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(共23张PPT)
第2节 分子动理论的初步知识
第十三章 内能
知识点
物质的构成
知1－讲
1
知1－讲
知识拓展
构成物质的分子数量巨大：
一滴水中大约含有1.67×1021 个水分子，如果让全人类去数其中的水分子数量，假设100 亿人每人每分钟数100 个，则需要3 000多年才能数完。
知1－讲
警示误区
海绵中的空隙是肉眼可见的，它是物质间的间隙，而不是分子间的间隙。
知1－练
专家称传染病人咳嗽所产生的有大量病毒的飞沫，
会使1 m范围内的其他人吸入而被感染，所以与感染病人近距离接触要戴口罩。一粒飞沫的直径约为1×10-6 ～5×10-6 m(分子直径约为1×10-10 m)，由此可判断飞沫______(填“是”或“不是”)分子。
例 1
不是
知1－练
解题秘方：注意分子与固体(或液体)微小颗粒的区别。通常人眼能看得见的粉末、液体小颗粒等都包含很多的分子，它们本身不是分子。
解析： 分子的直径约为1×10 -10 m，是非常小的，我们用肉眼是看不见的，但病人咳嗽产生的飞沫是可以看见的，所以飞沫不是分子。
这是分子的基本特点之一。
知1－练
1. 关于物质的构成，下列说法中正确的是( )
A. 分子的直径很小，一般为10 - 10 cm
B. 可以借助光学显微镜观察到分子
C. 常见物质是由分子、原子等构成的
D. 直径为2.5μm 的尘埃就是一个个小分子
C
知识点
分子热运动
知2－讲
2
1. 扩散现象
知2－讲
深度思考验证气体的扩散现象时，能否将盛有二氧化氮气体的瓶子置于上方，盛有空气的瓶子置于下方？
深度理解
不能。因为二氧化氮气体的密度比空气的大，将盛有二氧化氮气体的瓶子置于上方时，不能判断最终现象是重力导致的，还是气体的扩散导致的。另外，观察硫酸铜溶液与清水的扩散实验中，用细管在水的下面注入硫酸铜的水溶液，也是上述原因。
知2－讲
拓展延伸
(1)气体扩散最快，液体次之，固体扩散最慢。
(2)固体与气体间、液体与气体间、固体与液体间，也可以发生扩散现象。
知2－讲
2. 分子热运动
(1)实验探究：分子运动与温度的关系
知2－讲
(2)分子热运动：一切物质的分子都在不停地做无规则的运动，这种无规则的运动叫作分子的热运动。分子热运动的剧烈程度与温度有关，温度越高，分子运动越剧烈。
知2－练
下列现象能说明分子做无规则运动的是( )
A. 花香满园
B. 尘土飞扬
C. 百花怒放
D. 细雨绵绵
例2
知2－练
解题秘方：本题解题关键是区别固体微小颗粒与分子。
答案：A
解析：鲜花的芳香分子在不停地做无规则运动，所以人们能够感受到“花香满园”。尘土飞扬是尘土的机械运动，与分子无规则运动无关。百花怒放是植物生长行为，与分子无规则运动无关。细雨绵绵是雨滴的机械运动，与分子无规则运动无关。
知2－练
2. [中考·烟台]装修房屋时， 如果选用不环保的材料会闻到对人体有害的刺激性气味。材料散发出刺激性气味是　　 ______现象，说明了_____________________________ 。这种现象在夏天特别明显，原因是_________________
______________ ，所以我们要选用优质环保的材料进行装修。
扩散
分子在永不停息地做无规则运动
温度越高，分子无
规则运动越剧烈
知识点
分子间的作用力
知3－讲
3
1. 认识分子间的作用力
知3－讲
2. 固体、液体和气体的微观模型
状态 分子间距离 分子间 作用力 分子运动情况 宏观特性
固态 很小 很大 只能在平衡位置附近振动 有一定的体积和形状，无流动性
液态 比固态稍大 较大 既可以在一个位置附近振动，又可以移动位置 有一定的体积，无固定的形状， 有流动性
