1、新人教版高中物理全冊(cè)教學(xué)課件選擇性必修第三冊(cè)第一章 分子動(dòng)理論1.1 分子動(dòng)理論的基本內(nèi)容1知道什么是擴(kuò)散現(xiàn)象及產(chǎn)生擴(kuò)散現(xiàn)象的原因、影響擴(kuò)散快慢的因素。2知道什么是布朗運(yùn)動(dòng)及布朗運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的原因。3通過(guò)對(duì)比，歸納擴(kuò)散現(xiàn)象、布朗運(yùn)動(dòng)和分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)之間的聯(lián)系與區(qū)別。4知道分子力隨分子間距離變化而變化的定性規(guī)律。5知道分子動(dòng)理論的內(nèi)容。學(xué)習(xí)目標(biāo) 如果我們把地球的大小與一個(gè)蘋(píng)果的大小相比，那就相當(dāng)于將直徑為1 cm的球與分子相比?？梢?jiàn)，分子是極其微小的。我們?cè)?jīng)研究過(guò)物體的運(yùn)動(dòng)，那么，構(gòu)成物體的微小分子會(huì)怎樣運(yùn)動(dòng)呢？新課導(dǎo)入01物體是由大量分子組成的02分子熱運(yùn)動(dòng)03分子間的作用力04目錄分子動(dòng)理論

2、新課講解01物體是由大量分子組成的分子動(dòng)理論1.分子定義：研究化學(xué)性質(zhì)：物質(zhì)組成微粒，分子、原子、或者離子。研究熱學(xué)運(yùn)動(dòng)性質(zhì)和規(guī)律：分子、原子、或者離子這些微粒統(tǒng)稱(chēng)為分子。我國(guó)科學(xué)家用掃描隧道顯微鏡拍攝的石墨表面原子的排布圖，圖中的每個(gè)亮斑都是一個(gè)碳原子。 分子模型：球體掃描隧道顯微鏡石墨表面原子的排布圖放大上億倍的蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)模型利用納米技術(shù)把鐵原子排成“師”字掃瞄隧道顯微鏡下的硅片表面原子的圖像 把分子看做小球，這是分子的簡(jiǎn)化模型。實(shí)際上，分子有著復(fù)雜的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，并不是小球。我們通常說(shuō)分子的直徑有多大、只是對(duì)分子大小的一種粗略描述。兩種模型在熱力學(xué)研究中，我們把固體和液體的單個(gè)分子可看成

3、是一個(gè)小球；單個(gè)氣體分子和其占有的空間當(dāng)作一個(gè)小立方體，氣體分子位于每個(gè)立方體的中心。油酸分子固體、液體小球模型dddd 在計(jì)算固液體分子大小時(shí)，作為一個(gè)近似的物理模型，一般可把分子看成是一小球，小球緊密排列在一起（忽略小球間的空隙）。則： 分子的直徑氣體立方體模型氣體分子間的平均距離ddd立方體模型：在計(jì)算氣體分子大小時(shí)，把每個(gè)分子和其占有的空間當(dāng)作一個(gè)小立方體，氣體分子位于每個(gè)立方體的中心，這個(gè)小立方體的邊長(zhǎng)等于分子間的平均距離.即：數(shù)值：2.阿伏加德羅常數(shù)1 mol的任何物質(zhì)都含有相同的粒子數(shù).是微觀世界的一個(gè)重要常數(shù)，是聯(lián)系微觀物理量和宏觀物理量的橋梁意義：定義：NA6.021023m

4、ol13.計(jì)算：宏觀量與微觀量的關(guān)系微觀量m0分子質(zhì)量V0分子體積d分子直徑V物體體積Vmol摩爾體積m物體的質(zhì)量Mmol摩爾質(zhì)量物體的密度宏觀量微觀 宏觀NA橋梁標(biāo)況下氣體摩爾體積VA=22.4L/mol 1mL=1cm3 1L=1dm3分子質(zhì)量：分子平均占有的體積：1mol物質(zhì)的體積：氣體分子間距離（立方體模型）：固體或液體分子的直徑（球體模型）：物體所含分子數(shù)：球體一般分子的質(zhì)量的數(shù)量級(jí)為10-26kg02分子熱運(yùn)動(dòng)分子動(dòng)理論（1）定義：不同物質(zhì)相互接觸時(shí)能夠彼此進(jìn)入對(duì)方的現(xiàn)象叫做擴(kuò)散。（2）引起擴(kuò)散的原因：是物質(zhì)分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的。 氣體和液體都可以發(fā)生擴(kuò)散現(xiàn)象，固體之間可以發(fā)生擴(kuò)

5、散現(xiàn)象嗎？想一想1.擴(kuò)散現(xiàn)象（3）特點(diǎn)物質(zhì)處于氣態(tài)、液液、固態(tài)都能夠發(fā)生擴(kuò)散現(xiàn)象。溫度越高，擴(kuò)散現(xiàn)象越明顯。濃度大處向濃度小處擴(kuò)散，且受“已進(jìn)入對(duì)方”的分子濃度的限制，當(dāng)進(jìn)入對(duì)方的分子濃度較低時(shí)，擴(kuò)散現(xiàn)象較為明顯。直接證明組成物質(zhì)的分子在不停地運(yùn)動(dòng)著。意義：應(yīng)用：在純凈半導(dǎo)體材料中摻入其他元素。醬油的色素分子擴(kuò)散到蛋清中演 示用顯微鏡觀察炭粒的運(yùn)動(dòng) 取1滴用水稀釋的碳素墨汁，滴在載玻片上，蓋上蓋玻片，放在高倍顯微鏡下觀察小炭粒的運(yùn)動(dòng)情況。調(diào)節(jié)顯微鏡的放大倍數(shù)，如調(diào)節(jié)至400倍或1000倍，觀察懸濁液中小炭粒的運(yùn)動(dòng)情況。目鏡中觀察的結(jié)果可以通過(guò)顯示器呈現(xiàn)出來(lái)。 改變懸濁液的溫度。重復(fù)上述操作，觀

6、察懸濁液中小炭粒的運(yùn)動(dòng)情況。用顯微鏡觀察炭粒的運(yùn)動(dòng) 改變懸濁液的溫度。重復(fù)上述操作，觀察懸濁液中小炭粒的運(yùn)動(dòng)情況?？吹降奶苛５倪\(yùn)動(dòng)有規(guī)律嗎？運(yùn)動(dòng)快慢與炭粒的大小有關(guān)嗎？無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)快慢與顆粒大小有關(guān)用顯微鏡觀察炭粒的運(yùn)動(dòng)每隔30s記下三顆微粒運(yùn)動(dòng)的位置，用折線分別依次連接這些點(diǎn)，如圖所示:圖中折線是否為炭粒的運(yùn)動(dòng)徑跡？是否為水分子的運(yùn)動(dòng)徑跡？能否預(yù)測(cè)炭粒下一時(shí)刻的位置？想一想顯微鏡下看到的微粒布朗2.布朗運(yùn)動(dòng)懸浮在液體（或氣體）中的微小顆粒永不停息地?zé)o規(guī)則運(yùn)動(dòng)。特點(diǎn)布朗運(yùn)動(dòng)永不停息。微粒越小，布朗運(yùn)動(dòng)越明顯。在任何溫度下都會(huì)發(fā)生，溫度越高，布朗運(yùn)動(dòng)越明顯。宏觀顆粒原因：大量液體(或氣體)分子對(duì)懸

7、浮微粒撞擊作用的不平衡性造成的。間接地反映了液體(或氣體)分子運(yùn)動(dòng)的無(wú)規(guī)則性。意義：布朗運(yùn)動(dòng)跟什么因素有關(guān)？布朗運(yùn)動(dòng)的影響因素：顆粒的大小和溫度525045顆粒越小每一瞬間受到液體分子撞擊的數(shù)目少受力極易不平衡顆粒越大同時(shí)跟它撞擊的分子數(shù)多受力的平均效果互相平衡質(zhì)量大，慣性大運(yùn)動(dòng)狀態(tài)難改變顆粒越大越明顯還是越小越明顯？影響因素顆粒大小顆粒小溫度高瞬間與微粒撞擊的分子數(shù)越少撞擊作用的的不平衡性越明顯液體分子運(yùn)動(dòng)越激烈布朗運(yùn)動(dòng)越明顯對(duì)布朗微粒撞擊頻率和強(qiáng)度越高綜上：顆粒越小，布朗運(yùn)動(dòng)越明顯；溫度越高，布朗運(yùn)動(dòng)越明顯布朗運(yùn)動(dòng)擴(kuò)散現(xiàn)象區(qū)別固體顆粒足夠小，懸浮在氣體或液體中.兩種不同物質(zhì)相互接觸，彼此進(jìn)

