搜索
第11课时分子动理论内能与热机教材梳理夯实基础重难探究逐个击破考点一分子热运动分子热运动一切物质的分子都在不停地做无规则运动,因为分子的运动跟温度有关,所以这种无规则运动叫分子热运动扩散现象定义不同的物质在互相时彼此进入对方的现象叫扩散生活举例“花气袭人知骤暖”“墙角放煤,日久变黑”“酒香不怕巷子深”“槐花飘香”等说明一切物质的分子都在不停地做;分子间有影响因素扩散现象与有关,且温度越高,扩散得越分子间作用力①分子之间存在,所以固体和液体能保持一定的体积;②分子之间存在,所以固体和液体很难被压缩接触无规则运动间隙温度快引力斥力教材梳理夯实基础重难探究逐个击破（续表）分子动理论①常见的物质是由大量的构成的;②物质内的分子在不停地做运动;③分子之间存在和[点拨]分子运动与机械运动不同。分子运动是我们肉眼看不见的,其现象一般与外力无关;机械运动则需受外力作用,如尘土飞扬等。分子、原子热引力斥力教材梳理夯实基础重难探究逐个击破考点二内能热量1.内能定义物体内所有分子无规则运动的,以及分子的总和叫物体的内能。单位是焦耳(J)决定因素物体的内能与温度、质量、材料、状态有关。由于分子在永不停息地做,所以物体的内能永不为动能势能无规则运动零教材梳理夯实基础重难探究逐个击破2.改变内能的方式改变方式热传递做功实质内能的(高温➝体温)能量的(机械能⇌内能)生活举例晒太阳、烧水、做饭、哈气取暖等钻木取火、摩擦生热、搓手取暖等联系热传递和做功在改变物体的内能上是等效的转移转化教材梳理夯实基础重难探究逐个击破2.热量定义在热传递过程中,传递叫热量,用符号表示。单位是焦耳(J)与内能的关系物体吸收热量,内能;放出热量,内能说明热量是一个过程量,不能说某个物体“具有”或“含有”热量,更不能“比较”两物体热量的多少,只能说物体“吸收热量”或“放出热量”[点拨]物体吸收热量,内能增大,但温度不一定升高(如晶体熔化);物体温度升高,内能增大,但不一定吸收热量。内能的多少Q增加减少教材梳理夯实基础重难探究逐个击破考点三比热容物理意义比热容是描述物质吸放热本领的物理量定义质量的某种物质,在温度升高时与和之比,叫这种物质的比热容。用符号表示单位[符号：]说明单位质量的某种物质,温度降低1℃所放出的热量,与它温度升高1℃所吸收的热量相等,数值上也等于它的比热容吸、放热公式吸热公式：;放热公式：;若不考虑热损失,则Q吸=Q放(热平衡方程)一定吸收的热量它的质量升高的温度乘积c焦每千克摄氏度J/(kg·℃)Q吸=cm(t-t0)Q放=cm(t0-t)教材梳理夯实基础重难探究逐个击破（续表）[点拨](1)比热容是物质的一种特性,只与物质的种类和状态有关,与物质的质量大小、温度高低及变化、吸收或放出热量的多少无关。(2)比热容越大,该物质的吸热能力越强,具体表现为：质量相等时,升高相同的温度,吸收的热量多;吸收相同的热量(加热时间相等),温度变化量少。水的比热容①水的比热容是,它的物理意义：的水温度升高(或降低)所吸收(或放出)的为4.2×103J;②水的比热容大的利用：一是取暖,二是散热,三是调节气候4.2×103J/(kg·℃)1kg1℃热量教材梳理夯实基础重难探究逐个击破考点四热机1.热机原理应用蒸汽机、内燃机、喷气发动机等化学能内能机械能燃料燃烧做功定义燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机叫内燃机分类汽油机和柴油机汽油机工作示意图教材梳理夯实基础重难探究逐个击破2.内燃机教材梳理夯实基础重难探究逐个击破（续表）工作过程(四冲程)每一个工作循环分为四个冲程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程,此过程中曲轴和飞轮转动2周,活塞往复运动2次,对外做功1次(热机工作代码：14221)吸气、压缩和排气冲程是依靠飞轮的来完成的,冲程是唯一对外做功的冲程做功冲程中将转化为;压缩冲程中将转化为说明汽油机和柴油机在构造上有所不同,汽油机顶部有火花塞,利用火花塞点火;而柴油机顶部有喷油嘴,是压燃;另外,二者在工作过程中也略有不同惯性做功内能机械能机械能内能教材梳理夯实基础重难探究逐个击破考点五热机的效率1.