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1、高中物理人教版选修高中物理人教版选修3-3全册课件汇总全册课件汇总第九章：第九章： 固体、液体和物态变化固体、液体和物态变化第七章：第七章： 分子动理论分子动理论第八章：第八章： 气体气体第十章：第十章： 热力学定律热力学定律7.1 7.1 物质是由大量分子物质是由大量分子7.2 7.2 分子的热运动分子的热运动7.3 7.3 分子间的作用力分子间的作用力第七章：第七章：分子动理论分子动理论7.4 7.4 温度和温标温度和温标7.5 7.5 内能内能选修选修3 33 3 第七章第七章 分子动理论分子动理论7.1物质是由大量分子组成的物质是由大量分子组成的n利用纳米技术把铁原子排成利用纳米技术把

2、铁原子排成“师师”字字一、分子的大小一、分子的大小n放大上亿倍的蛋白质分子结构模型放大上亿倍的蛋白质分子结构模型物物体体是由大量分子组成的是由大量分子组成的分子的大小分子的大小 扫瞄隧道显微镜下的硅片表面原子的图像扫瞄隧道显微镜下的硅片表面原子的图像（1）分子的体积是）分子的体积是极其微小极其微小的的,用肉眼和光学显微镜都不能用肉眼和光学显微镜都不能看到看到;放大到放大到几十亿倍几十亿倍的扫描隧道显微镜才能看到的扫描隧道显微镜才能看到怎样测量呢？怎样测量呢？（2）油膜法：）油膜法：将一滴将一滴体积已知体积已知的小油滴的小油滴, 滴在水面上滴在水面上, 在在重力作用重力作用下下尽可能的散开形成一

3、层尽可能的散开形成一层极薄极薄的油膜的油膜, 此时油膜可看成单此时油膜可看成单分子油膜分子油膜,油膜的厚度看成是油酸分子的直径油膜的厚度看成是油酸分子的直径, 所以只要所以只要再测定出这层油膜的再测定出这层油膜的面积面积, 就可求出油分子直径的大小就可求出油分子直径的大小78cm2实验原理实验原理:若已知一滴油的体积V和水面上油膜面 积S, 那么这种油分子的直径d是多少？分子直径分子直径d= V/ S.简化处理简化处理:(1)把分子看成一个个小球把分子看成一个个小球;(2)油分子一个紧挨一个整齐排列油分子一个紧挨一个整齐排列;(3)认为油膜厚度等于分子直径认为油膜厚度等于分子直径.例题例题1.

4、 把体积把体积1mm3 的油酸滴在水面上，假的油酸滴在水面上，假设油酸在水面上形成面积为设油酸在水面上形成面积为3.5m2 的单分子的单分子油膜，是估算油酸分子的直径油膜，是估算油酸分子的直径解：解：D=v/s=(110-9 )/3.5=2.86 10-10 m（3）数量级）数量级:一些数据太大或很小一些数据太大或很小,为了书写方便为了书写方便,习惯上用科学记数法写成习惯上用科学记数法写成10的乘方数的乘方数,如如 310-10m。我们把。我们把10的乘方数叫做的乘方数叫做数量级数量级, 110-10m和和 91010m，数量，数量级都是级都是 10-10m。分子直径分子直径数量级数量级:除少

5、数有机物大分子除少数有机物大分子,一般分子一般分子直径的数量级是直径的数量级是10-10m。例例:水分子直径是水分子直径是410-10m, 氢分氢分子直径是子直径是2.310-10m ,钨原子直径钨原子直径是是210-10m.二、阿伏伽德罗常数二、阿伏伽德罗常数问问: 在化学课上学过的阿伏伽德罗常数是什么意义？在化学课上学过的阿伏伽德罗常数是什么意义？ 数值是多少？数值是多少？ 意义意义:1mol任何物质任何物质中含有的微粒数(包括原子数,分子数,离子数）都相同,此数叫阿伏伽德罗常数,可用符号NA表示此常数.阿伏加德罗常数是联系微观阿伏加德罗常数是联系微观世界和宏观世界的桥梁世界和宏观世界的桥

6、梁 数值数值:1986年年X射线法射线法 NA=6.02213671023个个/ mol(mol-1 ).一般计算时记作6.021023mol-1,粗略的计算可用61023mol-1 .微观量的估算方法微观量的估算方法1 1、固体或者液体分子的估算方法：、固体或者液体分子的估算方法：对固体或液体来说，分子间隙数量级远小于分子大小的对固体或液体来说，分子间隙数量级远小于分子大小的数量级，所以可以近似认为分子紧密排列，据这一理想数量级，所以可以近似认为分子紧密排列，据这一理想化模型，化模型，1mol任何固体或液体都含有任何固体或液体都含有NA个分子，其摩个分子，其摩尔体积尔体积Nmol可以认为是可

