時分子動理論內(nèi)能詳解演示文稿現(xiàn)在是1頁\一共有43頁\編輯于星期六（優(yōu)選）時分子動理論內(nèi)能現(xiàn)在是2頁\一共有43頁\編輯于星期六二、物體的內(nèi)能1.分子的平均動能:物體內(nèi)所有分子動能的平均值叫分子的平均動能._____是分子平均動能的標志,溫度越高,分子做熱運動的平均動能越___.2.分子勢能：由分子間的相互作用和相對位置決定的勢能叫分子勢能.分子勢能的大小與物體的_____有關(guān).3.物體的內(nèi)能：物體中所有分子的熱運動動能和分子勢能的總和叫物體的內(nèi)能.物體的內(nèi)能跟物體的

_____和_____都有關(guān)系.溫度大體積溫度體積現(xiàn)在是3頁\一共有43頁\編輯于星期六三、溫度和溫標

1.溫度溫度在宏觀上表示物體的_____程度;在微觀上表示分子的_________.2.兩種溫標

(1)比較攝氏溫標和熱力學溫標:兩種溫標溫度的零點不同,同一溫度兩種溫標表示的數(shù)值_____,但它們表示的溫度間隔是相同的,即每一度的大小_____,

Δt=ΔT.(2)關(guān)系:T=________K.冷熱平均動能不同相同t+273.15現(xiàn)在是4頁\一共有43頁\編輯于星期六特別提醒1.熱力學溫度的零值是低溫極限,永遠達不到,即熱力學溫度無負值.2.溫度是大量分子熱運動的集體行為,對個別分子來說溫度沒有意義.現(xiàn)在是5頁\一共有43頁\編輯于星期六熱點一微觀量估算的基本方法

1.微觀量:分子體積V0、分子直徑d、分子質(zhì)量m0.2.宏觀量:物體的體積

V、摩爾體積Vm、物體的質(zhì)量m、摩爾質(zhì)量M、物體的密度ρ.3.關(guān)系

(1)分子的質(zhì)量:(2)分子的體積:(3)物體所含的分子數(shù):熱點聚焦現(xiàn)在是6頁\一共有43頁\編輯于星期六4.兩種模型

(1)球體模型直徑

(2)立方體模型邊長為

特別提示

1.固體和液體分子都可看成是緊密堆集在一起的.

分子的體積,僅適用于固體和液體,對氣體不適用.2.對于氣體分子,的值并非氣體分子的大小,而是兩個相鄰的氣體分子之間的平均距離.

現(xiàn)在是7頁\一共有43頁\編輯于星期六熱點二布朗運動的理解1.研究對象:懸浮在液體、氣體中的小顆粒.2.特點:①永不停息;②無規(guī)則;③顆粒越小，現(xiàn)象越明顯;④溫度越高,運動越激烈;⑤肉眼看不到.3.成因:布朗運動是由于液體分子無規(guī)則運動對小顆粒撞擊力的不平衡引起的,是分子無規(guī)則運動的反映.

特別提示

1.布朗運動不是固體分子的運動,也不是液體分子的運動,而是小顆粒的運動,是液體分子無規(guī)則運動的反映.2.布朗運動中的顆粒很小,肉眼看不見,需用顯微鏡才能觀察到.現(xiàn)在是8頁\一共有43頁\編輯于星期六熱點三分子力與分子勢能1.分子間的相互作用力與分子間距離的關(guān)系分子間的引力和斥力都隨分子間距離的增大而減小,

隨分子間距離的減小而增大.但總是斥力變化得較快,如圖1所示.

