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1、第十三章 内能,13.1 分子热运动13.2 内能,13.1 分子热运动,要点一、物质的构成 常见的物质是由极其微小的粒子分子、原子构成的。 要点诠释： 分子、原子的体积很小，用肉眼和光学显微镜都分辨不出它们。不过，电子显微镜可以观察到分子、原子。 人们通常以10-10m为单位来度量分子。,例1 1g蔗糖含有1.81021个分子。把1g蔗糖放到蓄水1010m3的大水库中，如果蔗糖分子均匀分布到整个水库中，则每立方厘米的水中含有多少个蔗糖分子？解： 1.81021个1010m3=1016cm3, 1016cm3 =1.8105个/cm3即每立方厘米的水中含有1.8105个蔗糖分子。,例2 专家称
2、感染病人咳嗽所产生的有大量病毒的飞沫，会使1m范围内的其他人吸入而被感染，所以与感染病人近距离接触须戴口罩。一粒飞沫的直径约为110-6m510-6m,由此可判断飞沫 分子。（选填“是”或“不是”）,不是,要点二、分子热运动 （重点）,1.探究：分子的无规则运动结论：一切物质的分子都在不停地做无规则运动。,2.扩散现象（1）定义：不同的物质在互相接触时彼此进入对方的现象，叫扩散。扩散现象是由于分子不停地运动形成的，并不是在宏观力作用下发生的，分子的运动是分子自身具有的特性，与外界的作用无关。 （2）扩散现象表明：一切物质的分子都在不停地做无规则运动。分子之间有间隙。,（3）对于扩散现象，可以从
3、以下三个方面理解知识扩展：气体分子的无规则运动最剧烈，固体分子的无规则运动最不剧烈，液体分子无规则运动的剧烈程度在气体和固体之间。,例3 下列各种现象中，属于扩散现象的是（ ）A.空气流动形成风B.打扫室内卫生时，可以看到灰尘在空中飞舞C.冬天雪花飞舞D.将几粒粗盐放入盛有水的杯子中，过一段时间整杯水都变咸了,D,注意：能用肉眼看到的物体或微粒，无论多小都不是分子，它们在外力作用下的运动，属于机械运动。分子直接用肉眼是看不到的，它们的运动是自发的，而且是无规则、永不停息的，属于微观粒子的运动。,例4 5月31日是“世界无烟日”，很多公共场所贴了如图所示的标志，这主要是考虑到空气不流通的房间里，
4、只要有一个人吸烟，整个房间就会充满烟味，这是因为（ ）A.物质是由分子组成的B.分字数目多C.分子很小D.分子在不停地运动,D,3.分子运动的快慢与温度有关（分子的热运动）（1）实验探究：分子运动快慢与温度的关系探究归纳：分子运动的快慢与温度有关，温度越高，分子运动越剧烈。,注意：任何温度下，构成物质的分子都在永不停息地做无规则运动，仅是运动速度不同而已。不能错认为0以下的物质分子不会运动。（2）热运动：一切物质的分子都在不停地做无规则运动，由于分子的运动跟温度有关，所以这种无规则运动叫做分子的热运动。温度越高，热运动越剧烈。,（3）宏观物体的机械运动与分子的热运动的比较,例5 甲、乙两个相同
5、的透明玻璃水杯，盛有质量相同、温度不同的纯净水，其中一杯是80的热水，另一杯是5的冷水，它们静静地放置在水平桌面上。同时向两个水杯中滴入一滴碳素墨水，过几分钟后观察到的现象如图（1）甲、乙两个水杯中，盛有热水的是 ；（2）该实验说明分子热运动的剧烈程度与 有关。,乙,温度,例6 在栀子花开的时候，校园里到处都能闻到栀子花的清香，这是一种扩散现象。以下分析错误的是（ ）A.扩散现象只发生在气体、液体之间B.扩散现象说明分子在不停地做无规则运动C.温度越高时扩散现象越剧烈D.扩散现象说明分子间存在着间隙,A,4. 物质的分子之间存在间隙如果把分子设想成一个球形，这些球状分子若紧密排在一起，分子也就