热值定义某种燃料燃烧放出的热量与其质量(或体积)之比,叫这种燃料的热值单位(符号：J/kg);焦每立方米(符号：J/m3)公式Q=(固体、液体燃料);Q=(气体燃料)理解热值是燃料本身的一种特性,它与燃料的有关,与燃料的质量、体积、是否完全燃烧等没有关系完全焦每千克mqqV种类教材梳理夯实基础重难探究逐个击破2.热机的效率定义热机用来做的那部分能量与燃料完全燃烧放出的之比叫热机的效率公式η==𝑊有𝑞𝑚。注：η1提高热机效率的途径①使燃料充分燃烧;②保持良好润滑,减小机械摩擦;③采用先进技术,改变机械结构;④减少各种热量损失有用功能量𝑾有𝑸总教材梳理夯实基础重难探究逐个击破探究一分子动理论例1[2019·南安一模]制造钢铁零件时,可以把零件放入含碳的渗碳剂中,使碳分子渗入零件的表面层,增加零件表面的硬度。这种渗入现象说明()A.分子可以分成更小的微粒B.分子间有引力C.分子间有斥力D.分子是运动的D教材梳理夯实基础重难探究逐个击破例2闽东风景秀丽,下列描述中,属于分子无规则运动的是()A.蕉城南漈公园梅香扑鼻B.福鼎嵛山岛草浪起伏C.霞浦杨家溪落叶缤纷D.拓荣东狮山白雪飘飘A教材梳理夯实基础重难探究逐个击破例3[2019·无锡]下列现象中,可以说明分子间存在引力的是()A.液体很难被压缩B.两个铅块相互压紧后粘在一起C.美味佳肴香气扑鼻D.酒精和水充分混合后总体积减小[答案]B[解析]液体很难被压缩,说明分子间有斥力,A选项不符合题意。两个铅块相互压紧后粘在一起,说明分子间有引力,B选项符合题意。美味佳肴香气扑鼻,说明分子在永不停息地做无规则运动,C选项不符合题意。酒精和水充分混合后总体积变小,说明分子间有空隙,D选项不符合题意。探究二内能及其改变教材梳理夯实基础重难探究逐个击破例4如图11-1所示,瓶内有一些水,用带孔的橡皮塞把瓶口塞住,向瓶内打气,一会儿瓶塞跳起,在瓶塞跳起的过程中,下列关于瓶内气体说法正确的是()A.气体对瓶塞做功,气体的内能减少B.瓶塞对气体做功,气体的内能减少C.气体对瓶塞做功,气体的内能增加D.瓶塞对气体做功,气体的内能增加图11-1A教材梳理夯实基础重难探究逐个击破例5[2019·南平二模]小明将铁丝快速弯折十余次,铁丝弯折处的温度会升高。如图11-2所示的四个事例中能量转化与之不同的是()图11-2C探究三比热容、热值的理解及应用教材梳理夯实基础重难探究逐个击破例6[2019·福建]下表列出一些物质的比热容,根据表中数据,下列判断正确的是()A.不同物质的比热容一定不同B.物质的物态发生变化,比热容不变C.质量相等的铝和铜升高相同的温度,铝吸收的热量更多D.质量相等的水和煤油吸收相同的热量,水升高的温度更多物质水煤油冰铝铜比热容/[J·(kg·℃)-1]4.2×1032.1×1032.1×1030.88×1030.39×103教材梳理夯实基础重难探究逐个击破[答案]C[解析]一般情况下,不同物质的比热容不相等,据比热容表可知,有些物质的比热容也是相等的,故A错误;水和冰属于同种物质,状态不同,比热容不同,说明物质状态发生改变,其比热容也改变,故B错误;根据公式Q=cmΔt可知,当m和Δt一定时,铝的比热容比铜大,所以铝吸收的热量更多,故C正确;根据公式Q=cmΔt可知,当Q和m一定时,水的比热容比煤油大,所以煤油升高的温度更多,故D错误。教材梳理夯实基础重难探究逐个击破例7[2019·莆田一模]炎炎夏日下的湄洲岛黄金沙滩,沙子热的烫脚,而海水却很清凉,这主要是因为水和沙子具有不同的()A.热量B.热值C.密度D.比热容例8下列关于热值的说法中,正确的是()A.燃料燃烧时,用的燃料越多,这种燃料的热值越大B.燃料燃烧时,放出的热量越多,这种燃料的热值越大C.相同质量的不同燃料完全燃烧,放出热量较少的燃料,热值较大D.