1、课题课题2 2：分子热运动、内能：分子热运动、内能 第十章：能及其转化第十章：能及其转化第一节第一节 ：分子热运动：分子热运动1、物质的构成、物质的构成2、分子热运动、分子热运动（1）扩散现象）扩散现象（2）扩散现象说明）扩散现象说明（3）影响分子热运动的因素）影响分子热运动的因素（4）分子之间的作用力）分子之间的作用力*分子很小，直径大约分子很小，直径大约10-10m *数目巨大数目巨大一、物质由分子、原子构成一、物质由分子、原子构成实验观察实验观察1气体扩散现象气体扩散现象气体扩散现象气体扩散现象1扩散扩散不同的物质不同的物质在互相接触时，彼此进入对方的现在互相接触时，彼此进入对方的现象，
2、叫做扩散。象，叫做扩散。二、分子热运动二、分子热运动实验观察实验观察210日后日后 20日后日后 30日后日后液体扩散现象液体扩散现象二、分子热运动二、分子热运动长时间堆放煤的墙角长时间堆放煤的墙角会变黑，用笤帚扫都会变黑，用笤帚扫都扫不干净。扫不干净。固体间的扩散现象固体间的扩散现象扩散现象表明扩散现象表明: : 一切物质的分子都在不停地做无规则的运动。一切物质的分子都在不停地做无规则的运动。想一想：想一想： 扩散现象表明，分子在不停地做无规则的运扩散现象表明，分子在不停地做无规则的运动，分子间有空隙。那为什么固体和液体的动，分子间有空隙。那为什么固体和液体的分子不会飞散开呢？分子不会飞散开
3、呢？ 既然分子间有空隙，可为什么压缩液体和固既然分子间有空隙，可为什么压缩液体和固体很困难呢？体很困难呢？是什么力使得两是什么力使得两块铅块结合在一块铅块结合在一起？起？1分子之间既有引力又有斥力分子之间既有引力又有斥力实验观察实验观察1实验观实验观察察2气体被压缩时都会产生气体被压缩时都会产生“抵抵抗抗”，要是压缩液体和固体，要是压缩液体和固体呢？呢？实验观察实验观察3测力计的示数为什测力计的示数为什么会变大？么会变大？三、分子间的作用力三、分子间的作用力实验表明，分子间同时存在引力和斥力。实验表明，分子间同时存在引力和斥力。2固体、液体、气体固体、液体、气体物质的分子特性和外在特征物质的分
4、子特性和外在特征固体分子间距固体分子间距液体分子间距液体分子间距气体分子间距气体分子间距分子分子间距间距决定了分子间的决定了分子间的作用力作用力，从而决定，从而决定了固体、液体和气体的了固体、液体和气体的特征特征。气体分子之间的距离就很远，彼此之间几乎气体分子之间的距离就很远，彼此之间几乎没有相互作用力。没有相互作用力。二、分子间作用力二、分子间作用力分子间存在着相互作用的分子间存在着相互作用的 和和 。举例：举例：1、固体、液体很难被压缩、固体、液体很难被压缩 （说明分子间有斥力）（说明分子间有斥力） 2、两滴水银靠近能自动结合成一大滴水银、两滴水银靠近能自动结合成一大滴水银 （说明分子间有
5、引力）（说明分子间有引力） 3、酒精和水混合后体积变小、酒精和水混合后体积变小 （说明分子间有间隙）（说明分子间有间隙）4、打开香水瓶盖后，能闻到香味、打开香水瓶盖后，能闻到香味 （说明分子不停在做无规则运动）（说明分子不停在做无规则运动） 引力引力斥力斥力引力与斥力的大小关系引力与斥力的大小关系v当r=r0 引力引力 = 斥力斥力v当rr0 引力引力 斥力斥力v当rr0 引力引力 10r0 无作用力无作用力小结：分子热运动小结：分子热运动 1、分子动理论：、分子动理论： 物质是由物质是由分子、原子分子、原子组成的组成的 一切物质的分子一切物质的分子都在不停地做无规则的运动都在不停地做无规则的
