——教学资料参考参考范本——高中物理第七章分子动理论4温度和温标互动课堂学案新人教
版选修3_3
______年______月______日
____________________部门
互动课堂
疏导引导
一、温度
1.温度是表示物体冷热程度的物理量.
2.温度的微观含义：温度是物体分子平均动能的标志，表示物体内部
分子无规则运动的剧烈程度.
3.温度的两个单位
（1）摄氏温度：规定1标准大气压下，冰水混合物的温度为0℃，沸
水的温度为100℃.表示符号为t.
（2）热力学温度：规定-273.15℃为热力学温度的0 K.热力学温度与
摄氏温度单位等大.表示符号为T，单位为开尔文，符号为K.热力学温
度是国际单位制中七个基本物理量之一.0 K称为绝对零度，是低温的
极限.
（3）热力学温度与摄氏温度的关系是：
T=t+273.15 K，一般地T=t+273 K.
二、热力学温标与摄氏温标的区别与联系
用热力学温标表示的温度和摄氏温标表示的温度，虽然起点不同，但表示温度的单位是等大的，温度的变化量相同即ΔT=Δt.
注意：（1）摄氏温标的1℃的分格与绝对温标的1 K的分格是等价的，摄氏温度升高10℃与热力学温度升高10K是一回事，而不能说升高了283 K.
（2）易混点：有些同学认为物体感觉冷就是温度低，其实这种说法是
缺乏科学依据的，人体感受到物体的冷热程度，一方面取决于被感受
的物体的温度，另一方面还与被感受物体单位时间内吸收（或放出给）人体的热量的多少有关.冬天温度相同的铁块和木块，摸上去感觉铁块
更冷一些，这是因为铁块单位时间内从手上吸收的热量多的原因.
活学巧用
1.在下物各项中属于国际单位制中基本单位的是（）
A.库仓，安培，千克，米
B.牛顿，千克，米，秒
C.帕斯卡，千克，安，牛顿
D.米，千克，秒，开尔文
解析：国际单位制中共有7个基本单位：摩尔、开尔文、坎德拉，米、千克、秒、安培，因而只有D选项正确.
答案：D
2.天气预报中，某地最高气温是38℃，用热力学温度表示为
____________；中科院在研究超导现象过程中，发现了一种物质的临
界温度为127 K，用摄氏温度可表示为____________.
解析：熟练应用T=t+273 K是解决有关摄氏温度与热力学温度换算的
基础.
T=t+273 K=38 K+273 K=311 K；
t=(T-273)℃=(127-273)℃=-146℃
答案：311 K -146℃
3.关于热力学温标和摄氏温标（）
A.热力学温标中的每1 K与摄氏温标中每1℃大小相等
B.热力学温度升高1 K大于摄氏温度升高1℃
C.热力学温度升高1 K等于摄氏温度升高1℃
D.某物体摄氏温度10℃，即热力学温度10 K
解析：热力学温标和摄氏温度尽管是不同标准的计数方式，但仅是起
点不同，热力学温标中变化1 K与摄氏温标中变化1℃是相同的，故A、C对，B错；摄氏温度为10℃的物体，热力学温度为283 K，D错.
答案：AC
温度和温标 教学目标 （1）知道什么是状态参量，什么是平衡态。 （2）知道什么是热平衡，什么是热平衡定律。 （3）知道温度的表示方法。 （4）知道常见温度计的构造，会使用常见的温度计。 （5）理解摄氏温标和热力学温标的转换关系。 教学重点：知道什么是热平衡，什么是热平衡定律。 教学难点：理解摄氏温标和热力学温标的转换关系 新课讲授： 1．平衡态和状态参量 在物理学中，通常把所研究的对象称为系统。 （１）状态参量 用来描述系统状态的物理量，叫做系统的状态参量。 （２）平衡态 系统宏观性质不再随时间变化，这种情况下就说系统达到了平衡态。 ２．热平衡与温度 （１）温度 温度是表示物体冷热程度的物理量，反映了组成物体的大量分子的无规则运动的激烈程度。 （２）热平衡 一切达到热平衡的系统都具有相同的温度。 ３．温度计与温标 （１）温度计 是测量温度的工具。 家庭和物理实验室常用温度计是利用水银、酒精、煤油等液体的热膨胀规律来制成的。另外，还有金属电阻温度计、压力表式温度计、热电偶温度计、双金属温度计、半导体热敏电阻温度计、磁温度计、声速温度计、频率温度计等等。 （２）温标 温度的数值表示法叫做温标。 用摄氏温标表示的温度叫做摄氏温度；在国际单位制中，常采用热力学温标表示的温度，叫热力学温度。
热力学温度(T)与摄氏温度(t)的关系为： T＝t+273。15 （K） 说明：①两种温度数值不同，但改变1 K和1℃的温度差相同。 ②０K是低温的极限，只能无限接近，但不可能达到。 典例探究 例１细心观察可以发现，常见液体温度计的下部的玻璃泡较大，壁也比较薄，上部的管均匀而且很细，想一想，温度计为什么要做成这样呢？ 解析：这样做的目的都是为了使测量更准确、更方便。下部较大而上部很细，这样下部储存的液体就比较多，当液体膨胀收缩时，膨胀或收缩不大的体积，在细管中的液面就有较大的变化，可以使测量更精确；下部的壁很薄，可以使玻璃泡内的测温物质的温度较快地与待测物质的温度一致；细管的粗细是均匀的，是为了使刻度均匀，更便于读数。
