高二物理選修課件章末小結與測評第七章分子動理論匯報人：XX20XX-01-19目錄contents章節概述與學習目標分子動理論基本概念熱力學第一定律與內能熱力學第二定律與熵增加原理氣體性質與狀態方程液體性質與相變現象固體性質與晶體結構章末測評與反思01章節概述與學習目標

章節內容回顧分子動理論的基本概念介紹了分子動理論的基本假設，包括物質由大量分子組成、分子永不停息地做無規則熱運動、分子間存在相互作用的引力和斥力。分子的熱運動詳細闡述了分子熱運動的特征和規律，包括布朗運動、擴散現象等。分子間的相互作用力講解了分子間作用力的類型和特點，如范德華力、氫鍵等，以及它們對物質性質的影響。理解分子動理論的基本假設和概念，能夠運用相關知識解釋和預測物質的宏觀性質。掌握分子熱運動的特點和規律，能夠分析和解決與熱運動相關的實際問題。了解分子間相互作用力的類型和特點，理解它們對物質性質的影響。學習目標解讀分子動理論的基本假設：物質由大量分子組成；分子永不停息地做無規則熱運動；分子間存在相互作用的引力和斥力。分子間的相互作用力：范德華力、氫鍵等。分子的熱運動：布朗運動、擴散現象等。分子動理論與物質性質的關系：物質的宏觀性質與微觀結構密切相關，分子動理論為解釋和預測物質性質提供了重要的理論基礎。關鍵知識點梳理02分子動理論基本概念分子動理論是研究物質熱運動性質和規律的經典微觀統計理論。它認為物質是由大量分子、原子構成的，構成物質的分子處于永不停息的無規則熱運動之中，分子之間存在著相互作用力。分子動理論定義分子動理論從微觀角度揭示了物質的熱運動性質，闡明了氣體的壓強、溫度、體積等宏觀量與分子熱運動的平均動能、分子數密度等微觀量之間的關系，為熱力學定律提供了微觀解釋。分子動理論意義分子動理論定義及意義03氣體分子間作用力可忽略不計在理想氣體模型中，通常忽略氣體分子間的作用力，認為氣體分子之間只有相互碰撞而無相互作用。01氣體分子間距大氣體分子之間的距離遠大于分子本身的尺寸，因此氣體容易被壓縮。02氣體分子熱運動劇烈氣體分子的熱運動速度較大，且不斷與周圍分子發生碰撞，導致氣體分子間的作用力較弱。氣體分子運動特點固體中分子運動特征固體中的分子排列緊密，分子間的相互作用力較強。固體分子的熱運動主要表現為在其平衡位置附近的振動，因此固體的形狀和體積相對穩定。液體中分子運動特征液體中的分子間距較固體大，但比氣體小得多。液體分子的熱運動表現為既有振動也有平動，且分子間存在短暫的相互作用。這使得液體具有流動性，且其形狀可隨容器而改變，但體積相對穩定。固體和液體中分子運動特征03熱力學第一定律與內能熱量可以從一個物體傳遞到另一個物體，也可以與機械能或其他能量互相轉換，但是在轉換過程中，能量的總值保持不變。揭示了能量守恒和轉換的定律，為熱力學的研究奠定了基礎。同時，它闡明了熱現象和其他各種運動形式之間的內在聯系和統一性。熱力學第一定律表述及意義熱力學第一定律的意義熱力學第一定律的表述系統內能的概念系統內部所有微觀粒子各種能量的總和，包括分子動能、分子勢能等。影響系統內能的因素溫度、體積、物質的量等。其中，溫度是影響系統內能最顯著的因素。系統內能概念及影響因素系統溫度不變的過程。在此過程中，系統吸收或放出的熱量等于系統對外界做功或外界對系統做功。等溫過程系統體積不變的過程。在此過程中，系統吸收或放出的熱量全部轉化為系統內能的變化。