1、第 13 课时 分子热运动 内能,考点一 物质的组成,化学,nm,分子,正,电子,考点二 分子动理论,扩散,不停地做无规则运动,扩散,温度,高,热,引力,斥力,变小,间隙,考点三 内能及其改变,动能,势能,越大,吸收,放出,不变,增加,减少,转移,转化,考点四 初高衔接知识点,布朗运动:1827年,布朗把花粉放入水中,然后取出一滴这种悬浮液放在显微镜下观察,发现花粉小 颗粒在水中像着魔似的不停地运动,而且每个小颗粒的运动方向和速度大小都改变得很快,不会停下来(如图13-1甲)。这些小颗粒实际上是由上万个分子组成的分子团,由于受液体分子的无规则撞击而受力不平衡,从而表现出无规则运动(如图乙)。,
2、甲 乙 图13-1,【说明】 布朗运动是悬浮在液体中的固体颗粒所做的无规则运动;任何固体微粒,在任何温度下悬浮在液体中都可做布朗运动。 布朗运动的起因是液体分子对微粒撞击的不平衡;布朗运动不是分子的运动,但反映了分子运动的情况。布朗运动的特点有:微粒越小,布朗运动越显著;只要液体不干涸,布朗运动就不停息;液体温度越高,布朗运动越显著。,例1 2018埇桥区二模 分子很小,看不见摸不着,但我们可以通过一些直观的现象,经过合理的推测来认识分子。例如通过“注射器内的水很难被压缩”可以推知 。,探究一 分子动理论及宏观现象解释,解析 注射器内的水很难压缩,说明分子之间存在着相互作用的斥力。,分子间存在
3、相互作用的斥力,例2 2018蜀山区二模 从分子动理论的观点来看,单个分子碰撞器壁的冲力是短暂的,但是大量分子频繁地碰撞器壁,就对器壁产生持续、均匀的压力,所以气体的压强就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力,且气体分子速度越大,对器壁的压力越大。据此可推测:某容积不变的密闭容器中的气体,微观上同一时刻容器壁内表面各处受到的气体压强是(选填“相等”或“不相等”)的;在温度降低时,气体压强会 (选填“变大”“不变”或“变小”)。,解析题中信息“气体压强是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力,且气体分子速度越大,对器壁的压力越大”,据此可推测:某容积不变的密闭容器中的气体,微观上
4、同一时刻容器壁内表面各处受到的气体压强是相等的。在温度降低时,分子运动速度减慢,容器壁单位面积上受到的压力减小,故气体压强减小。,相等,变小,【变式1】 2018安庆二模 将一只回形针轻轻地放入倒满水的杯中,杯中水不会溢出,继续放入回形针,水仍然不会溢出,但水面却向上凸起,这是因为水的表面分子间距离较大,分子力表现为 (选填“引力”或“斥力”),在这种分子力作用下,水不至于溢出。,解析水虽然没有溢出,但是水面却向上凸起,是因为分子间存在相互作用的引力。,引力,【变式2】 2018濉溪县三模 液体表面部分分子挣脱其他分子的束缚,逃逸到空气中,这是蒸发的微观本质;同样,固体表面分子也可以逃逸到空气
5、中,这是升华的微观本质;把糖块放进水中,糖分子会跑到水分子的间隙中去,这是溶解的微观本质。由此看来,上述三种现象有着相同的微观本质,都是 。,一切物体的分子都在永不停息地做无规则运动,【变式3】 运用分子动理论可以对液体沸腾时内部产生气泡的现象作出合理解释:由于液体内部的分子在做无规则运动,并且温度越高分子无规则运动越 ,从而在液体内部产生气泡。因为液体分子不断进入使得气泡变大并上升到水面破裂。,剧烈,例3 2018埇桥区二模 分子动能是指物体内所有分子做无规则热运动时而具有的动能总和。为了帮助同学们理解“分子动能”的概念,老师做了如下类比:“运动的篮球具有动能,动能的大小与篮球的质量和篮球运
6、动的速度有关;类似的,运动的分子也具有动能,分子动能也与分子的质量、分子运动的速度有关。”根据老师的类比,对于某一物体来说,能够直观反应分子动能大小的宏观物理量是 ( ) A.物体的温度 B.物体的体积 C.物体的状态 D.物体的运动速度,探究二 内能及与内能相关的能量转化,答案 A 解析分子动能是指物体内所有分子做无规则热运动时而具有的动能总和。运动的篮球具有动能,动能的大小与篮球的质量和篮球运动的速度有关;根据类比法可知,影响分子动能大小的因素有分子的质量和分子运动的速度。所以对于某一物体来说,能够直观反应分子动能大小的宏观物理量是分子运动速度的大小,即物体的温度,故A正确。,例4 201