人教版九年级物理全一册导学案 第十三章热和能 第一节分子热运动 【学习目标】 1、通过观察和实验，初步了解分子动理论的基本观点。 2、能用分子动理论解释某些热现象。 【学习重点】：一切物质的分子都在不停的做无规则运动。 【学习难点】：分子之间存在的相互作用力。 【预习检测】 1. 扩散现象：。扩散现象说明：⑴分子间有； ⑵分子在不停的做。 2. 扩散现象既可以在发生，还可以在中发生，也能够在中发生。 3. 为什么打开一盒香皂，很快就会闻到香味，是什么跑到鼻子里了？能闻到香味的原因是________________________。 4. 街上烤臭豆腐的小摊，人们远远就能闻到臭豆腐的味道，这属于现象，臭豆腐经烧烤后，温度升高，分子无规则运动，说明分子的热运动跟有关。 5. .建筑、装饰、装修等材料会散发甲醒、苯等有害气体而导致室内空气污染．成为头号“健康杀手”。此现象表明分子在永不停息地做无规则 . 6. 固体、液体能保持一定的体积是因为分子间有相互作用的。虽然分子间有间隙，但固体、液体很难被压缩是因为分子间有相互作用的。 7. 铁棍很难被拉伸，说明分子间存在________________，水很难被压缩，说明分子间存在_________________。（均选填“引力”、“斥力”） 8. “破镜难圆”说明：当相邻分子间相距很远时，分子间的作用力将变_____________ 。 【共同探究】 ★学生活动一：演示气体扩散（课本图16.1—2） 学生交流实验现象并回答下列问题： 1、你在实验中看到的现象是什么？ 2、为什么让密度大的二氧化氮放在密度较小的空气下面，倒过来行吗? 3、此实验说明了_________________________________________________。 ★学生活动二：演示液体扩散 学生交流实验现象并回答下列问题： 1、你在实验中看到的现象是什么？ 2、为什么让密度大的硫酸铜溶液放在密度较小的清水下面，倒过来行吗? 3、此实验说明了_______________________________ ★学生活动三：演示固体扩散 学生交流实验现象并回答下列问题： 1、观察紧压在一起的铅片和金片在放置了5年后会互相渗入约1mm 深。 2、此实验说明了什么？ 小结：扩散现象：相互接触的，彼此进入对方的现象叫扩散。
2020版【高中】物理第一章分子动理论4分子间的相互作用力学案教科版选修3-3 2020-12-12 【关键字】情况、空间、质量、认识、继续、充分、整体、平衡、发展、建立、提出、合力、规律、特点、位置、基础、方式、作用、水平、速度、关系、分析、吸引、形成、加快、方向、深化 [学习目标] 1.通过实验知道分子间存在相互作用力.2.通过图像分析理解分子力与分子间距离的关系.3.知道分子动理论的内容． 一、分子间作用力 1．分子间有空隙 (1)气体分子的空隙：气体很容易被压缩，说明气体分子之间存在着很大的空隙． (2)液体分子间的空隙：水和酒精混合后总体积会变小，说明液体分子之间存在着空隙． (3)固体分子间的空隙：压在一起的金片和铅片，各自的分子能扩散到对方的内部，说明固体分子之间也存在着空隙． 2．分子间的作用力 (1)分子间同时存在着相互作用的引力和斥力．分子间实际表现出的作用力是引力和斥力的合力． (2)分子间作用力与分子间距离变化的关系(如图1所示)．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)分子间作用力与分子间距离的关系． ①当r＝r0时，F引＝F斥，此时分子所受合力为零． ②当r＜r0时，F引＜F斥，分子力的合力表现为斥力．
③当r＞r0时，F引＞F斥，分子力的合力表现为引力． ④当r＞10r0(即大于10－9m)时，分子间的作用力变得很微弱，可忽略不计． 二、分子动理论 1．分子动理论 (1)分子动理论：把物质的热学性质和规律看做微观粒子热运动的宏观表现而建立的理论． (2)内容： ①物体是由大量分子组成的． ②分子在做永不停息的无规则运动． ③分子之间存在着引力和斥力． 2．统计规律：由大量偶然事件的整体所表现出来的规律． (1)微观方面：单个分子的运动是无规则(选填“有规则”或“无规则”)的，具有偶然性． (2)宏观方面：大量分子的运动表现出规律性，受统计规律的支配． 3．分子动理论是热现象微观理论的基础． [即学即用] 1．判断下列说法的正误． (1)分子间距离较小时只存在斥力，距离较大时只存在引力．(×) (2)分子间的引力随分子间距离的增大而增大，而斥力随距离的增大而减小．(×) (3)当分子间的距离达到无穷远时，分子力为零．(√) (4)打湿了的两张纸很难分开是因为分子间存在引力．(√) (5)玻璃打碎后，不能把它们再拼在一起，是因为玻璃分子间的斥力比引力大．(×) 2．将下列实验事实与其产生的原因对应起来． 实验事实有以下五个： A．水与酒精混合后体积变小 B．固体很难被压缩 C．细绳不易被拉断 D．糖在热水中溶解得快 E．冰冻食品也会变干 其产生的原因如下： a．固体分子也在不停地运动 b．分子运动的激烈程度与温度有关 c．分子之间存在着空隙 d．分子间存在着引力 e．分子间存在着斥力 与A、B、C、D、E五个实验事实相对应的原因分别是①________，②________，③________，
