單元學習內容《熱學 第一單元 分子動理論 內能及其變化》

1、熱學第一單元 分子動理論 內能及其變化單元內容主線微課點撥學習水平要求學習內容學習要求分子 阿伏伽德羅常數(shù)A分子速率的統(tǒng)計分布規(guī)律A分子的動能 勢能 內能A能的轉化和能量守恒定律B能量轉化的方向性A互動學習主題1 微觀量的估算【跟我學】問題一：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）一個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，但無論是用立方體模型還是球型模型，最終數(shù)量級都是10-10微課講解1知識點擊：1.1阿伏加德羅常數(shù)知識點擊：1.2微觀量的估算討論互動資源鏈接：1.1擴散現(xiàn)象與溫度的關系.wma（每一道跟我學的題目，都要提供“知識點擊”（還可能不止一條核心知識的點擊）、“資源鏈接”（也可能不止一個資源的鏈接）、“微課講解”、“討論互動”）【跟我練】1. 代表阿伏加德羅常數(shù)，下列說法正確的是（ ）A在同溫同壓時，相同體積的任何氣體單質所含的原子數(shù)目相同B2g氫氣所含原子數(shù)目為C在常溫常壓下，11.2L氮氣

3、所含的原子數(shù)目為NAD17g氨氣所含電子數(shù)目為10NA解析：由于構成單質分子的原子數(shù)目不同，所以同溫同壓下，同體積單質氣體所含原子數(shù)目不一定相同，A錯2gH2所含原子數(shù)目為2，B錯在常溫常壓下11.2L氮氣的物質的量不能確定，則所含原子數(shù)目不能確定，C錯17g氨氣即1 mol氨氣，其所含質子數(shù)為（7+3）mol，即10答案：D討論互動微課講解2我要反饋作業(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；需要寫過程的提供作業(yè)區(qū)，在終端界面上手寫解答過程和答案；為學生提供“我要反饋”查看答案及統(tǒng)計（本題做過的人數(shù)、通過率）、老師批閱（在終端上直接手寫的批閱）、“微課講解”、

4、“討論互動”）自我檢測熱學第一單元自測試題一、單項選擇題（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鏡子破碎后再對接無法接起B(yǎng)液體體積很難壓縮C打氣筒打氣，若干次后難再打進D橡皮筋拉伸后放開會自動縮回【解析】分子間同時存在著引力和斥力，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)分子動理論分析即可。A鏡子破碎后再對接無法接起，并不是因為分子間表現(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錯誤B、液體難于被壓縮是因為液體中分子距離減小時表現(xiàn)為斥力，故B正確C、打氣筒打氣，若干次后難再打

5、進，是因為氣體的壓強增大的緣故，不是因為分子間存在斥力，故C錯誤D、橡皮筋拉伸后放開會自動縮回，是由于分子間存在引力的緣故，故D錯誤【答案】B【點評】本題考查了熱學的基礎知識，關鍵要明確分子間同時存在著引力和斥力，根據(jù)現(xiàn)象分析出斥力的表現(xiàn)二、多項選擇題（每題5分，共20分）7（分子動理論，A）關于分子動理論的規(guī)律，下列說法正確的是（）A擴散現(xiàn)象說明物質分子在做永不停息的無規(guī)則運動B壓縮氣體時氣體會表現(xiàn)出抗拒壓縮的力是由于氣體分子間存在斥力的緣故C兩個分子距離減小時，分子間引力和斥力都在增大D兩個分子間的距離為r0時，分子勢能最小【解析】分子熱運動的特點以及和溫度的關系；分子之間作用力以及分子勢

6、能大小隨著分子之間距離的變化所遵循的規(guī)律；正確理解布朗運動、擴散現(xiàn)象的實質、特點A、擴散現(xiàn)象與布朗運動是分子無規(guī)則運動的宏觀表現(xiàn)，故A正確；B、氣體壓縮可以忽略分子間作用力，壓縮氣體時氣體會表現(xiàn)出抗拒壓縮的力是由于氣體壓強的原因，故B錯誤；C、兩個分子距離減小時，分子間引力和斥力都增大，故C正確；D、當分子間rr0時，分子勢能隨分子間的距離增大而增大當分子間rr0時，隨距離減少而增大當r=r0時，分子勢能最小，故E正確；【答案】ACD【點評】本題考查了分子動理論的有關知識，對于這些知識平時要注意加強理解記憶，同時注意分子力、分子勢能與分子之間距離關系三填空題（每題6分，共12分）11（布朗運動

