第一篇：高三物理分子動理論和物體的內能全章教案 人教版

高三物理分子動理論和物體的內能全章教案

§11-1物質是由分子組成的 【教學目標】

1．在物理知識方面的要求：

（1）知道一般分子直徑和質量的數量級；

（2）知道阿伏伽德羅常數的含義，記住這個常數的數值和單位；（3）知道用單分子油膜方法估算分子的直徑。

2．培養學生在物理學中的估算能力，會通過阿伏伽德羅常數估算固體和液體分子的質量、分子的體積（或直徑）、分子數等微觀量。

3．滲透物理學方法的教育。運用理想化方法，建立物質分子是球形體的模型，是為了簡化計算，突出主要因素的理想化方法。

【重點難點】

1．重點有兩個，其一是使學生理解和學會用單分子油膜法估算分子大小（直徑）的方法；其二是運用阿伏伽德羅常數估算微觀量（分子的體積、直徑、分子數等）的方法。

2．盡管今天科學技術已經達到很高的水平，但是在物理課上還不能給學生展現出分子的真實形狀和分子的外觀。這給講授分子的知識帶來一定的困難，也更突出了運用估算方法和建立理想模型方法研究固體、液體分子的體積、直徑、分子數的重要意義。

【教具準備】

1．教學掛圖或幻燈投影片：水面上單分子油膜的示意圖；離子顯微鏡下看到鎢原子分布的圖樣。

2．演示實驗：演示單分子油膜：油酸酒精溶液（1∶200），滴管，直徑約20cm圓形水槽，燒杯，畫有方格線的透明塑料板。

【教學過程】

（一）熱學內容簡介

1．熱現象：與溫度有關的物理現象。如熱脹冷縮、摩擦生熱、水結冰、濕衣服晾干等都是熱現象。

2．熱學的主要內容：熱傳遞、熱膨脹、物態變化、固體、液體、氣體的性質等。

3．熱學的基本理論：由于熱現象的本質是大量分子的無規則運動，因此研究熱學的基本理論是分子動理論、能的轉化和守恒規律。

（二）新課教學過程

1．分子的大小。分子是看不見的，怎樣能知道分子的大小呢？（1）單分子油膜法是最粗略地說明分子大小的一種方法。

介紹并定性地演示：如果油在水面上盡可能地散開，可認為在水面上形成單分子油膜，可以通過幻燈觀察到，并且利用已制好的方格透明膠片蓋在水面上，用于測定油膜面積。如圖1所示。

提問：已知一滴油的體積V和水面上油膜面積S，那么這種油分子的直徑是多少？ 在學生回答的基礎上，還要指出：

①介紹數量級這個數學名詞，一些數據太大，或很小，為了書寫方便，習慣上用科學記數法寫成10的乘方數，如3×10-10m。我們把10的乘方數叫做數量級，那么1×10-10m和9×10-10m，數量級都是10-10m。

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②如果分子直徑為d，油滴體積是V，油膜面積為S，則d=V/S，根據估算得出分子直徑的數量級為10-10m。

（2）利用離子顯微鏡測定分子的直徑。

看物理課本上彩色插圖，鎢針的尖端原子分布的圖樣：插圖的中心部分亮點直接反映鎢原子排列情況。經過計算得出鎢原子之間的距離是2×10-10m。如果設想鎢原子是一個挨著一個排列的話，那么鎢原子之間的距離L就等于鎢原子的直徑d，如圖2所示。

（3）物理學中還有其他不同方法來測量分子的大小，用不同方法測量出分子的大小并不完全相同，但是數量級是相同的。測量結果表明，一般分子直徑的數量級是10-10m。例如水分子直徑是4×10-10m，氫分子直徑是2.3×10-10m。

（4）指出認為分子是小球形是一種近似模型，是簡化地處理問題，實際分子結構很復雜，但通過估算分子大小的數量級，對分子的大小有了較深入的認識。

2．阿伏伽德羅常數 向學生提問：在化學課上學過的阿伏伽德羅常數是什么意義？數值是多少？明確1mol物質中含有的微粒數（包括原子數、分子數、離子數??）都相同。此數叫阿伏伽德羅常數，可用符號NA表示此常數，NA=6.02×1023個/mol，粗略計算可用NA=6×1023個/mol。（阿伏伽德羅常數是一個基本常數，科學工作者不斷用各種方法測量它，以期得到它精確的數值。）

再問學生，摩爾質量、摩爾體積的意義。如果已經知道分子的大小，不難粗略算出阿伏伽德羅常數。例如，1mol水的質量是0.018kg，體積是1.8×10-5m3。每個水分子的直徑是4 子是一個挨著一個排列的。

提問學生：如何算出1mol水中所含的水分子數？

3．微觀物理量的估算

若已知阿伏伽德羅常數，可對液體、固體的分子大小進行估算。事先我們假定近似地認為液體和固體的分子是一個挨一個排列的（氣體不能這樣假設）。

提問學生：1mol水的質量是M=18g，那么每個水分子質量如何求？

提問學生：若已知鐵的原子量是56，鐵的密度是7.8×103kg/m3，試求質量是1g的鐵塊中鐵原子的數目（取1位有效數字）。又問：是否可以計算出鐵原子的直徑是多少來？