6、运动 分子间有分子间有相互作用的引力和斥力相互作用的引力和斥力。 2、扩散现象：、扩散现象： 定义：定义：不同物质在相互接触时，彼此进入对方不同物质在相互接触时，彼此进入对方的现象。的现象。 发生的范围：固体、液体、气体间都能发生扩发生的范围：固体、液体、气体间都能发生扩散现象散现象反馈练习一：反馈练习一：1、下列事物中，说明大量分子永不停息地做无规则运动的是、下列事物中，说明大量分子永不停息地做无规则运动的是( )A衣箱里的卫生球，时间长了会变小衣箱里的卫生球，时间长了会变小 B教室里扫除时，灰尘满屋飞扬教室里扫除时，灰尘满屋飞扬C冬天大雪纷飞，天地一片白茫茫冬天大雪纷飞，天地一片白茫茫 D
7、夏天，水坑里有许多小虫乱动，毫无规律夏天，水坑里有许多小虫乱动，毫无规律2、有关扩散现象，下列说法正确的是（、有关扩散现象，下列说法正确的是（ ）A.扩散现象使我们直接观察到物体内分子的运动扩散现象使我们直接观察到物体内分子的运动B.扩散现象只能间接反映物体内的分子的运动扩散现象只能间接反映物体内的分子的运动C.只有液体和气体才有扩散现象只有液体和气体才有扩散现象D.扩散时一定是密度大的物质下沉，密度小的物质上升扩散时一定是密度大的物质下沉，密度小的物质上升BA3 3、固体、液体很难被压缩的原因是由于、固体、液体很难被压缩的原因是由于( )( )A A分子间无间隙分子间无间隙 B B分子间无引
8、力分子间无引力C C分子间存在斥力分子间存在斥力 D D分子在永不停息地做无规则运动分子在永不停息地做无规则运动4 4、把红色钢笔水分别滴在热水和冷水中，发现热水、把红色钢笔水分别滴在热水和冷水中，发现热水变色快，为什么？变色快，为什么？答：这是因为分子热运动的剧烈程度与温度有关。温答：这是因为分子热运动的剧烈程度与温度有关。温度越度越_ _ ，分子热运动越，分子热运动越_，_现现象越象越_，所以热水变色快。，所以热水变色快。C高高剧烈剧烈扩散扩散明显明显第二节第二节观察对比观察对比:运动着的足球具有动能结论:运动着的分子也动能.我在动,也有动能噢！运动的分子呢？运动的分子呢？我是地球,把你拉
9、下来.石块和地球互相吸引具有势能互相吸引的分子也有势能吗?结论：互相吸引的分子也具有势能石块由于地球吸引而下落被压缩的弹簧的各部分互相排斥而具有势能。讨论：互相排斥的分子之间有没有势能呢？结论：互相排斥的分子也具有势能。一一.注意：内能是所有分子动能和势能的总和，谈单个分子的内能没有意义冰冷的冰块虽然温度很低冰冷的冰块虽然温度很低,但其内部的分子但其内部的分子仍在做无规则运动仍在做无规则运动,所以它具有动能所以它具有动能.燃烧的燃烧的火火,温度很高温度很高,分子运动很剧烈分子运动很剧烈,当然具有内能当然具有内能内能：内能：在物理学中，我们把在物理学中，我们把物体内所有分物体内所有分子子做无规则
10、运动的做无规则运动的动能动能和和分子势能分子势能的的总和总和叫做物体的内能叫做物体的内能两点说明：两点说明： 1 1、内能是指微观世界中的分子的动能、内能是指微观世界中的分子的动能与势能的总和，与宏观世界中物体的机械与势能的总和，与宏观世界中物体的机械能（动能、势能）是有区别的能（动能、势能）是有区别的2 2、一切物体都具有内能。（为什么？）、一切物体都具有内能。（为什么？） 静止在水平面上一块砖，没有动能，势能静止在水平面上一块砖，没有动能，势能也为零，所能它也没有内能。这句话对吗？也为零，所能它也没有内能。这句话对吗？00的冰有内能吗？的冰有内能吗？内能：内能：想一想想一想2 2、比较静止