6、进入不了对方。正是由于分子间存在间隙，水和酒精混合后总体积变小了。,要点三、分子间的作用力 （难点）,1、分子之间存在斥力：当固体被压缩时，分子间的距离变小，作用力表现为斥力。2、分子之间存在引力：当固体被拉伸时，分子间的距离变大，作用力表现为引力。,3、分子动理论的基本观点：（1）常见物质是由大量的分子、原子构成的；（2）物质内的分子在不停地做热运动；（3）分子之间存在引力和斥力。,例7 用分子的观点对下列现象的解释不正确的是（ ）A.氧气被压缩装入钢瓶分子间有间隙B.破碎的玻璃无法复原分子间存在斥力C.闻到路边怡人的花香分子不停地运动D.两块表面平滑的铅块紧压后会结合起来分子间存在引力,B
7、,要点一 、内能 （重点）,1.用类比的方法探究物体的内能探究归纳：（1）分子动能：分子在不停地做无规则的运动，同一切运动的物体一样，运动的分子也具有动能。分子由于运动而具有的能叫分子动能。物体温度越高，分子运动得越快，它们的动能越大。,（2）分子势能：由于分子之间具有一定的距离，也具有一定的作用力，因而分子具有势能，称为分子势能。（3）物体的内能：构成物体的所有分子，其热运动的动能与分子势能的总和，叫做物体的内能。单位：焦耳（J），各种形式能量的单位都是焦耳。,2.从四个方面理解物体的内能（1）内能是指物体的内能，不是分子的内能，更不能说是个别分子和少数分子所具有的能量，而是物体内部所有分子
8、共同具有的分子动能和分子势能的总和，所以，单纯考虑一个分子的分子动能和分子势能是没有现实意义的。,（2）一切物质在任何情况下都具有内能。（3）内能具有不可测量性，即不能准确知道一个物体的内能的具体数值。（4）物体的内能可以发生变化，当物体的内能发生变化时，物体的表现方式有温度改变和物态改变两种。,3.物体内能与温度的关系一个物体在物态不变时，温度越高，它的内能就越大；温度越低，内能越小。物体温度降低时，内能会减小；温度升高时，内能会增大。当物体的物态改变时，尽管温度不变，物体的内能也会改变。如晶体在熔化时，分子动能不变，但物体由固态变为液态时分子间距离变大，分子势能变大，物体内能增大；晶体在凝
9、固时，分子动能不变，分子势能变小，物体内能减小。,4.影响物体内能大小的因素,例1 下列说法中正确的是（ ）A.温度为0的物体没有内能B.温度高的物体内能一定大C.物体的内能增加，它的温度一定升高D.物体的温度升高，它的内能就增加,D,要点二、物体内能的改变（难点）,通过做功和热传递这两种方法都可以改变物体的内能。,1.热传递改变物体的内能（1）现象探究：热传递可以改变物体的内能探究归纳：在上面的热传递过程中，低温物体温度升高，内能增加，高温物体温度降低，内能减少。,（2）热传递的理解,2.做功改变物体的内能实验探究：甲图所示，在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉，把活塞迅速向下压，观察发
10、生的现象。乙图所示，拿一个大口的厚玻璃瓶，瓶内装入少量的水，用塞子塞紧瓶口，由于水的蒸发而使水上方的空气中产生了水蒸气，通过塞子上孔往瓶里打气，观察当塞子从瓶口跳起时容器中发生了什么现象。,实验现象：把活塞迅速向下压，可以看到硝化棉燃烧起来。当塞子跳起来时，可以看到容器中出现了雾。交流与论证：当活塞迅速向下压时，玻璃筒内的空气被压缩，活塞对筒内的空气做功，从而使筒内空气的温度升高，内能增加，当温宿升高到硝化棉的着火点时，硝化棉开始迅速地燃烧。,雾是由水蒸气液化形成的，使气体液化的方式有两种，一是压缩体积，二是降低温度。因为瓶塞跳起时，瓶内才出现了雾，故不能断定为压缩气体使气体液化，则只能是温度