7、以认为是NA个分子体积的总和。个分子体积的总和。molmolAAVMvNN如果把分子简化成球体，可进一步求出分子的直如果把分子简化成球体，可进一步求出分子的直径径d36vd微观量的估算方法微观量的估算方法2 2、气体分子间平均距离的估算：、气体分子间平均距离的估算：气体分子间的间隙不能忽略，设想气体分子平均气体分子间的间隙不能忽略，设想气体分子平均分布，且每个气体分子平均占有的空间设想成一分布，且每个气体分子平均占有的空间设想成一个小立方体，据这一微观模型，气体分子间的距个小立方体，据这一微观模型，气体分子间的距离就等于小立方体的边长离就等于小立方体的边长L，即：，即：（ L并非分子的直径）并

8、非分子的直径）微观量的估算方法微观量的估算方法3 3、物质分子所含分子数的估算：、物质分子所含分子数的估算：关键为求出分子的摩尔数，便可以利用阿佛关键为求出分子的摩尔数，便可以利用阿佛加德罗常数求出含有的分子数加德罗常数求出含有的分子数molAAAAmolmolmolMVMnnNNNNMVV分例例2：下列叙述中正确的是：下列叙述中正确的是： A. 1cm3的氧气中所含有的氧分子数为的氧气中所含有的氧分子数为6.021023个个 B. 1克氧气中所含有的氧分子数为克氧气中所含有的氧分子数为6 .02 1023个；个； C. 1升氧气中含氧分子数是升氧气中含氧分子数是6 .02 1023个；个；

9、D. 1摩氧气中所含有的氧分子数是摩氧气中所含有的氧分子数是6 .02 1023摩尔质量摩尔质量=分子量分子量摩尔体积摩尔体积=摩尔质量摩尔质量/密度密度例题例题3 水的分子量水的分子量18，水的密度为，水的密度为103kg/m3,阿伏加德罗常数阿伏加德罗常数为为NA=6.021023个个/ mol，则：，则：（1）水的摩尔质量）水的摩尔质量M=_18g/mol（2）水的摩尔体积）水的摩尔体积V=_M/=18/1=18cm3/mol （3）一个水分子的质量）一个水分子的质量m0 =_M/ NA =18 / 6.021023g =2.99 10-26 kg（4）一个水分子的体积）一个水分子的体积

10、V0 =_V/ NA =2.99 10-23 cm3（5）将水分子看作球体，分子直径）将水分子看作球体，分子直径(取取1位有效数字位有效数字) d=_(6v0/)-3 =110-10m （6）10g水中含有的分子数目水中含有的分子数目N=_mNA/M=3.344 1021可见阿伏加德罗常数是联系宏观量和微观量的桥梁可见阿伏加德罗常数是联系宏观量和微观量的桥梁例例4:已知氢气的摩尔质量是已知氢气的摩尔质量是210-3kg/mol,水水的摩尔质量是的摩尔质量是1.810-2kg/mol,计算计算1个氢分个氢分子和水分子的质量。子和水分子的质量。 解解:已知已知 MH=210-3kgmol-1 NA

11、=6.021023mol-1 )(103 . 31002. 610227233kgNMmAHH同理同理:一个水分子质量 m=M/NA=1.810-2/ 6.021023=310-26kg. 例例5.若已知铁的原子量是若已知铁的原子量是56,铁的密度是铁的密度是7.8103kgm3,试试 求质量是求质量是1g的铁块中铁原子的数目的铁块中铁原子的数目(取取1位有效数字位有效数字)及及 一个铁原子的体积一个铁原子的体积.解解:1g铁的物质量是铁的物质量是1/56mol,设其中铁原子的数目是设其中铁原子的数目是n :n=1/56 NA=1/566102311022个个.1g铁的体积铁的体积v: v =

12、m/=110-3/7.8103 110 7m3 .一个铁原子的体积一个铁原子的体积vo: v o=v/n= (110 7)/ (11022 ) 110 29 m3. 例题例题6：kg/mol10293AM已知空气的摩尔质量是已知空气的摩尔质量是 ，则空气中气体分子的平均质量多大？成年人则空气中气体分子的平均质量多大？成年人做一次深呼吸，约吸入做一次深呼吸，约吸入450cm3的空气，则做的空气，则做一次深呼吸所吸入的空气质量是多少？所吸一次深呼吸所吸入的空气质量是多少？所吸入的气体分子数量是多少？（按标准状况估入的气体分子数量是多少？（按标准状况估算）算）解析解析 : :空气分子的平均质量为：空

13、气分子的平均质量为： kg1082. 41002. 6102926233AANMm2 2成年人做一次深呼吸所吸入的空气质量为：成年人做一次深呼吸所吸入的空气质量为： kg105.8kg1029104 .22104504336m所吸入的分子数为：所吸入的分子数为： )(102 . 1kg1083. 4kg108 . 522264个mmN课堂小结课堂小结物质是有大量分子构成的：物质是有大量分子构成的：1、分子很小，直径数量级、分子很小，直径数量级1010m （单分子油膜法测直径）（单分子油膜法测直径）2、分子的质量很小，一般数量级为、分子的质量很小，一般数量级为1026 kg3、分子间有间隙、分子