11、在地面上的球和运动在空中的、比较静止在地面上的球和运动在空中的球所具有的机械能和内能。球所具有的机械能和内能。1 1、内能与机械能是一回事吗？、内能与机械能是一回事吗？内能的大小跟分子的热运动和分子间相互作用有关，内能的大小跟分子的热运动和分子间相互作用有关，与物体是否做机械运动无关；机械能跟机械运动有关，与物体是否做机械运动无关；机械能跟机械运动有关，故两者不是一回事故两者不是一回事静止在地面上的球没有机械能，运动在空中的静止在地面上的球没有机械能，运动在空中的球具有机械能；但无论在地上还是在空中，都球具有机械能；但无论在地上还是在空中，都具有内能具有内能讨论讨论：一辆汽车的车厢内有一气瓶氧
12、气，当汽车以 60km/h行驶起来后，气瓶内氧气的内能是否增加？课堂讨论题下列各个实例中，比较物体的内能大小，并说明理由。一块铁由15升高到55，比较内能。质量是1kg 50的铁块与质量是0.1kg 50的铁块，比较内能。质量是1kg100的水与质量是1kg 100的水蒸气，比较内能。内能跟温度的关系内能跟温度的关系温度越高分子无规则运动越剧烈组成这个物体的所有分子的动能总和增加这个物体的内能也就增加分子的无规则运动就越剧烈分子动能就越大.二、内能的大小二、内能的大小 内能的大小内能的大小与与 和和 ，体积、状体积、状态态等有关；当物体等有关；当物体 越高，越高， 越大，物越大，物体的体的内能
13、就越大内能就越大质量质量温度温度温度温度质量质量说明：说明：1 1、温度反映的是的物体内部分子运动、温度反映的是的物体内部分子运动的剧烈程度的剧烈程度2 2、质量反映的是物体内部分子的数目、质量反映的是物体内部分子的数目或单个分子的平均质量或单个分子的平均质量内能大小与什么有关？内能大小与什么有关？1 1、关于内能，下列说法中正确的是、关于内能，下列说法中正确的是 （ ）A A、温度低于、温度低于00的物体不具有内能的物体不具有内能B B、物体具有内能，也可以同时具有机械能、物体具有内能，也可以同时具有机械能C C、具有机械能的物体不一定具有内能、具有机械能的物体不一定具有内能D D、内能与机
14、械能是同一种形式的能、内能与机械能是同一种形式的能B B当堂巩固当堂巩固：2 2、某物体具有的动能为某物体具有的动能为5J5J，分子总，分子总动能为动能为10J10J，重力势能为，重力势能为20J20J，弹性势，弹性势能为能为5J 5J ，内能为，内能为50J 50J ， 则它的机械则它的机械能为能为 J J ，分子总势能为，分子总势能为 J J 分析：分析：5J5J20J20J5J5J?J?J10J10J?J?J50J50J30304040 请同学们一起来判断下列各说请同学们一起来判断下列各说法是否正确？法是否正确？1 1、能是物体做功的本领，所以物体没、能是物体做功的本领，所以物体没有做功
15、，就没有能有做功，就没有能2 2、温度高的物体，内能一定大、温度高的物体，内能一定大3 3、物体温度升高，内能一定增加、物体温度升高，内能一定增加4 4、物体内能增大，温度一定升高、物体内能增大，温度一定升高（）（）（）（）当堂巩固当堂巩固： 一杯热水，很烫人，放在桌子上凉一杯热水，很烫人，放在桌子上凉会儿再喝会儿再喝 在这个过程中，热水的温度在这个过程中，热水的温度 ，内，内能能 ；杯子周围的空气的温度；杯子周围的空气的温度 ，内，内能能 。升高升高 降低降低增加增加减少减少 这种改变内能的方式是这种改变内能的方式是 。热传递热传递热传递是改变物体内能的一种方式热传递是改变物体内能的一种方式
16、什么是热传递？热传递是内能由高温物体传给低温物体或由一个物体的高温部分传给低温部分1 1、金属汤勺放在热汤中，温度、金属汤勺放在热汤中，温度 ，勺的内能勺的内能 。2 2、食品放入电冰箱，温度、食品放入电冰箱，温度 ，内，内能能 。3 3、在太阳的照射下，太阳能热水器中水、在太阳的照射下，太阳能热水器中水的温度的温度 ，它的内能，它的内能 。降低降低增加增加升高升高减少减少升高升高增加增加生活中常见的热传递现象生活中常见的热传递现象在上述过程中物体的内能是如何转移的？在上述过程中物体的内能是如何转移的？热传递的方式 热传导热传导 热辐射热辐射 热对流热对流用热水袋焐手取暖用热水袋焐手取暖炒菜时
