單元學(xué)習(xí)內(nèi)容《熱學(xué) 第一單元 分子動(dòng)理論 內(nèi)能及其變化》

1、熱學(xué)第一單元 分子動(dòng)理論 內(nèi)能及其變化單元內(nèi)容主線微課點(diǎn)撥學(xué)習(xí)水平要求學(xué)習(xí)內(nèi)容學(xué)習(xí)要求分子 阿伏伽德羅常數(shù)A分子速率的統(tǒng)計(jì)分布規(guī)律A分子的動(dòng)能 勢(shì)能 內(nèi)能A能的轉(zhuǎn)化和能量守恒定律B能量轉(zhuǎn)化的方向性A互動(dòng)學(xué)習(xí)主題1 微觀量的估算【跟我學(xué)】問(wèn)題一：已知金剛石的密度3500kgm3?，F(xiàn)有一塊體積v5.7108m3的金剛石，它含有多少個(gè)碳原子？假如金剛石中碳原子是緊密地堆在一起的，試估算碳原子的直徑。解析： 金剛石的質(zhì)量 m35005.71082.0104kg碳的摩爾數(shù) 金剛石所含碳原子數(shù)NnNA1.71026.0210231.021022（個(gè)）一個(gè)碳原子的體積把金剛石中的碳原子看成球體，則由公式可得

2、碳原子直徑約為m（球體模型）答案: 說(shuō)明：也可以利用立方體模型求解，則答案為。由于是估算，所以答案略有不同，但無(wú)論是用立方體模型還是球型模型，最終數(shù)量級(jí)都是10-10微課講解1知識(shí)點(diǎn)擊：1.1阿伏加德羅常數(shù)知識(shí)點(diǎn)擊：1.2微觀量的估算討論互動(dòng)資源鏈接：1.1擴(kuò)散現(xiàn)象與溫度的關(guān)系.wma（每一道跟我學(xué)的題目，都要提供“知識(shí)點(diǎn)擊”（還可能不止一條核心知識(shí)的點(diǎn)擊）、“資源鏈接”（也可能不止一個(gè)資源的鏈接）、“微課講解”、“討論互動(dòng)”）【跟我練】1. 代表阿伏加德羅常數(shù)，下列說(shuō)法正確的是（ ）A在同溫同壓時(shí)，相同體積的任何氣體單質(zhì)所含的原子數(shù)目相同B2g氫氣所含原子數(shù)目為C在常溫常壓下，11.2L氮?dú)?/p>

3、所含的原子數(shù)目為NAD17g氨氣所含電子數(shù)目為10NA解析：由于構(gòu)成單質(zhì)分子的原子數(shù)目不同，所以同溫同壓下，同體積單質(zhì)氣體所含原子數(shù)目不一定相同，A錯(cuò)2gH2所含原子數(shù)目為2，B錯(cuò)在常溫常壓下11.2L氮?dú)獾奈镔|(zhì)的量不能確定，則所含原子數(shù)目不能確定，C錯(cuò)17g氨氣即1 mol氨氣，其所含質(zhì)子數(shù)為（7+3）mol，即10答案：D討論互動(dòng)微課講解2我要反饋?zhàn)鳂I(yè)區(qū)（每一道跟我練的題目：選擇題直接選、填空題直接輸入或在終端界面上手寫；需要寫過(guò)程的提供作業(yè)區(qū)，在終端界面上手寫解答過(guò)程和答案；為學(xué)生提供“我要反饋”查看答案及統(tǒng)計(jì)（本題做過(guò)的人數(shù)、通過(guò)率）、老師批閱（在終端上直接手寫的批閱）、“微課講解”、

4、“討論互動(dòng)”）自我檢測(cè)熱學(xué)第一單元自測(cè)試題一、單項(xiàng)選擇題（每題4分，共24分）1（分子間的相互作用，A）下列現(xiàn)象中屬于分子斥力的宏觀表現(xiàn)的是（）A鏡子破碎后再對(duì)接無(wú)法接起B(yǎng)液體體積很難壓縮C打氣筒打氣，若干次后難再打進(jìn)D橡皮筋拉伸后放開會(huì)自動(dòng)縮回【解析】分子間同時(shí)存在著引力和斥力，二者都隨分子間距離的增加而減小，而斥力減小得快根據(jù)分子動(dòng)理論分析即可。A鏡子破碎后再對(duì)接無(wú)法接起，并不是因?yàn)榉肿娱g表現(xiàn)為斥力，而是由于分子間距離大于分子直徑的10倍以上，分子間的作用力太小，不足以使碎玻璃片吸引到一起故A錯(cuò)誤B、液體難于被壓縮是因?yàn)橐后w中分子距離減小時(shí)表現(xiàn)為斥力，故B正確C、打氣筒打氣，若干次后難再打