14、间有间隙4、阿佛加德罗常数：、阿佛加德罗常数：NA1026mol1（1）已知物质的摩尔质量）已知物质的摩尔质量MA，可求出，可求出分子质量分子质量m0 （其中（其中，VA为摩尔体积为摩尔体积, , 为物质的密度）为物质的密度） AAAANVNMm0（2）已知物质的量（摩尔数）已知物质的量（摩尔数）n，可求出，可求出物体所含分子的数目物体所含分子的数目N AnNN （3）已知物质的摩尔体积）已知物质的摩尔体积VA ，可求出分子，可求出分子的体积的体积 V0AANVV 0作业：作业：1 .课后作业课后作业P4 T 22.利用网络资源或图书资料，查阅下列某一利用网络资源或图书资料，查阅下列某一位人物

15、的主要贡献和他关于物质结构的观点，位人物的主要贡献和他关于物质结构的观点，并与同学交流（不交）并与同学交流（不交）选修选修3 33 3 第七章第七章 分子动理论分子动理论7.2分子的热运动分子的热运动 复习：复习： 1. 物体由大量分子组成。物体由大量分子组成。 2.组成物体的分子很小，分子大小的数组成物体的分子很小，分子大小的数量级一般为量级一般为 10-10m。 3.一切物质的分子都在不停地做无规一切物质的分子都在不停地做无规则则的运动。的运动。一、扩散现象一、扩散现象1.定义：不同物质能够彼此进入对方的现象叫定义：不同物质能够彼此进入对方的现象叫 扩散。扩散。2.引起扩散的原因：引起扩散

16、的原因： 不是外界作用（例如：对流、重力作用等）不是外界作用（例如：对流、重力作用等） 也不是化学反应的结果。也不是化学反应的结果。 是物质分子永不停息地做无规则运动的原因。是物质分子永不停息地做无规则运动的原因。演示实验：气体、液体、固体的扩散演示实验：气体、液体、固体的扩散4.应用：应用：3.扩散快慢的影响因素：扩散快慢的影响因素： 温度温度向半导体中掺入其他元素、制成透析膜，向半导体中掺入其他元素、制成透析膜，分离物质，如人工血液透析机。分离物质，如人工血液透析机。 腌咸菜腌咸菜 二：布朗运动二：布朗运动1.定义：悬浮微粒的永不停息的无规则运动叫布朗运动。定义：悬浮微粒的永不停息的无规则

17、运动叫布朗运动。3.引起布朗运动的原因：引起布朗运动的原因： 是物质分子永不停息地做无规则运动的原因。是物质分子永不停息地做无规则运动的原因。2.布朗运动的特点：布朗运动的特点： 永不停息、无规则永不停息、无规则 微粒越小、温度越高微粒越小、温度越高 布朗运动越激烈。布朗运动越激烈。二：布朗运动二：布朗运动4.布朗运动是微粒的无规则运动，不是分子的运动。布朗运动是微粒的无规则运动，不是分子的运动。布朗运动微观解释：布朗运动微观解释： 液体分子不停地做无规则运动，不断液体分子不停地做无规则运动，不断地撞击微粒。当悬浮的微粒足够小时，便地撞击微粒。当悬浮的微粒足够小时，便表现出了液体分子撞击作用的

18、不平衡性。表现出了液体分子撞击作用的不平衡性。在某一瞬间，微粒在某个方向受到的撞击在某一瞬间，微粒在某个方向受到的撞击作用较强，在下一瞬间，微粒受到另一方作用较强，在下一瞬间，微粒受到另一方向的撞击作用较强，于是引起力微粒的无向的撞击作用较强，于是引起力微粒的无规则运动。规则运动。为什么颗粒越小，布朗运动越明显？为什么颗粒越小，布朗运动越明显？颗粒越小颗粒越小每一瞬间受到液体每一瞬间受到液体分子撞击的数目少分子撞击的数目少受力极易不平衡受力极易不平衡颗粒越大颗粒越大同时跟它撞击同时跟它撞击 的分子数多的分子数多受力的平均效果互相平衡受力的平均效果互相平衡质量大，惯性大质量大，惯性大运动状态难改

19、变运动状态难改变三、热运动三、热运动1.定义：分子永不停息的无规则运动叫做定义：分子永不停息的无规则运动叫做 热运动。热运动。2.特点：特点：温度越高分子的热运动越激烈温度越高分子的热运动越激烈1.“布朗运动布朗运动”是说明分子运动的重要实验事实。是说明分子运动的重要实验事实。则布朗运动是指：（则布朗运动是指：（ ）A：液体分子的运动；：液体分子的运动；B：悬浮在液体中的固体分子的运动；：悬浮在液体中的固体分子的运动；C：悬浮在液体中的固体颗粒的运动；：悬浮在液体中的固体颗粒的运动；D：液体分子和固体分子的共同运动；：液体分子和固体分子的共同运动；C2.关于布朗运动，下列说法正确的是：（关于布