课时作业4温度和温标 时间：20分钟 一、单项选择题 1．关于热力学温标与摄氏温标的下列说法不正确的是(D) A．热力学温标与摄氏温标的每一分度的大小是相同的 B．热力学温标的0度值对应于－273.15℃ C．热力学温标的0度是不可能达到的 D．气体温度趋近于绝对零度时，其体积趋近于零 解析：由T＝t＋273K得知，ΔT＝Δt，即热力学温标温度的变化总等于摄氏温标温度的变化，故A项正确．热力学温度与摄氏温度的关系是T＝t＋273K．可知，当T＝0时，则t＝－273℃，故B项正确．根据热力学第三定律可知，热力学温标的零K达不到，故C项正确．气体温度趋近于绝对零度时，可能是压强p趋近于零，故D项错误． 2．当甲、乙两物体相互接触后，热量从甲物体流向乙物体，这样的情况表示甲物体具有何种特性(D) A．较高的热量B．较大的比热容 C．较大的密度D．较高的温度 解析：根据热量的传递特性：热量总是自发地从高温物体传到低温物体，或从物体的高温部分传递到低温部分，因此决定热能传递方向的决定因素是温度，A、B、C各选项所提到的条件均与此无关，故D正确． 3．三个系统A、B、C处于热平衡状态，则关于它们的温度的说法正确的是(C) A．它们的温度可以有较大的差别 B．它们的温度可以有微小的差别 C．它们的温度一定相同 D．无法判断温度的关系 解析：当三个系统处于热平衡状态时，它们有相同的状态参量，
即具有相同的温度，故C 正确． 4．如图1所示，规格相同的容器装了相同质量的纯净水，用不同的加热器加热，忽略散热，得到图2所示的水温与时间的关系图线，则(D ) A ．乙中温度计的示数为32℃ B ．加热相同的时间，两杯水吸收的热量相同 C ．吸收相同的热量，甲杯中的水升温比乙杯中的水多 D ．甲杯中的水加热2min 与乙杯中的水加热3min 吸收的热量相同 解析：由图乙知，温度计10℃之间有10个小格，所以一个小格代表的温度是1℃，温度计显示的温度为37℃，故A 错误；两杯水质量相同，相同时间内升高的温度不同，根据Q 吸＝cm Δt ，可知相同 时间内两杯水吸收的热量不同，故B 错误；两杯中水的质量相同，根据Δt ＝Q 吸cm 可知，吸收相同的热量，两杯水升高的温度相同，故C 错误；根据图2可知，甲杯中的水加热2min 与乙杯中的水加热3min 升高的温度相同，又因为两杯水的质量相同，根据Q ＝cm Δt 可知，两杯水吸收的热量相同，故D 正确．故选D. 5．严冬，湖面上结了厚厚的冰，为了测出冰下水的温度，徐强同学在冰上打了一个洞，拿来一支实验室温度计，用下列四种方法测水温，正确的做法是(C )A ．用线将温度计拴牢从洞中放入水里，待较长时间后从水中提出，读出示数 B ．取一塑料饮水瓶，将瓶拴住从洞中放入水里，水灌满瓶后取出，再用温度计测瓶中水的温度 C ．取一塑料饮水瓶，将温度计悬吊在瓶中，再将瓶拴住从洞中
班级姓名学号 高二物理第七章《分子动理论》 第四节《温度和温标》 学习目标：1、知道是状态参量，什么是平衡态 2、理解热平衡的概念及热平衡定律 3、理解温度的意义 4、知道常见温度计的构造，会使用常见的温度计 5、掌握温度的定义，知道什么是温标、热力学温标，以及热力学温度的表示。理解 摄氏温度与热力学温度的转换关系。 重点难点：热平衡定律又叫热力学第零定律是本节的重点 学习过程：【导读与导思】仔细反复研读教材初步掌握本节内容，完成下列任务 一、状态参量与平衡态 1．系统和外界 (1)系统：在热学中，把某个范围内大量分子组成的研究对象叫做， 简称系统． (2)外界：系统之外与系统发生的其他物体统称为外界． 2．状态参量：在热学中，为确定系统的状态，需要用到的一些物理量，如、、等． 3．平衡态：对于一个不受外界影响的系统，无论其初始状态如何，经过足够长的时间后，必将达到一个不再随时间变化的状态，这种状态叫平衡态．二、热平衡与温度 1．热平衡：两个系统相互接触，它们之间没有材料，或通过导热性能好的材料接触，这两个系统的不再变化，此时的状态叫热平衡状态， 我们说两系统达到了． 2．热平衡定律：如果两个系统分别与第三个系统达到，那么这两个系统彼此之间也必定处于，这个结论称为热平衡定律，又叫热力学第零定律．3．温度：处于热平衡的两个系统必定具有某个性质，我们用来表征这个“共同性质”．温度也可理解为物体的程度． 三、温度计和温标 1．温度计的测温原理 (1)水银温度计是根据物体的性质来测量温度的． (2)金属电阻温度计是根据金属的随的变化来测量温度的． (3)气体温度计是根据与的关系来测量温度的． (4)热电偶温度计是根据不同导体，因产生电动势的大小来测量温度的．2．温标：定量描述温度的方法 (1)摄氏温标：一种表示温度的方法，规定标准大气压下冰的熔点为， 水的沸点为 .在0 ℃和100 ℃之间分成100等份，每一份就是1 ℃. (2)热力学温标：现代科学中常用的表示温度的方法，规定摄氏温度的－ 273.15 ℃为零值，它的一度摄氏温度的一度． (3)摄氏温度与热力学温度 ①摄氏温度：温标表示的温度，符号t，单位，符号表示为℃.
