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还物体是由大量分子组成的一、学习目标1.知道一般分子直径和质量的数量级；2.知道阿伏伽德罗常数的含义，记住这个常数的数值和单位；3.知道用单分子油膜方法估算分子的直径。二、知识点说明1.分子体积很小；直径的数量级是10－10m。油膜法估测分子直径：d＝VS(V为油滴体积，S为水面上形成的单分子油膜的面积)2.分子质量很小：一般分子质量的数量级是10－26kg。3.分子数目很多(1)阿伏加德罗常数：1mol的任何物质含有微粒数相同，这个数的测量值NA＝6.02×1023mol－1。(2)阿伏加德罗常数是联系宏观量和微观量的桥梁。4.微观量的估算方法(1)灵活运用两种微观模型对液体、固体来说，可以将分子看成是一个个紧挨在一起的小球，也可认为这些分子是一个个紧密排列的立方体。球体模型：分子的直径为d＝36VmolπNA。立方体模型：分子的直径为d＝3VmolNA。这两种分子模型计算出的直径数量级相同。(2)计算桥梁一个分子的质量：m＝MNA。一个分子所占的体积：V0＝VmolNA(在固体、液体中可近似为一个分子的体积)。1mol物质的体积：Vmol＝Mρ。单位质量的物体中所含的分子数：n＝NAM。质量为m的物体所含的分子数：n＝mMNA。单位体积的物体中所含的分子数：n＝ρNAM。三、典型例题例1：若以μ表示水的摩尔质量，V表示在标准状况下水蒸气的摩尔体积，ρ为在标准状况下水蒸气的密度，NA为阿伏加德罗常数，M、V0表示每个水分子的质量和体积，下面是四个关系式：①NA＝VρM②ρ＝μNAV0③M＝μNA④V0＝VNA其中()A.①和②都是正确的B.①和③都是正确的C.③和④都是正确的D.②和④都是正确的解析：注意到阿伏加德罗常数的“桥梁”作用，及固、液、气体的结构特征：固体和液体分子可以忽略分子间的间隙，而气体分子间的间隙不能忽略。由于NA＝μM＝VρM，而V是一摩尔水蒸气的体积，并非一摩尔水的体积，所以一摩尔水蒸气的体积V大于NAV0，因此答案B正确。答案：B例2：已知空气的摩尔质量是kg/mol10293AM，则空气中气体分子的平均质量多大？成年人做一次深呼吸，约吸入450cm3的空气，则做一次深呼吸所吸入的空气质量是多少？所吸入的气体分子数量是多少？（按标准状况估算）解析：(1)空气分子的平均质量为：𝑚0=𝑀𝐴𝑁𝐴=29×10−36.02×1023=4.82×10−26kg(2)成年人做一次深呼吸所吸入的空气质量为：m=𝑀𝐴𝑉𝐴𝑉=450×10−622.4×10−3×29×10−3𝑘𝑔=5.8×10−4𝑘𝑔(3)所吸入的分子数为：N=𝑚𝑚0=5.8×10−4kg4.83×10−26kg=1.2×1022个分子的热运动一、学习目标1.知道并记住什么是布朗运动，知道影响布朗运动激烈程度的因素，知道布朗运动产生的原因；2.知道布朗运动是分子无规则运动的反映；3.知道什么是分子的热运动，知道分子热运动的激烈程度与温度的关系。二、知识点说明1.扩散现象：相互接触的物体互相进入对方的现象，温度越高，扩散现象越明显。2.布朗运动：(1)概念：在显微镜下看到的悬浮在液体(或气体)中的固体微小颗粒的永不停息的无规则运动，叫做布朗运动。(2)规律：颗粒越小，运动越显著；温度越高，运动越剧烈。3.分子的热运动：把分子的无规则运动叫做热运动。4.布朗运动与热运动的比较布朗运动热运动活动主体固体微小颗粒分子区别是微小颗粒的运动，是比分子大得多的分子团的运动，较大的颗粒不做布朗运动，但它本身的以及周围的分子仍在做热运动是指分子的运动，分子无论大小都做热运动，热运动不能通过光学显微镜直接观察到共同点都是永不停息地无规则运动，都随温度的升高而变得更加激烈，都是肉眼所不能看见的联系布朗运动是由于小颗粒受到周围分子做热运动的撞击力而引起的，它是分子做无规则运动的反映三、典型例题例1：做布朗运动实验，得到某个观测记录如图所示．