等容過程系統壓強不變的過程。在此過程中，系統吸收或放出的熱量等于系統對外界做功與內能變化之和。等壓過程系統與外界沒有熱量交換的過程。在此過程中，系統內能的變化等于外界對系統做功或系統對外界做功。絕熱過程熱力學過程分析與計算04熱力學第二定律與熵增加原理熱量不可能自發地從低溫物體傳到高溫物體；不可能從單一熱源吸收熱量并全部用來做功，而不引起其他變化。熱力學第二定律的兩種表述揭示了自然界中與熱現象有關的宏觀過程具有方向性，是不可逆的。熱力學第二定律的意義熱力學第二定律表述及意義熵增加原理及其應用熵增加原理在孤立系統中，一個自發的過程總是向著熵增加的方向進行。熵增加原理的應用判斷一個過程是否自發進行，可以計算該過程的熵變，若熵變大于零，則該過程自發進行；若熵變小于零，則該過程不自發進行。不可逆過程01存在摩擦、耗散等不可逆因素的過程，如氣體的自由膨脹、有摩擦的準靜態過程等。這些過程的特點是，系統經過這些過程后，不能自發地恢復到原來的狀態。可逆過程02不存在摩擦、耗散等不可逆因素的過程，如理想氣體的等溫膨脹、等容放熱等。這些過程的特點是，系統經過這些過程后，可以自發地恢復到原來的狀態。比較03不可逆過程和可逆過程是兩種不同的物理過程。在不可逆過程中，系統的熵總是增加的；而在可逆過程中，系統的熵保持不變。因此，不可逆過程具有方向性，而可逆過程則沒有方向性。不可逆過程與可逆過程比較05氣體性質與狀態方程理想氣體狀態方程描述理想氣體狀態參量之間關系的方程，即pV=nRT，其中p為壓強，V為體積，n為物質的量，R為氣體常數，T為熱力學溫度。方程應用通過測量氣體的壓強、體積和溫度，可以計算氣體的物質的量或密度等物理量；同時，可以利用該方程分析氣體狀態變化過程中的物理量變化規律。理想氣體狀態方程及應用描述實際氣體與理想氣體偏離程度的物理量，其值等于實際氣體的摩爾體積與理想氣體的摩爾體積之比。壓縮因子描述實際氣體狀態參量之間關系的方程，考慮了氣體分子間的相互作用力，適用于中低壓強和溫度范圍。范德華方程描述實際氣體狀態參量之間關系的另一種方程，通過引入維里系數來考慮氣體分子間的相互作用力，適用于高壓強和低溫范圍。維里方程實際氣體性質描述方法范德華方程由荷蘭物理學家范德華提出，考慮了氣體分子間的相互作用力，適用于中低壓強和溫度范圍。該方程形式簡單，但精度有限。維里方程由英國物理學家維里提出，通過引入維里系數來考慮氣體分子間的相互作用力，適用于高壓強和低溫范圍。該方程精度較高，但形式較復雜。范德華方程與維里方程的比較兩者都是描述實際氣體性質的方法，但適用范圍和精度不同。在實際應用中，可以根據需要選擇合適的方程來描述氣體的性質。范德華方程和維里方程簡介06液體性質與相變現象表面張力定義液體表面層由于分子引力不均衡而產生的沿表面作用于任一界線上的張力。表面張力產生原因液體跟氣體接觸的表面存在一個薄層，叫做表面層，表面層里的分子比液體內部稀疏，分子間的距離比液體內部大一些，分子間的相互作用表現為引力，即液體表面張力。表面張力方向表面張力跟液面相切，跟這部分液面的邊界垂直。液體表面張力現象解釋毛細現象浸潤液體在細管里升高的現象和不浸潤液體在細管里降低的現象。浸潤現象一種液體會潤濕某種固體并附在固體的表面上，這種現象叫做浸潤。