第5节内能 1.做热运动的分子具有的动能，即为分子动能。 2．所有分子动能的平均值叫分子平均动能，温度 是分子平均动能的标志。 3．分子势能由分子间的相对位置决定，从宏观上 看，分子势能与物体的体积有关。 4．物体中所有分子的热运动动能与分子势能的总 和叫做物体的内能。 5．物体的内能大小由物质的量、物体的温度及物 体的体积共同决定。 一、分子动能 1．定义 由于分子永不停息地做无规则运动而具有的能。 2．分子的平均动能 所有分子热运动动能的平均值。 3．温度的微观意义 温度是分子热运动的平均动能的标志。 二、分子势能 1．定义：由分子间的分子力和分子间的相互位置决定的能。 2．决定因素 (1)宏观上：分子势能的大小与物体的体积有关。 (2)微观上：分子势能与分子之间的距离有关。 3．分子势能与分子间距离的关系 (1)当r>r0时，分子力表现为引力，若r增大，需克服引力做功，分子势能增大。 (2)当r 1．定义 物体中所有分子的热运动动能与分子势能的总和。 2．决定因素 物体的内能由物质的量、温度、体积共同决定。 1．自主思考——判一判 (1)温度高则物体的每个分子的动能都大。(×) (2)20 ℃的水和20 ℃的铜的分子平均动能相同。(√) (3)物体的体积增大，分子势能增大，体积减小，分子势能减小。(×) (4)物体运动的速度越快，内能越大。(×) (5)某种物体的温度是0 ℃，说明物体中分子的平均动能为零。(×) (6)分子力做正功，分子势能减小。(√) 2．合作探究——议一议 (1)在热现象的研究中，为什么研究单个分子的动能没有意义，而是要研究所有分子的动能的平均值？ 提示：物体内分子是大量的，各个分子的速度大小不同，因此，每个分子的动能大小不同，并且还在不断地改变。由于热现象是大量分子热运动的结果，因此研究单个分子运动的动能没有意义，而是要研究大量分子运动的平均动能。 (2)物体做加速运动时，其内能是否一定增大？ 提示：不一定。物体的内能是指物体内所有分子的热运动动能和分子势能之和。物体做加速运动对应物体的动能增大，但物体的内能有可能增大、不变或减小。 (3)为什么说任何物体在任何情况下都有内能？ 提示：内能是物体中所有分子热运动的动能与分子势能的总和，由于组成物体的分子永不停息地做无规则运动，所以任何物体的分子都具有动能；分子间有相互作用的引力和斥力，因此分子间还有分子势能，所以说任何物体在任何情况下都有内能。 对温度及分子动能的理解 1．单个分子的动能 (1)分子在永不停息地做无规则热运动，每个分子的动能时刻发生变化。 (2)热现象是大量分子无规则运动的统计结果，研究单个分子的动能没有实际意义。 学案2 分子的热运动 [目标定位] 1.了解扩散现象及产生原因.2.知道什么是布朗运动，理解布朗运动产生的原因.3.知道什么是分子的热运动，理解分子热运动与温度的关系. 一、扩散现象 [问题设计] 1.生活中常会见到下列几种现象： (1)在墙角打开一瓶香水，很快整个房间都会弥漫着香气. (2)滴一滴红色墨水在一盆清水中，过一段时间整盆水会变成浓度相同的红色. (3)炒菜时，在锅里放一撮盐，整锅菜都会具有咸味. 以上现象说明什么问题？它们属于什么现象？ 答案说明不同物质能够彼此进入对方.它们属于扩散现象. 2.在上述(2)中，整盆水变为均匀的红色时，扩散现象停止了吗？ 答案扩散现象不会停止. [要点提炼] 1.扩散现象：不同物质能够彼此进入对方的现象. 2.影响扩散现象的因素： (1)物态：气态物质的扩散现象最容易发生，液态物质次之，固态物质的扩散现象在常温下短时间内不明显. (2)温度：温度越高，扩散现象越显著. (3)浓度差：扩散现象发生的快慢程度还受到“已进入对方”的分子浓度的限制，当浓度差大(填“大”或“小”)时，扩散现象较为显著. 3.产生扩散现象的原因：扩散现象是分子无规则运动的直接结果，是分子无规则运动的宏观反映. 二、布朗运动 [问题设计] 用显微镜观察放在水中的花粉，追踪几粒花粉，每隔30 s记下它们的位置，用折线分别依次连接这些点，如图1所示.(1)从图中可看出花粉微粒运动的特点是什么？(2)花粉微粒为什么会做这样的运动？(3)这种运动反映了什么？ 图1 答案(1)花粉微粒的运动是无规则的.(2)花粉微粒受到液体分子不平衡的撞击作用，在某一瞬间，微粒在某个方向受到的撞击作用较强，在下一瞬间，微粒受到另一方向的撞击作用较强，这样就引起了花粉微粒的无规则运动.(3)这种运动反映了液体分子运动的无规则性. [要点提炼] 1.布朗运动：悬浮微粒在液体中的无规则运动. 2.产生布朗运动的原因： 悬浮微粒受到液体分子撞击的不平衡. 3.影响布朗运动的因素： (1)悬浮的微粒越小，布朗运动越明显. (2)温度越高，布朗运动越激烈. 4.注意：(1)布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的运动，而不是固体分子的运动，也不是液体分子的运动，但它反映了液体分子的无规则运动.(2)布朗运动是永不停息的，说明液体分子的运动是永不停息的. [延伸思考] 1.阳光从狭缝中射入教室，透过阳光看到飞舞的尘埃，这些尘埃颗粒的运动是布朗运动吗？ 答案不是.布朗颗粒很小，只能在显微镜下观察，无法用肉眼直接看到. 2.图2中的折线是微粒的运动轨迹吗？ 答案折线是微粒每隔30 s所处位置的连线.在每个30 s内，微粒的运动轨迹都是无规则的，不一定和线段重合. 三、热运动 [问题设计] 在扩散现象中，温度越高，扩散越快；在布朗运动中，温度越高，布朗运动越明显.而这两种现象又都反映了分子的运动，那么分子的运动与温度有什么关系？分子的运动又有哪些特点？ 答案温度越高，分子的运动越激烈. 特点：(1)永不停息；(2)无规则. [要点提炼] 1.温度越高，分子的运动越激烈.我们把分子永不停息的无规则运动叫热运动. 2.热运动的特点是：(1)永不停息；(2)无规则. 3.