十二、熱學(xué)（1）
【課題】分子動(dòng)理論 內(nèi)能
【目標(biāo)】
1.知道分子動(dòng)理論的基本內(nèi)容；掌握微觀量的估算方法。
2.理解內(nèi)能的概念，了解溫度和溫標(biāo)的含義。
【導(dǎo)入】
分子動(dòng)理論的基本內(nèi)容是：物體是由大量分子組成的；分子永不停息地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)；分子之間存在相互作用的引力和斥力．
一、物體是由大量分子組成的：
1、分子的“小”：它的直徑的數(shù)量級(jí)是10-10m，可用油膜法來(lái)粗測(cè)直徑d=V/S，其中V是油滴體積，S是油滴在水面上充分?jǐn)U展后形成的油膜面積。
2、分子數(shù)目的“多”：1 mol任何物質(zhì)的分子數(shù)目均為阿伏加德羅常數(shù)
NA= 6.02×1023 mol-1．
3、阿伏伽德羅常數(shù)是聯(lián)系宏觀物理量與微觀物理量的橋梁，根據(jù)油膜法測(cè)出分子的直徑，可算出阿伏伽德羅常數(shù)；反過來(lái)，己知阿伏伽德羅常數(shù)，根據(jù)摩爾質(zhì)量（或摩爾體積）就可以算出一個(gè)分子的質(zhì)量（或一個(gè)分子所占據(jù)的體積）．
①分子的質(zhì)量：m0=MA/NA= ； ②分子的體積：v0= = (固、液體)
③分子的大�。呵蝮w模型直徑d＝ ； 立方體
④物質(zhì)所含的分子數(shù)：N=nNA = =
4、分子大小的測(cè)量方法—單分子油膜法d=V/s；
5、分子間有間隙的實(shí)驗(yàn)依據(jù)是：_________________________________________。
二．分子永不停息地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)——分子熱運(yùn)動(dòng)
1、擴(kuò)散現(xiàn)象：相互接觸的物體彼此進(jìn)入對(duì)方的現(xiàn)象．溫度越高，擴(kuò)散越快．
2、布朗運(yùn)動(dòng)：懸浮在液體中微小顆粒的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)
（1）原因：液體分子對(duì)顆粒碰撞的不平衡而引起
（2）結(jié)論：布朗運(yùn)動(dòng)說(shuō)明了液體內(nèi)部分子運(yùn)動(dòng)的無(wú)規(guī)則性
（3）影響因素：溫度(溫度越高，布朗運(yùn)動(dòng)越明顯)顆粒大小(顆粒越小，布朗運(yùn)動(dòng)越明顯)
3、擴(kuò)散現(xiàn)象和布朗運(yùn)動(dòng)同時(shí)也證明了分子間有間隙．
三．分子間同時(shí)存在著相互作用的引力和斥力，如圖為分子力跟分子間距的變化圖線
1、引力和斥力隨分子間距的增大而減小，但斥力變化比引力快．
2、平衡位置：F斥=F引時(shí)，分子間的距離r0，其數(shù)量級(jí)為10-10m．
3、r
4、r>ro時(shí)，F(xiàn)斥
四、物體的內(nèi)能
1、分子的平均動(dòng)能：物體內(nèi)所有分子的動(dòng)能的平均值．溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，溫度越高，分子平均動(dòng)能越大．
2、分子勢(shì)能：由分子間的相互作用和相對(duì)位置決定的能量叫分子勢(shì)能．分子勢(shì)能的大小與物體的體積有關(guān)．
①r＞r0時(shí)，分子勢(shì)能隨分子間距的增大而增大．
②r＜r0時(shí)，分子勢(shì)能隨分子間距的增大而減小．
③r＝r0時(shí)，分子勢(shì)能最小．
3、物體的內(nèi)能：物體內(nèi)所有分子的動(dòng)能和勢(shì)能的總和叫物體的內(nèi)能（熱力學(xué)能）．
4、內(nèi)能的決定因素
（1）微觀：分子勢(shì)能、分子平均動(dòng)能、分子數(shù)；
（2）宏觀：物體體積、溫度、物質(zhì)的量。
