人教版高中物理第1讲 分子动理论 内能.docx

课程标准内容及要求
核心素养及关键能力
核心素养
关键能力
1.实验十七：通过实验，估测油酸分子的大小。
科学探究
实验操作及数据处理
2.了解分子动理论的基本观点及相关的实验证据。
物理规律
3.通过实验，了解扩散现象。观察并能解释布朗运动。了解分子运动速率分布的统计规律，知道分子运动速率分布图像的物理意义。
物理规律
对比分析
4.了解固体的微观结构。知道晶体和非晶体的特点。能列举生活中的晶体和非晶体。通过实例，了解液晶的主要性质及其在显示技术中的应用。
物理概念及规律
理解能力
5.观察液体的表面张力现象。了解表面张力产生的原因。知道毛细现象。
物理现象
理解能力
6.实验十八：探究等温情况下一定质量气体压强与体能的关系。
了解气体实验定律。知道理想气体模型。能用分子动理论和统计观点解释气体压强和气体实验定律。
科学推理及模型构建
物理建模及分析推理能力
7.知道热力学第一定律。
物理规律
理解及应用能力
8.理解能量守恒定律，能用能量守恒的观点解释自然现象。
物理规律
应用能力
9.通过自然界中宏观过程的方向性，了解热力学第二定律。
物理规律
理解能力
第1讲　分子动理论　内能
一、分子动理论
1.物体是由大量分子组成的
(1)分子的大小
①分子的直径：数量级为10－10 m。
②分子的质量：数量级为10－26 kg。
(2)阿伏加德罗常数
①1 mol的任何物质都含有相同的粒子数。通常可取NA＝6.02×1023 mol－1。
②阿伏加德罗常数是联系宏观物理量和微观物理量的桥梁。
2.分子永不停息地做无规则运动
(1)扩散现象
①定义：不同物质能够彼此进入对方的现象。
②实质：扩散现象并不是外界作用引起的，也不是化学反应的结果，而是由分子的无规则运动产生的，温度越高，扩散得越快。
(2)布朗运动
①定义：悬浮在液体中的小颗粒的无规则运动。
②实质：布朗运动反映了液体分子的无规则运动。
③特点：颗粒越小，运动越明显；温度越高，运动越激烈。
(3)热运动
①分子的永不停息的无规则运动叫做热运动。
②特点：分子的无规则运动和温度有关，温度越高，分子运动越剧烈。
3.分子间同时存在引力和斥力
(1)物质分子间存在空隙，分子间的引力和斥力是同时存在的，实际表现出的分子力是引力和斥力的合力。
(2)分子力随分子间距离变化的关系：分子间的引力和斥力都随分子间距离的增大而减小，随分子间距离的减小而增大，但斥力比引力变化得快。
图1
(3)分子力与分子间距离的关系图线(如图1所示)
由分子间的作用力与分子间距离的关系图线可知：
①当r＝r0时，F引＝F斥，分子力为零。
②当r＞r0时，F引＞F斥，分子力表现为引力。
③当r＜r0时，F引＜F斥，分子力表现为斥力。
④当分子间距离大于10r0(约为10－9 m)时，分子力很弱，可以忽略不计。
【自测1】 (多选)关于分子间相互作用力的以下说法中正确的是(　　)
图2
A.当分子间的距离r＝r0时，分子力为零，说明此时分子间既不存在引力，也不存在斥力
B.分子力随分子间距离的变化而变化，当r＞r0时，随着距离的增大，分子间的引力和斥力都增大，但引力比斥力增大得快，故分子力表现为引力
C.当分子间的距离r＜r0时，随着距离的减小，分子间的引力和斥力都增大，但斥力比引力增大得快，故分子力表现为斥力
D.当分子间的距离r＝10－9 m时，分子间的作用力可以忽略不计
答案　CD
解析　分子间的引力和斥力同时存在，当分子间的距离r＝r0时，引力等于斥力，分子力为零，故A错误；分子力随分子间距离的变化而变化，当r＞r0时，分子间的引力和斥力都随分子间距离的增大而减小，斥力减小得更快，分子力表现为引力，故
B错误；当分子间的距离r＜r0时，随着距离的减小，分子间的引力和斥力都增大，但斥力比引力增大得快，分子力表现为斥力，故C正确；当分子间的距离r＝10－9m时，分子间的作用力可以忽略不计，故D正确。
二、温度和内能
1.温度
一切达到热平衡的系统都具有相同的温度。
2.两种温标
摄氏温标和热力学温标。关系：T＝t＋273.15 K。
3.分子的动能
(1)分子动能是分子热运动所具有的动能。
(2)分子热运动的平均动能是所有分子热运动动能的平均值，温度是分子热运动的平均动能的标志。
(3)分子热运动的总动能是物体内所有分子热运动动能的总和。
4.分子的势能
(1)意义：由于分子间存在着引力和斥力，所以分子具有由它们的相对位置决定的能。
(2)分子势能的决定因素
①微观上：决定于分子间距离和分子排列情况；
②宏