11、降低所致。瓶内的空气膨胀推动塞子做功时，内能减少，温度降低，使水蒸气液化为小水滴，形成了雾。得出结论：做功可以改变物体的内能，对物体做功，物体的内能会增加；物体对外界做功，物体的内能会减少。,3.热传递和做功的区别,4.做功和热传递在改变物体内能上是等效的 改变物体内能的途径有两个：做功和热传递。一个物体内能的改变，可以通过做功的方式，也可以通过热传递的方式来实现，即做功和热传递在改变物体内能上是等效的。如果不知道具体的过程，则无法确定物体内能的改变到底是做功还是热传递，因此不能只看结果而忽略过程。区别做功、热传递的关键是看过程，做功改变物体内能的实质是能量的转化，即内能与其他形式能量的转化；
12、而热传递改变物体内能的实质是能量的转移，即内能从一个物体转移到另一个物体删个，无其他能量的参与。,例2 下列现象中，属于用热传递的方式改变物体内能的是（ ）A.刚从蒸笼里拿出的馒头，放一阵子变凉了B.冬天天冷，通过搓手发热取暖C.用锤子敲打石头时，锤子发热D.给自行车车胎打气，打气筒壁变热了,A,例3 如图所示的四个事例中，用做功的方式改变物体内能的是（ ）A. B. C. D. ,D,要点三、热量（难点）,1. 定义：在热传递过程中，传递能量的多少叫做热量。热量用符号Q表示。在热传递过程中，高温物体放出热量，内能减少，温度降低；低温物体吸收热量，内能增加，温度升高。注意：有些物体吸收热量或放
13、出热量后，温度不一定改变，如晶体在熔化（或凝固）过程中，要吸收（或放出）热量，内能会增加（或减少），但温度却保持不变。在熔化和凝固过程中都有能量（内能）的转移。,2.单位：热量和功都可以用来量度物体内能的改变，所用的单位相同，功的单位是焦耳，热量的单位也是焦耳，内能的单位也是焦耳，符号是J。3.理解热量的概念应注意以下三点（1）物体本身没有热量。不能说某个物体含有多少热量，更不能比较两个物体热量的大小，只有发生了热传递过程，有了能量（内能）的转移，才能讨论热量问题。,（2）热量是在热传递过程中，能量（内能）转移的数量。热传递的方向是能量（内能）从高温物体转移到低温物体或从同一物体的高温部分转移
14、到低温部分，能量（内能）转移的多少叫热量。热量是一个过程量，它存在于热传递的过程中，离开热传递是没有意义的，所以我们不能说“某物体含有或具有多少热量”，只能说“吸收了多少热量或放出了多少热量”。（3）热量的多少与物体能量（内能）的多少物体温度的高低没有关系。,4.温度、热量、内能是热学中的三个基本物理量，应该正确理解三者之间的区别与联系,例4 下列关于温度、内能、热量的说法正确的是（ ）A.物体温度越高，它的热量就越多B.要使物体内能增加，一定要吸收热量C.要使物体内能增加，一定要对物体做功D.物体温度升高，内能一定增加,D,1.泉城四季，风景迥异。无论是一朵花、一个麦穗，还是一粒沙、一片雪花
15、世间万物皆由大量分子组成。下列现象说明分子在做永不停息的运动的是（ ）A.春：微风拂过，花香袭人B.夏：暖风阵阵，麦浪翻滚C.秋：狂风乍起，黄沙漫天D.冬：寒风凛冽，漫天飞雪,A,2.（多选）为防止流感的传染，学校采取了各种措施。对以下两种物理防护措施的解释，正确的是（ ）A.用醋熏教室时，将醋加热使醋分子的无规则运动加快B.用醋熏教室时，将醋加热使醋分子的无规则运动减慢C.把消毒液洒在教室地面上，可以闻到气味，这是升华现象D.把消毒液洒在教室地面上，可以闻到气味，这是扩散现象,AD,3.以下说法中不能说明分子间存在间隙的是（）A海棉能吸水B物体热胀冷缩 C酒精和水混合后总体积减小 D粉笔能吸水,A,4.（多选）关于物体的内能，下列说法中正确的是（ ） A物体的运动速度越大，具有的内能越多 B静止的物体没有动能也没有内能C静止的物体没有动能但有内能D火红的铁块具有内能，冰冷的冰块也具有内能，一切物体都具有内能,CD,5、四只相同规格的烧杯中装有水，水量及其温度如图所示。关于四只烧杯中水的内能的大小，下列判断正确的是（） Aa烧杯中水的内能大于b烧杯中水的内能Bc烧杯中水的内能大于d烧杯中水的内能 Ca烧杯中水的内能大于c烧杯中水的内能 Dd烧杯中水的内能大于c烧杯中水的内能,