5、進(jìn)，是因?yàn)闅怏w的壓強(qiáng)增大的緣故，不是因?yàn)榉肿娱g存在斥力，故C錯(cuò)誤D、橡皮筋拉伸后放開會(huì)自動(dòng)縮回，是由于分子間存在引力的緣故，故D錯(cuò)誤【答案】B【點(diǎn)評(píng)】本題考查了熱學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)，關(guān)鍵要明確分子間同時(shí)存在著引力和斥力，根據(jù)現(xiàn)象分析出斥力的表現(xiàn)二、多項(xiàng)選擇題（每題5分，共20分）7（分子動(dòng)理論，A）關(guān)于分子動(dòng)理論的規(guī)律，下列說(shuō)法正確的是（）A擴(kuò)散現(xiàn)象說(shuō)明物質(zhì)分子在做永不停息的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)B壓縮氣體時(shí)氣體會(huì)表現(xiàn)出抗拒壓縮的力是由于氣體分子間存在斥力的緣故C兩個(gè)分子距離減小時(shí)，分子間引力和斥力都在增大D兩個(gè)分子間的距離為r0時(shí)，分子勢(shì)能最小【解析】分子熱運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)以及和溫度的關(guān)系；分子之間作用力以及分子勢(shì)

6、能大小隨著分子之間距離的變化所遵循的規(guī)律；正確理解布朗運(yùn)動(dòng)、擴(kuò)散現(xiàn)象的實(shí)質(zhì)、特點(diǎn)A、擴(kuò)散現(xiàn)象與布朗運(yùn)動(dòng)是分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的宏觀表現(xiàn)，故A正確；B、氣體壓縮可以忽略分子間作用力，壓縮氣體時(shí)氣體會(huì)表現(xiàn)出抗拒壓縮的力是由于氣體壓強(qiáng)的原因，故B錯(cuò)誤；C、兩個(gè)分子距離減小時(shí)，分子間引力和斥力都增大，故C正確；D、當(dāng)分子間rr0時(shí)，分子勢(shì)能隨分子間的距離增大而增大當(dāng)分子間rr0時(shí)，隨距離減少而增大當(dāng)r=r0時(shí)，分子勢(shì)能最小，故E正確；【答案】ACD【點(diǎn)評(píng)】本題考查了分子動(dòng)理論的有關(guān)知識(shí)，對(duì)于這些知識(shí)平時(shí)要注意加強(qiáng)理解記憶，同時(shí)注意分子力、分子勢(shì)能與分子之間距離關(guān)系三填空題（每題6分，共12分）11（布朗運(yùn)動(dòng)

7、與分子間作用力，A）布朗運(yùn)動(dòng)說(shuō)明 ；固體和液體很難被壓縮，說(shuō)明 【解析】布朗運(yùn)動(dòng)是由于分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)而使花粉小顆粒受到撞擊而振動(dòng)；布朗運(yùn)動(dòng)的實(shí)質(zhì)是大量分子做無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)的結(jié)果分子間存在著相互作用的引力和斥力布朗運(yùn)動(dòng)說(shuō)明液體分子在做永不停息的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，固體、液體很難被壓縮，說(shuō)明分子間存在斥力【答案】液體分子在做永不停息的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，分子間存在著相互作用的引力和斥力【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查學(xué)生對(duì)：布朗運(yùn)動(dòng)和分子間的作用力的了解和掌握，是一道基礎(chǔ)題實(shí)驗(yàn)題（共15分）13（用單分子油膜估測(cè)分子的大小，B）用油膜法估測(cè)分子的大小，方法及步驟如下：向體積V油=1mL的油酸中加酒精，直至總量達(dá)到V總=500

8、mL用注射器吸取中油酸酒精溶液，把它一滴一滴地滴入小量筒中，當(dāng)?shù)稳雗=100滴時(shí)，測(cè)得其體積恰好是V0=1mL；先往邊長(zhǎng)為30cm40cm的淺盤里倒入2cm深的水，然后將 均勻地撒在水面上；用注射器往水面上滴一滴油酸酒精溶液，待油酸薄膜形狀穩(wěn)定后，將事先準(zhǔn)備好的玻璃板放在淺盤上，并在玻璃板上描下油酸膜的輪廓；將畫有油酸膜輪廓的玻璃板放在坐標(biāo)紙上，如圖所示，數(shù)出輪廓范圍內(nèi)小方格的個(gè)數(shù)N，小方格的邊長(zhǎng)l=20mm；根據(jù)以上信息，回答下列問(wèn)題：（1）步驟中應(yīng)填寫： （2）一滴油酸酒精溶液中純油酸的體積V是 mL；（3）油酸分子直徑是 m（4）某同學(xué)計(jì)算的油酸分子直徑明顯偏大，可能是由于 （填選項(xiàng)前字

