粵教版選修33 全國(guó)優(yōu)質(zhì)課一等獎(jiǎng)

第一章分子動(dòng)理論目標(biāo)定位1.知道溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，明確分子勢(shì)能與分子間距離的關(guān)系.2.理解內(nèi)能的概念及其決定因素.3.知道氣體分子運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，了解氣體分子速率按統(tǒng)計(jì)規(guī)律分布.學(xué)案5物體的內(nèi)能學(xué)案6氣體分子運(yùn)動(dòng)的統(tǒng)計(jì)規(guī)律知識(shí)探究自我檢測(cè)一、分子動(dòng)能

問題設(shè)計(jì)分子處于永不停息的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)中，因而具有動(dòng)能.(1)為什么研究分子動(dòng)能的時(shí)候主要關(guān)心大量分子的平均動(dòng)能？答案分子動(dòng)能是指單個(gè)分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能，但分子是無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的，因此各個(gè)分子的動(dòng)能以及一個(gè)分子在不同時(shí)刻的動(dòng)能都不盡相同，所以研究單個(gè)分子的動(dòng)能沒有意義，我們主要關(guān)心的是大量分子的平均動(dòng)能.知識(shí)探究(2)物體溫度升高時(shí)，物體內(nèi)每個(gè)分子的動(dòng)能都增大嗎？答案溫度是大量分子無規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)的集體表現(xiàn)，含有統(tǒng)計(jì)的意義，對(duì)于單個(gè)分子，溫度是沒有意義的，所以物體溫度升高時(shí)，某一個(gè)分子的動(dòng)能可能減小，也可能不變.(3)物體做高速運(yùn)動(dòng)時(shí)，其分子的平均動(dòng)能會(huì)增大嗎？答案分子的平均動(dòng)能與宏觀物體運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能無關(guān).要點(diǎn)提煉1.溫度在宏觀上是物體

程度的標(biāo)志，在微觀上是分子熱運(yùn)動(dòng)的

的標(biāo)志.2.分子動(dòng)能的理解(1)由于分子熱運(yùn)動(dòng)的速率大小不一，因而我們關(guān)心的是分子熱運(yùn)動(dòng)的

動(dòng)能.冷熱平均動(dòng)能平均(2)溫度是大量分子

的標(biāo)志，但對(duì)單個(gè)分子沒有意義.同一溫度下，各個(gè)分子的動(dòng)能不盡相同.(3)分子的平均動(dòng)能決定于物體的

.(4)分子的平均動(dòng)能與宏觀上物體的運(yùn)動(dòng)速度

關(guān).(填“有”或“無”).平均動(dòng)能溫度無二、分子勢(shì)能

問題設(shè)計(jì)功是能量轉(zhuǎn)化的量度，分子力做功對(duì)應(yīng)什么形式的能量變化呢？答案分子力做功對(duì)應(yīng)分子勢(shì)能的變化.要點(diǎn)提煉分子勢(shì)能是由分子間相對(duì)位置決定的勢(shì)能，它隨物體體積的變化而變化，與分子間距離r的關(guān)系為：1.當(dāng)r>r0時(shí)，分子力表現(xiàn)為引力，r增大時(shí)，分子力做

(填“正”或“負(fù)”)功，分子勢(shì)能

(填“增大”或“減小”).2.當(dāng)r<r0時(shí)，分子力表現(xiàn)為斥力，r減小時(shí)，分子力做

(填“正”或“負(fù))功，分子勢(shì)能

(填“增大”或“減小”).3.當(dāng)r＝r0時(shí)，分子勢(shì)能

(填“最大”或“最小”).負(fù)增大負(fù)增大最小4.如果取兩個(gè)分子間相距無限遠(yuǎn)時(shí)(此時(shí)分子間作用力可忽略不計(jì))的分子勢(shì)能為零，分子勢(shì)能Ep與分子間距離r的關(guān)系可用如圖1所示的實(shí)線表示(分子力F與分子間距離r的關(guān)系如圖中虛線所示).圖1三、內(nèi)能

問題設(shè)計(jì)1.內(nèi)能：物體中所有分子做熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能和分子勢(shì)能的總和.2.任何物體在任何溫度下都具有內(nèi)能.因?yàn)橐磺形矬w都是由做永不停息的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的分子組成的.3.內(nèi)能的決定因素(1)從微觀上看，物體的內(nèi)能大小由組成物體的分子