8、入對(duì)方.溫度高低，顆粒大小.溫度高低，物質(zhì)的密度差，溶液的濃度差.是液體或氣體分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的反映.是物質(zhì)分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng).聯(lián)系布朗運(yùn)動(dòng)與擴(kuò)散現(xiàn)象的區(qū)別與聯(lián)系 擴(kuò)散現(xiàn)象是分子運(yùn)動(dòng)的直接證明；布朗運(yùn)動(dòng)間接證明了液體分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)。把分子永不停息地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)叫熱運(yùn)動(dòng)。溫度越高，熱運(yùn)動(dòng)越激烈布朗運(yùn)動(dòng)是熱運(yùn)動(dòng)的宏觀體現(xiàn)，熱運(yùn)動(dòng)是布朗運(yùn)動(dòng)的微觀本質(zhì).布朗運(yùn)動(dòng)是熱運(yùn)動(dòng)的間接反映，擴(kuò)散現(xiàn)象是熱運(yùn)動(dòng)的直接反映.定義：說(shuō)明特點(diǎn)：3.熱運(yùn)動(dòng)永不停息無(wú)規(guī)則不同溫度下墨水的擴(kuò)散高溫下的布朗運(yùn)動(dòng)03分子間的作用力分子動(dòng)理論 向A、B兩個(gè)量筒中分別倒入50ml的水和酒精，然后再將A量筒中的水倒入B量筒中，觀察混合后液

9、體的體積。它說(shuō)明了說(shuō)明問(wèn)題？做一做水酒精總體積變小說(shuō)明液體分子間存在著空隙金鉛塊擴(kuò)散氣體易壓縮總體積變小固體和液體的分子間隙較小氣體分子的間隙大分子之間存在著相互作用力能聚集在一起組成物質(zhì)的分子之間存在間隙1、分子間有引力和斥力拉伸物體需要用力.引力作用把兩塊純凈的鉛壓緊，兩塊鉛就合在一起。壓縮物體要用力斥力作用固體和液體的體積很難被壓縮 分子間引力和斥力是同時(shí)存在的！引起分子間相互作用力的原因我們知道，分子是由原子組成的.原子內(nèi)部有帶正電的原子核和帶負(fù)電的電子.兩原子的電子與電子間，原子核與原子核間存在斥力；兩原子中的電子與原子核間存在引力，故分子間作用力是電子、原子核間的庫(kù)侖力（電磁力）的

10、總體體現(xiàn).而庫(kù)侖力的大小與電荷間距有關(guān)，顯然，分子間作用力跟分子間的距離有關(guān).斥力斥力引力引力F0r2、分子間引力和斥力的變化規(guī)律縱軸表示分子間的作用力正值表示F斥橫軸表示分子間的距離負(fù)值表示F引分子間引力和斥力隨分子間距的變化曲線r0F斥F引分子間的引力和斥力都隨分子間的距離增大而減小， 但斥力比引力變化更 快 。分子間的引力和斥力同時(shí)存在，實(shí)際表現(xiàn)出來(lái)的分子力是分子引力和斥力的合力（分子力）。2、分子間引力和斥力的變化規(guī)律分子力隨分子間距的變化規(guī)律0FF斥F引F分rr0當(dāng)r=r0=10-10m時(shí)，F(xiàn)引F斥，分子力F分0，分子處于平衡狀態(tài)。當(dāng)rr0時(shí)，F(xiàn)斥F引，分子力表現(xiàn)為引力。隨r 的增加

11、，分子力先增大后減小。當(dāng)rr0時(shí)，F(xiàn)斥F引，分子力表現(xiàn)為斥力。隨r的減小，分子力增大。當(dāng)r10r0（10-9m）時(shí)，分子力等于0。10r0 分子間作用力是帶正電的原子核和帶負(fù)電的電子的相互作用引起的。 以上就是物質(zhì)結(jié)構(gòu)的基本圖像.在熱學(xué)研究中常常以這樣的基本圖像為出發(fā)點(diǎn)，把物質(zhì)的熱學(xué)性質(zhì)和規(guī)律看做微觀粒子熱運(yùn)動(dòng)的宏觀表現(xiàn).這樣建立的理論是一種微觀統(tǒng)計(jì)理論，叫做分子動(dòng)理論.04分子動(dòng)理論分子動(dòng)理論1.分子動(dòng)理論的內(nèi)容：物體是由大量分子組成的，分子永不停息的做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，分子間存在相互作用力。2.從總體來(lái)看，大量分子的運(yùn)動(dòng)卻有一定的規(guī)律，這種規(guī)律叫做統(tǒng)計(jì)規(guī)律。物體是由大量分子組成的分子在做永不停息

12、的無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)分子間存在著相互作用的引力和斥力物體是由大量分子組成，這些分子沒(méi)有統(tǒng)一運(yùn)動(dòng)步調(diào)，對(duì)于單個(gè)的分子而言，分子運(yùn)動(dòng)方向和速率大小都具有偶然性，但是對(duì)于大量的分子卻表現(xiàn)出規(guī)律性。這種由大量偶然事件的整體表現(xiàn)出來(lái)的規(guī)律，叫做統(tǒng)計(jì)規(guī)律。如本章第3節(jié)我們將研究分子運(yùn)動(dòng)速率的分布規(guī)律（統(tǒng)計(jì)規(guī)律）。把物質(zhì)的熱學(xué)性質(zhì)和規(guī)律看作微觀粒子熱運(yùn)動(dòng)的宏觀表現(xiàn)。分子動(dòng)理論（molecular kinetic theory） 物質(zhì)是由大量分子組成的1 分子永不停息地做無(wú)規(guī)則的運(yùn)動(dòng)2 分子之間存在著相互作用力3熱學(xué)熱現(xiàn)象的宏觀理論研究熱現(xiàn)象一般規(guī)律，不涉及熱現(xiàn)象微觀解釋(熱力學(xué))熱現(xiàn)象的微觀理論從分子動(dòng)理論的角度

13、來(lái)研究宏觀熱現(xiàn)象的規(guī)律(統(tǒng)計(jì)物理學(xué))課堂小結(jié)例1.如圖所示，一棱長(zhǎng)為L(zhǎng)的立方體容器內(nèi)充有密度為的某種氣體，已知該氣體的摩爾質(zhì)量為，阿伏加德羅常數(shù)為NA。求：(1)容器內(nèi)氣體的分子數(shù)；(2)氣體分子間的平均間距。典例分析解析：容器內(nèi)氣體的質(zhì)量為：容器內(nèi)氣體物質(zhì)的質(zhì)為：容器內(nèi)氣體的分子數(shù)為：設(shè)氣體分子間的平均距離為d，將分子占據(jù)的空間看做立方體，則有：可得：【例2】?jī)H利用下列某一組數(shù)據(jù)，可以計(jì)算出阿伏加德羅常數(shù)的是（ ）A.水的密度和水的摩爾質(zhì)量B.水分子的體積和水分子的質(zhì)量C.水的摩爾質(zhì)量和水分子的體積D.水的摩爾質(zhì)量和水分子的質(zhì)量D解析知道水的密度和水的摩爾質(zhì)量可以求出其摩爾體積，不能計(jì)算出阿

14、伏加德羅常數(shù)，故A錯(cuò)誤；知道水分子的體積和水分子的質(zhì)量，不能求出水的摩爾質(zhì)量或摩爾體積，所以不能求出阿伏加德羅常數(shù)，故B錯(cuò)誤；知道水的摩爾質(zhì)量和水分子的體積，不知道水的密度，故不能求出阿伏加德羅常數(shù)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；用水的摩爾質(zhì)量除以水分子的質(zhì)量可以求得阿伏加德羅常數(shù)，故D正確.變式訓(xùn)練1：(多選)阿伏加德羅常數(shù)是NA(單位為mol1)，銅的摩爾質(zhì)量為M(單位為kg/mol)，銅的密度為(單位為kg/m3)，則下列說(shuō)法正確的是（ ）D.1 kg銅所含有的原子數(shù)目是NA【例3】CDBCD【例題】BBD1、關(guān)于布朗運(yùn)動(dòng)和擴(kuò)散現(xiàn)象，下列說(shuō)法中正確的是（ ）A.布朗運(yùn)動(dòng)和擴(kuò)散現(xiàn)象都能在氣體、液體、固體中發(fā)