9、母）A油酸未完全散開B油酸中含有大量的酒精C計(jì)算油膜面積時(shí)舍去了所有不足一格的方格D求每滴體積時(shí)，1mL的溶液的滴數(shù)多記了10滴【解析】（1）本實(shí)驗(yàn)中必須測(cè)出一滴油酸酒精溶液中純油酸的體積V，故必先求出一滴油酸酒精溶液的體積，因此實(shí)驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)該求出1 mL油酸酒精溶液的滴數(shù)；油酸薄膜的邊緣在水中不易觀察和畫出，因此需要在淺盤中倒入水后，將痱子粉或石膏粉均勻撒在水面上根據(jù)實(shí)驗(yàn)的原理安排實(shí)驗(yàn)步驟（2）采用估算的方法求油膜的面積，通過(guò)數(shù)正方形的個(gè)數(shù)：面積超過(guò)正方形一半算一個(gè)，不足一半的不算，數(shù)出正方形的總個(gè)數(shù)乘以一個(gè)正方形的面積，近似算出油酸膜的面積把油酸分子看成球形，且不考慮分子間的空隙，油膜的厚

10、度近似等于油酸分子的直徑，由d=v/s求出油酸分子的直徑（3）用油膜法估測(cè)分子直徑實(shí)驗(yàn)原理是：讓一定體積的純油酸滴在水面上形成單分子油膜，估算出油膜面積，從而求出分子直徑根據(jù)此原理分析誤差所以，本題的解答是：（1）為了顯示單分子油膜的形狀，需要在水面上撒痱子粉或石膏粉（2）1滴油酸酒精溶液中純油酸的體積為：（3）油膜形狀占據(jù)的方格數(shù)大約為78個(gè)所以油膜面積為：分子直徑（4）解：計(jì)算油酸分子直徑的公式是d=v/s，V是純油酸的體積，S是油膜的面積A油酸未完全散開，S偏小，故得到的分子直徑d將偏大，故A正確；B計(jì)算時(shí)利用的是純油酸的體積，如果含有大量的酒精，則油酸的實(shí)際體積偏小，則直徑將偏小，故B

11、錯(cuò)誤；C計(jì)算油膜面積時(shí)舍去了所有不足一格的方格，S將偏小，故得到的分子直徑將偏大，故C正確；D求每滴體積時(shí)，lmL的溶液的滴數(shù)誤多記了10滴，由可知，純油酸的體積將偏小，則計(jì)算得到的分子直徑將偏小，故D錯(cuò)誤；故選：AC【答案】（1）痱子粉或石膏粉（2）（3）（4）AC【點(diǎn)評(píng)】（1）本題要緊扣實(shí)驗(yàn)原理，建立清晰的物理模型，知道在用油膜法估測(cè)分子的大小”實(shí)驗(yàn)中，我們做了些理想化處理，認(rèn)為油酸分子之間無(wú)間隙，油膜是單層分子（2）求油膜面積時(shí)要注意，不到半個(gè)格的要舍去，超過(guò)半個(gè)格的算一個(gè)格，數(shù)出油膜輪廓的格數(shù)，然后乘以每一個(gè)格的面積得到油膜的面積；求油的體積時(shí)要注意，求的是純油的體積，不是溶液的體積五

12、辨析題（共8分）14.有人認(rèn)為“空調(diào)既能制熱又能制冷，說(shuō)明熱傳遞不存在方向性”，這種想法正確嗎？請(qǐng)說(shuō)明理由。【答案】不正確。空調(diào)的制冷是有外界參與的耗費(fèi)其他能量的過(guò)程，不是自發(fā)的能量轉(zhuǎn)化過(guò)程，所以才可逆，故錯(cuò)誤。計(jì)算題（共21分）15（微觀量的估算，A）水的摩爾質(zhì)量為M0，摩爾體積為V0，設(shè)想水分子是一個(gè)挨著一個(gè)排列的球體現(xiàn)有容積是V的礦泉水一瓶（已知阿佛加德羅常數(shù)為NA）（1）試求水分子直徑的表達(dá)式？（2）均勻?yàn)⒃诘孛嫔闲纬梢粔K單分子水膜，求該水膜面積為？（3）如果水分子一個(gè)挨著一個(gè)排列成一條線，這條線能繞赤道幾圈？（已知地球赤道的周長(zhǎng)L）【解析】（1）先求分子體積，再求分子直徑（2）求出水