图中记录的是()A.分子无规则运动的情况B.某个微粒做布朗运动的轨迹C.某个微粒做布朗运动的速度—时间图线D.按等时间间隔依次记录的某个运动微粒位置的连线解析：(1)布朗运动是宏观颗粒的运动。(2)布朗运动反映了分子热运动的无规则性。布朗运动是悬浮在液体(或气体)中的微小颗粒的无规则运动，而非分子的运动，故A错误；布朗运动是无规则的，所以微粒没有固定的运动轨迹，故B错误；对于某个微粒而言在不同时刻的速度大小和方向均是不确定的，所以无法确定其在某一个时刻的速度，故也就无法描绘其速度—时间图线，故C错误，D正确。答案：D例2：关于布朗运动的下列说法中正确的是（）A.布朗运动是指液体分子的无规则运动B.布朗运动是指悬浮在液体中的固体小颗粒的永不停息的无规则运动C.布朗运动说明固体小颗粒的分子在永不停息的无规则运动D.布朗运动说明了液体分子在永不停息的无规则运动答案：AD分子间的作用力一、学习目标1.知道分子同时存在着相互作用的引力和斥力，表现出的分子力是引力和斥力的合力；2.知道分子力随分子间距离变化而变化的定性规律，知道分子间距离是R0时分子力为零，知道R0的数量级；3.了解在固体、液体、气体三种不同物质状态下，分子运动的特点；4.通过一些基本物理事实和实验推理得出分子之间有引力，同时有斥力。这种以事实和实验为依据求出新的结论的思维过程，就是逻辑推理。通过学习这部分知识，培养学生的推理能力。二、知识点说明1.分子之间同时存在引力和斥力，如图所示，分子引力和分子斥力的大小都跟分子之间的距离有关，都随分子间的距离增大而减小，但斥力减小得快；都随分子间距离的减小而增大，但斥力增大得快．分子力是分子引力和分子斥力的合力。分子力是斥力还是引力的分界点是r＝r0。当r＝r0时，f引＝f斥分子力F＝0。当rr0时，f引f斥，分子力表现为引力。当rr0时，f引f斥，分子力表现为斥力。当r10r0时，f引、f斥都十分微弱，分子力可以忽略不计。2.分子动理论：(1)基本内容：物质是由大量分子组成的；分子永不停息地做无规则运动；分子之间存在着相互作用的引力和斥力，分子动理论是一种微观统计理论。(2)统计规律：由大量偶然事件的整体所表现出来的规律。三、典型例题例1：右图为两分子系统的势能Ep与两分子间距离r的关系曲线．下列说法正确的是()A.当r大于r1时，分子间的作用力表现为引力B.当r小于r1时，分子间的作用力表现为斥力C.当r等于r2时，分子间的作用力为零D.在r由r1变到r2的过程中，分子间的作用力做负功解析：分子间距等于r0时分子势能最小，即r0＝r2。当r小于r1时分子力表现为斥力；当r大于r1小于r2时分子力表现为斥力；当r大于r2时分子力表现为引力，A错误，BC正确。在r由r1变到r2的过程中，分子斥力做正功分子势能减小，D错误。答案：BC例2：分子间相互作用力由两部分F引和F斥组成，则()Ａ．F引和F斥同时存在Ｂ．F引和F斥都随分子间距增大而减小Ｃ．F引和F斥都随分子间距增大而增大Ｄ．随分子间距增大，F斥减小，F引增大解析：分子力是引力和斥力合力，F引和F斥都随r增大而减小。温度和温标一、学习目标1.知道温度表示物体的冷热程度。2.理解摄氏温度的规定。3.了解自然界的一些温度值。4.学会温度计的正确使用方法。二、知识点说明1.状态参量和平衡态：(1)热力学系统：在热力学中，用作研究对象所取特定范围的物质和空间。(2)外界：系统之外与系统发生相互作用的其他物体统称为外界。(3)状态参量：在热学中，为确定系统状态用到的一些物理量。(4)平衡态：在没有外界影响的条件下，系统各部分的宏观性质长时间没有发生变化的状态。2.热平衡与温度：(1)热平衡：同一物体内或在可相互进行热交换的几个物体间，既不发生热的迁移，也不发生物质的相变而具有相同温度的状态。(2)热平衡定律：如果两个系统分别与第三个系统达到热平衡，那么这两个系统彼此之间也必定处于热平衡。