布朗运动和热运动的区别与联系： 区别：布朗运动是悬浮微粒的运动，而悬浮微粒是很多固体分子组成的一个“集体”，虽然肉眼看不到，但可以在显微镜下看到；热运动即使在显微镜下也看不到. 联系：(1)都在做永不停息的无规则运动，都是温度越高运动越激烈. (2)周围液体分子的热运动是布朗运动产生的原因，布朗运动反映了液体分子运动的无规则性. [延伸思考] 高速运动的物体，其内部分子的热运动一定更激烈，对吗？ 答案不对.物体宏观运动的速度大小与分子的热运动无关. 第四节温度和温标 学习目标： 1、知道什么是状态参量，什么是平衡态。 2、知道什么是热平衡，什么是热平衡定律。 3、知道温度的表示方法。 4、知道常见温度计的构造，会使用常见的温度计。 5、理解摄氏温标和热力学温标的转换关系。 重点与难点： 本节的重点是热平衡的概念及热平衡定律以及温度、温标的建立和使用。 本节的难点是利用热平衡知识解释生活中的具体实例，掌握温标之间的转换关系。 1、平衡态与状态参量 请学生阅读课本，归纳以下概念： （1）系统：物理学中，把所研究的对象称为系统。 系统以外的周围物体称之为外界或环境，系统与外界之间往往存在相互的作用．在物理学研究中，对系统内部问题，往往采取“隔离”分析方法，对系统与外界的相互作用问题，往往采取“整体”分析的方法． （2）状态参量：描述物质系统状态的宏观物理量叫做状态参量． 物理学中，需要研究系统的各种性质，包括几何性质、力学性质、热学性质、电磁性质等等．为了描述系统的状态。需要用到一些物理量，例如：用体积描述它的几何性质，用压强描述力学性质．用温度描述热学性质等等。 （3）平衡态：系统所有宏观性质不随时间变化时状态称之为平衡态。 一个物理学系统，在没有外界影响的情况下，只要经过足够长的时间，系统内各部分的状态参量会达到稳定。 热学系统所处的平衡态往往是一种动态的平衡，这种动态平衡性质充分说明热运动是物质运动的一种特殊形式。 [例1]在热学中，要描述一定气体的宏观状态，需要确定下列哪些物理量( ) A．每个气体分子的运动速率 B．压强 C．体积 D．温度 解析：描述系统的宏观状态，其参量是宏观量，每个气体分子的运动速率是微观量，不是气体的宏观状态参量．气体的压强、体积、温度分别是从力学、几何、热学三个角度对气体的性质进行的宏观描述，是确定气体宏观状态的三个状态参量．显然B、 C、D选项正确． 2、热平衡与温度 引导学生阅读课本，归纳以下概念： (1)热平衡：两个系统之间没有隔热材料，它们相互接触，或者通过导热性能很好 第1课时分子动理论内能 【考纲解读】 1.掌握分子动理论的基本内容. 2.知道内能的概念. 3.会分析分子力、分子势能随分子间距离的变化． 【知识要点】 一．微观量的估算 1．微观量：分子体积V 0、分子直径d、分子质量m . 2．宏观量：物体的体积V、摩尔体积V mol 、物体的质量m、摩尔质量M、物体的密度ρ. 3．关系 (1)分子的质量：m ＝＝ . (2)分子的体积：V ＝＝ . (3)物体所含的分子数：N＝·N A ＝或N＝＝ . 4．两种模型 (1)球体模型直径为d＝36V π .(适用于：固体、液体) (2)立方体模型边长为d＝3 V .(适用于：气体) 特别提醒 1.固体和液体分子都可看成是紧密堆积在一起的．分子的体积V 0＝ V mol N A ， 仅适用于固体和液体，对气体不适用． 2．对于气体分子，d＝3 V 的值并非气体分子的大小，而是两个相邻的气体分子之 间的平均距离． 二．布朗运动与分子热运动布朗运动和热运动的比较 布朗运动热运动 活动主体固体小颗粒分子 区别 是固体小颗粒的运动，较大的 颗粒不做布朗运动，能通过光 学显微镜直接观察到 是指分子的运动，分子不论大 小都做热运动，热运动不能通 过光学显微镜直接观察到共同点 都是永不停息的无规则运动，都随温度的升高而变得更加激烈， 都是肉眼所不能看见的 联系 布朗运动是由于小颗粒受到周围分子做热运动的撞击作用不平 衡而引起的，它是分子做无规则运动的反映 1．分子间的相互作用力 分子力是引力与斥力的合力．分子间的引力和斥力都随分子间距离 的增大而，随分子间距离的减小而，但总是斥力 变化得，如图所示． (1)当r＝r 时，F 引 ＝F 斥 ，F＝； (2)当r 第3节分子间的作用力 1.分子间存在着相互作用的引力和斥力，其合力表 现为分子力。 2．分子间的引力和斥力都随分子间距离的增大而减 少，随分子间距离的减小而增大；但斥力比引力变 化更快。 3．分子动理论：物体是由大量分子组成的，分子在 做永不停息的无规则运动，分子之间存在着引力和 斥力。 一、分子间的作用力 1．分子间有空隙 (1)气体很容易被压缩，说明气体分子间有很大的空隙。 (2)水和酒精混合后总体积减小，说明液体分子之间存在着空隙。 (3)压在一起的金片和铅片，各自的分子能扩散到对方的内部，说明固体分子之间有空隙。 2．分子间的作用力 (1)分子间同时存在着相互作用的引力和斥力。 (2)当两个分子的距离为r0时，分子所受的引力与斥力大小相等，此时分子所受的合力为零；当分子间的距离小于r0时，作用力的合力表现为斥力；当分子间的距离大于r0时，作用力的合力表现为引力。 二、分子动理论 1．内容 物体是由大量分子组成的，分子在做永不停息的无规则运动，分子之间存在着引力和斥力。 2．统计规律 (1)微观方面：各个分子的运动都是不规则的，带有偶然性。 (2)宏观方面：大量分子的运动有一定的规律，叫做统计规律。大量分子的集体行为受 统计规律的支配。 1．自主思考——判一判 (1)水的体积很难被压缩，这是分子间存在斥力的宏观表现。(√) (2)气体总是很容易充满容器，这是分子间存在斥力的宏观表现。(×) (3)两个相同的半球壳吻合接触，中间抽成真空(马德堡半球)，用力很难拉开，这是分子间存在引力的宏观表现。(×) (4)用力拉铁棒的两端，铁棒没有断，这是分子间存在引力的宏观表现。(√) (5)气体容易被压缩，说明气体分子之间有空隙。(√) (6)分子间的引力随距离的增大而增大，斥力随距离的增大而减小。