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歸納總結：以上計算分子的數量、分子的直徑，都需要借助于阿伏伽德羅常數。因此可以說，阿伏伽德羅常數是聯系微觀世界和宏觀世界的橋梁。它把摩爾質量、摩爾體積等這些宏觀量與分子質量、分子體積（直徑）等這些微觀量聯系起來。

阿伏伽德羅常數是自然科學的一個重要常數（曾經學過的萬有引力恒量也是一個重要常數）。物理常數是物理世界客觀規律的反映。一百多年來，物理學家想出各種辦法來測量它，不斷地努力，使用一次比一次更精確的測量方法。現在測定它的精確值是NA=6.022045×1023/mol。

（三）課堂練習

1．體積是10-4cm3的油滴滴于水中，若展開成一單分子油膜，則油膜面積的數量級是 [ ] A．102cm2 B．104cm2 C．106cm2 D．108cm2 答案：B 2．已知銅的密度是8.9×103kg/m3，銅的摩爾質量是63.5×10-3kg/mol。體積是4.5cm3的銅塊中，含有多少原子？并估算銅分子的大小。

答案：3.8×1023，3×10-10米。

（四）課堂小結

1．物體是由體積很小的分子組成的。這一結論有堅實的實驗基礎。單分子油膜實驗等實驗是上述結論的有力依據。分子直徑大約有10-10米的數量級。

2．阿伏伽德羅常數是物理學中的一個重要常數，它的意義和常數數值應該記住。

3．學會計算微觀世界的物理量（如分子數目、分子質量、分子直徑等）的一般方法。由于微觀量是不能直接測量的，人們可以測定宏觀物理量，用阿伏伽德羅常數作為橋梁，間接計算出微觀量來。如分子質量m，可通過物質摩爾質量M和阿伏伽德羅常數NA，得到m=M/NA。通過物質摩爾質量M、密度ρ、阿伏伽德羅常數NA，計算出分子直徑

（五）說明

1．由于課堂內時間限制，單分子油膜法測定分子直徑的實驗不可能在課堂上完成全過程。在課堂上讓學生看到油膜散開現象和油膜面積的測量方法即可。

要想造成單分子油膜，必須選用脂肪酸類，如油酸C17H33COOH或棕櫚酸C15H31COOH，這類脂肪酸分子的形狀為長鏈形，它的羧基一端浸入水中，而烴鏈C17H33伸在水面上方，造成油酸長分子在水面上垂直排列，如圖3所示。

第十一章 分子動理論和物體的內能 §11-2分子的熱運動

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【教學目標】

1．物理知識方面的要求：

（1）知道并記住什么是布朗運動，知道影響布朗運動激烈程度的因素，知道布朗運動產生的原因。

（2）知道布朗運動是分子無規則運動的反映。

（3）知道什么是分子的熱運動，知道分子熱運動的激烈程度與溫度的關系。

2．通過對布朗運動的觀察，發現其特征，分析概括出布朗運動的原因；培養學生概括、分析能力和推理判斷能力。

從對懸浮顆粒無規則運動的原因分析，使學生初步接觸到用概率統計的觀點分析大量偶然事件的必然結果。

【重點難點】

1．通過學生對布朗運動的觀察，引導學生思考、分析出布朗運動不是外界影響產生的，是液體分子撞擊微粒不平衡性產生的。布朗運動是永不停息的無規則運動，反映了液體分子的永不停息的無規則運動。這一連串結論的得出是這堂課的教學重點。

2．學生觀察到的布朗運動不是分子運動，但它又間接反映液體分子無規則運動的特點。這是課堂上的難點。這個難點要從開始分析顯微鏡下看不到分子運動這個問題逐漸分散解疑。

【教具準備】

1．氣體和液體的擴散實驗：分別裝有二氧化氮和空氣的玻璃儲氣瓶、玻璃片；250毫升水杯內盛有凈水、紅墨水。

2．制備好的有藤黃懸浮顆粒的水、顯微鏡用載物片、顯微攝像頭、大屏幕投影電視。【教學過程】

（一）引入新課

讓學生觀察兩個演示實驗：

1．把盛有二氧化氮的玻璃瓶與另一個玻璃瓶豎直方向對口相接觸，看到二氧化氮氣體從下面的瓶內逐漸擴展到上面瓶內。

2．在一燒杯的凈水中，滴入一二滴紅墨水后，紅墨水在水中逐漸擴展開來。提問：上述兩個實驗屬于什么物理現象？這現象說明什么問題？

在學生回答的基礎上總結：上述實驗是氣體、液體的擴散現象，擴散現象是一種熱現象。它說明分子在做永不停息的無規則運動。而且擴散現象的快慢直接與溫度有關，溫度高，擴散現象加快。這些內容在初中物理中已經學習過了。

（二）新課教學過程 1．介紹布朗運動現象

1827年英國植物學家布朗用顯微鏡觀察懸浮在水中的花粉，發現花粉顆粒在水中不停地做無規則運動，后來把顆粒的這種無規則運動叫做布朗運動。不只是花粉，其他的物質如藤黃、墨汁中的炭粒，這些小微粒懸浮在水中都有布朗運動存在。