20、朗运动，下列说法正确的是：（ ）A：布朗运动用眼睛可直接观察到；：布朗运动用眼睛可直接观察到；B：布朗运动在冬天观察不到；：布朗运动在冬天观察不到；C：布朗运动是液体分子无规则运动的反映；：布朗运动是液体分子无规则运动的反映；D：在室内看到的尘埃不停的运动是布朗运动；：在室内看到的尘埃不停的运动是布朗运动；C 注：布朗运动指的是悬浮小颗粒的运动，不是分子的注：布朗运动指的是悬浮小颗粒的运动，不是分子的运动。但是它的运动间接反映了液体分子的运动。运动。但是它的运动间接反映了液体分子的运动。3、在显微镜下观察布朗运动时，其激烈程度（、在显微镜下观察布朗运动时，其激烈程度（ ）A、与悬浮颗粒大小有关

21、，微粒越小，布朗运动与悬浮颗粒大小有关，微粒越小，布朗运动越激烈；越激烈；B、与悬浮颗粒中的分子大小有关，分子越小，与悬浮颗粒中的分子大小有关，分子越小，越激烈；越激烈；C、与温度有关，温度越高布朗运动越激烈；与温度有关，温度越高布朗运动越激烈；D、与观察时间长短有关，观察时间越长，运动与观察时间长短有关，观察时间越长，运动趋于平缓。趋于平缓。AC 4、较大的颗粒不做布朗运动是因为（、较大的颗粒不做布朗运动是因为（ ） A、 液体分子停止运动；液体分子停止运动； B、液体温度太低；液体温度太低； C、跟颗粒碰撞的分子数较多，各方向的撞击作用跟颗粒碰撞的分子数较多，各方向的撞击作用 平衡平衡;

22、D、分子冲击力很难改变大颗粒的运动状态分子冲击力很难改变大颗粒的运动状态CD 5、关于布朗运动和扩散现象的说法正确的是（、关于布朗运动和扩散现象的说法正确的是（ ） A、布朗运动和扩散现象都能在气体布朗运动和扩散现象都能在气体、液体液体、固体固体 中发生中发生; B、布朗运动和扩散现象都是分子的运动；布朗运动和扩散现象都是分子的运动；C、布朗运动和扩散现象都是温度越高越明显；布朗运动和扩散现象都是温度越高越明显；D、布朗运动和扩散现象都是永不停息的布朗运动和扩散现象都是永不停息的CD分子的无规则运动分子的无规则运动温温 度度激激 烈烈6.分子的热运动是指分子的热运动是指分子热运动的激烈程度与分

23、子热运动的激烈程度与有关。有关。温度越高，分子运动越温度越高，分子运动越，。第二节第二节 分子的热运动分子的热运动悬浮在液体中的微粒的无规则运动悬浮在液体中的微粒的无规则运动颗粒越小，布朗运动越明显颗粒越小，布朗运动越明显液体温度越高，布朗运动越激烈液体温度越高，布朗运动越激烈实实 验验 基基 础础是液体分子无规则运动的间接反映是液体分子无规则运动的间接反映布朗运动布朗运动分子的无规则运动分子的无规则运动热运动热运动扩散扩散直接说明组成物体的分子在永不停直接说明组成物体的分子在永不停息的做无规则的运动息的做无规则的运动选修选修3 33 3 第七章第七章 分子动理论分子动理论7.3分子间的作用力

24、分子间的作用力1.物体是由物体是由大量分子大量分子组成的组成的.2.分子在做永不停息的无规则运动分子在做永不停息的无规则运动.扩散现象和布朗运动扩散现象和布朗运动mol任何物质都含有任何物质都含有N 个粒子数个粒子数分子运动理论分子运动理论可看成球形或立方体，直径的数量级是可看成球形或立方体，直径的数量级是m你是否已经掌握？你是否已经掌握？1、实验、实验:水分子间是否有空隙水分子间是否有空隙? 酒精和水混合酒精和水混合. 水中滴墨水水中滴墨水. 既然分子在做无规则运动既然分子在做无规则运动,分子间是否分子间是否紧密排列、无空隙紧密排列、无空隙.液体分子间有间隙液体分子间有间隙!2、碳原子结构图

25、、碳原子结构图:一、分子间有间隙一、分子间有间隙.3、空气容易被压缩、空气容易被压缩:固体分子间有间隙固体分子间有间隙!气体分子间有间隙气体分子间有间隙!拉伸物体需要用力拉伸物体需要用力.引力作用引力作用实验实验:把两块纯净的铅压紧把两块纯净的铅压紧.两块铅就合在一起两块铅就合在一起.压缩物体要用力压缩物体要用力.斥力作用斥力作用分子在运动分子在运动,分子间是否有作用力分子间是否有作用力.固体和液体的体积很难被压缩固体和液体的体积很难被压缩3、解释下列现象.（）为什么用粉笔在黑板上写字（）为什么用粉笔在黑板上写字,黑板上会留下黑板上会留下字迹字迹?（）晒干的衣服穿在身上很舒服（）晒干的衣服穿在