(×) 2．合作探究——议一议 (1)当压缩物体时，分子间的作用力表现为斥力，物体“反抗”被压缩，这时分子间还有引力吗？ 提示：分子间同时存在分子引力和斥力，当物体被压缩时，分子斥力大于分子引力，分子间表现为斥力，此时分子间仍存在引力。 (2)物体是由大量分子组成的，分子又在永不停息地做无规则运动，那么为什么大量分子能聚在一起形成液体或固体而不散开？ 提示：由于分子间存在引力，引力使分子聚集在一起而不分开。 (3)无缝钢筒中的高压油，当筒中压力达到足够大时，为什么会有油从筒壁中渗出？ 提示：尽管钢材坚硬、致密，但它也是由分子组成的(金属原子或离子)，分子之间存在着空隙，在高压下，油分子就会穿越钢筒渗到外部。 对分子力的理解 1．结合弹簧小球模型理解分子间的作用力 分子间距离分子间引力与斥力的关系分子力弹簧小球模型r＝r0F引＝F斥零 r＜r0 随r的减小，F引、F斥都增大，F斥比F 引增大得快， F斥＞F引 分子力表 现为斥力 第一章第1节分子动理论 【学习目标】： 1.知道物体是由大量分子组成的。 2.知道分子在永不停息地做无规则运动。 3.知道分子间存在相互作用的引力和斥力。 【自主学习】： 一．分子动理论 1.物体是由大量分子组成的： ①② 2.分子在永不停息的做无规则运动: 通过直接感知的宏观现象，推测无法直接感知的微观事实，这是物理学中常用的法。观察墨水的扩散现象总结： 扩散： ①扩散现象发生的条件：一是不同物质，二是相互接触。 ②扩散现象是不同物质的分子彼此进入对方的现象，而不是单一的一种物质进入另一种物质。 ③气体、液体和固体之间都可以发生扩散现象,一般情况下气体扩散最，液体次之，固体扩散最。 ④扩散现象表明：一；二 ⑤扩散现象与温度有关，温度越高，扩散越即，分子运动越 ⑥分子是运动的所以分子具有能 对应训练： 1．下列现象中，能表明分子在不停地做无规则运动的是（） A．无数雨滴从空中落下 B．“固体清新剂”能使居室温馨芳香 C．秋风起，漫天灰尘飞扬 D．铁块在潮湿的空气中生锈 2.用图的装置演示气体扩散现象，其中一瓶装有密度比空气大的红棕色二氧化氮气体，另 一瓶装有空气．为了有力地证明气体发生扩散，装二氧化氮气体的应是（选填“A” 或“B”）瓶．根据现象可知气体发生了扩散．扩散现象说明气体分子。若实验温度分别为①0℃，②4℃，③20℃，④30℃．则在温度下（填序号）气体扩散最快． 3.分子间存在着相互作用力 ①分子间有引力 分子是运动的，那么分子之间是否存在相互作用力呢？ 现象：用力拉绳子，绳子不易被拉断；将两个表面光滑的铅块压在一起后很难将他们分开，结论：，分子间的使固体和液体能保持一定的体积。 ②分子间有斥力 分子之间有空隙，为什么压缩固体和液体很难？ 现象：用力挤压铁块，不能把它变小；用注射器压水，几乎看不见水被压缩 结论是：， ③分子间的引力和斥力是同时存在的，就好像两个小球间被一个弹簧拉近，同时又被已压缩的弹簧向两边推开，二力是同时存在的。 ④当分子间的作用力与分子间的的距离有关如果分子间距离大于分子直径的十倍以上则分子间的引力和斥力几乎为零。 破镜不能重圆的原因是：镜块间的距离远大于分子之间的作用力的作用范围，镜子不能因分子间作用力而结合在一起。 2019-2020年高中物理第七章分子动理论第4讲温度和温标学案 新人教版选修3-3 [目标定位] 1.知道平衡态、热平衡的定义.2.明确温度的定义及判断系统处于热平衡的条件.3.能区分摄氏温度与热力学温度，记住它们之间的关系． 一、平衡态和状态参量 1．系统：在物理学中，通常把研究对象称为系统． 2．状态参量：用来描述系统状态的物理量，叫做系统的状态参量． 3．平衡态：系统的宏观性质不再随时间变化，这种情况就说系统达到了平衡态． 二、热平衡与温度 1．热平衡：两个相互接触的热力学系统，最后系统的状态参量都不再改变，这时两个系统具有“共同性质”，我们就说这两个系统达到了热平衡． 2．热平衡定律：如果两个系统分别与第三个系统达到热平衡，那么这两个系统彼此之间也必定处于热平衡，这个结论称为热平衡定律，也叫热力学第零定律． 3．温度：热平衡中具有的“共同热学性质”叫做温度． 三、温度计与温标 1．摄氏温标：一种常用的表示温度的方法，规定标准大气压下冰的熔点为0_℃，水的沸点为100_℃，在0 ℃和100 ℃之间均匀分成100等份，每份算做1 ℃. 2．热力学温标：现代科学中常用的表示温度的方法，热力学温标也叫绝对温标．热力学温标表示的温度叫热力学温度．用符号T表示，单位是开尔文，符号为K. 3．摄氏温度与热力学温度的关系为T＝t＋273.15_K. 一、热平衡与平衡态的理解 1．平衡态 (1)热力学的平衡态是一种动态平衡，组成系统的分子仍在不停地做无规则运动，只是分子运动的平均效果不随时间变化，表现为系统的宏观性质不随时间变化． (2)平衡态是一种理想情况，因为任何系统完全不受外界影响是不可能的． 2．一切达到热平衡的系统都具有相同的温度． 例1 下列说法正确的是( ) A．两个系统处于热平衡时，它们一定具有相同的热量 B．如果两个系统分别与第三个系统达到热平衡，那么这两个系统也必定处于热平衡 1.温度和温标 学习目标：1．[物理观念]知道状态参量、平衡态、热平衡、温度、热力学温度的概念及热平衡定律。 2.[科学思维]理解平衡态及热平衡定律，掌握摄氏温标与热力学温度的关系，能进行相关的计算，培养学生分析、解决问题的能力。 3.[科学探究]会使用常见的温度计，在使用过程中学会与他人合作交流，提高动脑、动手能力。 4.[科学态度与责任]学会使用温度计时，应客观记录数据，坚持实事求是的科学态度，增强学习物理的热情。 阅读本节教材，回答第19页“问题”并梳理必要的知识点。教材P19“问题”提示：经过一段时间后，容器内的气体会达到压强处处相等，温度处处相同。 一、状态参量与平衡态 1．热力学系统：由大量分子组成的系统。 2．外界：系统之外与系统发生相互作用的其他物体。 3．