介紹顯微鏡下如何觀察布朗運動。在載物玻璃上的凹槽內用滴管滴入幾滴有藤黃的水滴，將蓋玻璃蓋上，放在顯微鏡載物臺上，然后通過顯微鏡觀察，在視場中看到大大小小的許多顆粒，仔細觀察其中某一個很小的顆粒，會發現在不停地活動，很像是水中的小魚蟲的運動。將一臺顯微鏡放在講臺上，然后讓用顯微攝像頭拍攝布朗運動，經過電腦在大屏幕上顯示投影成像，讓全體學生觀察，最好教師用教鞭指一個顆粒在屏幕上的位置，以此點為參考點，讓學生看這顆微粒以后的一些時間內對參考點運動情況。

讓學生看教科書上圖，圖上畫的幾個布朗顆粒運動的路線，指出這不是布朗微粒運動的軌跡，它只是每隔30秒觀察到的位置的一些連線。實際上在這短短的30秒內微粒運動也極不規則，絕不是直線運動。

2．介紹布朗運動的幾個特點

（1）連續觀察布朗運動，發現在多天甚至幾個月時間內，只要液體不干涸，就看不到這種

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運動停下來。這種布朗運動不分白天和黑夜，不分夏天和冬天（只要懸浮液不冰凍），永遠在運動著。所以說，這種布朗運動是永不停息的。

（2）換不同種類懸浮顆粒，如花粉、藤黃、墨汁中的炭粒等都存在布朗運動，說明布朗運動不取決于顆粒本身。更換不同種類液體，都不存在布朗運動。

（3）懸浮的顆粒越小，布朗運動越明顯。顆粒大了，布朗運動不明顯，甚至觀察不到運動。（4）布朗運動隨著溫度的升高而愈加激烈。3．分析、解釋布朗運動的原因

（1）布朗運動不是由外界因素影響產生的，所謂外界因素的影響，是指存在溫度差、壓強差、液體振動等等。

分層次地提問學生：若液體兩端有溫度差，液體是怎樣傳遞熱量的？液體中的懸浮顆粒將做定向移動，還是無規則運動？溫度差這樣的外界因素能產生布朗運動嗎？

歸納總結學生回答，液體存在著溫度差時，液體依靠對流傳遞熱量，這樣懸浮顆粒將隨液體有定向移動。但布朗運動對不同顆粒運動情況不相同，因此液體的溫度差不可能產生布朗運動。又如液體的壓強差或振動等都只能使液體具有定向運動，懸浮在液體中的小顆粒的定向移動不是布朗運動。因此，推理得出外界因素的影響不是產生布朗運動的原因，只能是液體內部造成的。

（2）布朗運動是懸浮在液體中的微小顆粒受到液體各個方向液體分子撞擊作用不平衡造成的。

顯微鏡下看到的是固體的微小懸浮顆粒，液體分子是看不到的，因為液體分子太小。但液體中許許多多做無規則運動的分子不斷地撞擊微小懸浮顆粒，當微小顆粒足夠小時，它受到來自各個方向的液體分子的撞擊作用是不平衡的。如教科書上的插圖所示。

在某一瞬間，微小顆粒在某個方向受到撞擊作用強，它就沿著這個方向運動。在下一瞬間，微小顆粒在另一方向受到的撞擊作用強，它又向著另一個方向運動。任一時刻微小顆粒所受的撞擊在某一方向上占優勢只能是偶然的，這樣就引起了微粒的無規則的布朗運動。

懸浮在液體中的顆粒越小，在某一瞬間跟它相撞擊的分子數越小。布朗運動微粒大小在10-6m數量級，液體分子大小在10-10m數量級，撞擊作用的不平衡性就表現得越明顯，因此，布朗運動越明顯。懸浮在液體中的微粒越大，在某一瞬間跟它相撞擊的分子越多，撞擊作用的不平衡性就表現得越不明顯，以至可以認為撞擊作用互相平衡，因此布朗運動不明顯，甚至觀察不到。

液體溫度越高，分子做無規則運動越激烈，撞擊微小顆粒的作用就越激烈，而且撞擊次數也加大，造成布朗運動越激烈。

5．布朗運動的發現及原因分析的重要意義

（1）結合上面的講解分析提問學生：布朗運動是懸浮在液體中的固體微粒分子的運動嗎？是液體分子無規則運動嗎？布朗微粒是被誰無規則撞擊而造成的？布朗運動間接地反映了誰的無規則運動？

綜合學生回答歸納總結：（1）固體顆粒是由大量分子組成的，仍然是宏觀物體；顯微鏡下看到的只是固體微小顆粒，光學顯微鏡是看不到分子的；布朗運動不是固體顆粒中分子的運動，也不是液體分子的無規則運動，而是懸浮在液體中的固體顆粒的無規則運動。無規則運動的原因是液體分子對它無規則撞擊的不平衡性。因此，布朗運動間接地證實了液體分子的無規則運動。

（2）布朗運動隨溫度升高而愈加激烈，在擴散現象中，也是溫度越高，擴散進行的越快，而這兩種現象都是分子無規則運動的反映。這說明分子的無規則運動與溫度有關，溫度越高，分子無規則運動越激烈。所以通常把分子的這種無規則運動叫做熱運動。