15、生B.布朗運(yùn)動(dòng)和擴(kuò)散現(xiàn)象都是分子運(yùn)動(dòng)C.布朗運(yùn)動(dòng)和擴(kuò)散現(xiàn)象都是溫度越高越明顯D.布朗運(yùn)動(dòng)和擴(kuò)散現(xiàn)象都可以用肉眼直接觀察C當(dāng)堂小練2、有兩個(gè)分子，設(shè)想它們之間相隔10倍直徑以上的距離，逐漸被壓縮到不能再靠近的距離，在這過(guò)程中，下面關(guān)于分子力變化的說(shuō)法正確的是( ).分子間的斥力增大，引力變小;.分子間的斥力變小，引力變大;.分子間的斥力和引力都變大，但斥力比引力變化快;.分子力從零逐漸變大到某一數(shù)值后，逐漸減小到零，然后又從零逐漸增大到某一數(shù)值.C D第一章 分子動(dòng)理論1.2 實(shí)驗(yàn)：用油膜法估測(cè)油酸分子的大小1知道用單分子油膜方法估算分子的直徑。運(yùn)用理想化方法，建立物質(zhì)分子是球形體的模型。2培養(yǎng)

16、在物理學(xué)中的估算能力。3體會(huì)通過(guò)測(cè)量宏觀量來(lái)研究微觀量的思想方法。學(xué)習(xí)目標(biāo) 分子十分微小。以水為例，一個(gè)直徑為10-3 mm 左右的水珠，它的大小與細(xì)菌差不多，用肉眼無(wú)法觀察，就是在這樣小的水珠里，分子的個(gè)數(shù)竟比地球上人口的總數(shù)還多上好幾倍！那么，通過(guò)什么途徑可以知道分子的大小呢？下面我們通過(guò)一個(gè)實(shí)驗(yàn)來(lái)估測(cè)分子的大小。新課導(dǎo)入01實(shí)驗(yàn)思路02物理量的測(cè)量03數(shù)據(jù)分析目錄新課講解04誤差分析05注意事項(xiàng)01實(shí)驗(yàn)思路分子動(dòng)理論在用油膜法測(cè)定分子的直徑時(shí)，實(shí)際上做了理想化處理。把分子看成球形. 把滴在水面上的油酸層當(dāng)作單分子油膜層.油分子一個(gè)緊挨一個(gè)整齊排列;因此，要估測(cè)油酸分子的直徑，就要解決兩個(gè)

17、問(wèn)題:一是獲得很小的一小滴油酸并測(cè)出其體積；二是測(cè)量這滴油酸在水面上形成的油膜面積。油酸分子把滴在水面上的油酸層當(dāng)作單分子油膜層水油酸分子d油分子一個(gè)個(gè)緊挨著整齊排列，認(rèn)為油膜的厚度就是分子的直徑。模型化理想化 把分子看成球形估算 實(shí)驗(yàn)中，為了使油酸充分展開(kāi)，獲得一塊單分子油膜，我們需要將油酸在酒精中稀釋后再滴入水中。這樣的油酸酒精溶液滴在水面，溶液中的酒精將溶于水并很快揮發(fā)，從而獲得純油酸形成的油膜。02物理量的測(cè)量分子動(dòng)理論1、測(cè)量1滴油酸酒精溶液中純油酸的體積V配制油酸溶液：測(cè)量一滴油酸溶液的體積：求出1滴油酸酒精溶液中純油酸的體積V 用滴管向量筒中一滴一滴地滴入油酸酒精溶液，記下液滴的

18、總滴數(shù)n和它們的總體積V3，則一滴油酸酒精溶液的體積為 。 用注射器吸取體積為V1的油酸，注入一定體積的量筒中，加入無(wú)水酒精至體積V2刻度線，充分?jǐn)噭蚝蟮玫襟w積比（濃度）為 的油酸酒精溶液。 1滴油酸的體積=2、測(cè)量1滴油酸酒精溶液在水面上形成的油膜面積S待油膜形狀穩(wěn)定后，將事先準(zhǔn)備好的帶有坐標(biāo)方格的玻璃板放在淺盤(pán)上，在玻璃板上描下薄膜的形狀。在淺盤(pán)里盛上水，將爽身粉（痱子粉或細(xì)石膏粉）均勻地撒在水面上。用注射器向水面上滴1滴油酸酒精溶液。油酸立即在水面散開(kāi)，形成一塊油膜，油膜上沒(méi)有爽身粉（痱子粉或細(xì)石膏粉），可以清楚地看出它的輪廓。正方形的個(gè)數(shù)N乘單個(gè)正方形的面積s0就得到油膜的面積S=s0

19、 N 。不足半個(gè)的舍去根據(jù)畫(huà)有油膜輪廓的玻璃板上的坐標(biāo)方格，計(jì)算輪廓范圍內(nèi)正方形的個(gè)數(shù)。多于半個(gè)的算一個(gè)互補(bǔ)法03數(shù)據(jù)分析分子動(dòng)理論水油酸分子dd-單分子油酸的直徑V-一滴油酸分子的體積S-一滴油酸分子的面積 S= s0 N 大量實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，盡管所用的測(cè)定分子大小的方法不同，測(cè)出的結(jié)果也有差異，但數(shù)量級(jí)是一致的。除了一些有機(jī)物質(zhì)的大分子外，多數(shù)分子大小的數(shù)量級(jí)為10-10 m。（除少數(shù)有機(jī)物大分子,一般分子直徑的數(shù)量級(jí)是10-10m，一般分子的質(zhì)量的數(shù)量級(jí)為10-26kg）我們頭發(fā)的直徑約是900nm。鎢原子 水分子氫分子分子直徑數(shù)量級(jí) 10-10m （1nm=10-9m）分子的數(shù)量級(jí)很小，

20、說(shuō)明分子很小水油酸分子d操作步驟:1.配制溶液（稀釋?zhuān)?.精測(cè)一滴液體體積3.水盤(pán)取水，撒痱子粉4.滴一滴溶液形成單層表面薄膜5.描油膜形狀（放上玻璃板，等液面穩(wěn)定后）6.放坐標(biāo)紙，數(shù)格子(不足半個(gè)的舍去，多于半個(gè)的算一個(gè))，計(jì)算油膜面積7.求分子直徑04誤差分析分子動(dòng)理論溶液配制后長(zhǎng)時(shí)間放置，由于酒精的揮發(fā)會(huì)導(dǎo)致溶液的濃度改變。 油滴的體積過(guò)大，水面面積過(guò)小，溶液濃度，痱子粉的用量等因素，形成的油膜不是單分子油膜。1、油酸酒精溶液濃度改變2、形成的油膜不是單分子油膜4、純油酸體積的測(cè)量和計(jì)算產(chǎn)生誤差5、油膜的面積S測(cè)量和計(jì)算產(chǎn)生的誤差油膜形狀畫(huà)線誤差。數(shù)格子法帶來(lái)的誤差。3、不考慮油酸分子的

21、空隙，計(jì)算分子直徑時(shí)的誤差。05注意事項(xiàng)分子動(dòng)理論7、利用坐標(biāo)紙求油膜面積時(shí)，以邊長(zhǎng)1cm的正方形為單位，計(jì)算輪廓內(nèi)正方形的個(gè)數(shù)，不足半格的舍去，多于半格的算一個(gè)。1、測(cè)1滴酒精油酸溶液的體積時(shí)，滴入量筒中的酒精油酸溶液的體積應(yīng)為整毫升數(shù)，應(yīng)多滴幾毫升，數(shù)出對(duì)應(yīng)的滴數(shù)，這樣求平均值誤差較小。2、淺盤(pán)里水離盤(pán)口面的距離應(yīng)較小，并要水平放置，以便準(zhǔn)確地畫(huà)出薄膜的形狀，畫(huà)線時(shí)視線應(yīng)與板面垂直。3、痱子粉不要撒得太多，只要能夠幫助看清油膜邊界即可。4、在水面撒痱子粉后，不要再觸動(dòng)盤(pán)中的水。5、滴入油酸溶液時(shí)，一定要細(xì)心，不要一下滴得太多，使油膜的面積過(guò)大。6、待測(cè)油酸面擴(kuò)散后又收縮，要在穩(wěn)定后再畫(huà)輪廓

22、。擴(kuò)散后又收縮有兩個(gè)原因：第一是水面受油酸滴沖擊凹陷后恢復(fù)；第二是酒精揮發(fā)后液面收縮?！纠?】用油膜法估算分子大小的實(shí)驗(yàn)中,首先需將純油酸稀釋成一定濃度的油酸酒精溶液,稀釋的目的是_。實(shí)驗(yàn)中為了測(cè)量出一滴已知濃度的油酸酒精溶液中純油酸的體積,可以_。為得到油酸分子的直徑,還需測(cè)量的物理量是_。解析：使油酸在淺盤(pán)的水面上容易形成一塊單分子層油膜一滴一滴地滴入小量筒中,測(cè)出1 mL油酸酒精溶液的滴數(shù),得到一滴溶液中純油酸的體積把油酸酒精溶液?jiǎn)畏肿訉佑湍さ拿娣e 稀釋后，油酸在淺盤(pán)的水面上更容易形成一塊單分子層油膜。把油酸酒精溶液一滴一滴地滴入小量筒中,測(cè)出1 mL油酸酒精溶液的滴數(shù)n，得到一滴油酸酒