、分子熱運(yùn)動(dòng)的

和分子間距離三個(gè)因素決定.(2)從宏觀上看，物體的內(nèi)能由物體的

、

和體積三個(gè)因素決定.(3)理想氣體的內(nèi)能：理想氣體忽略了氣體分子的相互作用力和

能，理想氣體的內(nèi)能是所有分子

的總和，只跟

有關(guān).總數(shù)平均動(dòng)能物質(zhì)的量溫度分子勢(shì)動(dòng)能溫度4.內(nèi)能與機(jī)械能的區(qū)別和聯(lián)系區(qū)別：與內(nèi)能不同，機(jī)械能是由物體的機(jī)械運(yùn)動(dòng)速度、相對(duì)參考面的高度、物體形變大小等決定的能量，它是對(duì)宏觀物體整體來說的.聯(lián)系：物體具有內(nèi)能的同時(shí)也可以具有機(jī)械能.當(dāng)物體的機(jī)械能增加時(shí)，內(nèi)能

(填“一定”或“不一定”)增加，但機(jī)械能與內(nèi)能之間可以相互轉(zhuǎn)化.不一定四、氣體分子運(yùn)動(dòng)的統(tǒng)計(jì)規(guī)律

問題設(shè)計(jì)1.由于物體是由大量分子組成的，這些分子并沒有統(tǒng)一的運(yùn)動(dòng)步調(diào)，單獨(dú)來看，各個(gè)分子的運(yùn)動(dòng)都是不規(guī)則的，帶有

，但從總體來看，大量分子的運(yùn)動(dòng)服從一定的

.2.氣體分子沿各個(gè)方向運(yùn)動(dòng)的機(jī)會(huì)均等.3.大量氣體分子的速率分布呈現(xiàn)

的規(guī)律.偶然性統(tǒng)計(jì)規(guī)律中間多、兩頭少4.溫度升高時(shí)，所有分子熱運(yùn)動(dòng)的平均速率

，即大部分分子的速率

，但也有少數(shù)分子的速率減小，這也是統(tǒng)計(jì)規(guī)律的體現(xiàn).增大增大典例精析一、分子動(dòng)能例1

關(guān)于分子的動(dòng)能，下列說法中正確的是(

)A.物體運(yùn)動(dòng)速度大，物體內(nèi)分子的動(dòng)能一定大B.物體的溫度升高，物體內(nèi)每個(gè)分子的動(dòng)能都增大C.物體的溫度降低，物體內(nèi)大量分子的平均動(dòng)能一定減小D.物體內(nèi)分子的平均動(dòng)能與物體做機(jī)械運(yùn)動(dòng)的速度大小無關(guān)解析分子的動(dòng)能與機(jī)械運(yùn)動(dòng)的速度無關(guān)，溫度升高，分子的平均動(dòng)能一定增大，但對(duì)單個(gè)分子來講，其動(dòng)能可能增大也可能減小.答案CD二、分子勢(shì)能例2

甲、乙兩分子相距較遠(yuǎn)(此時(shí)它們之間的分子力可以忽略)，設(shè)甲固定不動(dòng)，在乙逐漸向甲靠近直到不能再靠近的過程中，關(guān)于分子勢(shì)能的變化情況，下列說法正確的是(

)A.分子勢(shì)能不斷增大B.分子勢(shì)能不斷減小C.分子勢(shì)能先增大后減小D.分子勢(shì)能先減小后增大解析r＞r0時(shí)，靠近時(shí)引力做正功，Ep減?。籸＜r0時(shí)，靠近時(shí)斥力做負(fù)功，Ep增大.答案D三、內(nèi)能例3

下列說法正確的是(

)A.鐵塊熔化成鐵水的過程中，溫度不變，內(nèi)能也不變B.物體運(yùn)動(dòng)的速度增大，則物體中分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能增大，

物體的內(nèi)能增大C.A、B兩物體接觸時(shí)有熱量從物體A傳到物體B，這說明物體A

的內(nèi)能大于物體B的內(nèi)能D.A、B兩物體的溫度相同時(shí)，A、B兩物體的內(nèi)能可能不同，分

子的平均速率也可能不同解析解答本題的關(guān)鍵是對(duì)溫度和內(nèi)能這兩個(gè)概念的理解.溫度是分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能的標(biāo)志，內(nèi)能是所有分子動(dòng)能和分子勢(shì)能的總和，故溫度不變時(shí)，內(nèi)能可能變化，A項(xiàng)錯(cuò)誤.兩物體溫度相同，內(nèi)能可能不同，分子的平均動(dòng)能相同，