（三）課堂小結

1．要知道什么是布朗運動。它是懸浮在液體中的固體微粒的無規則運動，是在顯微鏡下觀察到的。

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2．知道布朗運動的三個主要特點：永不停息地無規則運動；顆粒越小，布朗運動越明顯；溫度越高，布朗運動越明顯。

3．產生布朗運動的原因：它是由于液體分子無規則運動對固體微小顆粒各個方向撞擊的不均勻性造成的。

4．布朗運動間接地反映了液體分子的無規則運動，布朗運動、擴散現象都有力地說明物體內大量的分子都在永不停息地做無規則運動。

（四）課堂練習

1．關于布朗運動的下列說法中，正確的是 [ ]。A．布朗運動就是液體分子的熱運動

B．布朗運動是懸浮在液體中的固體顆粒內的分子的無規則熱運動 C．溫度越高，布朗運動越激烈 D．懸浮顆粒越小，布朗運動越激烈 答案：C、D。

2．如圖是觀察記錄做布朗運動的一個微粒的運動路線。從微粒在A點開始記錄，每隔30秒記錄下微粒的一個位置，得到B、C、D．E、F、G等點，則微粒在75秒末時的位置 [ ]。

A．一定在CD連線的中點 B．一定不在CD連線的中點 C．可能在CD連線上，但不一定在CD連線的中點D．可能在CD連線以外的某點 答案：C、D。

五、說明

1．本節課取得教學效果的關鍵是將布朗運動演示實驗做好，讓學生都看清楚布朗運動。即使教學設備條件差的學校，也應該準備2～4臺生物顯微鏡，預先調好后，讓學生輪流觀察。設備條件好的學校，運用顯微攝像頭，對準載玻璃上有藤黃的懸浮液，拍攝的結果通過電腦在大屏幕投影電視上展現出來。用顯微鏡觀察布朗運動全部過程也應拍攝出來，給學生展示。

2．對于分子的永不停息的無規則運動，要注意是無規則，而不是無規律。無規則是指由于分子之間的相互碰撞，每個分子的運動方向和速率在不斷地改變，任何時刻，液體或氣體內部，沿各個方向運動的分子都有，而且分子運動的速率有大有小。對于某一個分子運動是無規律的，但是熱學研究的是大量分子熱運動的總體效果，對于大量分子的無規則運動是有規律可遵循的，這就是統計規律。

第十一章 分子動理論和物體的內能 §11-3分子間的相互作用力 【教學目標】

1．在物理知識方面的要求：

（1）知道分子同時存在著相互作用的引力和斥力，表現出的分子力是引力和斥力的合力。（2）知道分子力隨分子間距離變化而變化的定性規律，知道分子間距離是r0時分子力為零，知道r0的數量級。

（3）了解在固體、液體、氣體三種不同物質狀態下，分子運動的特點。

2．通過一些基本物理事實和實驗推理得出分子之間有引力，同時有斥力。這種以事實和實驗為依據求出新的結論的思維過程，就是邏輯推理。通過學習這部分知識，培養學生的推理能力。

【重點難點】

1．重點內容有兩個，一是通過分子之間存在間隙和分子之間有引力和斥力的一些演示實驗

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和事實，推理論證出分子之間存在著引力和斥力；二是分子間的引力和斥力都隨分子間距離的變化而變化，而分子力是引力和斥力的合力，能正確理解分子間作用力與距離關系的曲線的物理意義。

2．難點是形象化理解分子間作用力跟分子間距離關系的曲線的物理意義。【教具準備】

1．演示分子間有間隙的實驗。

① 約1m長的，外徑約1cm的玻璃管，各約20～30ml的酒精和有紅色顏料的水、橡皮塞。②長15cm的U形玻璃管、架臺、橡皮塞、紅墨水。2．演示分子間存在引力的實驗。兩個圓柱形鉛塊（端面刮光、平滑）、支架、鉤碼若干。用細線捆住的平板玻璃、直徑20cm的盛水玻璃槽、彈簧秤。

3．幻燈片：分子力隨分子間距離變化的曲線和兩個分子距離在r=r0，r＞r0，r＜r0時分子力的示意圖。

【教學過程】

（一）引入新課

分子動理論是在堅實的實驗基礎上建立起來的。我們通過單分子油膜實驗、離子顯微鏡觀察鎢原子的分布等實驗，知道物質是由很小的分子組成的，分子大小在10-10m數量級。我們又通過擴散現象和布朗運動等實驗知道了分子是永不停息地做無規則運動的。分子動理論還告訴我們分子之間有相互作用力，這結論的實驗依據是什么？分子間相互作用力有什么特點？這是今天要學習的問題。

（二）教學過程設計

1．已知的實驗事實分析、推理得出分子之間存在著引力。（1）演示實驗：

①長玻璃管內，分別注入水和酒精，混合后總體積減小。②U形管兩臂內盛有一定量的水（不注滿水），將右管端橡皮塞堵住，左管繼續注入水，右管水面上的空氣被壓縮。

提問學生：這兩個實驗說明了什么問題？

總結歸納學生的回答：上述實驗可以說明氣體、液體的內部分子之間是有空隙的。鋼鐵這樣堅固的固體的分子之間也有空隙，有人用兩萬標準大氣壓的壓強壓縮鋼筒內的油，發現油可以透過筒壁溢出。