17、，铁锅热得烫手炒菜时，铁锅热得烫手生活中常见的热传递现象生活中常见的热传递现象热传导热传导生活中常见的热传递现象生活中常见的热传递现象热辐射热辐射车胎中的空气在阳光照射车胎中的空气在阳光照射下，温度升高内能增加。下，温度升高内能增加。铝锅中的水在太阳灶的加铝锅中的水在太阳灶的加热下，温度升高内能增加。热下，温度升高内能增加。生活中常见的热传递现象生活中常见的热传递现象热对流热对流茶壶中的水在自身循环流动下，茶壶中的水在自身循环流动下，温度升高内能增加。温度升高内能增加。讨论讨论:热传递改变内能的热传递改变内能的实质实质是什么是什么热传递改变内能的热传递改变内能的实质实质是是 ： 能量的转移能量
18、的转移 热传递是在温度热传递是在温度 （相同（相同/ /不相同）不相同）的物体之间进行的，且能量从温度的物体之间进行的，且能量从温度 的的转转移移向温度向温度 的。的。高高低低不相同不相同热传递的条件是：热传递的条件是：热传递的方向是：热传递的方向是：热传递过程中转移的是：热传递过程中转移的是：存在温度差存在温度差从高温转移到低温从高温转移到低温能量能量热传递的实质热传递的实质 能量的转移能量的转移1 1、热传递时，能量从温度高的物体向温度低的物体传递热传递时，能量从温度高的物体向温度低的物体传递2 2、热传递时，能量从内能多的物体向内能少的物体传递热传递时，能量从内能多的物体向内能少的物体传
19、递3 3、热传递时，温度从温度高的物体向温度低的物体传递热传递时，温度从温度高的物体向温度低的物体传递4 4、当两个物体的内能相同时，它们之间就不能发生、当两个物体的内能相同时，它们之间就不能发生热传递了热传递了 5 5、当两个物体的温度相同时，它们之间就不发生热、当两个物体的温度相同时，它们之间就不发生热传递了传递了请判断下列各说法是否正确？请判断下列各说法是否正确？（）（）（）（）（）当堂巩固当堂巩固： 在物理学中在物理学中, ,把物体把物体在热传递过程在热传递过程中中转移能量转移能量的多少叫做热量的多少叫做热量. .热量用符热量用符号号Q Q表示表示 热量的单位与能量的单位相同热量的单位
20、与能量的单位相同, ,也也是是焦焦(J)(J) 由热量的定义可知由热量的定义可知: :热量只有在热热量只有在热传递过程中有意义传递过程中有意义. .我们我们只能说只能说物体物体吸吸收或放出收或放出多少热量多少热量, ,而而不能说不能说物体物体含有含有或具有或具有多少热量多少热量. .热量热量：1.热传递改变内能.A.物体吸热内能增加B.物体放热温度升高温度降低内能减少讨论讨论:热传递改变内能的热传递改变内能的实质实质是什么是什么?内能发生转移高温物体低温物体转移到(不同物体之间)高温部分低温部分(同一物体之间)内能改变多少可用传递的热量的多少来量度.想一想:生活中哪些地方是利用热传递(三种方式
21、)来改变内能的.思考：内能改变多少可以用什么来量度呢？晒太阳 烧水水变热 放在热烫中的金属勺子变热了2.做功改变内能搓手时手变热了滑下时摩擦发烫了钻木取火机械能转化内能内能增加了小实验小实验 图图1 1所示，一个配有活塞的厚玻璃管中所示，一个配有活塞的厚玻璃管中放一小团蘸了乙醚的棉花，在快速向下压活放一小团蘸了乙醚的棉花，在快速向下压活塞的过程中，会出现什么现象？为什么？塞的过程中，会出现什么现象？为什么？棉花会着火。棉花会着火。因为活塞压缩空气做功，空气的内能增大，因为活塞压缩空气做功，空气的内能增大，温度升高，达到乙醚的燃点，导致棉花燃烧温度升高，达到乙醚的燃点，导致棉花燃烧机械能转化内能