26、身上很舒服,当衣服湿了的当衣服湿了的时候时候,会粘在身上会粘在身上,这是为什么这是为什么?（）两块纯净的铅稍用（）两块纯净的铅稍用压压力就能合在一起；而打力就能合在一起；而打碎的玻璃用再大的力也不能合在一起？碎的玻璃用再大的力也不能合在一起？问题（）：问题（）：铅块铅块切口很平时，稍用压切口很平时，稍用压力就能使两断面分子间距达到力就能使两断面分子间距达到吸引力作用的距离，从而使两吸引力作用的距离，从而使两段铅块重新结合在起来；段铅块重新结合在起来；玻璃玻璃断面凹凸不平，即使断面凹凸不平，即使用再大的力也不能使两断面间用再大的力也不能使两断面间距接近分子引力作用的距离，距接近分子引力作用的距离

27、，则不能重新接合则不能重新接合 由于摩擦由于摩擦,粉笔的一些分子粉笔的一些分子与粉笔间的距离大到引力不再与粉笔间的距离大到引力不再发生作用发生作用.而在摩擦的过程中而在摩擦的过程中,它们与黑板间的距离小到可以它们与黑板间的距离小到可以发生分子引力发生分子引力,因此被黑板吸因此被黑板吸引引,从而在黑板上留下字迹从而在黑板上留下字迹. . 干衣服穿在身上很舒服干衣服穿在身上很舒服,是因为衣是因为衣服与皮肤之间凹凸不平服与皮肤之间凹凸不平,不能使教多不能使教多的分子接近的分子接近10-10m的数量级的数量级,分子力分子力无法起作用无法起作用,因此衣服不会粘在身上因此衣服不会粘在身上,所以感觉很舒服所

28、以感觉很舒服. 当衣服湿了以后当衣服湿了以后,由于水的流动性由于水的流动性,会填补凹凸不平的空隙会填补凹凸不平的空隙,使之有教多使之有教多的部分与皮肤间的距离接近的部分与皮肤间的距离接近10-10m的的数量级数量级,分子表现为引力分子表现为引力,使衣服粘在使衣服粘在身上身上,感觉很不舒服感觉很不舒服.结论：分子之间同时存在着相互作用的引力结论：分子之间同时存在着相互作用的引力和斥力和斥力引力和斥力的合力称为引力和斥力的合力称为分子力分子力分子间的引力、斥力随分子间的距离如何分子间的引力、斥力随分子间的距离如何变化？变化？三、分子力及引力和斥力的大小跟分子间距离三、分子力及引力和斥力的大小跟分子

29、间距离的关系。的关系。 1.分子力随分子间距的变化图分子力随分子间距的变化图三、分子力及引力和斥力的大小跟分子间距离三、分子力及引力和斥力的大小跟分子间距离的关系。的关系。 1.分子力随分子间距的变化图分子力随分子间距的变化图2.分子力随分子间距的变化规律分子力随分子间距的变化规律.()当当rr0时，随时，随r 的增加，的增加，F引引、F斥斥都减小，都减小，F斥斥比比F引引减小得快，减小得快，F斥斥F引引，分子力表现为引力，分子力表现为引力（4）当）当r10r0时，分子力等于时，分子力等于0.总结总结:（随（随r逐渐减小）逐渐减小）F引引、F斥斥都增大都增大, A B 2 2、有两个分子，设想

30、它们之间相隔、有两个分子，设想它们之间相隔1010倍直径以上的距倍直径以上的距离，逐渐被压缩到不能再靠近的距离，在这过程中，下离，逐渐被压缩到不能再靠近的距离，在这过程中，下面关于分子力变化的说法正确的是面关于分子力变化的说法正确的是( )( )分子间的斥力增大，引力变小分子间的斥力增大，引力变小; ;分子间的斥力变小，引力变大分子间的斥力变小，引力变大; ;分子间的斥力和引力都变大，但斥力比引力变化快分子间的斥力和引力都变大，但斥力比引力变化快; ;分子力从零逐渐变大到某一数值后，逐渐减小到零，分子力从零逐渐变大到某一数值后，逐渐减小到零，然后又从零逐渐增大到某一数值然后又从零逐渐增大到某一

31、数值. .C D解析：根据图象的规律对比答案解析：根据图象的规律对比答案就可选出正确答案就可选出正确答案1、用分子动理论的知识解释下列现象、用分子动理论的知识解释下列现象（1）洒在屋里的一点香水，很快就会在屋里的其他地）洒在屋里的一点香水，很快就会在屋里的其他地方被闻到方被闻到（2）水和酒精混合后，总体积减小。）水和酒精混合后，总体积减小。（3）高压下的油会透过钢壁渗出。）高压下的油会透过钢壁渗出。（4）温度升高，布朗运动及扩散现象加剧。）温度升高，布朗运动及扩散现象加剧。 （5）固体不容易被压缩和拉伸。）固体不容易被压缩和拉伸。 把一块洗净的玻璃把一块洗净的玻璃板吊在细线的下端板吊在细线的下