不同的燃料完全燃烧,放出相同热量时,所用燃料越少,这种燃料的热值越大DD探究四内燃机教材梳理夯实基础重难探究逐个击破例9如图11-3所示,甲、乙、丙、丁是四冲程汽油机的工作示意图,A、B是演示实验的示意图。与丙图原理相同的是图所示的演示实验。汽油机的工作示意图中机械能转化为内能的冲程是图。图11-3B甲探究五有关热量的计算教材梳理夯实基础重难探究逐个击破例10小林把装有2kg水的水壶放在天然气灶上加热,他观察到水温从20℃升高了50℃时,气量表显示的耗气量为0.02m3,则这些天然气放出的热量是J,这次烧水的热效率为。[天然气的热值为4.2×107J/m3,c水=4.2×103J/(kg·℃)]8.4×10550%教材梳理夯实基础重难探究逐个击破例11[2018·莆田初中毕业班质量检查]在1个标准大气压下,用天然气将一壶质量为1.5kg的水烧开,消耗了0.018m3的天然气(假设天然气完全燃烧),已知加热效率为35%,水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),天然气的热值q=8×107J/m3。求：(1)该天然气完全燃烧放出的热量。(2)水吸收的热量。(3)水的初始温度。解：(1)天然气完全燃烧放出的热量Q放=Vq=0.018m3×8×107J/m3=1.44×106J。教材梳理夯实基础重难探究逐个击破例11[2018·莆田初中毕业班质量检查]在1个标准大气压下,用天然气将一壶质量为1.5kg的水烧开,消耗了0.018m3的天然气(假设天然气完全燃烧),已知加热效率为35%,水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),天然气的热值q=8×107J/m3。求：(2)水吸收的热量。解：(2)水吸收的热量Q吸=Q放η=1.44×106J×35%=5.04×105J。教材梳理夯实基础重难探究逐个击破例11[2018·莆田初中毕业班质量检查]在1个标准大气压下,用天然气将一壶质量为1.5kg的水烧开,消耗了0.018m3的天然气(假设天然气完全燃烧),已知加热效率为35%,水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),天然气的热值q=8×107J/m3。求：(3)水的初始温度。解：(3)由Q=c水mΔt可得水升高的温度Δt=𝑸吸𝒄水𝒎=𝟓.𝟎𝟒×𝟏𝟎𝟓𝐉𝟒.𝟐×𝟏𝟎𝟑𝐉/(𝐤𝐠·℃)×𝟏.𝟓𝐤𝐠=80℃,水的初温t'=t-Δt=100℃-80℃=20℃。教材梳理夯实基础重难探究逐个击破例12我国是第一个宣布成功实现对可燃冰试开采中获得连续稳定产气的国家。可燃冰的热值为同体积天然气的164倍。已知q天然气=4.2×107J/m3,c水=4.2×103J/(kg·℃)。(1)求完全燃烧1m3的可燃冰产生的热量。(2)若这些热量全部被水吸收,可将多少千克水从20℃加热到70℃?解：(1)完全燃烧1m3天然气产生的热量Q放=Vq=Vnq天然气=1m3×164×4.2×107J/m3=6.888×109J。教材梳理夯实基础重难探究逐个击破例12我国是第一个宣布成功实现对可燃冰试开采中获得连续稳定产气的国家。可燃冰的热值为同体积天然气的164倍。已知q天然气=4.2×107J/m3,c水=4.2×103J/(kg·℃)。(2)若这些热量全部被水吸收,可将多少千克水从20℃加热到70℃?解：(2)由Q吸=c水mΔt得m=𝑸吸𝒄水𝚫𝒕=𝑸放𝒄水𝚫𝒕=𝑸放𝒄水(𝒕𝟏-𝒕𝟎)=𝟔.𝟖𝟖𝟖×𝟏𝟎𝟗𝐉𝟒.𝟐×𝟏𝟎𝟑𝐉/(𝐤𝐠·℃)×(𝟕𝟎℃-𝟐𝟎℃)=3.28×104kg。实验突破素养提升【实验设计】1.主要器材：a.测量工具：温度计、停表和天平(选用质量相等的不同物质进行实验)。b.热源：酒精灯或电加热器(电加热器更好,因为内部加热,相对稳定,热损失少;实验中选用相同热源是保证不同物质在相同时间吸收的热量相同)。2.实验器材的组装顺序：自下而上。3.实验方法：转换法(加热相同时间,比较升高的温度或升高相同温度,比较加热时间)和控制变