气态 很大 极小 无规则运动 无固定的体积和形状，有流动性
知3－讲
拓展延伸
分子间的作用力类似于被弹簧连着的小球间的作用力(类比法)。(1)当两个分子靠近时，表现为斥力(斥力大于引力)。(2)当两个分子远离时，表现为引力(引力大于斥力)。
知3－讲
警示误区
分子间的引力和斥力同时存在，当引力等于斥力时，合力为零。当分子间距较大时，分子间的引力和斥力都十分微弱，可认为分子间没有作用力。
知3－练
如图1 所示的是同种物质在三种不同状态下的分子结构，分子间距离最大的是______图，分子间作用力最大的是______图，有固定体积的是______图，有固定形状的是______图。
例 3
乙
甲
甲、丙
甲
知3－练
解题秘方：本题应从物质三种状态的分子排列、间距、作用力等方面去分析。
解析：由图知，甲为固态物质的分子结构，乙为气态物质的分子结构，丙为液态物质的分子结构；分子间距离最大的是乙图，分子间作用力最大的是甲图，有固定体积的是甲、丙图，有固定形状的是甲图。
知3－练
3. 中国空间站“天宫课堂” 中， 王亚平利用水和两块塑料板搭建了一座液桥， 如图所示。搭建液桥利用了( )
A. 水和塑料板间的万有引力
B. 空间站内气体的压力
C. 分子之间的作用力
D. 水在太空中不受重力作用
C
分子动理论的初步知识
物质
构成
分子
存在
作用力
分子热运动
表明
扩散现象
影响因素(共37张PPT)
第1节 热量 比热容
第十三章 内能
知识点
热量
知1－讲
1
1. 热量 在热传递过程中，传递的热的多少叫作热量。单位是焦耳(J)。
知1－讲
2. 比较不同物质吸收热量的情况
知1－讲
知1－讲
知识链接
热量是一个过程量，不能说某物体含有多少热量。
知1－讲
方法点拨
●转换法：实验中给不同物质加热用的是相同规格的电加热器(或相同的酒精灯)，相同时间提供的热量相同，实验中通过加热时间来比较吸收热量的多少，这属于转换法。
●控制变量法：控制两种物质的质量相同、升高的温度相同，只有物质种类不同，通过比较加热时间来比较物质的吸热能力；控制两种物质的质量和加热时间相同，通过比较升高的温度来比较物质的吸热能力。
知1－练
[母题 教材P2 演示]在探究“比较不同物质的吸热能力”的实验中，小雅量取了质量相等但初温不同的a、b 两种液体分别倒入相同的烧杯中，实验装置如图1 所示。
例 1
知1－练
加热时间/min 0 1 2 3 4
a 的温度/℃ 30 34 38 42 46
b 的温度/℃ 10 18 26 34 42
知1－练
(1)实验中她选用了相同规格的电加热器加热a、b 两种液体，目的是可以通过比较_________来比较a、b 两种液体吸收热量的多少。
电加热器每秒放出热量一定，液体每秒吸收热量一定
加热时间
解析：实验中小雅选用了相同规格的电加热器加热a、
b 两种液体，由转换法可知，目的是可以通过比较加热时间来比较a、b 两种液体吸收热量的多少。
知1－练
(2)小雅通过实验，记录数据如表格所示，从开始加热到温度上升到42 ℃，a、b 两种液体吸收热量的关系为Qa ______ (填“＞”“＜”或“＝”)Qb。
<
解析：小雅通过实验和记录数据可知，从开始加热到温度上升到42 ℃，b 的加热时间为4 min，大于a 的加热时间(3 min)，故a、b 两种液体吸收热量的关系为Qa知1－练
(3)若不考虑热损失，当它们吸收相同热量时，通过比较___________来判断吸热能力的强弱。
升高的温度
解析：若不考虑热损失，当它们吸收相同热量时，通过比较升高的温度来判断吸热能力的强弱。
知1－练
(4)分析实验数据可知______(填“a”或“b”)液体的吸热能力强。