32、端,使玻使玻璃板水平地接触水面璃板水平地接触水面(如如图所示图所示).如果你想使玻如果你想使玻璃离开水面璃离开水面,必须用比玻必须用比玻璃板重量大的力向上拉璃板重量大的力向上拉细线细线.动手试一试动手试一试,并解释并解释为什么为什么?玻璃板离开水面后，可以看到玻璃板下表面上仍玻璃板离开水面后，可以看到玻璃板下表面上仍有水，说明玻璃板离开水时，水层发生断裂有水，说明玻璃板离开水时，水层发生断裂水分子发生分裂时，由于玻璃分子和水分子发生分裂时，由于玻璃分子和水分子、水分子之间存在引力，外力要克水分子、水分子之间存在引力，外力要克服这些分子引力，造成外界拉力大于玻璃服这些分子引力，造成外界拉力大于玻

33、璃板的重力板的重力分子间同时存在着引力和斥力，都随分子间距离分子间同时存在着引力和斥力，都随分子间距离r的的增大而减小，随增大而减小，随r的减小而增大，但斥力比引力变化的快的减小而增大，但斥力比引力变化的快当分子间距当分子间距rr0r0r0时分子力表现为时分子力表现为斥力斥力零零引力引力当分子间距当分子间距r的数量级大于的数量级大于10-9m时，时， 分子力可忽略不计。分子力可忽略不计。分子动理论的基本内容：分子动理论的基本内容：1、物体是有大量分子组成、物体是有大量分子组成2、分子在做永不停息的无规则热运动、分子在做永不停息的无规则热运动3、分子间存在着相互作用的引力和斥力、分子间存在着相互

34、作用的引力和斥力4、统计规律、统计规律选修选修3 33 3 第七章第七章 分子动理论分子动理论7.4温标和温度温标和温度 杯子中盛有正在熔化的杯子中盛有正在熔化的0的冰水的冰水混合物，若将其移至混合物，若将其移至0的房间，冰和的房间，冰和水质量各怎样变化水质量各怎样变化?说说其中的道理说说其中的道理 思考：初中阶段学习的热传递方思考：初中阶段学习的热传递方向是怎样的向是怎样的?若两个接触物体间没有若两个接触物体间没有发生热传递这两个物体一定具有怎发生热传递这两个物体一定具有怎样的共性样的共性?一、平衡态与状态参量一、平衡态与状态参量1、系统：物理学中，把所、系统：物理学中，把所研究的对象研究的

35、对象称为系统称为系统 系统以外的周围物体称之为外界或环境，系统以外的周围物体称之为外界或环境，系统与外界之间往往存在相互的作用在物理系统与外界之间往往存在相互的作用在物理学研究中，对系统内部问题，往往采取学研究中，对系统内部问题，往往采取“隔离隔离”分析方法，对系统与外界的相互作用问题，往分析方法，对系统与外界的相互作用问题，往往采取往采取“整体整体”分析的方法分析的方法2、状态参量、状态参量 ： 描述物质系统状态的宏观物描述物质系统状态的宏观物理量理量叫做状态参量叫做状态参量 物理学中，需要研究系统的各种性质，包括物理学中，需要研究系统的各种性质，包括几何性质、力学性质、热学性质、电磁性质等

36、几何性质、力学性质、热学性质、电磁性质等等为了描述系统的状态。需要用到一些物理量，等为了描述系统的状态。需要用到一些物理量，例如：用例如：用体积体积描述它的几何性质，用描述它的几何性质，用压强压强描述力描述力学性质用学性质用温度温度描述热学性质等等描述热学性质等等 3、平衡态：、平衡态：系统所有宏观性质不随时间变系统所有宏观性质不随时间变化时状态化时状态称之为平衡态称之为平衡态 一个物理学系统，在没有外界影响的情况一个物理学系统，在没有外界影响的情况下，只要经过足够长的时间，系统内各部分的下，只要经过足够长的时间，系统内各部分的状态参量会达到稳定状态参量会达到稳定 热学系统所处的平衡态往往是一

37、种热学系统所处的平衡态往往是一种动态的动态的平衡平衡，这种动态平衡性质充分说明热运动是物，这种动态平衡性质充分说明热运动是物质运动的一种特殊形式。质运动的一种特殊形式。 例例1在热学中，要描述一定气体的宏观在热学中，要描述一定气体的宏观状态，需要确定下列哪些物理量状态，需要确定下列哪些物理量( ) A每个气体分子的运动速率每个气体分子的运动速率 B压强压强 C体积体积 D温度温度 解析：描述系统的宏观状态，其参量是宏观解析：描述系统的宏观状态，其参量是宏观量，每个气体分子的运动速率是微观量，不是气量，每个气体分子的运动速率是微观量，不是气体的宏观状态参量气体的压强、体积、温度分体的宏观状态参量