圖1現(xiàn)在是9頁\一共有43頁\編輯于星期六(1)當r=r0時,F引=F斥,F=0.(2)當r＜r0時,F引和F斥都隨距離的減小而增大,但F引＜F斥,F表現(xiàn)為斥力.(3)當r＞r0時,F引和F斥都隨距離的增大而減小,但F引＞F斥,F表現(xiàn)為引力.(4)當r＞10r0(10-9

m)時,F引和F斥都已經(jīng)十分微弱,可以認為分子間沒有相互作用力(F=0).2.分子勢能與分子間距離的關(guān)系分子勢能隨著物體體積的變化而變化,與分子間距離的關(guān)系為:現(xiàn)在是10頁\一共有43頁\編輯于星期六

(1)當r＞r0時,分子力表現(xiàn)為引力,隨著r的增大,分子引力做負功,分子勢能增大.(2)當r＜r0時,分子力表現(xiàn)為斥力,隨著r的減小,分子斥力做負功,分子勢能增大.(3)當r=r0時,分子勢能最小,但不一定為零,可為負值,因為可選兩分子相距無窮遠時分子勢能為零.(4)分子勢能曲線如圖2所示.

圖2現(xiàn)在是11頁\一共有43頁\編輯于星期六3.物體的內(nèi)能和機械能的比較內(nèi)能機械能定義物體內(nèi)所有分子熱運動動能與分子勢能之和物體的動能、重力勢能和彈性勢能的統(tǒng)稱決定由物體內(nèi)部狀態(tài)決定跟宏觀運動狀態(tài)、參考系和零勢能點的選取有關(guān)量值任何物體都有內(nèi)能可以為零測量無法測量可以測量本質(zhì)微觀分子的運動和相互作用的結(jié)果宏觀物體的運動和相互作用的結(jié)果名稱比較現(xiàn)在是12頁\一共有43頁\編輯于星期六特別提示1.物體的體積越大,分子勢能不一定就越大,如0℃的水結(jié)成0℃的冰后體積變大,但分子勢能卻減小了.2.理想氣體分子間相互作用力為零,故分子勢能忽略不計,一定質(zhì)量的理想氣體內(nèi)能只與溫度有關(guān).3.機械能和內(nèi)能都是對宏觀物體而言的,不存在某個分子的內(nèi)能、機械能的說法.現(xiàn)在是13頁\一共有43頁\編輯于星期六題型1微觀量的估算【例1】用放大600倍的顯微鏡觀察布朗運動,估計放大后的小顆粒(碳)體積為0.1×10-9m3,碳的密度為2.25×103

kg/m3,摩爾質(zhì)量是1.2×10-2

kg/mol,

阿伏加德羅常數(shù)為6.02×1023

mol-1,則

(1)該小碳粒含分子數(shù)約為多少個?(取一位有效數(shù)字)(2)假設(shè)小碳粒中的分子是緊挨在一起的,試估算碳分子的直徑.題型探究現(xiàn)在是14頁\一共有43頁\編輯于星期六思路點撥

求解此題應把握以下三點:(1)固體分子可忽略分子間的間隙.(2)固體分子可建立球體模型.(3)用阿伏加德羅常數(shù)建立宏觀量與微觀量的聯(lián)系.解析

(1)設(shè)小顆粒邊長為a,放大600倍后,則其體積為V=(600a)3=0.1×10-9

m3.實際體積為質(zhì)量為m=ρV′=1.0×10-15

kg含分子數(shù)為現(xiàn)在是15頁\一共有43頁\編輯于星期六(2)將碳分子看成球體模型,則有答案

(1)5×1010個(2)2.6×10-10

m現(xiàn)在是16頁\一共有43頁\編輯于星期六微觀量的估算問題的關(guān)鍵是:(1)牢牢抓住阿伏加德羅常數(shù),它是聯(lián)系微觀物理量和宏觀物理量的橋梁.(2)估算分子質(zhì)量時,不論是液體、固體、氣體,均可用(3)估算分子大小和分子間距時，對固體、液體與氣體,應建立不同的微觀結(jié)構(gòu)模型.方法提煉現(xiàn)在是17頁\一共有43頁\編輯于星期六變式練習11mol銅的質(zhì)量為63.5g,銅的密度是

8.9×103

kg/m3,試計算:(1)一個銅原子的體積.(2)假若銅原子為球形,求銅原子的直徑.(3)銅原子的質(zhì)量.

