(完整版)第十一章复习分子热运动能量守恒综合复习

分子热运动 能量守恒知识精讲（一）分子动理论：1. 分子的大小（1）分子：在热学中，将构成物质的分子（如有机物）、原子（如金属）、离子（如盐类）统称为分子。

分子十分微小，一般分子大小的数量级是m 1010-，分子质量的数量级是kg 262710~10--，一般分子不能用眼睛直接看到，借助显微镜能观察到。

肉眼直接看到的是物质的颗粒，它是由大量分子组成的。

（2）分子间有空隙固体和液体分子间空隙比较小，气体分子间空隙比分子本身还大很多。

（3）单分子油膜法是最粗略地说明分子大小的一种方法。

介绍并定性地演示：如果油在水面上尽可能地散开，可认为在水面上形成单分子油膜，可以通过幻灯观察到，并且利用已制好的方格透明胶片盖在水面上，用于测定油膜面积。

如图所示。

如果分子直径为d ，油滴体积是V ，油膜面积为S ，则d=V ／S ，根据估算得出分子直径的数量级为10-10m 。

阿伏伽德罗常数：1mol 任何物质所含的微粒数都相同，把1mol 物质所含的微粒个数叫阿伏伽德罗常数。

通常NA=6.02×1023个／mol2. 分子永不停息地做无规则热运动。

（1）典型现象：扩散现象，布朗运动。

扩散现象是一种热现象。

它说明分子在做永不停息的无规则运动。

而且扩散现象的快慢直接与温度有关，温度高，扩散现象加快。

（2）布朗运动：悬浮在液体中微粒（固体小颗粒）无规则运动。

间接说明液体分子永不停息的无规则运动。

布朗运动现象，它是悬浮在液体中的固体微粒的无规则运动。

①布朗运动成因：液体分子无规则运动，频繁、无规则撞击微粒，使固体小颗粒受力不均衡，发生了颗粒的无规则运动。

②影响布朗运动因素：液体温度和悬浮颗粒大小，液体温度越高，颗粒越小，布朗运动越剧烈。

(3) 布朗运动的三个主要特点：永不停息地无规则运动；颗粒越小，布朗运动越明显；温度越高，布朗运动越明显。

(4)产生布朗运动的原因：它是由于液体分子无规则运动对固体微小颗粒各个方向撞击的不均匀性造成的。

第六节热力学第二定律●从容说课本节是在学习了热力学第一定律的基础上进一步对热力学基础理论的学习．热力学第一定律对自然过程没有任何限制，只是指出在热力学过程中能量不会有任何增加或损失．而热力学第二定律则会解决哪些过程可以发生，哪些过程却不可以发生，二者的关系要弄清．本节采取了热力学第二定律的两种表述方式，其实质是一样的，即自然界中一切与热现象有关的宏观过程都是不可逆的．本节的教材特点是：多角度、多方位阐述一个核心内容；侧重于规律的理解延伸应用．结合教材的特点和地位，定位本节的教学目标如下：1．能够理解热力学第二定律的不同表述及其实质的内在联系．2．对第二类永动机不可能制成及能量耗散有定性的认识．3．树立开发能源、节约能源的意识．本节课的教学重点定位于对热力学第二定律两种表述的认识及物理实质的联系理解．本节课的教学难点定位于对第二类永动机及其不能制成的原因的思维定势理解上．结合本节教材的特点，为了突出重点，突破难点，充分调动学生的主体能动性，教学中采用互动探究式及问题解决的教学方法．以学生为主体，教师在适当的时机加以引申、拓展和点拨，使学生不仅学习到文化知识，还进一步陶冶了情操，锻炼了能力．本节课的教学程序如下：设疑引入→提出问题→引出本节学习任务→学生互动探究→提出新的问题→教师点拨拓展→学生再探究→解决实际问题→小结本节内容．●教学目标一、知识目标1．了解热传导过程的方向性。

2．了解什么是第二类永动机，为什么第二类永动机不可能制成。

3．了解热力学第二定律的两种不同表述，以及这两种表述的物理实质。

4．了解什么是能量耗散以及热力学第三定律。

二、能力目标理解和运用热力学第二定律解释和分析有关物理问题，培养学生通过日常生活现象概括物理规律的能力。

三、德育目标1．通过第二类永动机不可能制成的教学，教育学生要有效地利用自然界提供的各种能源，必须遵循自然界的规律.2．培养、提高开发能源、节约能源的意识。

●教学重点1．热力学第二定律的两种不同表述，以及两种表述的物理实质。

【同步教育信息】一. 本周教学内容：第十一章 分子热运动 能量守恒 概述：分子动理论的基本内容是：物体是由大量分子组成的；分子永不停息地做无规则的运动；分子之间存在着相互作用力。