布朗運動和擴散現象不但說明分子不停地做無規則運動，同時也說明分子間有空隙，否則分子便不能運動了。

前面第一節討論分子的大小時，認為固體和液體分子是一個挨一個排列的，那只是估算分子直徑的數量級而做的設想，實際上分子大小比估算值要小，中間存在著空隙，但數量級還是正確的。

（2）一方面分子間有空隙，另一方面，固體、液體內大量分子卻能聚集在一起形成固定的形狀或固定的體積，這兩方面的事實，使我們推理出分子之間一定存在著相互吸引力。

（3）演示實驗：兩個圓柱體形鉛塊，當把端面刮平后，讓它們端面緊壓在一起，合起來后，它們不分開，而且懸掛起來后，下面還可以吊起一定量的重物。

還有平時人們用力拉伸物體時，為什么不易拉斷物體。

2．根據已知的實驗事實，推理得出分子之間還存在著斥力。提問學生：由哪些實驗事實，判斷得出分子之間有斥力？

綜合學生的回答，總結出：固體和液體很難被壓縮，即使氣體壓縮到了一定程度后再壓縮也是很困難的；用力壓縮固體（或液體、氣體）時，物體內會產生反抗壓縮的彈力。這些事實都是分子之間存在斥力的表現。

運用反證法推理，如果分子之間只存在著引力，分子之間又存在著空隙，那么物體內部分

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子都吸引到一起，造成所有物體都是很緊密的物質。但事實不是這樣的，說明必然還有斥力存在著。

3．分子間引力和斥力的大小跟分子間距離的關系。

（1）經過研究發現分子之間的引力和斥力都隨分子間距離增大而減小。但是分子間斥力隨分子間距離加大而減小得更快些，如圖1中兩條虛線所示。

（2）由于分子間同時存在引力和斥力，兩種力的合力又叫做分子力。在圖1圖象中實線曲線表示引力和斥力的合力（即分子力）隨距離變化的情況。當兩個分子間距在圖象橫坐標r0距離時，分子間的引力與斥力平衡，分子間作用力為零，r0的數量級為10-10m，相當于r0位置叫做平衡位置。

分子間距離當r＜r0時，分子間引力和斥力都隨距離減小而增大，但斥力增加得更快，因此分子間作用力表現為斥力。展示幻燈片圖2。當r＞r0時，引力和斥力都隨距離的增大而減小，但是斥力減小的更快，因而分子間的作用力表現為引力，但它也隨距離增大而迅速減小，當分子距離的數量級大于10-9m時，分子間的作用力變得十分微弱，可以忽略不計了。在圖2中表示分子間距離r不同的三種情況下，分子間引力斥力大小的情況。

4．固體、液體和氣體的分子運動情況。

分子動理論告訴我們物體中的分子永不停息地做無規則運動，它們之間又存在著相互作用力。分子力的作用要使分子聚集起來，而分子的無規則運動又要使它們分散開來。由于這兩種相反因素的作用結果，有固體、液體和氣體三種不同的物質狀態。

（1）提問學生：固體與液體、氣體比較有什么特征？

總結學生回答的結果，說明固體為什么有一定的形狀和體積呢？因為在固體中，分子間距離較近，數量級在10-10m，分子之間作用很大，絕大部分分子只能在各自平衡位置附近做無規則的振動。

（2）液體分子運動情況。

固體受熱溫度升高，最終熔化為液體，對大多數物質來說，其體積增加10％，也就是說分子之間距離大約增加3％。因此，液體分子之間作用力很接近固體情況，分子間有較強的作用力，分子無規則運動主要表現為在平衡位置附近振動。但由于分子間距離有所增加，使分子也存在移動性，所以液體在宏觀上有一定的體積，而又有流動性，沒有固定的形狀。

（3）液體汽化時體積擴大為原來的1000倍，說明分子間距離約增

間除碰撞時有相互作用力外，彼此之間一般幾乎沒有分子作用力，分子在兩次碰撞之間是自由移動的。所以氣體在宏觀上表現出沒有一定的體積形狀，可以充滿任何一種容器。

五、課堂小結

1．前面三課時內學習的內容是對初中物理已學過的分子動理論的加深和擴展。總結起來，分子動理論內容是：物體是由大量分子組成的，分子做永不停息的無規則熱運動，分子之間存在著引力和斥力。分子動理論是建立在大量實驗事實基礎上的，這理論是解釋、分析熱現象的用心 愛心 專心

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基本理論。

2．通過實驗知道分子之間存在著引力和斥力，而且知道分子間的引力和斥力都隨分子間距離增大而減少，尤其斥力隨距離增大減小得更快。由于分子間的斥力和引力同時存在，每個分子受到引力和斥力的合力大小及方向隨分子間距離大小而改變。其中分子間距離在10-10m的數量級有一個平衡位置（r0），此位置下，斥力與引力的合力為零。當分子間距離大于r0引力顯著，當分子間距離小于r0斥力顯著。分子間距離接近10-9m時，分子間作用力將微小到可忽略的程度。

