（江苏专用）高考物理一轮复习 第12章 热学 第1节 分子动理论 内能教案-人教版高三全册物理教案.doc

第12章热学

第1节分子动理论内能

一、分子动理论
1．物体是由大量分子组成的
(1)分子的大小
①分子的直径(视为球模型)：数量级为10－10m；
②分子的质量：数量级为10－26kg。
(2)阿伏加德罗常数
①1mol的任何物质都含有相同的粒子数。通常取NA＝6.02×1023mol－1；
②阿伏加德罗常数是联系宏观物理量和微观物理量的桥梁。
2．分子永不停息地做无规则运动
(1)扩散现象
①定义：不同物质能够彼此进入对方的现象；
②实质：扩散现象并不是外界作用引起的，也不是化学反应的结果，而是由分子的无规则运动产生的物质迁移现象，温度越高，扩散现象越明显。
(2)布朗运动
①定义：悬浮在液体中的小颗粒的永不停息地无规则运动；
②实质：布朗运动反映了液体分子的无规则运动；
③特点：颗粒越小，运动越明显；温度越高，运动越剧烈。
(3)热运动
①分子永不停息地做无规则运动叫作热运动；
②特点：分子的无规则运动和温度有关，温度越高，分子运动越剧烈。
3．分子间同时存在引力和斥力
(1)物质分子间存在空隙，分子间的引力和斥力是同时存在的，实际表现出的分子力是引力和斥力的合力。
(2)分子力随分子间距离变化的关系：分子间的引力和斥力都随分子间距离的增大而减小，随分子间距离的减小而增大，但斥力比引力变化得快。
(3)分子力与分子间距离的关系图线

由分子间的作用力与分子间距离关系图线(如图所示)可知：
①当r＝r0时，F引＝F斥，分子力为零；
②当r＞r0时，F引＞F斥，分子力表现为引力；
③当r＜r0时，F引＜F斥，分子力表现为斥力；
④当分子间距离大于10r0(约为10－9m)时，分子力很弱，可以忽略不计。
二、温度和内能
1．温度
一切达到热平衡的系统都具有相同的温度。
2．两种温标
摄氏温标和热力学温标。关系：T＝t＋273.15K。
3．分子的动能
(1)分子动能是分子热运动所具有的动能。
(2)分子热运动的平均动能是所有分子热运动动能的平均值，温度是分子热运动的平均动能的标志。
(3)分子热运动的总动能是物体内所有分子热运动动能的总和。
4．分子的势能
(1)意义：由于分子间存在着引力和斥力，所以分子具有由它们的相对位置决定的能。
(2)分子势能的决定因素
①微观上：决定于分子间距离和分子排列情况；
②宏观上：决定于体积和状态。
5．物体的内能
(1)概念理解：物体中所有分子热运动的动能和分子势能的总和，是状态量。
(2)决定因素：对于给定的物体，其内能大小由物体的温度和体积决定，即由物体内部状态决定。
(3)影响因素：物体的内能与物体的位置高低、运动速度大小无关。
(4)改变物体内能的两种方式：做功和热传递。

1．思考辨析(正确的画“√”，错误的画“×”)
(1)布朗运动是液体分子的无规则运动。 (×)
(2)分子间的引力和斥力都随分子间距的增大而增大。 (×)
(3)－33℃≈240K。 (√)
(4)当分子力表现为引力时，分子势能随分子间距离的增大而增大。
(√)
(5)悬浮微粒做布朗运动，是液体分子的无规则运动撞击造成的。
(√)
(6)气体的温度越高，每个气体分子的动能越大。 (×)
(7)公式d＝eq\f(V,S)中的“V”是纯油酸的体积。 (√)
2．(教科版选修3－3P39T2改编)对内能的理解，下列说法正确的是()
A．系统的内能是由系统的状态决定的
B．温度高的系统比温度低的系统的内能大
C．不计分子之间的分子势能，质量和温度相同的氢气和氧气具有相同的内能
D．做功可以改变系统的内能，但是单纯地对系统传热不能改变系统的内能
A[系统的内能是一个只依赖于系统自身状态的物理量，所以是由系统的状态决定的，A正确；系统的内能与温度、体积、物质的多少等因素都有关系，B错误；质量和温度相同的氢气和氧气的平均动能相同，但它们的物质的量不同，内能不同，C错误；做功和热传递都可以改变系统的内能，D错误。]
3.(多选)用显微镜观察水中的花粉，追踪某一个花粉颗粒，每隔10s记下它的位置，得到了a、b、c、d、e、f、g等点，再用直线依次连接这些点，如图所示，则下列说法中正确的是()

A．连接这些点的折线就是这一花粉颗粒运动的径迹
B．花粉颗粒的运动是水分子无规则运动的反映
C．在这六段时间内花粉颗粒运动的平均速度大小相等
D．从a点计时，经36s，花粉颗粒可能不在de连线上
E．从a点计时，经36s，花粉颗粒可能在de连线上，但不一定在d、e连线的中点
BDE[根据题意，每隔10s把观察到的花粉颗粒的位置记录下来，然后用直线把这些位置依次连接成折线，故此图象是每隔10s花粉颗粒的位置，而不是花粉颗粒的运动轨迹，故A错误；由图线的杂乱无章说明花粉颗粒做无规则运动，故B正确；在这六段时间内花粉