7、8贵池区二模 如图13-2所示,不属于通过做功改变物体内能的是( ) A.图甲中,寒冷的天气中搓手取暖 B.图乙中,酒精灯点燃后烧杯中煤油的温度升高 C.图丙中,向下迅速移动活塞后玻璃管底部的棉花燃烧 D.图丁中,通电后的电炉丝热的发红,答案 B 解析搓手取暖是克服摩擦做功,将机械能转化为内能的过程,A不符合题意。酒精灯点燃后烧杯中煤油的温度升高,这是通过热传递的方式增加物体内能的,B符合题意。向下迅速压活塞,对气体做功,气体的内能增加,温度升高,达到棉花的着火点,棉花燃烧,C不符合题意。通电后的电炉丝热的发红,这是利用电流做功改变内能的,D不符合题意。,图13-2,【变式1】 液体在凝固时要
8、放热,因此0 的水凝固成0 的冰时内能减少,则减少的内能是 (选填“分子动能”或“分子势能”)。,解析内能是指组成物体的所有分子动能与分子势能之和,0 的水凝固成0 的冰时,内能减少,但温度不变,分子的动能不变,则减少的是分子势能。,分子势能,【变式2】 2018瑶海区一模 如图13-3所示,活塞将气缸分成甲、乙两气室、活塞(连同拉杆)是绝热的,且不漏气, 以E甲、E乙分别表示甲、乙两气室中气体的内能,则在将拉杆缓慢向外拉的过程中E甲和E乙的变化情况分别是: E甲 ,E乙 。(均选填“变大”“不变”或“变小”),图13-2,变大,变小,例5 2018利辛县一模 关于温度、热量和内能,下列说法中
9、正确的是( ) A.物体的温度升高,一定是吸收了热量 B.同一物体,它的温度越高,内能越大 C.物体的温度为0 ,其内能也为零 D.物体的温度越高,所含的热量越多,探究三 温度、内能、热量的辨析,答案 B 解析一个物体的温度升高,不一定是吸收了热量,还可能是外界对物体做了功,故A错误。内能的大小和物体的质量、温度等有关,同一物体,它的温度越高,内能越大,故B正确。因为一切物体的分子都在不停地做无规则运动,所以一切物体都具有内能,故物体的温度为0 ,其内能不为零,故C错误。热量是一个过程量,只能说吸收热量或放出热量,不能说所含的热量,D错误。,【变式】 2018濉溪县三模 关于热量、温度和内能,
10、下列说法正确的是 ( ) A.晶体在熔化过程中温度不变,内能也不变 B.物体的温度越高,所含的热量越多 C.内燃机的压缩冲程,主要是用热传递的方法增加了气缸内物质的内能 D.内能小的物体可能向内能大的物体传递热量,D,1. 2015安徽2题2分 挖开多年堆煤的地面,会看到地面下一定深度的土层带有黑色。这一现象表明煤的分子在不停地 ,扩散到地面的土层中了。,考点一 分子动理论及用微观解释宏观物态变化,做无规则运动,2. 2013安徽4题2分 古诗“花气袭人知骤暖”的意思是,从花的芳香气味变浓可以知道周围的气温突然升高。从物理学的角度分析,这是因为温度越高,。,分子的无规则运动越剧烈,3. 201
11、7安徽3题2分 当晶体被加热时,其分子运动更加剧烈,分子间的束缚随之减弱,以致有的分子能较自由地“游动”,呈现流动性,其宏观表现就是晶体的 (填物态变化名称)。,熔化,4. 2014安徽4题4分 运用分子动理论,可以对液体的蒸发现象作出合理的解释:由于液体表面的分子在做,所以在任何温度下,蒸发现象都可能发生;温度越高,分子的 ,从而蒸发得越快。,解析 从分子动理论的观点可知,构成物体的分子在不停地做无规则运动。温度反映了物体内部分子无规则运动的剧烈程度,温度越高,分子无规则运动越剧烈。,无规则的热运动,无规则运动越剧烈,1. 2016安徽15题3分 下列说法正确的是 ( ) A.物体的内能增加
12、,一定是外界对物体做了功 B.物体的温度升高,一定是从外界吸收了热量 C.物体的温度越高,含有的热量越多 D.内能是物体内所有分子动能和势能的总和,考点二 温度、热量、内能的关系,D,2. 2012安徽15题3分 下列关于功、内能和热量的描述中正确的是( ) A.物体的温度不变,内能一定不变 B.做功和热传递都能改变物体的内能 C.温度高的物体含有的热量比温度低的物体多 D.热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递,答案B 解析晶体熔化时温度不变,但内能增加,故A错误。改变内能有两种方式,一是做功,二是热传递,且两者在效果上是相同的,故B正确。热量是热传递过程中内能的改变量,不能说“含有”多少热量,只能说“放出”或“吸收”多少热量,故C错误。热量总是从温度高的物体传向温度低的物体,故D错误。,2018安徽2题2分 如图13-4所示,在一个配有活塞的厚壁玻璃筒中放一小团硝化棉,迅速向下压活塞,硝化棉就燃烧起来。这是因为活塞压缩空气做功,达到了硝化棉的着火点。,考点三 内能及与内能相关的能量转化,空气的内能增加,温度升高,解析 迅速向下压活塞,活塞会压缩空气做功,使空气的内能增加,温度升高,当温度达到硝化棉的着火点时,硝化棉就会燃烧,通过此实验可说明做功可以改变物体的内能。,