注意：內(nèi)能和機(jī)械能的區(qū)別。
五、溫度和溫標(biāo)
1、溫度：宏觀含義____________________；微觀含義___________________________。
2、兩種溫標(biāo)：1、攝氏溫標(biāo)t；2、熱力學(xué)溫標(biāo)T。
【導(dǎo)研】
[例1] 以下說(shuō)法正確的是( )
A．無(wú)論是什么物質(zhì)，只要它們的摩爾數(shù)相同就含有相同的分子個(gè)數(shù)
B．分子間的引力不等于分子斥力時(shí)，違背了牛頓第三定律
C．1 g氫氣與1 g氦氣含有的分子個(gè)數(shù)相同，都是6.02×1023個(gè)
D．陽(yáng)光從縫隙射入教室，從陽(yáng)光中看到的塵埃的運(yùn)動(dòng)就是布朗運(yùn)動(dòng)
[例2] 銅的摩爾質(zhì)量為μ，密度為ρ．若阿伏伽德羅常數(shù)為NA，則下列說(shuō)法中哪個(gè)是錯(cuò)誤的（ ）
A．lm3銅所含的原子數(shù)目 ρNA／μ B．1kg銅所含的原子數(shù)目ρNA
C．一個(gè)銅原子的質(zhì)量是μ/NA D．一個(gè)銅原子占有的體積是μ/ρNA
[例3] 如圖所示，設(shè)有一分子位于圖中的坐標(biāo)原點(diǎn)O處不動(dòng)，另一分子可位于x 軸上不同位置處。圖中縱坐標(biāo)表示這兩個(gè)分子間分子力的大小，兩條曲線分別表示斥力和吸力的大小隨分子間距離的變化關(guān)系，e為兩曲線的交點(diǎn)，則（ ）
A、ab表示吸力， cd表示斥力，e點(diǎn)坐標(biāo)可能為10-15m
B、ab表示斥力， cd表示吸力，e點(diǎn)坐標(biāo)可能為10-10m
C、ab表示吸力， cd表示斥力，e點(diǎn)坐標(biāo)可能為10-10m
D、ab表示斥力， cd表示吸力，e點(diǎn)坐標(biāo)可能為10-15m
[例4] 在做“用油膜法估測(cè)分子的大小”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，所用的油酸酒精溶液的濃度為a，測(cè)量中，某位同學(xué)測(cè)得如下數(shù)據(jù)：測(cè)得體積為V的油酸酒精溶液共有N滴；油膜面積為S，則：
（1）用以上物理量的符號(hào)表示計(jì)算分子直徑大小的公式為：d＝________.
（2）該同學(xué)實(shí)驗(yàn)中最終得到的計(jì)算結(jié)果和大多數(shù)同學(xué)的比較，發(fā)現(xiàn)自己所測(cè)數(shù)據(jù)偏大，則對(duì)出現(xiàn)這種結(jié)果的原因，下列說(shuō)法中可能正確的是________．
A．錯(cuò)誤地將油酸酒精溶液的體積直接作為油酸的體積進(jìn)行計(jì)算
B．計(jì)算油膜面積時(shí)，錯(cuò)將不完整的方格作為完整方格處理
C．計(jì)算油膜面積時(shí)，只數(shù)了完整的方格數(shù)
D．水面上痱子粉撒得較多，油膜沒有充分展開
[例5]（1）關(guān)于物體的內(nèi)能，下列說(shuō)法中正確的是（ ）
A．相同質(zhì)量的兩種物體升高相同的溫度，內(nèi)能增量一定相同
B．一定量0℃的水結(jié)成0℃的冰，內(nèi)能一定減小
C．一定量的氣體體積增大，但既不吸熱也不放熱，內(nèi)能一定減小
D．一定量的氣體吸收熱量而保持體積不變，內(nèi)能 一定減小
（2）關(guān)于溫度的概念，下述說(shuō)法中正確的是 （ ）
A．溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，物體溫度高，則分子的平均動(dòng)能大
B．溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，溫度升高，則物體的每一個(gè)分子的動(dòng)能都增大
C．某物體當(dāng)其內(nèi)能增大時(shí)，則該物體的溫度一定升高
D．甲物體的溫度比乙物體的溫度高，則甲物體分子平均速率比乙物體分子平均速率
【導(dǎo)練】