解析

(1)1mol銅的體積即摩爾體積而1mol的任何物質(zhì)中含有NA個粒子，因此每個原子的體積現(xiàn)在是18頁\一共有43頁\編輯于星期六(2)因為假設(shè)銅原子為球形,其直徑為d

(3)一個銅原子的質(zhì)量答案

(1)1.2×10-29

m3(2)2.8×10-10

m(3)1.05×10-25

kg

現(xiàn)在是19頁\一共有43頁\編輯于星期六題型2內(nèi)能的考查

【例2】一個鐵球和冰球的溫度相同,且其質(zhì)量相等,則()

A.它們的分子平均動能一定相等

B.它們的分子運動的平均速率一定相等

C.冰球的體積大,水分子的勢能大

D.它們的內(nèi)能一定相同現(xiàn)在是20頁\一共有43頁\編輯于星期六思維導圖解析

因為溫度相同,平均動能相同,據(jù)知，水分子的平均速率較大，分子勢能與分子間距有關(guān),分子間距等于r0時,分子勢能最小,偏離r0越多,分子勢能越大,所以體積大,分子勢能不一定大,物體的現(xiàn)在是21頁\一共有43頁\編輯于星期六內(nèi)能E內(nèi)=n(Ek+Ep),分子數(shù)不同,Ep哪個大無法弄清楚.答案

A

解有關(guān)“內(nèi)能”的題目,應把握以下幾點:(1)溫度是分子平均動能的標志,而不是分子平均速率的標志,它與單個分子的動能及物體的動能無任何關(guān)系.(2)內(nèi)能是一種與分子熱運動及分子間相互作用相關(guān)的能量形式,與物體宏觀有序的運動狀態(tài)無關(guān),它取決于物質(zhì)的量、溫度、體積及物態(tài).規(guī)律總結(jié)現(xiàn)在是22頁\一共有43頁\編輯于星期六變式練習21g100℃的水和1g100℃的水蒸氣相比較,下述說法是否正確?(1)分子的平均動能和分子的總動能都相同.(2)它們的內(nèi)能相同.

解析

溫度相同則它們的分子平均動能相同;又因為1g水和1g水蒸氣的分子數(shù)相同,因而它們的分子總動能相同,所以(1)說法正確;當100℃的水變成100℃的水蒸氣時,該過程吸收熱量,內(nèi)能增加,

所以1g100℃的水的內(nèi)能小于1g100℃的水蒸氣的內(nèi)能,故(2)的說法錯誤.

答案

(1)正確(2)錯誤現(xiàn)在是23頁\一共有43頁\編輯于星期六題型3對于布朗運動實質(zhì)的理解【例3】關(guān)于布朗運動的下列說法中正確的是()A.布朗運動就是分子的無規(guī)則運動B.布朗運動是組成固體顆粒的分子無規(guī)則運動的反映C.布朗運動是液體或氣體分子無規(guī)則運動的反映D.觀察時間越長,布朗運動就越顯著E.陽光從縫隙射入教室,從陽光中看到的塵埃的運動就是布朗運動現(xiàn)在是24頁\一共有43頁\編輯于星期六解析布朗顆粒是很多固體分子組成的集體,所以布朗運動不是分子的運動,但它反映了液體或氣體分子的無規(guī)則運動,所以A、B都錯,C對.做布朗運動的顆粒很小,通常在顯微鏡下才能看到,用肉眼在陽光下看到的塵埃,其尺寸比布朗運動中的顆粒大得多,空氣分子對它的碰撞的不平衡性已不明顯,它們在空氣中看起來無序,實際是有一定的運動方向的,主要是由于重力、空氣浮力和氣流的共同影響形成的,E錯.答案

C現(xiàn)在是25頁\一共有43頁\編輯于星期六對布朗運動的理解要準確:(1)布朗運動不是液體分子的運動,而是固體顆粒的運動,但它反映了液體分子的無規(guī)則運動(理解時注意幾個關(guān)聯(lián)詞:不是……,而是……,但……).(2)溫度越高,懸浮顆粒越小布朗運動越明顯.(3)產(chǎn)生原因:周圍液體分子的無規(guī)則運動對懸浮顆粒撞擊的不平衡.(4)布朗運動是永不停止的.注意布朗顆粒的限度是非常小的,不能用肉眼直接觀察到.規(guī)律總結(jié)現(xiàn)在是26頁\一共有43頁\編輯于星期六變式練習3