a
解析：分析实验数据可知，从34 ℃ 升高到4 2 ℃，a 和b 的加热时间分别为2 min 和1 min，a 液体的吸热能力强。
知1－练
1. 图甲是“ 比较不同物质的吸热能力”的实验装置。
知1－练
(1)两支试管里水和煤油的质量______(填“相同”或“不同”)。
(2)相同时间内，水吸收的热量______ (填
“大于”“等于”或“小于”)煤油吸
收的热量。
(3)由图乙可知，______的吸热能力更强。
相同
等于
水
知识点
比热容
知2－讲
2
知2－讲
知2－讲
方法链接
比值定义法：用两个(或多个) 基本的物理量的“比”来定义一个新的物理量的方法。比如密度、速度、压强、功率等。
知2－讲
拓展延伸
属性是物质在任何条件下都具有的、不变的性质，如质量，不随外界条件的变化而变化。特性是物质区别于其他物质的性质，在外界条件变化时会发生变化，比如比热容是物质的一种特性，会随物质状态的变化而变化。
知2－练
依据表格中的数据，下列说法正确的是( )
例2
物质 比热容c/[J·(kg·℃)﹣ 1]
水 4.2×103
煤油 约2.1×103
沙子 约0.92×103
知2－练
A. 一杯水倒出一半，杯内剩余水的比热容变小
B. 水和沙子放出相同热量，水的温度降低得较多
C. 水的比热容表示水的温度升高1 ℃吸收的热量是4.2×103 J
D. 质量、温度相同的水和煤油，吸收相同热量，煤油温度升高得较多
知2－练
解题秘方：只要物质的种类不变、状态不变，比热容就不会变化；水的比热容大的体现有两个方面，一是相同条件下，吸、放热多；二是相同条件下，温度改变少。
知2－练
解析：比热容是物质的一种特性，与质量无关，一杯水倒出一半，杯内剩余水的比热容不变，故A 错误；由Δt=可知，放出相同热量，物体降低的温度还与质量有关，未知质量不能比较降低的温度，故B 错误；水的比热容为4 .2×103 J/(kg·℃)表示质量为1 kg 的水温度升高1 ℃吸收的热量是4.2×103 J，故C 错误；
知2－练
由Q吸=cmΔt 可知，水和煤油的质量、吸收热量相同，由于煤油的比热容小，温度升高得较多，故D 正确。
答案：D
知2－练
2 . [新考法 数理结合法]质量均为100 g 的四种物质， 当温度降低1℃时所放出的热量如图所示。请根据图中信息回答以下问题。
知2－练
(1)煤油的比热容为_______J/(kg·℃)。
(2)质量相等的铝块和铜块吸收相同的热量， 铝块升高的温度为Δt1， 铜块升高的温度为Δt2， 则Δt1_______( 填“>”“<”或“=”)Δt2。
2.1×103
＜
知识点
热量的计算
知3－讲
3
1. 热量计算公式及变形式
知3－讲
待求量 计算公式 特别说明
热量 Q=cmΔt c 为物质的比热容
c 的单位是J/(kg·℃)
m 为物体的质量
m 的单位是kg
Δt 为升高或降低的温度
Δt 的单位是℃
Q 为物体吸收或放出的热量
Q 的单位是J
比热容 c= 质量 m= 升高(或降低)的温度 Δt=
知3－讲
2. 计算物体初温和末温的方法
(1) 已知初温求末温 ：先由Δt =求出物体升高(或降低)的温度，再由t =t0+Δt(或t =t0-Δt)来求末温。
(2)已知末温求初温的方法同上。
“升高”和“升高了”是指温度的变化量，即Δt。
“升高到”是指末温，即t。
知3－讲
特别提醒
进行热量计算时注意以下四个问题：
1.注意公式中各物理量的单位。
2. 公式只适用于计算物质状态不变时的吸热升温或放热降温。
3. 注意比热容的单位：不可去掉括号而写成“J/kg·℃”。
4. 注意认真审题：“升高”“升高了”不同于“升高到”。
知3－练