3．固體、液體、氣體三種狀態的分子之間距離不同，分子之間作用力的變化也由大到小至幾乎不計。造成固、液、氣三種物質狀態的特性不同。

課堂練習：

1．用分子動理論的知識解釋下列現象：

（1）灑在屋里的一點香水，很快就會在屋里的其他地方被聞到。（2）水和酒精混合后，總體積減小。（3）高壓下的油會透過鋼壁滲出。

（4）溫度升高，布朗運動及擴散現象加劇。（5）固體不容易被壓縮和拉伸。

2．把一塊洗凈的玻璃板吊在橡皮筋的下端，使玻璃板水平地接觸水面（如圖3）。如果你想使玻璃板離開水面，用手向上拉橡皮筋，拉動玻璃板的力是否大于玻璃板受的重力？動手試一試，并解釋為什么？

課堂上，表演后讓學生回答。

正確答案是：拉力會大于玻璃板的重力。玻璃板離開水面時水會發生分裂，由于水分子之間有引力存在，外力要克服這些分子引力造成外界拉力大于玻璃板的重力。玻璃板離開水面后，可以看到玻璃板下表面上仍有水，說明玻璃板離開水時，水層發生斷裂。

六、說明

完成本節課內容，以教師與學生相互討論對話方式進行為宜，在其中完成幾個必要的演示實驗。整個教學過程體現人們根據已知事實，進行分析、判斷、推理的過程。避免一節課自始至終采用教師單獨

第十一章 分子動理論和物體的內能 §11-4物體的內能 熱量

【教學目標】

1．在物理知識方面要求：

（1）知道分子的動能，分子的平均動能，知道物體的溫度是分子平均動能大小的標志。（2）知道分子的勢能跟物體的體積有關，知道分子勢能隨分子間距離變化而變化的定性規律。

（3）知道什么是物體的內能，物體的內能與哪個宏觀量有關，能區別物體的內能和機械能。（4）知道做功和熱傳遞在改變物體內能上是等效的，知道兩者的區別，了解熱功參量的意義。

2．在培養學生能力方面，這節課中要讓學生建立：分子動能、分子平均動能、分子勢能、用心 愛心 專心

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物體內能、熱量等五個以上物理概念，又要讓學生初步知道三個物理規律：溫度與分子平均動能關系，分子勢能與分子間距離關系，做功與熱傳遞在改變物體內能上的關系。因此，教學中著重培養學生對物理概念和規律的理解能力。

3．滲透物理學方法的教育：在分子平均動能與溫度關系的講授中，滲透統計的方法。在分子間勢能與分子間距離的關系上和做功與熱傳遞關系上都要滲透歸納推理方法。

【重點難點】

1．教學重點是使學生掌握三個概念（分子平均動能、分子勢能、物體內能），掌握三個物理規律（溫度與分子平均動能關系、分子勢能與分子之間距離關系、熱傳遞與功的關系）。

2．區分溫度、內能、熱量三個物理量是教學上的一個難點；分子勢能隨分子間距離變化的勢能曲線是教學上的另一難點。

【教具準備】

1．壓縮氣體做功，氣體內能增加的演示實驗： 圓形玻璃筒、活塞、硝化棉。

2．幻燈及幻燈片，展示分子間勢能隨分子間距離變化而變化的曲線。【教學過程】

（一）引入新課

我們知道做機械運動的物體具有機械能，那么熱現象發生過程中，也有相應的能量變化。另一方面，我們又知道熱現象是大量分子做無規律熱運動產生的。那么熱運動的能量與大量的無規律運動有什么關系呢？這是今天學習的問題。

（二）教學過程的設計 1．分子的動能、溫度

物體內大量分子不停息地做無規則熱運動，對于每個分子來說都有無規則運動的動能。由于物體內各個分子的速率大小不同，因此，各個分子的動能大小不同。由于熱現象是大量分子無規則運動的結果，所以研究個別分子運動的動能是沒有意義的。而研究大量分子熱運動的動能，需要將所有分子熱運動動能的平均值求出來，這個平均值叫做分子熱運動的平均動能。

學習布朗運動和擴散現象時，我們知道布朗運動和擴散現象都與溫度有關系，溫度越高，布朗運動越激烈，擴散也加快。依照分子動理論，這說明溫度升高后分子無規則運動加劇。用上述分子熱運動的平均動能來說明，就是溫度升高，分子熱運動的平均動能增大。如果溫度降低，說明分子熱運動的平均動能減小。因此從分子動理論觀點來看，溫度是物體分子熱運動的平均動能的標志。“標志”的含義是指物體溫度升高或降低，表示了物體內部大量分子熱運動的平均動能增大或減小。溫度不變，就表示了分子熱運動的平均動能不變。其他宏觀物理量如時間、質量、物質種類都不是分子熱運動平均動能的標志。但是，溫度不是直接等于分子的平均動能。

另一方面，溫度只與物體內大量分子熱運動的統計意義上的平均動能相對應，對于個別分子或幾十個、幾百個分子熱運動的動能大小與溫度是沒有關系的。

我們知道，溫度這個物理量在宏觀上的意義是表示物體冷熱程度，而它又是大量分子熱運動平均動能大小的標志，這是溫度的微觀含義。

2．分子勢能

分子間存在著相互作用力，因此分子間具有由它們的相對位置決定的勢能，這就是分子勢能。

如果分子間距離約為10-10m數量級時，分子的作用力的合力為零，此距離為r0。

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當分子距離小于r0時，分子間的作用力表現為斥力，要減小分子間的距離必須克服斥力做功，因此，分子勢能隨分子間距離的減小而增大。這種情形與彈簧被壓縮時彈性勢能增大是相似的。如圖1中彈簧壓縮，彈性勢能Ep增大。

