1、分子热运动分子热运动第十三章第十三章 第第节节你了解物质的尺度吗？你了解物质的尺度吗？银河系的直径约有银河系的直径约有100 000光年。光年。光年：光年：中国幅员辽阔，东西约中国幅员辽阔，东西约5 200 km，南北约，南北约5 500 km。姚明的身高是姚明的身高是2.26 m。学生刻度尺的最小一格是学生刻度尺的最小一格是1 mm。毫米：毫米：米：米：千米：千米：你了解物质的尺度吗？你了解物质的尺度吗？物质的尺度物质的尺度欢迎大家来到微观世界！欢迎大家来到微观世界！人的头发丝的直径大约是人的头发丝的直径大约是6080 m；一个细胞的长度大约在一个细胞的长度大约在10 m；光学显微镜分辨力的
2、极限是光学显微镜分辨力的极限是0.2 m。比光学显微镜放大倍数高比光学显微镜放大倍数高1 000 倍的电子显微镜下的发丝倍的电子显微镜下的发丝微米微米：纳米：纳米：在这个尺度下，我们可以数清楚分子或原子在这个尺度下，我们可以数清楚分子或原子的个数。的个数。水分子的直径是水分子的直径是0.4 nm。如何了解构成物体的分子的情况？如何了解构成物体的分子的情况？通过物体的一些宏观表现来推断构成物体的分通过物体的一些宏观表现来推断构成物体的分子的情况。子的情况。常见的物质是由极其微小的粒子常见的物质是由极其微小的粒子分子、原分子、原子构成的。子构成的。一、物质的构成一、物质的构成分子如此之小，人们通常
3、以分子如此之小，人们通常以10-10 m为单位来量为单位来量度分子。度分子。电子显微镜下的铝合金易拉罐表面电子显微镜下的铝合金易拉罐表面 电子显微镜下的金分子电子显微镜下的金分子实验观察实验观察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在互相接触时，彼此进入对方的现不同的物质在互相接触时，彼此进入对方的现象，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
4、扩散现象固体间的扩散现象扩散现象等大量事实表明，一切物质的分子都扩散现象等大量事实表明，一切物质的分子都在不停地做无规则的运动。在不停地做无规则的运动。解释现象：为什么刚炒的热菜比凉菜更容易闻到香味？解释现象：为什么刚炒的热菜比凉菜更容易闻到香味？构成物质的分子运动的快慢与什么因素有关构成物质的分子运动的快慢与什么因素有关?2分子热运动分子热运动实验观察实验观察分子的运动跟温度有关，温度越高，分子运动分子的运动跟温度有关，温度越高，分子运动越剧烈。我们把分子无规则运动叫做分子的越剧烈。我们把分子无规则运动叫做分子的热运热运动动。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
5、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、气体物质的宏观特性和微观物质的宏观特性和微观描述描述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间距决定了分子间的作用力，从而决定分子间距决定了分子间的作用力，从而决定了固体、
6、液体和气体的特征。了固体、液体和气体的特征。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。常见的物质是由分子、原子构成的；物质内常见的物质是由分子、原子构成的；物质内的分子在不停地做热运动；分子之间存在引力和的分子在不停地做热运动；分子之间存在引力和斥力。斥力。分子的世界我们无法观察，但是却能通过实分子的世界我们无法观察，但是却能通过实验，得到分子在运动和分子间存在作用力的事实，验，得到分子在运动和分子间存在作用力的事实，通过直接感知的现象，推测无法直接感知的事实，通过直接感知的现象，推测无法直接感知的事实，这是物理学中常用的方法。
7、这是物理学中常用的方法。1分子动理论的初步知识分子动理论的初步知识2物理方法小结物理方法小结四、分子动理论四、分子动理论1从图片可以看出，电子显微镜下的金分子从图片可以看出，电子显微镜下的金分子之间存在缝隙，那为什么金不容易被压缩呢？你有之间存在缝隙，那为什么金不容易被压缩呢？你有什么办法证明分子之间存在缝隙呢？什么办法证明分子之间存在缝隙呢？练一练练一练 电子显微镜下的金分子电子显微镜下的金分子2小明看到气象播报中提到可吸入颗粒物非小明看到气象播报中提到可吸入颗粒物非常微小，于是他就想到，用可吸入颗粒物进入空气常微小，于是他就想到，用可吸入颗粒物进入空气中来说明分子是运动的不是很好吗？他把这