23、精溶液的體積 ,之后根據(jù)濃度求出一滴溶液中純油酸的體積。根據(jù)公式 可知,還需要測(cè)單分子層油膜的面積S。典例分析【例題2】在做“用油膜法估測(cè)分子的大小”的實(shí)驗(yàn)時(shí),油酸酒精溶液的濃度為每1000 mL溶液中有純油酸0.2 mL,用量筒和注射器測(cè)得1 mL上述溶液有80滴,用注射器把一滴該溶液滴入表面撒有痱子粉的淺盤(pán)里,待水面穩(wěn)定后,畫(huà)出油酸薄膜的輪廓如圖所示,圖中正方形小方格的邊長(zhǎng)為1 cm。(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)(1)油酸薄膜的面積是 m2;(1)由于每格邊長(zhǎng)為1 cm,則每一格就是1 cm2,估算油膜面積以超過(guò)半格以一格計(jì)算,小于半格就舍去的原則,估算出40格,則油酸薄膜面積為:S=40

24、cm2=4.010-3 m2;解析：4.010-3 【例2】在做“用油膜法估測(cè)分子的大小”的實(shí)驗(yàn)時(shí),油酸酒精溶液的濃度為每1000 mL溶液中有純油酸0.2 mL,用量筒和注射器測(cè)得1 mL上述溶液有80滴,用注射器把一滴該溶液滴入表面撒有痱子粉的淺盤(pán)里,待水面穩(wěn)定后,畫(huà)出油酸薄膜的輪廓如圖所示,圖中正方形小方格的邊長(zhǎng)為1 cm。(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)(1)油酸薄膜的面積是 m2;(2)每滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積是m3;4.010-3 解析：(3)根據(jù)上述數(shù)據(jù),估測(cè)出油酸分子的直徑是m(結(jié)果保留兩位有效字);2.510-126.310-101、在“用油膜法估測(cè)分子的大小”的實(shí)驗(yàn)中，

25、下列做法不正確的是()A.用注射器吸取配制好的油酸酒精溶液，把它一滴一滴地滴入小量筒中，若100滴溶液的體積是1 mL，則1滴溶液中含有油酸小于102 mLB.往淺盤(pán)里倒入適量的水，再將痱子粉或細(xì)石膏粉均勻地撒在水面上C.用注射器往水面上滴1滴油酸酒精溶液，同時(shí)將玻璃板放在淺盤(pán)上，并立即在玻璃板上描下油酸膜的形狀D.將畫(huà)有油酸膜輪廓的玻璃板放在坐標(biāo)紙上，計(jì)算輪廓范圍內(nèi)正方形的個(gè)數(shù)，并求得油膜的面積C 用注射器吸取配制好的油酸酒精溶液，把它一滴一滴地滴入小量筒中，若100滴溶液的體積是1 mL，則1滴油酸酒精溶液的體積是102 mL，含有油酸的體積小于102 mL，選項(xiàng)A正確；用注射器往水面上滴

26、1滴油酸酒精溶液，同時(shí)將玻璃板放在淺盤(pán)上，待油酸在液面上分布均勻并穩(wěn)定后，在玻璃板上描下油酸膜的形狀，選項(xiàng)C錯(cuò)誤故選C。當(dāng)堂小練2、某同學(xué)所得到的油酸分子直徑的計(jì)算結(jié)果明顯偏小,可能是由于（ ）。A.油酸未完全散開(kāi)B.油酸酒精溶液中含有大量酒精C.計(jì)算油膜面積時(shí)舍去了所有不足一格的方格D.在向量筒中滴入1 mL油酸酒精溶液時(shí),滴數(shù)多數(shù)了10滴 油膜沒(méi)有充分展開(kāi),則測(cè)量的面積S偏小,導(dǎo)致結(jié)果計(jì)算偏大,故A錯(cuò)誤;計(jì)算時(shí)利用的是純油酸的體積,酒精的作用是更易于油酸平鋪成單層薄膜,自身溶于水或揮發(fā)掉,使測(cè)量結(jié)果更精確,故B錯(cuò)誤;計(jì)算油膜面積時(shí)舍去了所有不足一格的方格,S將偏小,故得到的分子直徑將偏大,

27、故C錯(cuò)誤;計(jì)算時(shí)把向量筒中滴入1 mL油脂酒精溶液時(shí),滴數(shù)多數(shù)了10滴,濃度降低,則d偏小,故D正確。D3、在“油膜法估測(cè)分子大小”的實(shí)驗(yàn)中，將1mL的純油酸配制成5000mL的油酸酒精溶液，用注射器測(cè)得1mL溶液為80滴，再滴入1滴這樣的溶液到準(zhǔn)備好的淺盤(pán)中，描出的油膜輪廓如圖所示，數(shù)出油膜共占140個(gè)小方格，每格邊長(zhǎng)是0.5cm，由此估算出油酸分子直徑為（）A710-8m B110-8m C710-10m D110-10m1滴油酸酒精溶液中油酸的體積為油膜的面積為油酸分子直徑為C 4.（多選）用油膜法估測(cè)分子的大小實(shí)驗(yàn)的科學(xué)依據(jù)是（ ）A.將油酸形成的膜看成單分子油膜 B.不考慮各油酸分子

28、間的間隙 C.考慮了各油酸分子間的間隙 D.將油酸分子看成球形ABD5.在“油膜法”估測(cè)分子大小的實(shí)驗(yàn)中，認(rèn)為油酸分子在水面上形成的是單分子層，這體現(xiàn)的物理思想方法是（ ）A.等效替代法 B. 控制變量法C. 理想模型法 D. 累積法C 第一章 分子動(dòng)理論1.3 分子運(yùn)動(dòng)速率分布規(guī)律1知道氣體分子運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)。2能用氣體分子動(dòng)理論解釋氣體壓強(qiáng)的微觀意義。學(xué)習(xí)目標(biāo) 伽爾頓板的上部規(guī)則地釘有鐵釘，下部用豎直隔板隔成等寬的狹槽，從頂部入口投入一個(gè)小球時(shí)，小球落入某個(gè)狹槽是偶然的。 如果投入大量的小球，就可以看到，最后落入各狹槽的小球數(shù)目是不相等的。靠近入口的狹槽內(nèi)的小球數(shù)目多，遠(yuǎn)離入口的狹槽內(nèi)小球的數(shù)

29、目少。 重復(fù)幾次實(shí)驗(yàn)?zāi)銜?huì)發(fā)現(xiàn)，其分布情況遵從一定的規(guī)律。由此你能得到什么啟發(fā)嗎?新課導(dǎo)入必然事件:在一定條件下，若某事件必然出現(xiàn)不可能事件:若在一定條件下某件事不可能出現(xiàn)在一定條件下某事件可能出現(xiàn)，也可能不出現(xiàn)隨機(jī)事件:1.個(gè)別事件的出現(xiàn)有其偶然性上面的實(shí)驗(yàn)給我們的啟示：2.大量隨機(jī)事件的整體會(huì)表現(xiàn)出一定的規(guī)律-統(tǒng)計(jì)規(guī)律（statistical regularity） 分子的運(yùn)動(dòng)是無(wú)規(guī)則的，每個(gè)分子的運(yùn)動(dòng)都具有不確定性。但物體是由大量分子組成的，因而物體的熱現(xiàn)象的宏觀特性是由大量分子的集體行為決定的。 所以看起來(lái)無(wú)規(guī)則的分子熱運(yùn)動(dòng)，也必定是有一定的規(guī)律的統(tǒng)計(jì)規(guī)律。01氣體分子運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)02分子

30、運(yùn)動(dòng)速率分布圖像03氣體壓強(qiáng)的微觀解釋目錄典型例題新課講解01氣體分子運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)分子動(dòng)理論通常認(rèn)為，氣體分子除了相互碰撞或者跟器壁碰撞外，不受力而做勻速直線運(yùn)動(dòng)，氣體充滿它能達(dá)到的整個(gè)空間。液體的分子一個(gè)挨著一個(gè)地排列氣體的分子距離大約是分子直徑的10倍左右液體變?yōu)闅怏w后，體積要增大上千倍質(zhì)點(diǎn)分子的大小相對(duì)分子間的空隙來(lái)說(shuō)很小分子間的作用力很弱分子的個(gè)數(shù)與它們所占空間體積之比叫作分子的數(shù)密度，通常用n 表示。氣體距離大約是分子直徑的10倍左右但分子的數(shù)密度仍然十分巨大分子之間頻繁地碰撞，每個(gè)分子的速度大小和方向頻繁地改變分子的運(yùn)動(dòng)雜亂無(wú)章在某一時(shí)刻，向著任何一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)的分子都有而且向各個(gè)方向