水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)，1 kg 水温度从
50 ℃降低到20 ℃，放出的热量是( )
A. 4.2×103 J B. 8.4×104 J
C. 1.26×105 J D. 2.1×105 J
例 3
知3－练
解题秘方：(1)公式法的运用技巧是先找出所需的已知条件，再将已知条件代入到公式中求解。(2)公式中各物理量的单位要统一：c → J/(kg·℃)；m →kg；Δt →℃；Q → J。
答案：C
解析：水放出的热量Q放=cmΔt=4.2×103 J/(kg·℃)×1 kg×(50 ℃-20 ℃)=1.26×105 J。
知3－练
3. [中考· 益阳]烈日炎炎的夏季， 白天沙滩上的沙子热得烫脚， 但海水却非常凉爽， 主要是因为水的比热容比沙子的比热容________。1 kg 的沙石，温度升高10 ℃，需要吸收的热量为________ J。［c沙石＝0.92×103 J/(kg·℃)］
大
9.2×103
知3－练
有一根烧红的铁钉，质量是2 g，放出920 J 的热量后，温度降低到20 ℃，求：铁钉的初温。［c铁=0.46×103 J/(kg·℃)］
例4
先求出Δt，再求t0。
知3－练
解题秘方：(1)计算物体的初温或末温，尽量分步解答，即先求升高(或降低)的温度，再求初温(或末温)。(2)在描述物体温度时，“升高”“升高了”“降低”“降低了”对应的是温度变化量Δt，而“升高到”“降低到”对应的是物体的末温t。
知3－练
解：铁钉降低的温度Δ t ===1000 ℃，
铁钉的初温t0=t+Δt=20 ℃+1000 ℃=1020 ℃。
知3－练
4. [中考·长沙]水稻是喜温作物， 春季育秧时， 农民通常在傍晚向秧田灌水， 早晨再将水放出，以防霜冻。当气温降低时， 水能放出较多的热量； 如果某秧田中水的温度降低了2 ℃， 放出了3.36×107 J 的热量，则该秧田内水的质量为________kg。［ 已知c水=4.2×103 J(/ kg·℃)］
4 000
热量 比热容
比热容
定义
物理意义
热量的计算
水的比热容
大的应用(共26张PPT)
第3节 内能
第十三章 内能
知识点
内能
知1－讲
1
1. 分子动能和分子势能
(1)分子动能：构成物质的分子在不停地做热运动，运动的分子所具有的动能叫作分子动能。
(2)分子势能：由于分子之间存在类似弹簧形变时的相互作用力，所以分子也具有势能，这种势能叫作分子势能。
知1－讲
2. 内能
(1)定义：构成物体的所有分子，其热运动的动能与分子势能的总和，叫作物体的内能。
(2)单位：焦耳，简称焦，符号是J。各种形式能量的单位都是焦耳。
知1－讲
3. 内能的大小
知1－讲
4. 物体的内能与温度的关系 一个物体在状态不变时，温度升高，内能增大；温度降低，内能减小。
内能是不同于机械能的另一种形式的能量，机械能与物体的机械运动有关，内能与物体内部分子的热运动有关；物体的机械能可以为0，而一切物体在任何温度下都具有内能，即物体的内能不可能为0。
知1－讲
深度思考1 . 质量相同的0 ℃的水和冰，谁的内能大？2 . 冰熔化成水时吸收热量，为什么温度没有升高？
深度理解
1. 冰熔化成水时吸收热量，内能增加，故质量相同时，0℃的水比0℃的冰内能大。
2. 冰熔化成水时，增加的内能只是用来改变分子势能，分子动能不变，故温度保持不变。
知1－练
关于物体的内能，下列说法正确的是( )
A. 温度相同的1 kg 和100 g 的水内能相同
B. 同种物质构成的两个物体，温度高的内能一定大
C. 温度为0 ℃的物体没有内能
D. 同一物体温度降低，它的内能减小
例 1
知1－练
解题秘方：结合影响物体内能大小的因素分析物体所具有的内能的大小。