分析方法從分子動理論觀點分析，產生浸潤現象的原因是附著層內分子間距比液體內部分子間距小，分子間作用力表現為引力，附著層內分子間作用力表現為斥力，附著層有擴散趨勢，表現為浸潤。毛細現象和浸潤現象分析晶體結構特點晶體內部質點在三維空間呈周期性重復排列，即晶體中原子、離子或分子在三維空間中按一定規律重復出現的周期性排列構成的固體物質。非晶體內部質點在三維空間不成周期性重復排列的固體，沒有一定規則的外形，如玻璃、松香、石蠟等。晶體和非晶體的本質區別是組成晶體的粒子在微觀空間里是否呈現周期性的有序排列，不論固體的顆粒大小，只要組成粒子在微觀空間里呈現周期性的有序排列就屬于晶體。非晶體結構特點比較分析晶體結構和非晶體結構比較07固體性質與晶體結構范性形變當外力超過一定限度時，固體發生不可恢復的形變，即使撤去外力，形變也不會消失，這種形變稱為范性形變。彈性形變固體受到外力作用時，原子間距離發生變化，當外力撤去后，原子間距離恢復原狀，形變消失，這種形變稱為彈性形變。彈性模量描述固體彈性形變的物理量，反映固體抵抗彈性形變的能力。固體彈性形變和范性形變特點金屬晶體由金屬陽離子和自由電子通過金屬鍵結合而成的晶體，具有良好的導電性和導熱性。分子晶體由分子間通過分子間作用力結合而成的晶體，具有較低的熔點和硬度。原子晶體由原子通過共價鍵結合而成的晶體，具有極高的熔點和硬度。晶體結構類型晶體按其結構可分為離子晶體、原子晶體、分子晶體和金屬晶體等。離子晶體由正負離子通過離子鍵結合而成的晶體，具有高熔點、高硬度等特點。晶體結構類型和特點總結非晶體結構特征和性質討論非晶體的性質非晶體的物理性質與晶體有很大差異，如非晶體的硬度、密度、折射率等都比相應的晶體低；非晶體的導電性和導熱性較差；非晶體的光學性質也不同于晶體，表現為各向同性。非晶體結構特征非晶體原子排列無序，沒有固定的熔點，且各向同性。非晶體的應用非晶體材料在電子、光學、磁學等領域有著廣泛的應用，如非晶態合金、非晶態半導體等。08章末測評與反思關鍵知識點回顧總結分子動理論的基本概念：物質是由大量分子組成的，分子在永不停息地做無規則運動，分子間存在著相互作用的引力和斥力。分子的熱運動：溫度是分子熱運動平均動能的標志，溫度越高，分子熱運動的平均動能越大。分子間的相互作用力：分子間同時存在引力和斥力，且引力和斥力都隨分子間距離的增大而減小，但斥力減小的更快。當分子間距離等于平衡距離時，引力和斥力相等，分子力為零。分子的勢能：分子勢能是分子間相互作用力而具有的能，與分子間的距離有關。當分子間距離大于平衡距離時，分子力表現為引力，此時分子勢能隨著分子間距離的增大而增大；當分子間距離小于平衡距離時，分子力表現為斥力，此時分子勢能隨著分子間距離的減小而增大。認為溫度越高，每個分子的動能都越大。糾正方法：正確理解溫度是分子熱運動平均動能的標志，是大量分子的統計規律，對單個分子沒有意義。認為分子間的引力和斥力是同時存在的，且都隨分子間距離的增大而減小。糾正方法：正確理解分子間的相互作用力是同時存在的，但引力和斥力隨分子間距離的變化規律不同。當分子間距離增大時，引力和斥力都減小，但斥力減小的更快；當分子間距離減小時，引力和斥力都增大，但斥力增大的更快。認為當分子間距離等于平衡距離時，分子勢能最小。糾正方法：正確理解當分子間距離等于平衡距離時，引力和斥力相等，分子力為零，此時分子勢能最小。若從無窮遠處逐漸減小分子間的距離到平衡距離的過