第一章

第五節(jié)物體的內(nèi)能第六節(jié)氣體分子運(yùn)動(dòng)的統(tǒng)計(jì)規(guī)律目標(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.內(nèi)容索引知識(shí)探究題型探究達(dá)標(biāo)檢測(cè)知識(shí)探究一、分子動(dòng)能導(dǎo)學(xué)探究分子處于永不停息的無(wú)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(wú)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(méi)有意義，我們主要關(guān)心的是大量分子的平均動(dòng)能.(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？答案答案溫度是大量分子無(wú)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(méi)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(wú)關(guān).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.(2)溫度是大量分子

的標(biāo)志，但對(duì)單個(gè)分子沒(méi)有意義.同一溫度下，各個(gè)分子的動(dòng)能不盡相同.知識(shí)梳理冷熱平均動(dòng)能平均動(dòng)能平均(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(wú)”).溫度無(wú)二、分子勢(shì)能導(dǎo)學(xué)探究功是能量轉(zhuǎn)化的量度，分子力做功對(duì)應(yīng)什么形式的能量變化呢？答案答案分子力做功對(duì)應(yīng)分子勢(shì)能的變化.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”).知識(shí)梳理負(fù)增大增大最小負(fù)4.如果取兩個(gè)分子間相距無(wú)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(wú)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.總數(shù)平均動(dòng)能物質(zhì)的量溫度(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).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(lái)說(shuō)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.動(dòng)能分子勢(shì)溫度不一定四、氣體分子運(yùn)動(dòng)的統(tǒng)計(jì)規(guī)律1.由于物體是由大量分子組成的，這些分子并沒(méi)有統(tǒng)一的運(yùn)動(dòng)步調(diào)，單獨(dú)來(lái)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(lái)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.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).中間多、兩頭少統(tǒng)計(jì)規(guī)律偶然性增大增大題型探究例1

(多選)關(guān)于分子的動(dòng)能，下列說(shuō)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(wú)關(guān)一、分子動(dòng)能√答案解析√解析分子的動(dòng)能與機(jī)械運(yùn)動(dòng)的速度無(wú)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(lái)講，其動(dòng)能可能增大也可能減小.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(guò)程中，關(guān)于分子勢(shì)能的變化情況，下列說(shuō)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)能先減小后增大二、分子勢(shì)能√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.答案解析三、內(nèi)能例3下列說(shuō)法正確的是A.鐵塊熔化成鐵水的過(guò)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(shuō)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

均速率也可能不同答案解析√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，但由

知，分子的平均速率

可能不同，故D項(xiàng)正確.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(shuō)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(wú)關(guān)，故B項(xiàng)錯(cuò)誤.故正確答案為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)目都很多答案解析√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.課堂要點(diǎn)小結(jié)達(dá)標(biāo)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(shuō)法正確的是A.某物體的溫度是0℃，說(shuō)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√答案解析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).12342.(分子勢(shì)能)(多選)圖2為兩分子系統(tǒng)的勢(shì)能Ep與兩分子間距離r的關(guān)系曲線.下列說(shuō)法正確的是A.當(dāng)r大于r1時(shí)，分子間的作用力表現(xiàn)為引力B.當(dāng)r小于r1時(shí)，分子間的作用力表現(xiàn)為斥力C.當(dāng)r等于r2時(shí)，分子間的作用力為零D.在r由r1變到r2的過(guò)程中，分子間的作用力做負(fù)功答案解析√√圖21234解析當(dāng)r<r1時(shí)，r減小，Ep增大，說(shuō)明克服分子間作用力做功，也說(shuō)明分子間作用力表現(xiàn)為斥力，因此選項(xiàng)B正確.r1<r<r2時(shí)，分子勢(shì)能隨分子間距離的增大而減小，說(shuō)明分子力做正功，因此分子間作用力表現(xiàn)為斥力，所以選項(xiàng)A、D均錯(cuò).r＝r2時(shí)分子間作用力為零，故選項(xiàng)C正確.34123.(內(nèi)能)關(guān)于物體的內(nèi)能，下列說(shuō)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℃的冰的內(nèi)能與等質(zhì)量的0℃的水的內(nèi)能相等答案解析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(wú)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.√4.(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A.同一溫度下，氧氣分子呈現(xiàn)出“中間多、兩頭少