31、運(yùn)動(dòng)的氣體分子數(shù)目幾乎相等。雖然氣體分子的分布比液體稀疏氣體的分子質(zhì)點(diǎn)氣體充滿它能達(dá)到的整個(gè)空間在某一時(shí)刻，向著任何一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)的分子都有而且向各個(gè)方向運(yùn)動(dòng)的氣體分子數(shù)目幾乎相等（2）運(yùn)動(dòng)的無(wú)序性：大量氣體分子永不停息地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng).就某一個(gè)分子而言,在某一時(shí)刻它向哪一個(gè)方向運(yùn)動(dòng),完全是隨機(jī)的.因此，在任一時(shí)刻分子沿各個(gè)方向運(yùn)動(dòng)的機(jī)會(huì)(概率)是均等的.（1）運(yùn)動(dòng)的自由性：氣體很容易被壓縮,說(shuō)明氣體分子之間的距離很大,分子間作用力很弱.因此除了相互碰撞或者跟器壁碰撞外,氣體分子不受力在空間內(nèi)自由移動(dòng).所以氣體沒(méi)有確定的形狀和體積,其體積等于容器的體積.（氣體分子不受力而做勻速直線運(yùn)動(dòng)，因而氣體會(huì)

32、充滿它能達(dá)到的整個(gè)空間。 ）分子之間頻繁地碰撞，每個(gè)分子的速度大小和方向頻繁地改變，分子的運(yùn)動(dòng)雜亂無(wú)章。從統(tǒng)計(jì)規(guī)律上看氣體分子沿各個(gè)方向運(yùn)動(dòng)的機(jī)會(huì)均等，因此對(duì)大量分子而言，在任一時(shí)刻向容器各個(gè)方向運(yùn)動(dòng)的分子數(shù)是均等的。氣體分子運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)（3）大量分子運(yùn)動(dòng)的規(guī)律性：在任一時(shí)刻向容器各個(gè)方向運(yùn)動(dòng)的分子數(shù)是均等的。02分子運(yùn)動(dòng)速率分布圖像分子動(dòng)理論1、氣體分子速率分布+ + + + + + + + + 100+ + + + + + + + + 100 盡管大量氣體分子做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng),速率有大有小,但分子的速率卻是按一定的規(guī)律分布.下表是氧氣分子在0C和100C兩種不同情況下的速率分布情況。根據(jù)表格中的

33、數(shù)據(jù)繪制圖像根據(jù)溫度為00C根據(jù)溫度為1000C“溫度越高， 越 ”1、0C和100C氧氣分子的速率都呈“中間多、兩頭少”的分布。2、氣體分子速率分布特征2、0C時(shí)，速率在300400 m/s 的分子最多。100C時(shí)，速率在400500 m/s 的分子最多。3、100C的氧氣，速率大的分子比例較多，其分子的平均速率比0C的大。分子的熱運(yùn)動(dòng) 劇烈分子運(yùn)動(dòng)速率分布圖像溫度越高，分子熱運(yùn)動(dòng)越劇烈在任意溫度下，所有氣體分子的速率都呈“中間多、兩頭少”的分布。當(dāng)溫度升高時(shí)，“中間多”這一高峰向速率大的一方移動(dòng)。 注意：溫度升高，氣體分子的平均速率變大，但是具體到某一個(gè)氣體分子，其速率可能變大也可能變小，

34、無(wú)法確定。【特別提醒】單個(gè)或少量分子的運(yùn)動(dòng)是“個(gè)性行為”，具有不確定性。大量分子運(yùn)動(dòng)是“集體行為”，具有規(guī)律性即遵守統(tǒng)計(jì)規(guī)律。03氣體壓強(qiáng)的微觀解釋分子動(dòng)理論大量氣體分子頻繁的作用在器壁單位面積上，產(chǎn)生的平均作用力。持續(xù)均勻的壓力各方向的壓強(qiáng)相同1、氣體壓強(qiáng)的產(chǎn)生大量雨點(diǎn)對(duì)傘的撞擊，使傘受到持續(xù)的作用力選擇一個(gè)與器壁發(fā)生正碰的氣體分子為研究對(duì)象 從分子動(dòng)理論的觀點(diǎn)來(lái)看，氣體對(duì)容器的壓強(qiáng)源于氣體分子的熱運(yùn)動(dòng)，當(dāng)它們飛到器壁時(shí)，就會(huì)跟器壁發(fā)生碰撞（可視為彈性碰撞），就是這個(gè)撞擊對(duì)器壁產(chǎn)生了作用力，從而產(chǎn)生了壓強(qiáng)。氣體分子受到的作用力為根據(jù)牛頓第三定律，器壁受到的作用力為 從分子動(dòng)理論的觀點(diǎn)來(lái)看，氣

35、體對(duì)容器的壓強(qiáng)是大量氣體分子不斷撞擊器壁的結(jié)果。或許有人會(huì)問(wèn)，這種撞擊是不連續(xù)的，為什么器壁受到的作用力卻是均勻不變的呢?演 示模擬氣體壓強(qiáng)產(chǎn)生的機(jī)理類(lèi)似于一個(gè)分子撞擊容器壁的過(guò)程模擬了氣體分子連續(xù)不斷的撞擊容器壁產(chǎn)生了持續(xù)穩(wěn)定的壓強(qiáng)的過(guò)程一顆豆子多顆豆子器壁單位面積上受到的壓力，就是氣體的壓強(qiáng)。2、模擬氣體壓強(qiáng)產(chǎn)生的機(jī)理 單顆鋼珠給秤盤(pán)的壓力很小，作用時(shí)間也很短，但是大量的鋼珠對(duì)秤盤(pán)的頻繁碰撞，就對(duì)秤盤(pán)產(chǎn)生了一個(gè)持續(xù)的均勻的壓力。鋼珠下落高度越高（鋼珠運(yùn)動(dòng)速度越大），對(duì)秤盤(pán)產(chǎn)生了一個(gè)的壓力越大。一個(gè)分子撞擊容器壁的過(guò)程與之類(lèi)似一顆豆子多顆豆子對(duì)于單個(gè)分子來(lái)說(shuō)，這種撞擊是間斷的、不均勻的多數(shù)氣

36、體分子連續(xù)不斷的撞擊容器壁的過(guò)程與之類(lèi)似對(duì)于大量分子總的作用來(lái)說(shuō)，就表現(xiàn)為連續(xù)的和均勻的。器壁單位面積上受到的壓力3、氣體的壓強(qiáng)：4、決定氣體壓強(qiáng)大小的因素氣體分子的密集程度氣體分子的平均動(dòng)能【微觀角度】若容器中氣體分子的數(shù)密度大，在單位時(shí)間內(nèi)，與單位面積器壁碰撞的分子數(shù)就多，平均作用力也會(huì)較大。若某容器中氣體分子的平均速率越大，單位時(shí)間內(nèi)、單位面積上氣體分子與器壁的碰撞對(duì)器壁的作用力就越大。即單位體積內(nèi)氣體分子的數(shù)目氣體分子的平均動(dòng)能氣體分子的密集程度溫度T體積V(微觀因素)(宏觀因素)與溫度有關(guān)：溫度越高，氣體的壓強(qiáng)越大；與體積有關(guān)：體積越小，氣體的壓強(qiáng)越大。注意：氣體壓強(qiáng)與大氣壓強(qiáng)不同大

37、氣壓強(qiáng)由重力而產(chǎn)生，隨高度增大而減小。氣體壓強(qiáng)是由大量分子撞擊器壁產(chǎn)生的，大小不隨高度而變化?！竞暧^角度】所以，氣體壓強(qiáng)P的大小與氣體的體積V和溫度T都有關(guān)。例1：某種氣體在不同溫度下的氣體分子速率分布曲線如圖所示，圖中 f(v) 表示 v 處單位速率區(qū)間內(nèi)的分子數(shù)百分率，所對(duì)應(yīng)的溫度分別為T(mén)、T、T，則()ATTT BTTTCTT，TT DTTTB典例分析例2：下面關(guān)于氣體壓強(qiáng)的說(shuō)法正確的是（ ）A氣體對(duì)器壁產(chǎn)生的壓強(qiáng)是由于大量氣體分子頻繁碰撞器壁而產(chǎn)生的B氣體對(duì)器壁產(chǎn)生的壓強(qiáng)等于作用在器壁單位面積上的平均作用力C從微觀角度看，氣體壓強(qiáng)的大小跟氣體分子的平均動(dòng)能和分子密集程度有關(guān)D從宏觀角度