7、與分子間作用力，A）布朗運動說明 ；固體和液體很難被壓縮，說明 【解析】布朗運動是由于分子的無規(guī)則運動而使花粉小顆粒受到撞擊而振動；布朗運動的實質是大量分子做無規(guī)則熱運動的結果分子間存在著相互作用的引力和斥力布朗運動說明液體分子在做永不停息的無規(guī)則運動，固體、液體很難被壓縮，說明分子間存在斥力【答案】液體分子在做永不停息的無規(guī)則運動，分子間存在著相互作用的引力和斥力【點評】本題主要考查學生對：布朗運動和分子間的作用力的了解和掌握，是一道基礎題實驗題（共15分）13（用單分子油膜估測分子的大小，B）用油膜法估測分子的大小，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?shù)稳雗=100滴時，測得其體積恰好是V0=1mL；先往邊長為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紙上，如圖所示，數(shù)出輪廓范圍內小方格的個數(shù)N，小方格的邊長l=20mm；根據(jù)以上信息，回答下列問題：（1）步驟中應填寫： （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）某同學計算的油酸分子直徑明顯偏大，可能是由于 （填選項前字

9、母）A油酸未完全散開B油酸中含有大量的酒精C計算油膜面積時舍去了所有不足一格的方格D求每滴體積時，1mL的溶液的滴數(shù)多記了10滴【解析】（1）本實驗中必須測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，因此實驗過程中應該求出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)實驗的原理安排實驗步驟（2）采用估算的方法求油膜的面積，通過數(shù)正方形的個數(shù)：面積超過正方形一半算一個，不足一半的不算，數(shù)出正方形的總個數(shù)乘以一個正方形的面積，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）用油膜法估測分子直徑實驗原理是：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個所以油膜面積為：分子直徑（4）解：計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計算時利用的是純油酸的體積，如果含有大量的酒精，則油酸的實際體積偏小，則直徑將偏小，故B

11、錯誤；C計算油膜面積時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，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，則計算得到的分子直徑將偏小，故D錯誤；故選：AC【答案】（1）痱子粉或石膏粉（2）（3）（4）AC【點評】（1）本題要緊扣實驗原理，建立清晰的物理模型，知道在用油膜法估測分子的大小”實驗中，我們做了些理想化處理，認為油酸分子之間無間隙，油膜是單層分子（2）求油膜面積時要注意，不到半個格的要舍去，超過半個格的算一個格，數(shù)出油膜輪廓的格數(shù)，然后乘以每一個格的面積得到油膜的面積；求油的體積時要注意，求的是純油的體積，不是溶液的體積五

12、辨析題（共8分）14.有人認為“空調既能制熱又能制冷，說明熱傳遞不存在方向性”，這種想法正確嗎？請說明理由?！敬鸢浮坎徽_?？照{的制冷是有外界參與的耗費其他能量的過程，不是自發(fā)的能量轉化過程，所以才可逆，故錯誤。計算題（共21分）15（微觀量的估算，A）水的摩爾質量為M0，摩爾體積為V0，設想水分子是一個挨著一個排列的球體現(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式？（2）均勻灑在地面上形成一塊單分子水膜，求該水膜面積為？（3）如果水分子一個挨著一個排列成一條線，這條線能繞赤道幾圈？（已知地球赤道的周長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）求出分子個數(shù)，算出總長度，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）水分子直徑的表達式（2）均勻灑在地面上形成一塊單分子水膜，該水膜面積為（3）如果水分子一個挨著一個排列成一條線，這條線能繞赤道圈數(shù)為【點評】本題關鍵是明確：（1）摩爾質量除以摩爾體積等于密度；（2）質量除以摩爾質量等于摩爾數(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生做自我檢測題時：選擇題直接選、填空題直接輸入或在終端界面上手寫；需要寫過程的提供作