38、气体的压强、体积、温度分别是从力学、几何、热学三个角度对气体的性质别是从力学、几何、热学三个角度对气体的性质进行的宏观描述，是确定气体宏观状态的三个状进行的宏观描述，是确定气体宏观状态的三个状态参量显然态参量显然B、C、D选项正确选项正确 BCD 二、热平衡与温度二、热平衡与温度 1、热平衡：两个系统之间没有隔热材料，它们、热平衡：两个系统之间没有隔热材料，它们相互接触，或者通过导热性能很好的材料接触，相互接触，或者通过导热性能很好的材料接触，这两个系统的状态参量将会互相影响而分别改这两个系统的状态参量将会互相影响而分别改变最后，两个系统的状态参量不再变化，说明变最后，两个系统的状态参量不再变

39、化，说明两个系统已经具有了某个两个系统已经具有了某个“共同性质共同性质”，此时我，此时我们说两个系统达到了热平衡们说两个系统达到了热平衡 热平衡概念也适用于热平衡概念也适用于两个原来没有发生过两个原来没有发生过作用作用的系统因此可以说，只要两个系统在接的系统因此可以说，只要两个系统在接触时触时它们的状态不发生变化它们的状态不发生变化，我们就说这两个，我们就说这两个系统原来是处于热平衡的系统原来是处于热平衡的 2、热平衡定律、热平衡定律(又叫热力学第零定律又叫热力学第零定律)： 如果两个系统分别与第三个系统达到热平衡，如果两个系统分别与第三个系统达到热平衡，那么这两个系统彼此之间也必定处于热平衡

40、，这那么这两个系统彼此之间也必定处于热平衡，这个结论称为热平衡定律。个结论称为热平衡定律。3、温度温度 两个系统处于热平衡时，它们具有一个两个系统处于热平衡时，它们具有一个“共同共同性质性质”。我们就把表征这一。我们就把表征这一“共同性质共同性质”的物理的物理量定义为温度。量定义为温度。 系统达到热平衡的宏观标志就是温度相同，系统达到热平衡的宏观标志就是温度相同，若温度不同即系统处于非平衡态，则系统一定存若温度不同即系统处于非平衡态，则系统一定存在着热交换。在着热交换。 温度是温度是决定一个系统与另一个系统是否达到热决定一个系统与另一个系统是否达到热平衡状态平衡状态的物理量，它的特征就是的物理

41、量，它的特征就是“一切达到热一切达到热平衡的系统都具有相同的温度平衡的系统都具有相同的温度”这就是常用温度这就是常用温度计能够用来测量温度的基本原理计能够用来测量温度的基本原理 若温度计跟物体若温度计跟物体A处于热平衡，它同时也跟物处于热平衡，它同时也跟物体体B处于热平衡，根据热平衡定律，处于热平衡，根据热平衡定律，A的温度便与的温度便与B的温度相等的温度相等. 例例2、一金属棒的一端与、一金属棒的一端与0冰接触，另一冰接触，另一端与端与100水接触，并且保持两端冰、水的温度水接触，并且保持两端冰、水的温度不变问当经过充分长时间后，金属棒所处的状不变问当经过充分长时间后，金属棒所处的状态是否为

42、热平衡态态是否为热平衡态?为什么为什么? 解析：因金属棒一端与解析：因金属棒一端与0冰接触，另一端与冰接触，另一端与100水接触，并且保持两端冰、水的温度不变水接触，并且保持两端冰、水的温度不变时，金属棒两端温度始终不相同，虽然金属棒内时，金属棒两端温度始终不相同，虽然金属棒内部温度分布处于一种从低到高逐渐升高稳定状态，部温度分布处于一种从低到高逐渐升高稳定状态，但其内部总存在着沿一定方向的能量交换，所以但其内部总存在着沿一定方向的能量交换，所以金属棒所处的状态不是平衡态金属棒所处的状态不是平衡态 答案：否，因金属棒各部分温度不相同，存答案：否，因金属棒各部分温度不相同，存在能量交换在能量交换

43、三、温度计与温标三、温度计与温标 1、温标：、温标：定量描述温度的方法定量描述温度的方法叫做温标叫做温标 温标的建立包含三个要素：温标的建立包含三个要素：选择选择温度计中用于测量温度的物质温度计中用于测量温度的物质，即测温，即测温物质；物质；对对测温物质的测温属性随温度变化规律的定测温物质的测温属性随温度变化规律的定量量关系作出某种规定；关系作出某种规定；确定确定固定点即温度的零点和分度方法固定点即温度的零点和分度方法2、热力学温度、热力学温度 (1)定义：定义：热力学温标表示的温度热力学温标表示的温度叫做热力学叫做热力学温度，它是国际单位制中七个基本物理量之一。温度，它是国际单位制中七个基本

44、物理量之一。 (2)符号符号: T，(3)单位单位开尔文开尔文，简称，简称开开，符号为，符号为K (4) 热力学温标与热力学温度热力学温标与热力学温度T的关系：的关系： Tt+273.15 K (5)说明说明 摄氏温标的单位摄氏温标的单位“”是温度的常用单位，是温度的常用单位，但不是国际制单位，温度的国际制单位是开尔文，但不是国际制单位，温度的国际制单位是开尔文，符号为符号为K在今后各种相关热力学计算中，一定在今后各种相关热力学计算中，一定要牢记要牢记将温度单位转换为热力学温度即开尔文将温度单位转换为热力学温度即开尔文； 由由Tt+273.15 K可知，物体可知，物体温度变化温度变化l与与变化