38、看，氣體壓強(qiáng)的大小跟氣體的溫度和體積有關(guān)ABCD 例3：封閉在氣缸內(nèi)一定質(zhì)量的氣體，如果保持氣體體積不變，當(dāng)溫度升高時(shí)（）BDA.氣體的密度增大 B. 氣體的壓強(qiáng)增大C.氣體分子的平均動(dòng)能減小D.氣體分子每秒撞擊單位面積器壁的數(shù)目增多1、關(guān)于氣體分子的運(yùn)動(dòng)情況，下列說(shuō)法中正確的是() A.某一時(shí)刻具有某一速率的分子數(shù)目是相等的 B.某一時(shí)刻一個(gè)分子速度的大小和方向是偶然的 C.某一溫度下，大多數(shù)氣體分子的速率不會(huì)發(fā)生變化 D.分子的速率分布毫無(wú)規(guī)律具有某一速率的分子數(shù)目并不是相等的，呈“中間多，兩頭少”的統(tǒng)計(jì)規(guī)律分布，故A、D錯(cuò)誤；由于分子之間不斷地碰撞，分子隨時(shí)都會(huì)改變自己的運(yùn)動(dòng)情況，因此在

39、某一時(shí)刻，一個(gè)分子速度的大小和方向完全是偶然的，故B正確；某一溫度下，每個(gè)分子的速率仍然是隨時(shí)變化的，只是分子運(yùn)動(dòng)的平均速率不變，故C錯(cuò)誤。B當(dāng)堂小練2、有關(guān)氣體壓強(qiáng)，下列說(shuō)法正確的是()A.體分子的平均速率增大，則氣體的壓強(qiáng)一定增大B.氣體分子的平均速率增大，則氣體的壓強(qiáng)有可能減小C.氣體分子的數(shù)密度增大，則氣體的壓強(qiáng)一定增大D.氣體分子的平均動(dòng)能增大，則氣體的壓強(qiáng)一定增大氣體的壓強(qiáng)與兩個(gè)因素有關(guān)：一是氣體分子的平均速率，二是氣體分子的數(shù)密度。數(shù)密度或平均動(dòng)能增大，都只強(qiáng)調(diào)問(wèn)題的一方面，也就是說(shuō)，平均速率增大的同時(shí)，可能分子的數(shù)密度減小，所以壓強(qiáng)可能增大，也可能減小或不變。同理，當(dāng)分子數(shù)密度

40、增大時(shí)，分子平均速率也可能減小，壓強(qiáng)的變化不能確定。故A、C、D錯(cuò)誤，B正確。B3、(多選)如圖所示是氧氣分子在不同溫度下的速率分布規(guī)律圖,橫坐標(biāo)表示分子速率v,縱坐標(biāo)表示速率v對(duì)應(yīng)的分子數(shù)百分率,圖線1、2對(duì)應(yīng)的溫度分別為t1、t2,由圖可知()A.溫度t1低于溫度t2B.圖線中的峰值對(duì)應(yīng)的橫坐標(biāo)數(shù)值為氧氣分子平均速率C.溫度升高,每一個(gè)氧氣分子的速率都增大D.溫度升高,氧氣分子中速率小于400 m/s的分子所占的比例減小溫度越高,分子熱運(yùn)動(dòng)越激烈,運(yùn)動(dòng)激烈是指速率大的分子所占的比例大,根據(jù)題圖,圖線2中速率大的分子所占比例大,對(duì)應(yīng)溫度高,圖線1中速率大的分子所占比例小,對(duì)應(yīng)溫度低,故A正確

41、。圖線中的峰值對(duì)應(yīng)的是該速率對(duì)應(yīng)的分子數(shù)百分率的最大值,不表示分子的平均速率,故B錯(cuò)誤。溫度的影響是大量分子運(yùn)動(dòng)的統(tǒng)計(jì)規(guī)律,對(duì)個(gè)別的分子沒(méi)有意義,所以溫度升高,不是每一個(gè)氧氣分子的速率都增大,故C錯(cuò)誤。溫度升高,氧氣分子中速率小于400 m/s的分子所占的比例減小,故D正確。AD第一章 分子動(dòng)理論1.4 分子動(dòng)能和分子勢(shì)能1知道分子的動(dòng)能，知道物體的溫度是分子平均動(dòng)能大小的標(biāo)準(zhǔn)。2知道分子的勢(shì)能跟物體的體積有關(guān)，知道分子勢(shì)能隨分子間距離變化而變化的定性規(guī)律。3知道什么是物體的內(nèi)能，物體的內(nèi)能與哪個(gè)宏觀量有關(guān)，能區(qū)別物體的內(nèi)能和機(jī)械能。學(xué)習(xí)目標(biāo) 地面附近的物體所受的重力是G，由于重力做功具有跟路

42、徑無(wú)關(guān)的特點(diǎn)，所以存在重力勢(shì)能。重力勢(shì)能由地球和物體的相對(duì)位置決定。分子間的作用力做功是否也具有這一特點(diǎn)呢？G 新課導(dǎo)入01分子動(dòng)能02分子勢(shì)能03物體的內(nèi)能 目錄典型例題新課講解01分子動(dòng)能分子動(dòng)理論1、分子動(dòng)能 分子不停地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，那么，像一切運(yùn)動(dòng)著的物體一樣，做熱運(yùn)動(dòng)的分子也具有動(dòng)能，這就是分子動(dòng)能。 物體內(nèi)大量分子永不停息地做無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)，對(duì)于每個(gè)分子來(lái)說(shuō)都有無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能。由于物體內(nèi)各個(gè)分子的速率大小不同，因此，各個(gè)分子的動(dòng)能大小也不同。又因?yàn)闊岈F(xiàn)象是大量分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的結(jié)果，所以研究個(gè)別分子運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能是非常困難、也是沒(méi)有必要的。于是要研究大量分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能，只有將所有分子熱

43、運(yùn)動(dòng)動(dòng)能的平均值求出來(lái)才有意義，這個(gè)平均值就叫做分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能。2、分子平均動(dòng)能 在熱現(xiàn)象的研究中，我們關(guān)心的是組成系統(tǒng)的大量分子整體表現(xiàn)出來(lái)的熱學(xué)性質(zhì)，因而，這里重要的不是系統(tǒng)中某個(gè)分子的動(dòng)能大小，而是所有分子的動(dòng)能的平均值。這個(gè)平均值叫作分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能。物體中分子熱運(yùn)動(dòng)的速率大小不一，所以各個(gè)分子的動(dòng)能也有大有小，而且在不斷改變。如圖，分別向10 和50 的水中滴入一滴紅墨水，請(qǐng)問(wèn): (1)哪杯水中紅墨水?dāng)U散得快? (2)哪杯水中分子的平均動(dòng)能大? (3)影響分子平均動(dòng)能的因素是什么?想一想3、溫度 溫度是描述物體大量分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)劇烈程度的物理量。溫度升高時(shí)，分子的熱運(yùn)動(dòng)加劇

44、，溫度越高，分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能越大。溫度越低，分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能越小。宏觀含義：溫度是描述物體冷熱程度的物理量微觀含義：溫度是分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能的標(biāo)志溫度是分子熱運(yùn)動(dòng)平均動(dòng)能的唯一標(biāo)志。4、注意：溫度升高，分子的平均動(dòng)能一定增大，但并不代表所有分子的動(dòng)能都增大。分子的平均動(dòng)能只與溫度有關(guān)，與物體的種類(lèi)及所處的狀態(tài)無(wú)關(guān) 由于不同物質(zhì)的分子質(zhì)量一般不同，所以同一溫度下，不同物質(zhì)的分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能相同，但平均速率一般不同。5、分子的總動(dòng)能：所有分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能總和等于分子的平均動(dòng)能與分子數(shù)的乘積。與分子的 總個(gè)數(shù) 和 平均動(dòng)能 有關(guān)與 物質(zhì)的量 和 溫度 有關(guān)微觀上看：宏觀上看：【判斷題】

45、1）某物體的溫度是00C，說(shuō)明物體中分子的平均動(dòng)能為零。錯(cuò)。分子永不停息的運(yùn)動(dòng)，不管溫度多低，分子動(dòng)能永遠(yuǎn)不可能為零。2）物體的動(dòng)能越大，物體內(nèi)分子的平均動(dòng)能越大。錯(cuò)。物體的動(dòng)能是宏觀的機(jī)械運(yùn)動(dòng)的一種能量,Ek=mv2/2，即由物體的速度與質(zhì)量決定。分子的平均動(dòng)能是微觀的，僅由物體的溫度決定。3）溫度越高的物體，物體內(nèi)每個(gè)分子的動(dòng)能都大。錯(cuò)。溫度高的物體內(nèi)部也存在著動(dòng)能很小的分子。只能說(shuō)溫度越高，分子平均動(dòng)能越大。4）物質(zhì)種類(lèi)不同的物體，如果溫度相同，它們的平均動(dòng)能相同，因而它們分子的平均速率也相同。錯(cuò)。它們的平均動(dòng)能相同，但由于它們的分子質(zhì)量不同，所以分子的平均速率不同。 地面附近的物體與地