8、个想法中来说明分子是运动的不是很好吗？他把这个想法告诉给小英，可小英说他的想法是错误的，你认为告诉给小英，可小英说他的想法是错误的，你认为小明的想法对吗？若是不对，错在哪里？小明的想法对吗？若是不对，错在哪里？练一练练一练3“破镜不能重圆破镜不能重圆”是因为将玻璃合起来时，是因为将玻璃合起来时，镜子断裂处绝大多数分子距离过大，分子间几乎没镜子断裂处绝大多数分子距离过大，分子间几乎没有有 。相互作用的力相互作用的力练一练练一练4下表归纳了固、液、气三态物质宏观和微观下表归纳了固、液、气三态物质宏观和微观的特性，请完成这个表格。的特性，请完成这个表格。练一练练一练内内 能能第十三章第十三章 第第节
9、节“热热”是一种能量吗？是一种能量吗？它能做功吗？它能做功吗？自古以来，人们就在不自古以来，人们就在不断地寻找与热有关的某种能断地寻找与热有关的某种能量。量。一、内能一、内能分子和足球、孩子是否有相似之处？分子和足球、孩子是否有相似之处？1分子具有动能和势能分子具有动能和势能宏观物体由于运动而具有动能，因为受到重宏观物体由于运动而具有动能，因为受到重力和弹力而具有势能。力和弹力而具有势能。构成物质的分子在不停地做热运动，同样具有构成物质的分子在不停地做热运动，同样具有动能，而分子间具有相互作用力，又使得它们具有动能，而分子间具有相互作用力，又使得它们具有势能。势能。机械能与整个物体的机械运动情
10、况有关，内机械能与整个物体的机械运动情况有关，内能与物体内部分子的热运动和分子间的相互作用能与物体内部分子的热运动和分子间的相互作用情况有关，所以内能是不同于机械能的另一种形情况有关，所以内能是不同于机械能的另一种形式的能。式的能。2物体的内能物体的内能构成物体的所有分子，其热运动的动能与分子构成物体的所有分子，其热运动的动能与分子势能的总和，叫做物体的内能。势能的总和，叫做物体的内能。内能的单位是焦耳（内能的单位是焦耳（J）因为所有的物体的分子都在不停地做无规则因为所有的物体的分子都在不停地做无规则运动，所以运动，所以一切物体都具有内能一切物体都具有内能。2物体的内能物体的内能冰山有内能吗？
11、冰山有内能吗？1一个物体温度降低时内能减少，温度升高时一个物体温度降低时内能减少，温度升高时内能增大。内能增大。2改变物体内能的方法改变物体内能的方法二、物体内能的改变二、物体内能的改变你怎样让一段你怎样让一段50 cm的铁丝温度升高呢？的铁丝温度升高呢？1用火焰加热用火焰加热2.太阳晒太阳晒3.用手搓用手搓4.用手焐用手焐5.在地上摩擦在地上摩擦6.用锤子不断敲击用锤子不断敲击7.反复弯折反复弯折8.将这些方法分两类，说说你分类的原则是什么？将这些方法分两类，说说你分类的原则是什么？用温度更高用温度更高的物体使铁的物体使铁丝温度升高丝温度升高温度升高的温度升高的过程，往往过程，往往伴随着运动
12、伴随着运动热热传传递递做做功功使铁丝使铁丝温度升温度升高高1用火烧用火烧2太阳晒太阳晒4用手焐用手焐3用手搓用手搓5在地上摩擦在地上摩擦6用锤敲用锤敲7反复弯折反复弯折（1）热传递可以改变内能）热传递可以改变内能2改变物体内能的方法改变物体内能的方法 发生热传递时，高温物体内能减少，低温物体发生热传递时，高温物体内能减少，低温物体内能增加。内能增加。在热传递过程中，传递能量的多少叫做热量，在热传递过程中，传递能量的多少叫做热量，热量的单位是热量的单位是焦耳焦耳。比热容比热容第十三章第十三章 第第节节同样的日照条件，海水的温度和沙滩不一样。同样的日照条件，海水的温度和沙滩不一样。白天，海水凉，沙
13、滩烫脚。傍晚，沙滩凉了下来，白天，海水凉，沙滩烫脚。傍晚，沙滩凉了下来，海水却还暖暖的，这是为什么呢？海水却还暖暖的，这是为什么呢？来自大自然的疑问来自大自然的疑问同样的日照情况下，为什么沙子和海水升高的同样的日照情况下，为什么沙子和海水升高的温度不同呢？是因为沙子和水是不同的物质么？温度不同呢？是因为沙子和水是不同的物质么？用不同物质比一比吧！用不同物质比一比吧！1探究物质的吸热本领探究物质的吸热本领想一想想一想看看不同种类的物质，吸收热量的性质是否相看看不同种类的物质，吸收热量的性质是否相同。同。一、比热容一、比热容做一做做一做（1）比什么？拿谁比？怎么比？）比什么？拿谁比？怎么比？（2）