如果分子間距離大于r0時，分子間的相互作用表現為引力，要增大分子間的距離必須克服引力做功，因此，分子勢能隨分子間的距離增大而增大。這種情況與彈簧被拉伸時彈性勢能增大是相似的。如圖1中彈簧拉伸，Ep增大。

從以上兩種情況綜合分析，分子間距離以r0為數值基準，r不論減小或增大，分子勢能都增大。所以說，分子在平衡位置處是分子勢能最低點。如果分子間距離是無限遠時，取分子勢能為零值，分子間距離從無限遠逐漸減少至r0以前過程，分子間的作用力表現為引力，而且距離減少，分子引力做正功，分子勢能不斷減小，其數值將比零還小為負值。當分子間距離到達r0以后再減小，分子作用力表現為斥力，在分子間距離減小過程中，克服斥力做功，使分子勢能增大。其數值將從負值逐漸變大至零，甚至為正值。分子勢能隨分子間距離r的變化情況可以在圖2的圖象中表現出來。從圖中看到分子間距離在r0處，分子勢能最小。

既然分子勢能的大小與分子間距離有關，那么在宏觀上什么物理量能反映分子勢能的大小變化情況呢？如果對于確定的物體，它的體積變化，直接反映了分子間的距離，也就反映了分子間的勢能變化。所以分子勢能的大小變化可通過宏觀量體積來反映。

3．物體的內能

（1）物體中所有分子熱運動的動能和分子勢能的總和，叫做物體的內能。一切物體都是由不停地做無規則熱運動并且相互作用著的分子組成，因此任何物體都是有內能的。

提問學生：宏觀量中哪些物理量是分子熱運動的平均動能和分子勢能的標志？

根據學生的回答，引導到一個確定的物體，分子總數是固定的，那么這物體的內能大小是由宏觀量——溫度和體積決定的。如果不是確定的物體，那么物體的內能大小是由質量、溫度、體積和物態來決定。

課堂討論題：下列各個實例中，比較物體的內能大小，并說明理由。①一塊鐵由15℃升高到55℃，比較內能。

②質量是1kg50℃的鐵塊與質量是0.1kg50℃的鐵塊，比較內能。

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③質量是1kg100℃的水與質量是1kg100℃的水蒸氣，比較內能。

（2）物體機械運動對應著機械能，熱運動對應著內能。任何物體都具有內能，同時還可以具有機械能。例如在空中飛行的炮彈，除了具有內能，還具有機械能——動能和重力勢能。

提問學生：一輛汽車的車廂內有一氣瓶氧氣，當汽車以 60km/h行駛起來后，氣瓶內氧氣的內能是否增加？

通過此問題，讓學生認識內能是所有分子熱運動動能和分子勢能之總和，而不是分子定向移動的動能。另一方面，物體機械能增加，內能不一定增加。

4．物體的內能改變的兩種方式

（1）列舉鋸木頭和用砂輪磨刀具，鋸條、木頭和刀具溫度升高，說明克服摩擦力做功，可以使物體的內能增加。如果外力對物體做功全部用于物體內能改變的情況下，外力做多少功，物體的內能就改變多少。如果用W表示外界對物體做的功，用ΔE表示物體內能的變化，那么有W=ΔE。功的單位是焦耳，內能的單位也是焦耳。

演示壓縮空氣，硝化棉燃燒。說明外力壓縮空氣過程，對氣體做功，使氣體的內能增加，溫度升高到棉花的燃點而使其燃燒。

以上實例說明做功可以改變物體的內能。

（2）在爐灶上燒熱水，火爐烤熱周圍物體，這些物體溫度升高內能增加。這些實例說明依靠熱傳遞方式也可以使物體的內能改變。物體吸收熱量，內能增加。物體放出熱量，物體的內能減少。如果傳遞給物體的熱量用Q表示，物體內能的變化量是ΔE，那么，Q=ΔE。

熱量的計算公式有：Q=mcΔt，Q=ML，Q=mλ（后面的兩個公式分別是物質熔解和汽化時熱量的計算式）。熱量的單位是焦耳，過去的單位是卡。

所以做功和熱傳遞是改變物體內能的兩種方式。（3）做功和熱傳遞對改變物體的內能是等效的。

一杯水可以用加熱的方法（即熱傳遞方式）傳遞給它一定的熱量，使它從某一溫度升高到另一溫度。這過程中這杯水的內能有一定量的變化。也可以采取做功的方式，比如用攪拌器在水中不斷攪拌，也可以使這杯水從相同的初溫度升高到同一高溫度，這樣，水的內能會有相同的變化量。兩種方式不同，得到的結果是相同的。除非事先知道，否則我們無法區別是哪種方式使這杯水的內能增加的。

因此，做功和熱傳遞對改變物體的內能是等效的。

（4）雖然做功和熱傳遞對改變物體的內能是等效的，但是這兩種方式的物理過程有本質的區別。做功使物體內能改變的過程是機械能轉化為內能的過程。而熱傳遞的過程只是物體之間內能的轉移，沒有能量形式的轉化。