46、球之間有引力的作用，物體被舉高后，地球和這個(gè)物體組成的系統(tǒng)就具有了勢(shì)能。 用彈簧連接的兩個(gè)物體，把彈簧拉伸或壓縮后，兩物體之間存在力（引力或斥力）的作用，這個(gè)系統(tǒng)也具有了勢(shì)能。 總之，如果宏觀物體之間存在引力或斥力，它們組成的系統(tǒng)就具有勢(shì)能，勢(shì)能是由物體間的相互位置決定的。 我們知道分子之間也存在相互作用的引力和斥力，所以分子間有勢(shì)能？02分子勢(shì)能分子動(dòng)理論 設(shè)空間存在兩個(gè)不受外界影響的分子，兩個(gè)分子相距無(wú)窮遠(yuǎn)，讓一個(gè)分子A不動(dòng)，另一個(gè)分子B從無(wú)窮遠(yuǎn)處逐漸靠近A。當(dāng)rr0時(shí)，分子力為引力，力的方向與分子的位移方向相同，分子力做正功。構(gòu)建模型定性分析分子力做功情況當(dāng)rr0時(shí)，分子力做負(fù)功，所圍面

47、積在r軸下方，r不斷減小，分子力做負(fù)功越來(lái)越多，所圍面積越來(lái)越大。當(dāng)rr0時(shí)，r不斷減小，分子力做負(fù)功越來(lái)越多，分子勢(shì)能越來(lái)越小。當(dāng)rr0時(shí)，r不斷減小，分子力做正功越來(lái)越多，分子勢(shì)能越來(lái)越大。 當(dāng)rr0時(shí)，分子勢(shì)能最小。 物體的體積變化時(shí)，分子間距離將發(fā)生變化，因而分子勢(shì)能隨之改變?？梢?jiàn)，分子勢(shì)能與物體的體積有關(guān)?！緵Q定分子勢(shì)能的因素】：從宏觀上看：分子勢(shì)能跟物體的體積有關(guān)。從微觀上看：分子勢(shì)能跟分子間距離r有關(guān)。rF斥F引F合Fr0一般選取兩分子間距離無(wú)窮遠(yuǎn)時(shí)，分子勢(shì)能為零。當(dāng)兩分子間距離rr0時(shí)，分子勢(shì)能最小且小于零。 在rr0的條件下，分子力為引力，當(dāng)兩分子逐漸靠近至r0過(guò)程中（r），

48、分子力做正功，分子勢(shì)能減小。在rr0的條件下，分子力為斥力，當(dāng)兩分子間距離增大至r0過(guò)程中（r），分子力也做正功，分子勢(shì)能也減小。在r10r0時(shí)，分子力可以忽略，若取此時(shí)的分子勢(shì)能為0。則分子勢(shì)能與分子間距離的關(guān)系：10r0無(wú)限遠(yuǎn)時(shí)分子勢(shì)能EP=0rr0F10r0vr增大，Ep增大F引F斥vr減小，Ep增大無(wú)限遠(yuǎn)時(shí)分子勢(shì)能EP=0EP當(dāng)r=r0時(shí),分子勢(shì)能最小且小于零.向上平移即可，勢(shì)能改變是絕對(duì)的。注意：1、若取 r0處為零勢(shì)能點(diǎn)，則分子勢(shì)能都大于0.2、分子勢(shì)能為0和分子勢(shì)能最小的含義不同。如前者與選擇的零勢(shì)能點(diǎn)有關(guān)，后者的位置確定在r=r0處。03物體的內(nèi)能 分子動(dòng)理論物體中所有分子的熱

49、運(yùn)動(dòng)動(dòng)能與分子勢(shì)能的總和。內(nèi)能（internal energy）：內(nèi)能普遍性：任何物體都具有內(nèi)能一切物體都是由分子組成所有分子都在永不停息地做無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)分子存在相互作用力決定物體內(nèi)能的因素（內(nèi)能是對(duì)大量分子而言的，對(duì)單個(gè)分子來(lái)說(shuō)無(wú)意義）從宏觀上看：物體內(nèi)能的大小由物體的摩爾數(shù)、溫度和體積三個(gè)因素決定。從微觀上看：物體內(nèi)能的大小由組成物體的分子總數(shù)，分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能和分子間的距離三個(gè)因素決定。宏觀：物體的摩爾數(shù)溫度體積微觀：分子總數(shù)分子平均動(dòng)能分子勢(shì)能（分子間距） 物體下落的時(shí)候，物體中的分子在做無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)的同時(shí)還共同參與豎直向下的落體運(yùn)動(dòng)。再如，地面上滾動(dòng)的足球，球內(nèi)的氣體分子在做無(wú)規(guī)

50、則熱運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，還共同參與水平地面上的運(yùn)動(dòng)。當(dāng)足球靜止在地面上時(shí)，其中的氣體分子是否還具有能量呢?思考與討論內(nèi)能機(jī)械能對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)形式常見(jiàn)的能量形式影響因素聯(lián)系熱運(yùn)動(dòng)機(jī)械運(yùn)動(dòng)分子動(dòng)能、分子勢(shì)能動(dòng)能、重力勢(shì)能、彈性勢(shì)能溫度、質(zhì)量、體積內(nèi)能和機(jī)械能的物理本質(zhì)是一樣的。機(jī)械能是宏觀的物體運(yùn)動(dòng)，內(nèi)能是組成物體的分子熱運(yùn)動(dòng)的總和。質(zhì)量、速度、高度、形變量分子動(dòng)能分子勢(shì)能內(nèi)能定義影響因素微觀宏觀分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能分子間有作用力，由分子間相對(duì)位置決定的勢(shì)能物體中所有分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能和分子勢(shì)能的總和分子距離體積溫度 體積 質(zhì)量分子熱運(yùn)動(dòng)劇烈程度分子距離分子個(gè)數(shù)分子熱運(yùn)動(dòng)的劇烈程度溫度判斷內(nèi)能的變化同一個(gè)物體溫

51、度升高時(shí)內(nèi)能增大，溫度降低時(shí)內(nèi)能減小。內(nèi)能增大時(shí)溫度升高內(nèi)能減小時(shí)溫度降低內(nèi)能溫度不變內(nèi)能溫度內(nèi)能溫度高的物體內(nèi)能大（同一物體）04典例分析分子動(dòng)理論【例1】(多選)相同質(zhì)量的氧氣和氫氣溫度相同，下列說(shuō)法正確的是() A.每個(gè)氧分子的動(dòng)能都比氫分子的動(dòng)能大 B.每個(gè)氫分子的速率都比氧分子的速率大 C.兩種氣體的分子平均動(dòng)能一定相等 D.兩種氣體的分子平均速率一定相等解析：溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，氧氣和氫氣的溫度相同，其分子的平均動(dòng)能應(yīng)相同；但分子的運(yùn)動(dòng)速率有的大、有的小，各個(gè)分子的動(dòng)能并不相同，只是所有分子的動(dòng)能的平均值相同；兩種分子的分子質(zhì)量不同，則平均速率不同，因氫氣分子質(zhì)量小于氧氣分子

52、質(zhì)量，平均動(dòng)能相等，分子質(zhì)量大的平均速率小。A、B、D錯(cuò)誤，C正確。C典例分析【例2】(多選)如圖所示，甲分子固定在坐標(biāo)原點(diǎn)O，乙分子位于x軸上，甲分子對(duì)乙分子的作用力與兩分子間的距離的關(guān)系如圖中曲線所示。F0為斥力，F(xiàn)0為引力。a、b、c、d為x軸上四個(gè)特定的位置?，F(xiàn)把乙分子從a處由靜止釋放，則() A.乙分子由a到b做加速運(yùn)動(dòng)，由b到c做減速運(yùn)動(dòng) B.乙分子由a到c做加速運(yùn)動(dòng)，到達(dá)c時(shí)速度最大 C.乙分子由a到b的過(guò)程中，兩分子間的分子勢(shì)能一直減小 D.乙分子由b到d的過(guò)程中，兩分子間的分子勢(shì)能一直增大解析：乙分子由a運(yùn)動(dòng)到c的過(guò)程，一直受到甲分子的引力作用而做加速運(yùn)動(dòng)，到c時(shí)速度達(dá)到最大

53、，而后受甲的斥力作用做減速運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)誤，B正確；乙分子由a到b的過(guò)程所受引力做正功，分子勢(shì)能一直減小，C正確；而乙分子從b到d的過(guò)程，先是引力做正功，分子勢(shì)能減少，后克服斥力做功，分子勢(shì)能增加，D錯(cuò)誤。BC【例3】（多選）1g100oC的水與1g100oC的水蒸氣相比較，下列說(shuō)法正確的是（ ）A.分子的平均動(dòng)能與分子的總動(dòng)能都相同B.分子的平均動(dòng)能相同，分子的總動(dòng)能不同C.內(nèi)能相同D.1g100oC的水的內(nèi)能小于1g100oC的水蒸氣的內(nèi)能（課后思考）A D【例4】以下說(shuō)法正確的是( )ACA.機(jī)械能為零、內(nèi)能不為零是可能的B.溫度相同，質(zhì)量相同的物體具有相同的內(nèi)能 C.物體的速度增大時(shí)，物體