比较同种物质构成的不同物体内能的大小，可用控制变量法或综合分析法分析。
知1－练
解析：物体内能的大小与温度和质量都有关，水的温度相同，若质量不同，内能也不同，故A 错误；同种物质构成的不同物体，若不知道两物体质量的关系，温度高的物体内能不一定大，故B 错误；一切物体在任何温度下都有内能，故C错误；同一物体，即物质种类及质量相同，温度升高时，内能增加，温度降低时，内能减小，故D 正确。
答案：D
知1－练
1. 关于一杯水的内能， 下列说法中正确的是( )
A. 一杯水冷冻成冰块，内能消失
B. 一杯水的温度越高，它具有的内能越大
C. 一杯水具有的内能一定比一杯水蒸气具有的内能小
D. 一杯水放在高处一定比放在低处具有的内能大
B
知识点
物体内能的改变
知2－讲
2
1. 热传递 可以改变物体的内能。
知2－讲
知2－讲
知识链接
热量可以用来度量物体内能改变的多少，一个物体吸收(或放出)多少焦耳热量，则它的内能就增加(或减小)多少焦耳。
知2－讲
2. 做功 可以改变物体的内能。
演示实验1 演示实验2
图示
操作 在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团脱脂棉，把活塞迅速压下去 在烧瓶内盛少量水，并盖紧瓶塞，向瓶内打气
知2－讲
现象 脱脂棉燃烧起来瓶塞跳起来，瓶内出现白雾 瓶塞跳起来，瓶内出现白雾
解释
归纳 做功可以改变物体的内能，其实质是能量的转化
知2－讲
深度理解
只有合适的做功方式，才能改变物体的内能：①使物体内能增大的做功方式：压缩做功、克服摩擦做功、锻打做功和弯折做功。②气体膨胀做功，其内能减小。
知2－讲
特别提醒
生活中的“热”，有三种意义：
1 . 表示温度，如今天很热；
2 .表示热量，如物体吸热；
3 .表示内能，如摩擦生热。
知2－讲
3. 温度、热量与内能的关系
知2－讲
知2－练
把图钉帽在课桌上来回摩擦几下后，图钉帽热得烫手，这是用______的方式改变了物体的内能；把瓶装水放在冰箱里，一会儿变凉了，这是用______的方式改变了物体的内能。
例2
做功
热传递
知2－练
解题秘方：全面认识改变物体内能的两种方式。
类型 分析 实例 说明
做 功 克服摩擦力运动 摩擦生热(搓手取暖；钻木取火；用钢锯锯木头，锯条发热) 对内做功：将机械能转化为内能。“获取”一定的内能，内能增加，温度升高对外做功：将内能转化为机械能。“消耗”一定的内能，内能减少，温度降低
在其他外力作用下运动 反复弯折铁丝，弯折处温度升高；铁锤锻打工件，工件发热；压缩空气，空气升温；冬天跺脚取暖
知2－练
热传递 以热致热 烈日下的沙子烫脚；冬天人们在室外晒太阳，感觉暖和；物体放在电暖器旁温度升高；天冷时，用热水袋取暖 传什么：传递的是内能，不是温度往哪传：从高温物体转移到低温物体
以冷致冷 喝冷饮解暑；把酒精擦在手背上，手背感觉到凉；医生用冰袋给发热的病人降温；食品放入电冰箱后温度降低
知2－练
解析：把图钉帽在课桌上来回摩擦，图钉帽变热了，其升温的前提是摩擦，这是用做功的方式改变物体的内能；通常情况下，瓶装水与冰箱内部有温度差，瓶装水放入冰箱里能变凉，是由于瓶装水向冰箱内部空间放热，属于热传递改变物体的内能。
知2－练
2 . [立德树人 传统文化]我们常吃的月饼是在烤箱里“ 烤” 的， 但根据南宋《武林旧事》记载， 最早的月饼出自笼屉， 青海就保留着用蒸笼“ 蒸” 月饼的传统习俗。
知2－练
下列情境中， 改变物体内能的方式与“蒸”“烤”相同的是( )
D
内能
内能
定义
影响因素
改变方式
做功
热传递

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