22、内能转化机械能2.做功改变内能讨论： 内能，热量，温度的关系1. 内能是物体内部所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和。 内能只能说“有”，不能说“无”。只有当物体内能改变，并与做功或热传递相联系时，才有数量上的意义。 2. 温度表示物体的冷热程度，从分子动理论的观点来看，温度是分子热运动激烈程度的标志，对同一物体而言，温度只能说“是多少”或“达到多少”，不能说“有”“没有”或“含有”等。 3. 热量是在热传递过程中，物体吸收或放出热的多少，其实质是内能的变化量。热量跟热传递紧密相连，离开了热传递就无热量可言。对热量只能说“吸收多少”或“放出多少”，不能在热量名词前加“有”或“没有”“含有
23、”。 1. 内能和温度的关系 物体内能的变化，不一定引起温度的变化。这是由于物体内能变化的同时，有可能发生物态变化。物体在发生物态变化时内能变化了，温度有时变化有时却不变化。 如晶体的熔化和凝固过程，还有液体沸腾过程，内能虽然发生了变化，但温度却保持不变。温度的高低，标志着物体内部分子运动速度的快慢。 因此，物体的温度升高，其内部分子无规则运动的速度增大，分子的动能增大，因此内能也增大，反之，温度降低，物体内能减小。因此，物体温度的变化，一定会引起内能的变化。 2. 内能与热量的关系 物体的内能改变了，物体却不一定吸收或放出了热量，这是因为改变物体的内能有两种方式：做功和热传递。即物体的内能改
24、变了，可能是由于物体吸收（或放出）了热量也可能是对物体做了功（或物体对外做了功）。 而热量是物体在热传递过程中内能变化的量度。物体吸收热量，内能增加，物体放出热量，内能减少。因此物体吸热或放热，一定会引起内能的变化。 3. 热量与温度的关系 物体吸收或放出热量，温度不一定变化，这是因为物体在吸热或放热的同时，如果物体本身发生了物态变化（如冰的熔化或水的凝固）。这时，物体虽然吸收（或放出）了热量，但温度却保持不变。 物体温度改变了，物体不一定要吸收或放出热量，也可能是由于对物体做功（或物体对外做功）使物体的内能变化了，温度改变了。1,物体吸收热量，温度一定升高2,物体吸收热量，内能一定增大3,物
25、体温度升高，一定吸收热量 4,物体温度升高，内能一定增加5,物体内能增加，温度一定升高 6,物体内能增加，一定吸收热量 可见温度，热量的变化能决定内能变化，可见温度，热量的变化能决定内能变化，而热量，内能的变化不能决定温度的变化而热量，内能的变化不能决定温度的变化内能，温度的变化不能决定吸收放出热量大小内能，温度的变化不能决定吸收放出热量大小（a）（b）1、有关下列两杯水的说法正确的是、有关下列两杯水的说法正确的是:(b)(b)的热量比的热量比(a)(a)的多的多( (b)b)的内能比的内能比(a)(a)的大的大 （ ）（ ）当当堂堂巩巩固固2、判断下列各说法是否正确？、判断下列各说法是否正确
26、？1 1、物体温度高时比温度低时含有的、物体温度高时比温度低时含有的热量多热量多2 2、物体吸收了热量，温度一定升高、物体吸收了热量，温度一定升高3 3、物体吸收了热量，内能就会增大；、物体吸收了热量，内能就会增大；反之，内能就会减少。反之，内能就会减少。（）（）（）3、甲乙两个铁块，甲的温度为、甲乙两个铁块，甲的温度为50，乙的温度为，乙的温度为30，下列说，下列说法中正确的是法中正确的是 （ ）A A、甲的热量一定比乙的热量多、甲的热量一定比乙的热量多B B、甲的内能一定比乙的内能多、甲的内能一定比乙的内能多C C、甲的机械能一定比乙的机械能多、甲的机械能一定比乙的机械能多D D、甲的分子无规则运动一定比乙剧烈、甲的分子无规则运动一定比乙剧烈D