14、業(yè)區(qū)，在終端界面上手寫解答過程和答案；學生做完全部自我檢測題后：為學生提供“我要反饋”查看全部題目的答案及客觀題的統(tǒng)計（本題做過的人數(shù)、通過率）、主觀題老師的批閱（在終端上直接手寫的批閱）、總體評價（關于自我檢測各題目涉及到的核心知識的掌握情況的雷達圖）；全部題或重點題目的“微課講解”，以及“討論互動”）張經(jīng)理、劉老師，作為明天推介講的一個例子，自我檢測的微課講解，地配了另外一套自我檢測卷的微課講評見微課講評文件包，主要讓聽眾進入學習界面直觀感受一下，而不在乎具體內容。五、物理之窗：筆桿上的小孔有什么功用？想一想：封閉的氣體，受熱后會怎樣？飛機在高空時，機艙內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？筆桿內都有空氣，這些空氣對桿內的油墨（或墨水）具有壓力。如果筆嘴外的大氣壓和桿內氣壓相等，油墨就不會被壓出來。如果筆桿沒有小孔，筆桿內外的氣壓就有可能不相等，例如：（一）人體的熱能使筆桿內的空氣溫度升高，空氣受熱膨脹壓力增大，就會把油墨壓出來。（二）乘搭飛機到高空時，機艙內的氣壓調校得比地面的氣壓低（約為地面大氣壓的60）。這時，筆桿內的氣壓比機艙大，就把油墨壓出來。因此，筆桿的小孔是使桿內外的氣壓平衡，防止油墨從筆嘴漏出來。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復習完分子動理論內容后站了起來，準備休息一下，“這運動起來毫無規(guī)

16、則的分子真讓人不可捉摸。上課時，聽老師說阿伏伽德羅常數(shù)是聯(lián)系宏觀世界和微觀世界的橋梁，只要念動阿伏加德羅常數(shù)，就能夠在宏觀世界和微觀世界來去自如。我為什么不到分子世界看一看呢?對，這就準備?！毙?Q 打來一盆清水放在窗前，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，只見身體迅速地減小，眼前的水盆在視野中急劇擴大，不一會兒，展現(xiàn)在小 Q眼前的是一望無垠的水面，水質清澈，波光粼粼。小 Q是個游泳愛好者，看到這一切，高興地喊了起來，一個魚躍跳入眼前的“大海中，盡情地游了起來。一會兒自由泳，一會兒蝶泳，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

17、了一句，剛說完，感到自己又在變小了，于是小 Q又 游了起來。突然，他感到好像被誰推了一把，身體晃了晃，“這是誰在推我呢?”小 Q環(huán)顧四周也沒有發(fā)現(xiàn)什么，可是我明明感到有人推我，并且這種感覺越來越強烈了，身體明顯地晃動起來。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，發(fā)現(xiàn)周圍有許多模模糊糊的小球，自己已置身于一個“球?！敝辛?。真有意思，跟在公園“球?！敝小坝斡尽币粯?，看來，水就是由這些大量的水分子球組成的。小Q來了興趣，仔細地觀察這些小球的運動情況。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，整個運動情況好像失去了控制，毫無規(guī)則。好在這些小球跟自己的身體比起來要小幾千萬倍以上，撞在身上沒有什么事。小 Q往前劃了幾下，看到四面八方都有小球朝它撞來，他粗略地估計一 下，右側方向撞擊的小球數(shù)要比其它方向撞擊的小球數(shù)多一些，結果身體被撞得朝左偏去，一會兒，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有什么規(guī)律，結果是徒勞的，身體的運動情況不可預測，是毫無規(guī)則的，原因是這些毫無規(guī)則的運動小球對他造成的撞擊總效果是毫無規(guī)則的。小 Q 想了想，“這可能就是老師在課堂上講的布朗運動現(xiàn)象吧?！薄拔乙欢ㄒ銈€

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?！拔?，你好?！毙?Q 向從身邊跑過的和自己大小差不多的一個水分子球大聲地喊道，并朝它游去?！澳??！彼肿忧蛴押玫爻?Q笑了笑。這時，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?我好像從來沒有見過你?”水分子球問?！拔沂菑暮暧^世界中來的，想到你們分子世界看看，可是我對你們運動的無規(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：“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，當我們之間距離比較大時，我們之間的作用表現(xiàn)為引力；當我們之間的距離比較小時，我們之間的作用力又表現(xiàn)為斥力。至于我們作無規(guī)則運動的情況，在你們充滿條理、規(guī)律的宏觀世界中的人看來是難以理解的，其實，我們也遵循一定的規(guī)