热运动：大量分子无规则的运动叫做分子的热运动。

*分子的热运动和分子之间的相互作用决定了物体的热学性质。

§1 物体是由大量分子组成的 §2 分子的热运动二. 教学目的：1. 学习分子动理论的基本内容。

2. 掌握阿伏加德罗常数，了解该常数是联系宏观和微观的桥梁。

三. 教学内容：1. 分子：分子是物质保持化学性质的最小微粒。

2. 系统：热力学所研究的对象，简称系统或气系。

它是指在给定范围内，由大量微粒组成的宏观物体。

*物质的热性质与物质中的微粒运动有着不可分割的联系。

任何物质都是由大量的微粒（分子、原子、离子、电子等）组成。

所谓热运动就是它们永不停息的无规则的运动。

微粒间按力学规律运动：它们频繁碰撞，微粒的位置和速度都变化。

但总体上，（即*分子。

3.*4. 1mol 的任何物质都含有相同的粒子数。

即1231002.6-⨯=mol N A 。

*阿伏加德罗常数是一个重要的常数，它是联系微观世界和宏观世界的桥梁。

5. 扩散：不同的物质互相接触时，彼此进入对方的现象，叫做扩散。

*扩散现象表明：分子在不停的运动，同时，分子之间都存在着间隙。

6. 布朗运动：1827年英国植物学家布朗用显微镜观察悬浮在水中的花粉时发现：悬浮微粒都在不停地做无规则运动，我们把这种运动叫做布朗运动。

*布朗运动是指布朗粒子的运动。

布朗粒子不是单一的分子，（单一的分子是看不见的），而是千万个分子组成的分子集团，布朗运动是指这个分子集体的统一运动。

7. 布朗运动的原因：造成布朗运动的原因是布朗粒子受到周围液体分子的紊乱的碰撞，而且来自各个方向的碰撞效果不平衡，因此，布朗运动间接地证明了周围液体的分子在作永不停息的无规则运动。

【典型例题】[例1] 将31cm 的油酸溶于酒精，制成3200cm 的油酸酒精溶液，已知31cm 的溶液有50滴，现取1滴油酸酒精溶液滴到水面上，随着酒精溶于水，油酸在水面上形成一单分子薄层，已测出这一薄层的面积是22.0m ，由此可估测油酸分子的直径是多少？分析与解答：每31cm 的油酸酒精溶液中含有油酸的体积是3200/1cm 。

一、物体是由大量分子组成的班级＿＿＿＿＿＿ 姓名＿＿＿＿＿＿ 学号＿＿＿＿＿＿ 【学习目标】1.知道分子的模型，记住分子大小、质量的数量级，和用油膜法测定分子大小的原理` 2．理解阿伏伽德罗常数是联系微观和宏观世界的桥梁，并记住这个常数的数值，能够根据阿伏伽德罗常数进行分子大小、分子质量等有关计算或估计 【课前准备】 1． 分子的大小（1）在物理和化学中对分子的概念有何区别？ 。

根据不同的物质组成，在物理学中它包括 等粒子。

（2）利用单分子油膜法可测出分子的直径SVd，其中公式中的V 是 ，S 是 。

（3）分子直径的数量级为 m ，一般分子质量的数量级为 kg 。

2． 阿伏伽德罗常数叫阿伏伽德罗常数。

阿伏伽德罗常数N A = mol -1，阿伏伽德罗常数是一个重要的常数，它是联系 和 的桥梁。

【学习指导】1．分子模型和用油膜法测定分子大小的原理 （1）分子模型（2）用油膜法测定分子大小的原理、公式2．阿伏伽德罗常数 （1）含义：（2）有关阿伏伽德罗常数的宏观量和微观量的计算【典型例题】[例1] 已知铜的摩尔质量为 6.4×10-2kg/mol ，密度为8.9×103kg/m 3，阿伏伽德罗常数为6.0×1023mol -1，试估算铜原子的直径。