最易出錯(cuò)的是認(rèn)為有熱量從A傳到B，A的內(nèi)能肯定大，其實(shí)有熱量從A傳到B，只說明A的溫度高，內(nèi)能大小還要看它們的總分子數(shù)和分子勢(shì)能這些因素，故C項(xiàng)錯(cuò)誤.機(jī)械運(yùn)動(dòng)的速度與分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能無關(guān)，故B項(xiàng)錯(cuò)誤.故正確答案為D.答案D四、氣體分子運(yùn)動(dòng)的統(tǒng)計(jì)規(guī)律例4

在一定溫度下，某種氣體的分子速率分布應(yīng)該是(

)A.每個(gè)分子速率都相等B.每個(gè)分子速率一般都不相等，速率很大和速率很小的分子數(shù)

目都很少C.每個(gè)分子速率一般都不相等，但在不同速率范圍內(nèi)，分子數(shù)

的分布是均勻的D.每個(gè)分子速率一般都不相等，速率很大和速率很小的分子數(shù)

目都很多解析本題考查理想氣體的速率分布規(guī)律，解決本題的關(guān)鍵是要熟知?dú)怏w分子速率分布曲線，由麥克斯韋氣體分子速率分布規(guī)律知，氣體分子速率大部分集中在某個(gè)數(shù)值附近，速率很大和速率很小的分子數(shù)目都很少，所以B正確.答案B課堂要點(diǎn)小結(jié)1234自我檢測(cè)1.(分子動(dòng)能)下列關(guān)于物體的溫度與分子動(dòng)能的關(guān)系，說法正確的是(

)A.某物體的溫度是0℃，說明物體中分子的平均動(dòng)能為零B.物體溫度升高時(shí)，每個(gè)分子的動(dòng)能都增大C.物體溫度升高時(shí)，分子平均動(dòng)能增大D.物體的運(yùn)動(dòng)速度越大，則物體的溫度越高1234解析某種氣體溫度是0℃，物體中分子的平均動(dòng)能并不為零，因?yàn)榉肿釉谟啦煌Ｏ⒌剡\(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)；當(dāng)溫度升高時(shí)，分子運(yùn)動(dòng)加劇，平均動(dòng)能增大，但并不是每個(gè)分子的動(dòng)能都增大，B錯(cuò)，C對(duì)；物體的運(yùn)動(dòng)速度越大，物體的動(dòng)能越大，這并不能代表物體內(nèi)部分子的熱運(yùn)動(dòng)越劇烈，所以物體的溫度不一定高，D錯(cuò).答案C12342.(分子勢(shì)能)如圖2所示為物體分子間相互作用力與分子間距離之間的關(guān)系圖象.下列判斷中正確的是(

)A.當(dāng)r<r0時(shí)，r越小，則分子勢(shì)能Ep越大B.當(dāng)r>r0時(shí)，r越小，則分子勢(shì)能Ep越大C.當(dāng)r＝r0時(shí)，分子勢(shì)能Ep最小D.當(dāng)r→∞時(shí)，分子勢(shì)能Ep最小圖21234解析當(dāng)r<r0時(shí)，分子力表現(xiàn)為斥力，r減小時(shí)分子力做負(fù)功，分子勢(shì)能增大；當(dāng)r>r0時(shí)，分子力表現(xiàn)為引力，r減小時(shí)分子力做正功，分子勢(shì)能減??；當(dāng)r＝r0時(shí)，分子力為零，分子勢(shì)能最??；當(dāng)r→∞時(shí)，分子勢(shì)能為零，但不是最小.故正確答案為A、C.答案AC12343.(內(nèi)能)關(guān)于物體的內(nèi)能，下列說法中正確的是(

)A.機(jī)械能可以為零，但內(nèi)能永遠(yuǎn)不為零B.溫度相同、質(zhì)量相同的物體具有相同的內(nèi)能C.溫度越高，物體的內(nèi)能越大D.0°C的冰的內(nèi)能與等質(zhì)量的0°C的水的內(nèi)能相等1234解析機(jī)械能是宏觀能量，當(dāng)物體的動(dòng)能和勢(shì)能均為零時(shí)，機(jī)械能就為零；而物體內(nèi)的分子在永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，且存在相互作用力，所以物體的內(nèi)能永不為零，A項(xiàng)對(duì)；物體的內(nèi)能與物質(zhì)的量、溫度和體積有關(guān)，B、C、D三項(xiàng)錯(cuò)誤，故選A.答案A12344.(氣體分子運(yùn)動(dòng)的統(tǒng)計(jì)規(guī)律)如圖3是氧氣分子在不同溫度(0℃和100℃)下的速率分布圖，由圖可得(

)圖31234A.同一溫度下，氧氣分子呈現(xiàn)出“中間多、兩頭