在觀察布朗運動時,從微粒在a點開始計時，間隔30s

記下微粒的一個位置得到b、c、

d、e、f、g等點,然后用直線依次圖3

連接,如圖3所示,則下列說法正確的是()A.微粒在75s末時的位置一定在cd的中點上

B.微粒在75s末時的位置可能在cd的連線上,但不可能在cd中點上

C.微粒在前30s內(nèi)的路程一定等于ab的長度

D.微粒在前30s內(nèi)的位移大小一定等于ab的長度

解析

b、c、d、e、f、g等分別是粒子在t=30s、

60s、90s、120s、150s、180s時的位置,但并不一定沿著折線abcdefg運動,故選D.D現(xiàn)在是27頁\一共有43頁\編輯于星期六題型4分子間作用力和分子勢能

【例4】如圖4所示,甲分子固定在坐標原點O,乙分子位于x軸上,甲分子對乙分子的作用力與兩分子間距離的關(guān)系如圖中曲線圖4所示,F>0為斥力,F<0為引力.a、b、c、d為x軸上四個特定的位置.現(xiàn)把乙分子從a處由靜止釋放,則()A.乙分子從a到b做加速運動,由b到c做減速運動B.乙分子由a到c做加速運動,到達c時速度最大C.分子間從a至c只有引力,從c至d只有斥力D.從a至d的全過程中,引力減小,斥力增大現(xiàn)在是28頁\一共有43頁\編輯于星期六解析

乙分子位于c點時,兩分子之間的分子力為零,從a到c的過程中分子力表現(xiàn)為引力,從c到d的過程中表現(xiàn)為斥力,所以乙從a到c的過程做加速運動,從c到d的過程做減速運動,到達c時速度最大,選項B對.答案B現(xiàn)在是29頁\一共有43頁\編輯于星期六【例5】分子甲和分子乙相距較遠時，它們之間的分子力可忽略.現(xiàn)讓分子甲固定不動,將分子乙由較遠處逐漸向甲靠近直到不能再靠近,在這一過程中()A.分子力總是對乙做正功B.分子乙總是克服分子力做功C.先是分子力對乙做正功,然后是分子乙克服分子力做功D.分子力先對乙做正工,再對乙做負功,最后又對乙做正功現(xiàn)在是30頁\一共有43頁\編輯于星期六解析

分子間所具有的勢能由它們的相對位置所決定.分子力做正功時分子勢能減小,分子力做負功時分子勢能增加.通常選取無窮遠處(分子間距離r>r0處)分子勢能為零.當兩分子逐漸移近時(r>r0),由于分子力表現(xiàn)為引力,分子力的方向和位移方向相同,所以分子力做正功,分子勢能減小;當分子距離r=r0時,分子勢能最小(且為負值);當兩分子再靠近時(r<r0),分子力表現(xiàn)為斥力,分子力的方向和位移方向相反,所以分子力做負功,分子勢能增大.答案

C

現(xiàn)在是31頁\一共有43頁\編輯于星期六規(guī)律總結(jié)

1.要準確掌握分子力隨距離變化的規(guī)律:(1)分子間同時存在著相互作用的引力和斥力.(2)引力和斥力都隨著距離的減小而增大,隨著距離的增大而減小,但斥力變化得快.2.分子力做功與常見的力做功有相同點,就是分子力與分子運動方向相同時,做正功,相反時做負功;也有不同點,就是分子運動方向不變,可是在分子靠近的過程中會出現(xiàn)先做正功再做負功的情況.現(xiàn)在是32頁\一共有43頁\編輯于星期六變式練習4