[例2]将1cm3的油酸溶于酒精，制成200cm3的油酸酒精溶液。

已知1cm3的溶液有50滴，现取一滴油酸酒精溶液滴到水面上，随酒精溶于水，油酸在水面上形成一单分子薄层，测出这一薄层的面积为0.2m2，由此估测油酸分子的直径为多少米？（取一位有效数字）题后小结：【巩固练习】1．从下列哪一组数据可以算出阿伏加德罗常数? （）A.水的密度和水的摩尔质量B水的摩尔质量和水的体积C.水分子的体积和水分子的质量D.水分子的质量和水的摩尔质量2．已知阿伏加德罗常数,物质的摩尔质量和摩尔体积,可以计算下列哪些数值? （）A.固体物质分子的大小和质量 B.液体物质分子的大小和质量C.气体物质分子的大小和质量D.气体物质分子的质量3．某种油的密度为8×102kg/m3，取这种油0.8g滴在水面上，最后形成的油膜的最大面积最接近（）A、1010m2B、118m2C、1010cm2D、118cm24．对于液体和固体来说，如果采用M表示摩尔质量，m表示分子质量，ρ表示物质的密度，V表示摩尔体积，v0表示分子体积，N A表示阿伏加德罗常数，那么反映这些量之间关系的下列各式中正确的是( )A.NA ＝Vv0 B.NA＝vVC.m＝ANMD.V＝ρME.ρMV=5．在标准状态下，水蒸气分子间的距离大约是水分子直径的多少倍？已知水的摩尔质量M A=1.8×10-2kg/mol,标准状态下水蒸气的摩尔体积V A=22.4L/mol。

第十一章复习分子热运动能量守恒综合复习【本章知识框架】物体屋由［分子的大小UO-' m 大駅分子｛分子的质駅弟kg 组成的I 阿伏加德罗常数*6. 02 X lO 2i tnol 小立方体或一个小球．可估算出分子的体积和分子的直径．气体分子不是紧密排列的， 所以上述微观模型对气体不适用， 但上述微观模型可用来求 气体分子间的距离 (应说明气体的实际状态 )．分子水不錚实验依据 息地做无规w 则运动运动特虑 （布朗运动 ［永不停息■无规则（温度越高，运动越激烈分子分子间的和 互作用力（引力*斥力同时存在再分子力是指引力和斥力的合力 F-r 图线5 — 10-4厂丄r ■帖F 引一 F 库 规律*r<rotF^|<Fft r>r fi , F 引 >F 斥「分子的动能;温度是物怵分子热运动的平均动能的标点 分子挣能分子力做功与分子势能变化的关系 分子醉能与物体的体积冇关系隽义物体的峽娅因瓠分子•豐r 积、物态等 ［改变内能的两种方式｛热传递热力学第能於守恒定律』一定律內容樱达式:W+Q=MJ 符号规则、能蜃守恒定律热力学第二定律：自发过程尊方向杵【知识总结】学习本章内容时，应把握好以下几点：1 •物质是由大量分子组成的，分子永不停息地做无规则运动，分子间存在着相互作用 的引力和斥力（1）除一些有机物质的大分子外，一般分子直径的数量级为 10 10m ，分子质量的数量级 在10 26kg 左右，用油膜法可粗测分子的直径（d V ）•S物理学中常用阿伏加德罗常数N A （—般取6. 02 1023mol 1 ）,对微观量进行估算，首先要建立微观模型. 对液体、固体来说，微观模型是分子紧密排列，将物质的摩尔体积分为N A 个等分，每一等份就是一个分子，若把分子看作小立方体或球体，则每一等份就是一个(2)分子永不停息地无规则运动，可以从扩散现象和布朗运动得到证实．布朗运动是指悬浮在液体中的固体微粒的运动，不是液体分子的运动，它是由包围小微粒的液体分子无规则地撞击小微粒而引起的．且温度越高、微粒越小，布朗运动越明显．(3)分子间同时存在着相互作用的引力和斥力，引力和斥力都随分子间距离的增大而减小，但斥力的变化比引力的变化显著，实际表现出来的分子力是分子引力和斥力的合力．2．物体的内能是物体里所有分子的动能和势能的总和．由物质种类、物体质量、温度、物体的体积决定(1) 温度是物体分子的平均动能的标志，物体分子动能的总和等于总分子数乘以分子平均动能．(对个别分子讲温度无意义)．(2) 分子势能与分子之间的距离有关，故整个物体的分子势能跟物体的体积有关．当分子间距离小于r0 时，随分子间距离的减小，分子势能增加．当分子间距离大于r0 时，随着分子间距离的增大，分子势能也增大．当分子间距离等于r0时，分子势能最小．3．做功和热传递是改变物体内能的两个过程，它们在改变物体的内能上是等效的，但它们的本质不同：做功是其他形式的能和内能之间的转化，热传递则是物体间内能的转移理解时应注意以下几点：(1) 存在温度差是发生热传递的必要条件，热量是物体热传迎过程中物体内能的改变量，热量与物体内能多少、温度的高低无关．(2) 机械能是描述物体机械运动状态的量，而内能是描述物体内部状态的量．两者没有直接关系，但可以相互转化．4．热力学第一定律热力学第一定律的表达式△ U = W + Q中，系统对外做功时，W取负值，外界对系统做功时，W 取正值；系统放热时，Q 取负值，系统吸热时，Q 取正值．若W 与Q 的代数和为正值，即△ U为正值，表示系统内能增加；若W与Q的代数和为负值，即△ U为负值，表示系统内能减少．5．能的转化和守恒定律能的转化和守恒定律是自然界普遍遵循的规律，是人类认识自然和改造自然的有力武器．要注意能量利用和能源开发的新动向．总之，学习本章内容应掌握好三个要点，二个模型，一个桥梁．三个要点：分子运动论的三要点．二个模型：一是用油膜法估测分子大小及其数量时，将分子简化为紧密排列的球形理想模型，二是用来比喻分子间相互作用力的弹簧模型．一个桥梁：阿伏加德罗常数是宏观量与微观量的桥梁．【本章重点详解】一、阿伏加德罗常数相关公式集萃阿伏加德罗常数是联系微观物理量与宏观物理量的桥梁，所以涉及分子动理论中有关分子大小的计算时，常常用到阿伏加德罗常数及其相关公式，高考也常在这个问题上设置题目，因此有必要把与阿伏加德罗常数有关的公式收集整理起来．1．公式集萃⑴ m/V M /V M m0/V0(2) N N A n m/m0 V / V0(3) n N/N A m/M V/V M(4) m0 M / N A m / N⑸V。