状态参量：为确定系统的状态所需要的一些量，如：体积、压强、温度等。 4．平衡态：无外界影响，状态参量稳定的状态。 说明：平衡态是状态参量，不是过程量，处于平衡态的系统，状态参量在较长时间内不发生变化。 二、热平衡与温度 1．热平衡：如果两个系统相互接触而传热，这两个系统的状态参量将会互相影响而分别改变。经过一段时间，各自的状态参量不再变化了，即这两个系统达到了热平衡。 2．热平衡定律：如果两个系统分别与第三个系统达到热平衡，那么这两个系统彼此之间也必定处于热平衡。 3．温度：处于热平衡的系统之间有一“共同热学性质”，即温度。这就是温 度计能够用来测量温度的基本原理。 三、温度计与温标 1．温度计 名称原理 水银温度计根据水银的热膨胀的性质来测量温度 金属电阻温度计根据金属铂的电阻随温度的变化来测量温度气体温度计根据气体压强随温度的变化来测量温度 热电偶温度计根据不同导体因温差产生电动势的大小来测量温度定量描述温度的方法。 (1)摄氏温标：一种常用的表示温度的方法，规定标准大气压下冰的熔点为0 ℃，水的沸点为100 ℃。在0 ℃刻度与100 ℃刻度之间均匀分成100等份，每一份算作1 ℃。 (2)热力学温标：现代科学中常用的表示温度的方法，热力学温度。 (3)摄氏温度与热力学温度： 摄氏温度摄氏温标表示的温度，用符号t表示，单位是摄氏度，符号为℃热力学温标表示的温度，用符号T表示，单位是开尔文，符号为热力学温度 K 换算关系T＝t＋273.15 K 1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)当系统处于平衡态时，系统的温度、压强、体积等都不随时间变化。(√) (2)平衡态是一种理想情况。(√) (3)温度是决定两个系统是否达到热平衡状态的唯一物理量。(√) (4)处于热平衡状态的系统内的分子仍在不停地做无规则运动，热平衡是一种动态平衡。(√) 2．(多选)下列物体中处于非平衡态的是() A．冰水混合物处在1 ℃的环境中 B．将一铝块放入沸水中加热较长的时间 C．冬天刚打开空调的教室内的气体 5 内能 别内能与机械能。 2011年11月1日5时58分，神舟八号飞船在酒泉卫星发射中心发射升空，11月3日又与天宫一号成功对接，这一喜讯激励了国人，震撼了世界。如图所示是火箭发射离地的过程，火箭加速上升的过程中，速度逐渐增大，高度逐渐升高。有的同学说，由于火箭速度增大，所以组成火箭的每个分子动能也在增大；火箭升高具有较大的势能，因此分子也具有较大的势能。这种说法对吗？ 提示：不对。因为分子动能与分子势能跟火箭的机械运动情况无关。 一、分子动能 1．定义：做________的分子所具有的动能叫分子动能。 2．分子的平均动能 (1)定义：物体内所有分子的动能的________叫做分子的平均动能。 (2)决定因素：______是物体分子热运动平均动能的标志。 思考1：同一温度下，不同物质(如：空气、水、铁块、木头等)平均动能都相同吗？平均速率呢？ 二、分子势能 1．定义：由于分子间存在着______力，因此分子组成的系统也存在着由分子间的__________决定的势能，这种势能叫做分子势能。 2．决定因素 (1)微观上：分子势能的大小由分子间__________决定。 (2)宏观上：分子势能的大小与物体的______有关。 3．变化规律 (1)当分子间距离r＞r0时，分子间的作用力表现为引力，分子间距离增大时，分子力做____功，因此分子势能随分子间距离的增大而______。 (2)当分子间距离r＜r0时，分子间的作用力表现为斥力，分子间距离减小时，分子力做____功，因此分子势能随分子间距离的减小而______。 思考2：当物体的体积增大时，分子势能一定增大吗？ 三、内能 1．定义：物体中所有分子的热运动______与__________的总和，叫做物体的内能。 初中物理标准教材 九年级物理：分子动理论的初步知识(教学设计) Learning physics well can also cultivate your logical thinking ability, learning physics well can make you live a better life. 学校：______________________ 班级：______________________ 科目：______________________ 教师：______________________ --- 专业教学设计系列下载即可用 --- 九年级物理：分子动理论的初步知识(教学 设计) 教学目标 a. 知道物质是由分子构成的；分子不停地做无规则运动；分子的体积和质量都非常小，在一般物体里含有的分子数非常多． b. 能识别并会解释扩散现象,知道扩散现象表明了分子不停地做无规则运动． c. 知道分子间存在作用力，分子间作用力与分子间距离有关，知道一些分子间相互作用力的实例． d. 理论联系实际，培养学生用所学知识解决实际问题的能力． 教学建议 “”教材分析 分析一：本节首先介绍了有关分子和分子运动的初步知识，并对分子大小进行了讨论，使学生对分子体积小、数量大留下深刻印象。然后从观察实验，分析宏观现象出发，通过推理去探索微观世界的思路，依次介绍了分子的无规则运动和相互作用力。 分析二：分子运动论是从本质上认识各种热现象的理论。按照分子运动论的观点，一切热现象都是由构成物体的大量分子无规则运动引起的，温度就是大量分子无规则运动剧烈程度的标志。利用分子运动论，可以成功地解释大量的热现象。 分析三：分子运动论的基本内容：物质由大量分子构成，分子体积极小，直径只有10-10米左右，一滴水约含有1.6×1021个水分子，分子之间有空隙，气体分子的间隙最大，液体次之，固体分子间隙最小；分子做永不停息的无规则运动，这种运动与温度有关，一般温度高的物体内部分子运动剧烈，所以人们把分子的这种无规则运动叫做热运动，扩散现象是分子无规则运动的例证；分子之间有引力和斥力同时存在，分子间距离小于平衡位置时，斥力大于引 第二节 测量分子的大小 班级 姓名 学号 评价 【自主学习】 一、 学习目标 1．