13、分子的直徑，由V=Sd求得S（3）求出分子個(gè)數(shù)，算出總長(zhǎng)度，求出這條線能繞赤道幾圈所以，本題的解答為：（1）水分子的體積為：設(shè)水分子的直徑d，有：解得：（2）根據(jù)分子直徑得=（3）分子總數(shù)N2d=Ln【答案】1）水分子直徑的表達(dá)式（2）均勻?yàn)⒃诘孛嫔闲纬梢粔K單分子水膜，該水膜面積為（3）如果水分子一個(gè)挨著一個(gè)排列成一條線，這條線能繞赤道圈數(shù)為【點(diǎn)評(píng)】本題關(guān)鍵是明確：（1）摩爾質(zhì)量除以摩爾體積等于密度；（2）質(zhì)量除以摩爾質(zhì)量等于摩爾數(shù)；（3）體積除以摩爾體積等于摩爾數(shù)；（4）阿伏加德羅常數(shù)是聯(lián)系宏觀與微觀的橋梁學(xué)生做自我檢測(cè)題時(shí)：選擇題直接選、填空題直接輸入或在終端界面上手寫；需要寫過(guò)程的提供作

14、業(yè)區(qū)，在終端界面上手寫解答過(guò)程和答案；學(xué)生做完全部自我檢測(cè)題后：為學(xué)生提供“我要反饋”查看全部題目的答案及客觀題的統(tǒng)計(jì)（本題做過(guò)的人數(shù)、通過(guò)率）、主觀題老師的批閱（在終端上直接手寫的批閱）、總體評(píng)價(jià)（關(guān)于自我檢測(cè)各題目涉及到的核心知識(shí)的掌握情況的雷達(dá)圖）；全部題或重點(diǎn)題目的“微課講解”，以及“討論互動(dòng)”）張經(jīng)理、劉老師，作為明天推介講的一個(gè)例子，自我檢測(cè)的微課講解，地配了另外一套自我檢測(cè)卷的微課講評(píng)見(jiàn)微課講評(píng)文件包，主要讓聽(tīng)眾進(jìn)入學(xué)習(xí)界面直觀感受一下，而不在乎具體內(nèi)容。五、物理之窗：筆桿上的小孔有什么功用？想一想：封閉的氣體，受熱后會(huì)怎樣？飛機(jī)在高空時(shí)，機(jī)艙內(nèi)的氣壓地面上的氣壓有什么差別？圓珠

15、筆和墨水筆桿上，都有一小孔，這小孔有什么功用呢？筆桿內(nèi)都有空氣，這些空氣對(duì)桿內(nèi)的油墨（或墨水）具有壓力。如果筆嘴外的大氣壓和桿內(nèi)氣壓相等，油墨就不會(huì)被壓出來(lái)。如果筆桿沒(méi)有小孔，筆桿內(nèi)外的氣壓就有可能不相等，例如：（一）人體的熱能使筆桿內(nèi)的空氣溫度升高，空氣受熱膨脹壓力增大，就會(huì)把油墨壓出來(lái)。（二）乘搭飛機(jī)到高空時(shí)，機(jī)艙內(nèi)的氣壓調(diào)校得比地面的氣壓低（約為地面大氣壓的60）。這時(shí)，筆桿內(nèi)的氣壓比機(jī)艙大，就把油墨壓出來(lái)。因此，筆桿的小孔是使桿內(nèi)外的氣壓平衡，防止油墨從筆嘴漏出來(lái)。為什么筆桿上要開一小孔？分子世界奇遇記星期天的上午，小 Q復(fù)習(xí)完分子動(dòng)理論內(nèi)容后站了起來(lái)，準(zhǔn)備休息一下，“這運(yùn)動(dòng)起來(lái)毫無(wú)規(guī)