54、的內(nèi)能可能減小 D.分子的動(dòng)能與分子的勢(shì)能的和叫做這個(gè)分子的內(nèi)能E.物體的速度增大時(shí)，物體的內(nèi)能增大（體積）（溫度降低）（大量分子）（永不停息的熱運(yùn)動(dòng)）1、(多選)下列說(shuō)法中正確的是() A.只要溫度相同，任何物體分子的平均動(dòng)能都相同 B.分子動(dòng)能指的是由于分子做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)而具有的能 C.物體中10個(gè)分子的動(dòng)能很大，這10個(gè)分子的溫度很高 D.溫度低的物體中的每一個(gè)分子的運(yùn)動(dòng)速率一定小于溫度高的物體中的每一個(gè)分子的運(yùn)動(dòng)速率溫度相同，物體分子平均動(dòng)能相同，故A正確；分子動(dòng)能指的是由于分子做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)而具有的能，故B正確；物體溫度是對(duì)大量分子而言，對(duì)于10個(gè)這樣少數(shù)的分子無(wú)意義，故C錯(cuò)誤；溫度低的

55、物體分子的平均速率小(相同物質(zhì))，但具體到每一個(gè)分子的速率是不確定的，可能大于平均速率，也可能小于平均速率，故D錯(cuò)誤。AB當(dāng)堂小練2、(多選)關(guān)于分子勢(shì)能，下列說(shuō)法正確的是() A.分子間表現(xiàn)為引力時(shí)，分子間距離越小，分子勢(shì)能越小 B.分子間表現(xiàn)為斥力時(shí)，分子間距離越小，分子勢(shì)能越小 C.物體在熱脹冷縮時(shí)，分子勢(shì)能發(fā)生變化 D.物體在做自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí)，分子勢(shì)能越來(lái)越小分子間的作用力表現(xiàn)為引力，分子間的距離減小時(shí)，分子力做正功，分子勢(shì)能隨分子間距離的減小而減小，A正確；分子力為斥力，分子間的距離減小時(shí)，分子力做負(fù)功，分子勢(shì)能隨分子間距離的減小而增大，B錯(cuò)誤；物體在熱脹冷縮時(shí)，物體體積發(fā)生變化，說(shuō)

56、明分子勢(shì)能發(fā)生變化，C正確；物體在做自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí)，物體重力勢(shì)能減小，但分子勢(shì)能與重力勢(shì)能無(wú)關(guān)，D錯(cuò)誤。AC3、下列四幅圖中，能正確反映分子間作用力f和分子勢(shì)能Ep 隨分子間距離 r 變化關(guān)系的圖線是() 分子間作用力f 的特點(diǎn)是：rr0時(shí)，f 為引力。分子勢(shì)能Ep的特點(diǎn)是：rr0時(shí)，Ep最小。因此只有B項(xiàng)正確。B4.(2020山東高二月考)分子力F與分子間距離r的關(guān)系如圖3所示，曲線與橫軸交點(diǎn)的坐標(biāo)為r0，兩個(gè)相距較遠(yuǎn)的分子僅在分子力作用下由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，直至不能再靠近.在此過(guò)程中，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（ ）A.rr0時(shí)，分子勢(shì)能最小B.rr0階段，F(xiàn)做正功，分子動(dòng)能增加，分子勢(shì)能減小C.rr0

57、階段，F(xiàn)做負(fù)功，分子動(dòng)能減小，分子勢(shì)能減小D.rr0階段，F(xiàn)先增大后減小B解析在rr0階段，分子靠近r0，分子力F做正功，分子動(dòng)能增加，分子勢(shì)能減小；在rr0階段，分子遠(yuǎn)離r0，分子力F做負(fù)功，分子動(dòng)能減小，分子勢(shì)能增大，所以當(dāng)rr0時(shí)，分子動(dòng)能最大，分子勢(shì)能最小，故A、B正確，C錯(cuò)誤；根據(jù)分子Fr圖像知，在rr0階段，分子靠近r0，F(xiàn)先增大后減小，故D正確.第二章 氣體、固體和液體2.1 溫度和溫標(biāo)1.知道系統(tǒng)的狀態(tài)參量及平衡態(tài).2.明確溫度的概念，知道熱平衡定律及其與溫度的關(guān)系.3.了解溫度計(jì)的的原理，知道熱力學(xué)溫度與攝氏溫度的換算關(guān)系學(xué)習(xí)目標(biāo) 假如一個(gè)容器用擋板K隔開(kāi)，容器中的氣體被分成

58、A、B兩部分，它們的壓強(qiáng)分別為pA、PB，溫度分別為T(mén)A、TB。打開(kāi)擋板K后，如果容器與外界沒(méi)有能量交換，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，容器內(nèi)的氣體會(huì)是什么狀態(tài)?新課導(dǎo)入01狀態(tài)參量與平衡態(tài)02熱平衡與溫度03溫度計(jì)與溫標(biāo)新課講解01狀態(tài)參量與平衡態(tài)氣體、固體和液體（1）熱力學(xué)系統(tǒng)（系統(tǒng)）：在熱學(xué)中，把某個(gè)范圍內(nèi)大量分子組成的研究對(duì)象叫做熱力學(xué)系統(tǒng)，簡(jiǎn)稱(chēng)系統(tǒng)。（2）外界：系統(tǒng)之外與系統(tǒng)發(fā)生相互作用的其他物體統(tǒng)稱(chēng)為外界。例如：酒精燈加熱容器中的氣體把氣體作為研究對(duì)象，它就是一個(gè)熱力學(xué)系統(tǒng)。而容器和酒精燈就是外界。在物理學(xué)中所研究的對(duì)象，稱(chēng)為系統(tǒng).1、熱力學(xué)系統(tǒng)（系統(tǒng)）根據(jù)系統(tǒng)和外界相互作用的情況，我們可以區(qū)分

59、出如下幾種熱力學(xué)系統(tǒng)：孤立系統(tǒng)：與外界不發(fā)生任何相互作用的系統(tǒng)稱(chēng)為孤立系統(tǒng)。此時(shí)系統(tǒng)和外界既無(wú)能量交換也無(wú)物質(zhì)交換。（在該系統(tǒng)中，物質(zhì)和能量既不能進(jìn)也不能出）孤立系統(tǒng)：粒子數(shù) N 不變、能量 E 不變。Q=0W=0小球、彈簧、地球組成的系統(tǒng)類(lèi)似于封閉系統(tǒng)：與外界沒(méi)有物質(zhì)交換，但有能量交換的系統(tǒng)稱(chēng)為封閉系統(tǒng)。 （在該系統(tǒng)中，物質(zhì)不能進(jìn)出，但可以與外界交換能量）封閉系統(tǒng)：粒子數(shù) N 不變、能量 E 可變。Q0W0開(kāi)放系統(tǒng)：與外界既有物質(zhì)交換，也有能量交換的系統(tǒng)稱(chēng)為開(kāi)放系統(tǒng)，簡(jiǎn)稱(chēng)開(kāi)系。（在該系統(tǒng)中，與外界可以自由進(jìn)行物質(zhì)和能量交換）開(kāi)放系統(tǒng)：粒子數(shù) N 可變、能量 E 可變。Q0W0彈簧類(lèi)似于彈簧、

60、地球組成的系統(tǒng)類(lèi)似于熱力學(xué)研究的對(duì)象熱力學(xué)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)學(xué)研究的對(duì)象運(yùn)動(dòng)學(xué)系統(tǒng)牛頓力學(xué)系統(tǒng)牛頓力學(xué)研究的對(duì)象系統(tǒng)如果我們研究一箱氣體的熱學(xué)性質(zhì)，這箱氣體是由大量分子組成的一個(gè)研究對(duì)象。氣（液）體就是系統(tǒng)箱子就是外界例如，用酒精燈加熱容器中的液體，把液體作為研究對(duì)象。容器和酒精燈就是外界力學(xué)：為確定物體（質(zhì)點(diǎn)）機(jī)械運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)：引入物理量 （熱力學(xué)）系統(tǒng)狀態(tài)參量壓強(qiáng)P坐標(biāo)速度熱學(xué)：為確定研究對(duì)象（系統(tǒng)）的狀態(tài)：引入物理量為確定系統(tǒng)的空間范圍體積V幾何參量:為確定外界與系統(tǒng)之間或系統(tǒng)內(nèi)部各部分之間的力的作用力學(xué)參量:為確定系統(tǒng)的冷熱程度溫度T熱學(xué)參量:狀態(tài)參量：為了確定系統(tǒng)的狀態(tài)，需要用到一些物理量，表示