1、以下關(guān)于分子間作用力的說(shuō)法中，正確的是： （ ）
A．分子間既存在引力也存在斥力，分子力是它們的合力．
B．分子之間距離減小時(shí)，引力和斥力都增大，且引力增大得比斥力快．
C．壓縮氣缸內(nèi)氣體時(shí)要用力推活塞，這表明氣體分子間的作用力主要表現(xiàn)為斥力．
D．緊壓兩塊鉛塊后它們會(huì)連接在一起，這說(shuō)明鉛分子間存在引力．
2、下列說(shuō)法哪些是正確的（ ）
A．水的體積很難被壓縮，這是分子間存在斥力的宏觀表現(xiàn)
B．氣體總是很容易充滿容器，這是分子間存在斥力的宏觀表現(xiàn)
C．兩個(gè)相同的半球殼吻合接觸，中間抽成真空（馬德堡半球），用力很難拉開，這是分子間存在吸引力的宏觀表現(xiàn)
D．用力拉鐵棒的兩端，鐵棒沒有斷，這是分子間存在吸引力的宏觀表現(xiàn)
3、下列說(shuō)法中正確的是 （ ）
A．溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志
B．物體的體積增大時(shí)，分子勢(shì)能一定增大
C．分子間的引力和斥力都隨分子間距離的增大而減小
D．利用阿伏伽德羅常數(shù)和某種氣體的密度，就一定可以求出該種氣體的分子質(zhì)量
4、（09?北京?13）做布朗運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)，得到某個(gè)觀測(cè)記錄如圖。圖中記錄的是（ ）
A．分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的情況
B．某個(gè)微粒做布朗運(yùn)動(dòng)的軌跡
C．某個(gè)微粒做布朗運(yùn)動(dòng)的速度——時(shí)間圖線
D．按等時(shí)間間隔依次記錄的某個(gè)運(yùn)動(dòng)微粒位置的連線
5、將一個(gè)分子從靠近另一分子最近的位置由靜止開始釋放，在遠(yuǎn)離的程( )
A．r
C．r>r0時(shí)，分子勢(shì)能不斷減小，動(dòng)能不斷增加
D．r具有最大值時(shí)，分子動(dòng)能為零，分子勢(shì)能最大
6．下列現(xiàn)象中，不能用分子動(dòng)理論來(lái)解釋的是 （ ）
A. 白糖放入杯中，杯中的水會(huì)變甜
B．懸浮在水中的花粉微粒在不停地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)
C．大風(fēng)吹起時(shí)，地上的塵土飛揚(yáng)
D．把兩塊純凈的向壓緊，兩塊鉛合在了一起
7．分子間有相互作用的勢(shì)能，規(guī)定兩分子相距無(wú)窮遠(yuǎn)時(shí)分子勢(shì)能為零，并已知兩分子相距r0時(shí)分子間的引力與斥力大小相等。設(shè)分子a 和分子b從相距無(wú)窮遠(yuǎn)處分別以一定的初速度在同一直線上相向運(yùn)動(dòng)，直到它們之間的距離達(dá)到最小。在此過程中下列說(shuō)法正確的是 （ ）
A. a和b之間的勢(shì)能先增大，后減小
B. a和b的總動(dòng)能先增大，后減小
C. 兩分子相距r0時(shí)， a和b的加速度均不為零
D. 兩分子相距r0時(shí)， a和b之間的勢(shì)能大于零
8．下列說(shuō)法正確的是( )
A．熔融的鐵塊化成鐵水的過程中，溫度不變，內(nèi)能也不變
B．物體運(yùn)動(dòng)的速度增大，則物體中分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能增大，物體的內(nèi)能增大
C．A、B兩物體接觸時(shí)有熱量從物體A傳到物體B，這說(shuō)明物體A的內(nèi)能大于物體B的內(nèi)能
D．A、B兩物體的溫度相同時(shí)，A、B兩物體的內(nèi)能可能不同，分子的平均速率也可能不同
本文來(lái)自：逍遙右腦記憶 http://www.yy-art.cn/gaosan/55925.html
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