16、則的分子真讓人不可捉摸。上課時(shí)，聽(tīng)老師說(shuō)阿伏伽德羅常數(shù)是聯(lián)系宏觀世界和微觀世界的橋梁，只要念動(dòng)阿伏加德羅常數(shù)，就能夠在宏觀世界和微觀世界來(lái)去自如。我為什么不到分子世界看一看呢?對(duì)，這就準(zhǔn)備?！毙?Q 打來(lái)一盆清水放在窗前，然后，深深地吸了一口氣，開始背一遍阿伏加德羅常數(shù)。奇跡出現(xiàn)了，只見(jiàn)身體迅速地減小，眼前的水盆在視野中急劇擴(kuò)大，不一會(huì)兒，展現(xiàn)在小 Q眼前的是一望無(wú)垠的水面，水質(zhì)清澈，波光粼粼。小 Q是個(gè)游泳愛(ài)好者，看到這一切，高興地喊了起來(lái)，一個(gè)魚躍跳入眼前的“大海中，盡情地游了起來(lái)。一會(huì)兒自由泳，一會(huì)兒蝶泳，游累了，又換成仰泳躺在水面上休息?！斑@神秘的阿伏加德羅常數(shù)真神奇，”小 Q感嘆地說(shuō)

17、了一句，剛說(shuō)完，感到自己又在變小了，于是小 Q又 游了起來(lái)。突然，他感到好像被誰(shuí)推了一把，身體晃了晃，“這是誰(shuí)在推我呢?”小 Q環(huán)顧四周也沒(méi)有發(fā)現(xiàn)什么，可是我明明感到有人推我，并且這種感覺(jué)越來(lái)越強(qiáng)烈了，身體明顯地晃動(dòng)起來(lái)。小Q有些緊張，“該不是有什么怪物吧 ?”于是，趕緊潛入水中。小 Q在水中剛游出不遠(yuǎn)，發(fā)現(xiàn)周圍有許多模模糊糊的小球，自己已置身于一個(gè)“球?！敝辛?。真有意思，跟在公園“球?！敝小坝斡尽币粯樱磥?lái)，水就是由這些大量的水分子球組成的。小Q來(lái)了興趣，仔細(xì)地觀察這些小球的運(yùn)動(dòng)情況。與公園“球海 ”中的球不同的是，這些小球有的緩慢地跑著，有的不緊不慢地跑著，還有極少數(shù)的小球以很大的速度飛

18、快地跑著，到處橫沖直撞，整個(gè)運(yùn)動(dòng)情況好像失去了控制，毫無(wú)規(guī)則。好在這些小球跟自己的身體比起來(lái)要小幾千萬(wàn)倍以上，撞在身上沒(méi)有什么事。小 Q往前劃了幾下，看到四面八方都有小球朝它撞來(lái)，他粗略地估計(jì)一 下，右側(cè)方向撞擊的小球數(shù)要比其它方向撞擊的小球數(shù)多一些，結(jié)果身體被撞得朝左偏去，一會(huì)兒，上方朝他撞擊的小球數(shù)多于其它方向撞擊的小球數(shù)，身體又被撞得朝下方偏去。一向做事有條理的小 Q想 看看這里面到底有沒(méi)有什么規(guī)律，結(jié)果是徒勞的，身體的運(yùn)動(dòng)情況不可預(yù)測(cè)，是毫無(wú)規(guī)則的，原因是這些毫無(wú)規(guī)則的運(yùn)動(dòng)小球?qū)λ斐傻淖矒艨傂Ч呛翢o(wú)規(guī)則的。小 Q 想了想，“這可能就是老師在課堂上講的布朗運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象吧。”“我一定要搞個(gè)

19、水落石出?！毙?Q又念了一遍阿伏加德羅常數(shù)，身體又很快地小了起來(lái)?！拔梗愫?。”小 Q 向從身邊跑過(guò)的和自己大小差不多的一個(gè)水分子球大聲地喊道，并朝它游去。“您好。”水分子球友好地朝小 Q笑了笑。這時(shí)，小 Q感到水分子球在用一種力拉 自己，心里很高興，想靠近看個(gè)清楚，可是卻又受到水分子球的推力?！皠e靠得太近，以免我們雙方都被撞壞，你是從哪來(lái)?我好像從來(lái)沒(méi)有見(jiàn)過(guò)你?”水分子球問(wèn)?！拔沂菑暮暧^世界中來(lái)的，想到你們分子世界看看，可是我對(duì)你們運(yùn)動(dòng)的無(wú)規(guī)則性怎么也弄不明白?！毙回答道?！澳銊偛旁趺从掷滞莆?？”水分子說(shuō)：“是這么回事，在分子世界里，我們之間存在這相互作用的引力和斥力，當(dāng)我們之間距離比較大時(shí)，我們之間的作用表現(xiàn)為引力；當(dāng)我們之間的距離比較小時(shí)，我們之間的作用力又表現(xiàn)為斥力。至于我們作無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的情況，在你們充滿條理、規(guī)律的宏觀世界中的人看來(lái)是難以理解的，其實(shí)，我們也遵循一定的規(guī)