德钝市安静阳光实验学校第十一章分子运动能量守恒小结与复习一、复习目标：1．通过本节习题课的复习，进一步熟悉分子动理论的基本内容，提高解决问题的能力。

2．本单元要求同学们：①知道分子动理论的基本内容是什么？②测定分子的大小和阿伏加德罗常数有什么方法？③有什么现象说明分子永不停息地做无规则运动？什么叫布朗运动？布朗运动是怎样产生的？为什么把大量分子的无规则运动叫做热运动？④什么事实可以说明分子间存在着引力和斥力？分子间作用力随分子间距离变化的规律如何？二、复习重点：分子动理论的基本内容，运用相关知识解决实际问题。

三、教学方法：复习提问，学案导学四、教具：学案五、教学过程（一）知识回顾1.分子动理论的基本内容是什么？分子动理论的基本内容是：物体是由大量分子组成的，分子永不停息地做无规则运动，分子之间存在着相互作用的引力和斥力。

2.测定分子的大小和阿伏加德罗常数有什么方法？单分子油膜法测定分子的直径，如果分子直径为d，油滴体积是V，油膜面积为S，则d=V／S；知道摩尔质量、摩尔体积，分子的直径，可以粗略算出阿伏伽德罗常数。

例如，lmol水的质量是0.018kg，体积是1.8×10-5 m。

每个水分子的直径是4×10-10m，它的体积是33106)104(m-⨯π=3×10-29m3。

如果设想水分子是一个挨着一个排列的，则lmol水中所含的水分子数：3．有什么现象说明分子永不停息地做无规则运动？什么叫布朗运动？布朗运动是怎样产生的？为什么把大量分子的无规则运动叫做热运动？扩散，布朗运动。

悬浮在液体中的固体小颗粒所作的无规则运动，叫做布朗运动。

布朗运动是由于液体分子的撞击力不平衡造成的。

温度越高，分子无规则运动越剧烈，因此，把大量分子的无规则运动叫做热运动。

4．什么事实可以说明分子间存在着引力和斥力？分子间作用力随分子间距离变化的规律如何？一方面分子间有空隙，另一方面，固体、液体内大量分子却能聚集在一起形成固定的形状或固定的体积，这两方面的事实，使我们推理得出分子之间一定存在着相互吸引力；固体和液体很难被压缩，说明分子之间存在相互作用的斥力。