關(guān)于分子之間的相互作用力，下列說法正確的是(r0為分子處于平衡位置的距離)()A.兩個分子間的距離小于r0時,分子間只有斥力

B.兩個分子間的距離大于r0時,分子間只有引力

C.兩個分子間的距離由較遠逐漸減小到r=r0的過程中,分子力先增大后減小,表現(xiàn)為引力

D.兩個分子間的距離由極小逐漸增大到r=r0的過程中,引力和斥力都同時減小,分子力表現(xiàn)為斥力現(xiàn)在是33頁\一共有43頁\編輯于星期六解析

當r>r0時,引力和斥力的合力表現(xiàn)為引力,當r<

r0時,合力表現(xiàn)為斥力,故選項A、B均不正確;分子間距離r=r0時，合力等于零,而當r>r0時表現(xiàn)為引力,且r較大即兩個分子間距離較遠時分子間的相互作用力已趨于零.可知由較遠減小至r=r0的過程中,分子力先增大后減小,即選項C正確;而兩個分子間的距離由極小逐漸增大到r=r0的過程中,引力和斥力都同時減小,分子力表現(xiàn)為斥力,故D正確.

答案

CD現(xiàn)在是34頁\一共有43頁\編輯于星期六

1.從下列哪一組物理量可以算出氧氣的摩爾質(zhì)量

()A.氧氣的密度和阿伏加德羅常數(shù)

B.氧氣分子的體積和阿伏加德羅常數(shù)

C.氧氣分子的質(zhì)量和阿伏加德羅常數(shù)

D.氧氣分子的體積和氧氣分子的質(zhì)量

解析

分子質(zhì)量=.即摩爾質(zhì)量M、氧氣分子的質(zhì)量m和阿伏加德羅常數(shù)NA的關(guān)系是:

M=NA·m,故C選項正確.素能提升C現(xiàn)在是35頁\一共有43頁\編輯于星期六2.下列關(guān)于布朗運動的說法中正確的是()A.布朗運動就是分子的無規(guī)則運動

B.布朗運動是液體分子無規(guī)則運動的反映

C.懸浮顆粒越小,布朗運動就越明顯

D.溫度越高,布朗運動就越劇烈

解析

理解布朗運動包括:用光學顯微鏡看不見水分子,而懸浮顆粒是由大量分子組成的.在光學顯微鏡下能觀察到的布朗運動,是懸浮顆粒的無規(guī)則運動.水分子的無規(guī)則運動,從各個方向?qū)︻w粒的不均等撞擊,使懸浮顆粒做無規(guī)則運動,所以,懸浮顆粒永不停息的無規(guī)則運動反映了水分子永不停息的無規(guī)則運動.溫度越高、懸浮顆粒越小,布朗運動就越劇烈,所以分子的無規(guī)則運動又稱熱運動.BCD現(xiàn)在是36頁\一共有43頁\編輯于星期六3.水的相對分子質(zhì)量是18,水的密度是ρ=1.0×103

kg/m3,阿伏加德羅常數(shù)NA=6.02×1023mol-1.

求:(1)水分子的直徑.(2)水分子的質(zhì)量.(3)50g水中所含的水分子個數(shù).(取兩位有效數(shù)字)

解析

(1)水的摩爾質(zhì)量為MA=18g/mol

水的摩爾體積一個水分子的體積將水分子視為球形,則現(xiàn)在是37頁\一共有43頁\編輯于星期六故水分子直徑=3.9×10-10

m(2)一個水分子的質(zhì)量(3)50g水中所含的水分子數(shù)為答案

(1)3.9×10-10

m(2)3.0×10-26

kg(3)1.7×1024個現(xiàn)在是38頁\一共有43頁\編輯于星期六4.對于固體和液體來說,其內(nèi)部分子可看做是一個挨一個緊密排列的小球.若某固體的摩爾質(zhì)量為M,密度為ρ,阿伏加德羅常數(shù)為NA.(1)試推導該固體分子質(zhì)量的表達式.(2)若已知汞的摩爾質(zhì)量為M=200.5×10-3

kg/mol,

密度為ρ=13.6×103kg/m3,阿伏加德羅常數(shù)