45、变化l K的变化量是等同的的变化量是等同的，但物体所处状态为，但物体所处状态为l与与l K是相隔甚远的；是相隔甚远的； 一般情况下，一般情况下， Tt+273 K 例例3实际应用中，常用到实际应用中，常用到一种双金属温度计它是一种双金属温度计它是利用铜片与铁片铆合在一利用铜片与铁片铆合在一起的双金属片的弯曲程度起的双金属片的弯曲程度随温度变化的原理制成的，随温度变化的原理制成的，如图如图741所示已知所示已知左图中双金属片被加热时，左图中双金属片被加热时，其弯曲程度会增大，则下其弯曲程度会增大，则下列各种相关叙列各种相关叙述中正确述中正确的有的有 ( )双金属温度计双金属温度计图图741 A该

46、温度计的测温物质是铜、铁两种热膨胀系数不同的金属该温度计的测温物质是铜、铁两种热膨胀系数不同的金属B双金属温度计是利用测温物质热胀冷缩的性质来工作的双金属温度计是利用测温物质热胀冷缩的性质来工作的C由左图可知，铜的热膨胀系数大于铁的热膨胀系数由左图可知，铜的热膨胀系数大于铁的热膨胀系数D由右图可知，其双金属征的内层一定为铜外层一定为铁由右图可知，其双金属征的内层一定为铜外层一定为铁ABC 解析：双金属温度计是利用热膨胀系数不解析：双金属温度计是利用热膨胀系数不同的铜、铁两种金属制成的双金属片其弯曲程度同的铜、铁两种金属制成的双金属片其弯曲程度随温度变化的原理来工作的，随温度变化的原理来工作的，

47、A、B选项是正确选项是正确的图的图7 4一一l左图中加热时，双金属片弯曲程左图中加热时，双金属片弯曲程度增大，即进一步向上弯曲，说明双金属片下层度增大，即进一步向上弯曲，说明双金属片下层热膨胀系数较大，即铜的热膨胀系数较大，热膨胀系数较大，即铜的热膨胀系数较大，C选项选项正确图正确图741右图中，温度计示数是顺时针方右图中，温度计示数是顺时针方向增大，说明当温度升高时温度计指针顺时针方向增大，说明当温度升高时温度计指针顺时针方向转动，则其双金属片的弯曲程度在增大，故可向转动，则其双金属片的弯曲程度在增大，故可以推知双金属片的内层一定是铁，外层一定是铜，以推知双金属片的内层一定是铁，外层一定是铜

48、，D选项是错误的选项是错误的 选修选修3 33 3 第七章第七章 分子动理论分子动理论7.5内内 能能分子运动分子运动分子平均动能分子平均动能分子运动无规则分子运动无规则存在分子动能存在分子动能一、分子的动能一、分子的动能分子做无规则运分子做无规则运动而具有的能量动而具有的能量物体里所有分子动能的平均值物体里所有分子动能的平均值 大量分子的运动速率不尽相同，以中等速率者占多大量分子的运动速率不尽相同，以中等速率者占多数在研究热现象时，有意义的不是一个分子的动能，数在研究热现象时，有意义的不是一个分子的动能，而是大量分子动能的平均值而是大量分子动能的平均值分子总动能从微观上看与分子的个数和平均动

49、能有关分子总动能从微观上看与分子的个数和平均动能有关分子总动能从宏观上看与物体的质量，摩尔质量和分子总动能从宏观上看与物体的质量，摩尔质量和温度有关。温度有关。温度温度宏观含义：温度是表示物体的冷热程度宏观含义：温度是表示物体的冷热程度微观含义（从分子动理论的观点来看）：温度是物体微观含义（从分子动理论的观点来看）：温度是物体分子热运动的平均动能的标志，温度越高，物体分子分子热运动的平均动能的标志，温度越高，物体分子热运动平均动能越大热运动平均动能越大需要注意：需要注意：1同一温度下，不同物质分子的平均动同一温度下，不同物质分子的平均动能都相同但由于不同物质的分子质量不能都相同但由于不同物质的

50、分子质量不一定相同所以分子热运动的平均速率也一定相同所以分子热运动的平均速率也不一定相同不一定相同2温度反映的是大量分子平均动能的大温度反映的是大量分子平均动能的大小，不能反映个别分子的动能大小，同一小，不能反映个别分子的动能大小，同一温度下，各个分子的动能不尽相同温度下，各个分子的动能不尽相同 1.分子势能分子势能: :分子间存在着相互作用力，因此分子间分子间存在着相互作用力，因此分子间所具有的由它们的相对位置所决定的能所具有的由它们的相对位置所决定的能. .二二. .分子的势能分子的势能地面上的物体地面上的物体, ,由于与地球相互作用由于与地球相互作用重力势能重力势能发生弹性形变的弹簧发生