知道和理解油膜法测定分子大小的原理和方法． 2．掌握实验器材，理解实验步骤． 3．学会实验数据的收集和处理方法． 二、 重点难点 1．油膜法测定分子大小的原理及利用其进行的计算． 2．实验数据的收集和处理方法的理解． 三、 问题导学 1． 测量分子的大小可以用什么方法？ 2． 实验需要什么器材？测哪些物理量？如何测量？ 3． 实验数据如何处理？ 四、 自主学习（阅读课本P5-6页，《金版学案》P5-7预习篇，考点1、2、3） 五、 要点透析 在实验中由d ＝V /S 计算分子的直径，“V ”是经过换算后一滴油酸溶液中纯油酸的体积．各物理量的计算方法如下： (1)一滴油酸溶液的体积:V ′＝V 液2N ? ?? ?? N 为滴数，V 液2为N 滴油酸溶液的体积. (2)一滴油酸溶液中纯油酸所占体积:V ＝V ′×V 油V 液1? ?? ?? V 油为纯油酸体积，V 液1为油酸溶液的总体积. (3)油酸薄层的面积S ＝na 2(n 为有效格数，a 为小格的边长)． (4)分子直径d ＝V S . (5)注意单位的统一． 【预习自测】 1．油膜法是一种粗略测定分子大小的方法，其方法是把一滴油酸酒精溶液滴到水面上，油酸分子在水面上散开，形成________________，如果把分子看成球形，单分子油膜的厚度就可以认为等于____________． 2．如果一滴溶液中纯油酸的体积为V ，单分子油膜的面积为S ，则分子的大小(即直径)为 D ＝________.在此忽略了分子间的空隙． 3．实验器材：注射器(或滴管)、________、浅盘、________________________、痱子粉或细石膏粉、水、酒精、油酸、彩笔． 4．一般分子直径的数量级为________ m ，由实验得到油酸分子大小的数量级是________ m ．物理学中用各种不同方法测定分子的大小，用不同方法测出的分子大小________，但数量级________． 5．采有油膜法估测分子的直径，需要测量的物理量是( ) A ．1滴油的质量和它的密度 B ．1滴油的体积和它的密度 C ．1滴油的体积和它散成油膜的最大面积 D ．所散成的油膜的厚度和它的密度 第二节 测量分子的大小 【巩固拓展】 1． 用油膜法测出油酸分子的直径后，要测定阿伏加德罗常数，只需要知道油滴的 ( ) A ．摩尔质量 B ．摩尔体积 C ．体积 D ．密度 2．用油膜法估测分子的大小，方法及实验步骤如下： ①向体积V 油＝1 ml 油酸中加酒精，直至总量达到V 总＝500 ml. ②用注射器吸取①中油酸酒精溶液，把它一滴一滴地滴入小量筒中，当滴入n ＝100滴时，测得其体积恰好是V 0＝1 ml. ③先往边长30～40 cm 的浅盘里倒入2 cm 深的水，然后将______均匀地撒在水面上． ④用注射器往水面上滴一滴油酸酒精溶液，待油酸薄膜形状稳定后，将事先准备好的带方格的塑料盖板放在浅盘上，并在塑料盖板上描下油酸膜的形状． ⑤描出的轮廓如图所示，数出轮廓范围内正方形的个数N ，正方形边长l ＝20 mm. 根据以上信息，回答下列问题(有数值计算的问题，先用信息中字母写出表达式再代入数值并统一单位算出结果 ) 2019-2020年九年级物理上册 1.1 分子动理论学案（新版）教科版学习目标1．知道物体是由大量分子组成的。 2．知道分子在永不停息地做无规则的运动。 3．知道分子之间存在相互作用的引力与斥力。 4．经历观察实验的过程，应用分子动理论解释某些生活、生产以及自然现象中的实例。重点难点扩散现象的理解和说明 预习引导： 尝试学习（看书P2—P5完成） 1．物体是由大量_________组成的。一般分子的直径大约是_________。 2．分子在____________________________________运动。并举例说明___________。3．分子之间存在___________________________。 问题导学: 1．物体是由大量分子组成的。 阅读本节第一、二自然段可知，物体是由大量组成的，如果把分子看成球形，分子的直径是以 m来量度的，所以分子体积非常，数目非常。 2．分子在永不停息地做无规则运动。 将一束鲜花插入花瓶，整个屋内都能闻到花香，这是因为从鲜花中散发出的 具有香味的物质分子。 补充实验：二氧化氮的扩散现象，仔细观察教师的演示（右图所示），密 度比空气大的红棕色二氧化氮气体能运动到上面盛空气的瓶子内，使其它变 成色，而下面瓶中气体的颜色变（填“深”或“浅”），最后两 瓶的颜色变得。分析现象，说明气体分子在。像这样，由于分子运动，某种物质的现象叫扩散。扩散现象说明了______________________。 阅读P3第三自然段，结合图1-1-7，讨论，交流。 液体，固体分子间都会发生现象，但要慢得多，表明一切物体分子都在不停地做。 [及时练习1] 1．走到泸州国窖广场就能闻到酒香味，这是因为。 2．将一滴红黑水滴入清水中，一会儿后，整杯水都会变，这一现象叫，说明液体分子在作运动。 3．分子之间存在着相互作用力。 提出问题：分子在不停地运动，为什么液体和固体有一定的体积呢？ 猜想：__________________________________________。 合作探究： ①做图1-1-8实验，两段熔丝是否会分开？_____，说明了分子之间有________力。 ②做图1-1-9实验，看看能否将水压缩？______，说明了分子之间有______力。 通过以上实验：说明分子间既有力又有力，当分子间相距为某一距离r时，引力=斥力，当分子间的距离小变小时，表现为力，当分子间距离变大时、表现为力，当2020高中物理 第七章 分子动理论 课时2 分子的热运动学案 新人教版选修3-3
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