嗦夺市安培阳光实验学校高二物理第十一章分子热运动能量守恒知识精讲人教版一. 本周教学内容：第十一章分子热运动能量守恒二. 知识要点：（一）分子动理论1. 物质是由大量分子组成的（1）分子的大小：m1010-数量级（2）阿伏加德罗常数：mol1任何物质含有的粒子数都相同，这个常数叫阿伏加德罗常数。

1231002.6-⨯=molNA。

2. 分子在做永不停息的无规则热运动（1）布朗运动的特点：①无规则；②永不停息；③温度越高越剧烈；④颗粒越小越明显。

（2）布朗运动的意义：说明了液体分子在做永不停息的无规则运动。

由于温度越高，分子的无规则运动越剧烈，所以把分子的这种无规则运动叫热运动。

3. 分子间的相互作用力（1）分了间同时存在着引力和斥力，且都随分子间距离的增大而减小，但斥力变化更快。

如图1所示。

图1（2）分子间的合力当rr=时，斥引ff=，合力为零。

当rr>时，引f减小，但斥f减小更快，合力表现为引力。

当rr<时，引f增大，但斥f增大更快，合力表现为斥力。

可见，分子力类似于弹簧弹力。

（3）分子力的作用范围当10rr>时，分子力变为零，所以分子力的作用范围为010r，为m910-数量级（二）物体的内能1. 分子的动能（1）分子做永不停息的无规则热运动，因而具有动能。

（2）平均动能：物体内所有分子动能的平均值。

（3）温度的微观含义：温度是物体分子平均动能的标志。

2. 分子的势能（1）分子间有相互作用力，因而分子间有由它们相对位置决定的势能，叫分子势能。

（2）分子力做正功，分子势能减小；克服分子力做功，分子势能增加。

分子势能宏观上跟物体的体积有关。

3. 物体的内能物体内所有分子的动能和势能的总和叫物体的内能。

它与物体的质量温度和体积有关。

（三）热和功1. 改变物体内能的两种方式：做功和热传递。

从能量转化角度来讲，两种方式有区别。

热传递是内能的转移，做功是内能跟其它形式能之间的转化、做功和热传递对改变物体的内能是等效的。

高二物理（人教大纲版）第二册第十一章分子热运动、能力守恒三、分子间的相互作用力(第一课时)●从容说课本节介绍分子间的相互作用力的特点.该节内容是分子动理论的第三部分内容，在本章中还起到一个承上启下的作用，因为只有清楚分子间的相互作用力的特点，才能切实理解分子势能的变化问题.另外，分子间的相互作用力的学习对深化力的相互性、矢量性以及对另一个非常重要的概念——万有引力的理解，都可以起到抛砖引玉的作用.当然，研究物理问题的重要方法——图象法在本节也有重要体现，对开拓学生的视野，拓展大家的思维有莫大的作用.因此，该节内容的切实掌握非常重要。

据教材地位和特点，本节课的教学目标定位如下：1．知道分子力的特点以及能够应用分子力解释简单的现象.2．分子力是微观世界的作用力，如何来用宏观现象模拟分析可锤炼我们这方面的能力。

3．在学习分子力特点的同时，渗透理解量变和质变的变化关系。

本节课的教学重点定位于对分子间的作用力随分子间距变化规律的理解，以及应用分子力解释简单听现象。

本节课的难点也定位于对分子间的作用力随分子间距变化规律的理解上，尤其是F随r 的变化图线的深入认识。

本节课采取先自学再提出问题然后再解决问题的方法来进行.要多应用挂图、彩图、实验来帮助同学加强理解知识内容.本节课的教学程序如下：实验引入→提出问题→阅读释疑→师星互动释疑→解决实际问题→小结●教学目标一、知识目标1.知道分子间同时存在着引力和斥力，实际表现出来的分子力是引力和斥力的合力；2.知道分子力为零时，分子间距离r0的数量级；3.知道分子间距离r＜r0时，实际表现的分子力为斥力，这个斥力随r的减小而迅速增大.4.知道分子间的距离r＞r0时，实际表现的分子力为引力，这个引力随r的增大而减小.5.知道r增大到什么数量级时，分子引力已很微弱，可忽略不计.6.能用分子力解释简单的形象.二、能力目标培养学生应用宏观物体来模拟和理解微观规律的能力.三、德育目标1．通过分子间作用力随分子间距的变化规律，理解量变和质变的变化关系.2．做好实验，增强探索自然奥秘的兴趣和信心。