14、怎么知道哪种物质吸收热量多？）怎么知道哪种物质吸收热量多？（3）要记录哪些数据？）要记录哪些数据？进行实验进行实验实验准备实验准备实验结果实验结果等质量的水和食用油，升高相同温度，水需要等质量的水和食用油，升高相同温度，水需要的加热时间更长，水比食用油吸收热量多。的加热时间更长，水比食用油吸收热量多。由本次实验可以看出，水和食用油吸收热量的由本次实验可以看出，水和食用油吸收热量的差异，是由它们的种类决定的。差异，是由它们的种类决定的。经过科学测定，发现一般情况下，不同的物质，经过科学测定，发现一般情况下，不同的物质，在质量相等、升高温度相同时，吸收的热量不同。在质量相等、升高温度相同时，吸收的
15、热量不同。物质的这种性质，用物理量比热容来表示。物质的这种性质，用物理量比热容来表示。一定质量的某种物质，在温度升高时吸收的一定质量的某种物质，在温度升高时吸收的热量与它的质量和升高的温度乘积之比，叫做这热量与它的质量和升高的温度乘积之比，叫做这种物质的比热容。种物质的比热容。比热容用符号比热容用符号c 表示，它的单位是焦每千克摄表示，它的单位是焦每千克摄氏度，符号是氏度，符号是J/(kg )。2什么是比热容什么是比热容水的比热容是：水的比热容是：c 水水=4.2103 J/(kg )色拉油的比热容是：色拉油的比热容是：c 油油=1.97103 J/(kg)尝试说出水的比热容的物理意义：尝试说
16、出水的比热容的物理意义：1 kg水温度升高或降低水温度升高或降低1 吸收或放出的热量吸收或放出的热量是是4.2103 J。认识比热容认识比热容关于比热容，下面几种认识对不对？关于比热容，下面几种认识对不对？A1 kg沙石，温度升高沙石，温度升高1，大概要吸收，大概要吸收920 J的热量的热量B液体的比热容都比固体大液体的比热容都比固体大C同一种物质，比热容是相同的同一种物质，比热容是相同的 D比热容是物质的特性之一，可以用来鉴别物质比热容是物质的特性之一，可以用来鉴别物质 学会查物质的比热容表学会查物质的比热容表不考虑经济成本，谈一谈暖气用水好，还是用不考虑经济成本，谈一谈暖气用水好，还是用油
17、好？油好？3利用比热容的知识解释一些现象利用比热容的知识解释一些现象想想这是为什么呢？想想这是为什么呢？吐鲁番夏天最高温度大多在吐鲁番夏天最高温度大多在四十多摄氏度，居中国之首，而四十多摄氏度，居中国之首，而火焰山又是吐鲁番最热的地方，火焰山又是吐鲁番最热的地方，其表面温度最高曾达到八十多摄其表面温度最高曾达到八十多摄氏度。但一到晚上气温一下子就氏度。但一到晚上气温一下子就降到二十多摄氏度，空调都不用降到二十多摄氏度，空调都不用开开。火焰山的温度计火焰山的温度计3利用比热容的知识解释一些现象利用比热容的知识解释一些现象谈起夏日海风，你可谈起夏日海风，你可知道，在沿海地区陆地表知道，在沿海地区陆
18、地表面的气温比海面的气温昼面的气温比海面的气温昼夜变化显著，白天和夜晚夜变化显著，白天和夜晚的风向往往是不同的，你的风向往往是不同的，你知道白天风是从哪里吹向知道白天风是从哪里吹向哪里？夜晚呢？哪里？夜晚呢？为什么？为什么？3利用比热容的知识解释一些现象利用比热容的知识解释一些现象知道了水的比热容是知道了水的比热容是4.2103 J/(kg )，你能，你能根据它的物理意义计算出根据它的物理意义计算出0.4 kg的水，温度从的水，温度从20 升高到升高到70，需要吸收的热量吗？，需要吸收的热量吗？吸收的热量吸收的热量=4.2103 J/(kg)0.4 kg(70-20)=8.4104 JQ吸吸=
19、cm(t1-t0)Q放放=cm(t0-t1)提炼公式提炼公式吸收的热量吸收的热量=比热容比热容质量质量升高的温度升高的温度二、热量的计算二、热量的计算1关于比热容，下列说法正确的是（关于比热容，下列说法正确的是（）A温度越高，比热容越大温度越高，比热容越大 B物质放热越多，比热容越大物质放热越多，比热容越大 C物质的质量越大，比热容越小物质的质量越大，比热容越小 D物质的比热容与质量和温度无关物质的比热容与质量和温度无关 D练一练练一练A B DA B C D2以下四种现象中，与水的比热容有很大关系以下四种现象中，与水的比热容有很大关系的是（的是（）A汽车的发动机用循环流动的水来冷却汽车的发动机用循环流动的水来冷却 B生活中往往用热水取暖生活中往往用热水取暖C夏天洒水降温夏天洒水降温 D滩涂湿地温差小滩涂湿地温差小练一练练一练3一个质量为一个质量为250 g的钢件，加热到的钢件，加热到560，然，然后在空气中自然冷却，室温为后在空气中自然冷却，室温为20，这个钢件在冷，这个钢件在冷却过程中放出多少热量却过程中放出多少热量?Q放放=cm(t0-t1)=0.46103 J/(kg)0.25 kg(560-20)=6.21104 J钢的比热容为钢的比热容为0.46103 J/(kg)解：解：练一练练一练
