子？分子是不是構(gòu)成物質(zhì)的最小微粒？