(3)温度：表征物体冷热程度的物理量，微观上来讲是物体分子热运动的剧烈程度；温度是决定一个系统与另一个系统是否达到热平衡状态的物理量。3.温度计和温标：(1)温标：温度的标尺，测量一定的标准划分的温度标志，并规定，标准大气压下冰的熔点是0℃，水的沸点是100℃。(2)热力学温度：现代科学中用得更多的是热力学温标，热力学温标表示的温度叫做热力学温度，用符号T表示，单位是开尔文，简称开，符号为K，且摄氏温标和热力学温标之间的关系T=t+273.15K。三、典型例题例1：下列叙述正确的是()A．若不断冷冻，物体的温度就不断地下降，没有止境B．目前尚不知最低温是多少，最高温是多少C．摄氏零下的373度是低温的下限D．任何物体，温度下降到某一点就不能再降解析：在目前的技术条件下最低温可使铜原子核降至10－6K，但是极不稳定无法持久，故A、B错误。摄氏零下373度远不能达到现有可测量的低温下限，故C错。运用热平衡原理可知D是正确的。答案：D例2：热力学系统的平衡态是一种()A．定态平衡B．动态平衡C．分子已经不动D．分子仍做无规则运动解析：热平衡是一种动态平衡，是大量分子的平均效果。答案：BD例3：物体的温度从27℃降低到0℃，用热力学温度表示，以下说法正确的是()A．物体的温度降低了27KB．物体的温度降低了300KC．物体的温度降低到273KD．物体的温度降低到0K解析：由T＝t＋273K知0℃时对应的热力学温度为273K，温度降低27℃，对应的热力学温度降低27K，故A、C正确。答案：AC内能一、学习目标1.知道分子的动能，分子的平均动能，知道物体的温度是分子平均动能大小的标志；2.知道分子的势能跟物体的体积有关，知道分子势能随分子间距离变化而变化的定性规律；3.知道什么是物体的内能，物体的内能与哪个宏观量有关，能区别物体的内能和机械能。二、知识点说明1.分子动能(1)做热运动的分子具有的动能叫做分子动能。(2)温度是大量分子平均动能的标志，温度越高分子的平均动能越大，对个别分子来讲没有意义。(3)温度相同的不同种类的物质，它们分子的平均动能相同，但由于不同种类物质的分子质量一般不等，所以它们分子的平均速率一般不同。(4)分子的平均动能与物体宏观机械运动的速度、动能无关。2.分子势能(1)分子间由于存在相互作用而具有的，大小由分子间相对位置决定的能叫做分子势能。(2)分子势能改变与分子力做功的关系：分子力做正功，分子势能减少；分子力做负功，分子势能增加；分子力做多少功，分子势能就改变多少。分子势能与分子间距的关系如图所示：当r＞r0时，分子力表现为引力，随着r的增大，分子引力做负功，分子势能增加。当r＜r0时，分子力表现为斥力，随着r的减小，分子斥力做负功，分子势能增加。当r＝r0时，分子势能最小，选两分子相距无穷远时的分子势能为零，则r＝r0时，分子势能为负值。对实际气体来说，体积增大，分子势能增加；体积缩小，分子势能减小。3.物体的内能(1)物体所有分子热运动动能和分子势能的总和叫做物体的内能．任何物体都有内能，物体的内能跟物体的温度和体积有关。(2)物体的内能的决定因素：宏观因素：温度(T)、体积(V)、物质的量(n)。微观因素：分子的平均动能、分子间距离和物体内部的分子总数。物体的内能与物体宏观的机械运动状态无关。4.内能与机械能的比较项目内能机械能对应的运动形式热运动机械运动决定因素物质的量、物体的温度、体积及物态物体做机械运动的速度、离地高度(或相对于零势能面的高度)和弹性形变大小是否为零永远不等于零一定条件下可以等于零联系在一定条件下可以相互转化三、典型例题例1：下列说法中正确的是()A.温度低的物体内能小B.温度低的物体分子运动的平均速率小C.做加速运动的物体，由于速度越来越大，因此物体分子的平均动能越来越大D.温度低的铜块与温度高的铁块相比，分子平均动能小解析：内能是物体内所有分子的动能和势能的总和。温度是分子平均动能的标志，任何物质只要温度低则物体分子平均动能就一定小，D选项正确；但温度低不表示内能一定也小，也就是所有分子的动能和势能的总和不