課上練習：

1．判斷下面各結論是否正確？

（1）溫度高的物體，內能不一定大。

（2）同樣質量的水在100℃時的內能比60℃時的內能大。（3）內能大的物體，溫度一定高。（4）內能相同的物體，溫度一定相同。

（5）熱傳遞過程一定是從內能大的物體向內能小的物體傳遞熱量。

（6）溫度高的物體，含有的熱量多，或者說內能大的物體含有的熱量多。（7）摩擦鐵絲發熱，說明功可以轉化為熱量。答案：（1）、（2）是對的。

2．在標準大氣壓下，100℃的水吸收熱量變成同溫度的水蒸氣的過程，下面的說法是否正確？

（1）分子熱運動的平均動能不變，因而物體的內能不變。（2）分子的平均動能增加，因而物體的內能增加。（3）所吸收的熱量等于物體內能的增加量。

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（4）分子的內能不變。

答案：以上四個結論都不對。

（三）課堂小結

（1）這節課上新建立了三個物理概念：分子熱運動的平均動能、分子勢能、內能。要知道這三個概念的確切含義，更為重要的是能夠區分溫度、內能、熱量，知道內能與機械能的區別和聯系。

（2）要掌握三個物理規律：分子熱運動的平均動能與溫度的關系、分子間的相互作用力與分子間距離的關系、做功與熱傳遞在使物體內能改變上的關系。

（四）說明

這節課是概念性很強的課，又不是從物理實驗或物理現象直接得出結論的課。對于概念要知道引入的目的、確切含義、與其他概念的區別和聯系。所以課上要講分子熱運動平均動能、內能、熱量等概念的意義，并且要通過實際例題，讓學生通過判斷、推理來加深對這些概念的認識。

第十一章 分子動理論和物體的內能 §11-5 熱力學第一定律 能量守恒定律 【教學目標】

1．在物理知識方面的要求：

（1）理解能的轉化和守恒定律，能列舉出能的轉化和守恒定律的實例；（2）理解“永動機”不能實現的原理。

2．讓學生初步學會運用能的轉化和守恒定律計算一些簡單的內能和機械能相互轉化的問題。

3．能的轉化和守恒定律是自然科學的基本定律之一，應用能的轉化和守恒的觀點來分析物理現象、解決物理問題是很重要的物理思維方法。

【重點難點】

1．重點內容是能的轉化和守恒定律，強調能的轉化和守恒定律是自然科學中最基本定律。學習運用能的轉化和守恒原理計算一些物理習題。

2．運用能的轉化和守恒定律對具體的自然現象進行分析，說明能是怎樣轉化的，對學生來說是有難度的。

【教具準備】

幻燈、幻燈片，其內容是：

1．反映電能、機械能、化學能與內能相互轉化的實例插圖。2．反映自然界各種形式能相互轉化的實例插圖。3．歷史上有人設計的“永動機”插圖。【教學過程】

（一）引入新課

我們知道刀具在砂輪上磨削時，刀具發熱是因為通過摩擦力做功，機械能轉化為內能。在暖氣片上放有一瓶冷水，過一段時間后水變熱，這是通過熱量傳遞使這瓶水內能增加。這些實例中，物體的內能為什么增加了？是憑空產生的還是由其他形式能轉化來的？能的轉化過程中數量之間有什么關系？這是今天要學習的內容。

（二）教學過程設計

1．機械能與內能轉化過程中能量守恒

（1）運動的汽車緊急剎車，汽車最終停下來。這過程中汽車的動能（機械能）轉化為輪胎和路面的內能（假定這過程沒有與周圍物體有熱交換，即不散熱也不吸熱）。摩擦力做了多少功，內能就增加多少。公式W=ΔE表示了做功與內能變化的關系，這公式也反映出做功過程中，機械能的損失數量恰好等于物體內能增加的數量。

（2）把一鐵塊放入盛有水的燒杯中，用酒精燈加熱燒杯內水，直至水沸騰。在這一過程中，用心 愛心 專心

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鐵塊從周圍水中吸收了熱量使它溫度升高，內能增加。這過程中水的一部分內能通過熱量傳遞使鐵塊內能增加。鐵塊吸收多少熱量，它內能就增加多少。公式Q=ΔE表示吸收的熱量與內能變化量的關系，也反映出鐵塊增加的內能數量與水轉移給鐵塊的內能數量相等。

一般情況下，如果物體跟外界同時發生做功和熱傳遞過程，那么，外界對物體所做的功W加上物體從外界吸收的熱量Q，等于物體內能的增加ΔE，即

W+Q=ΔE 上式所表示的是功、熱量和內能之間變化的定量關系，同時它也反映了一個物體的內能增加量等于物體的機械能減少量和另外物體內能減少量（內能轉移量）之和。進而說明，內能和機械能轉化過程中能量是守恒的。

2．其他形式的能也可以和內能相互轉化

（1）介紹其他形式能：我們學習過機械運動有機械能，熱運動有內能，實際上自然界存在著許多不同形式的運動，每種運動都有一種對應的能量，如電能、磁能、光能、化學能、原子能等。

（2）不僅機械能和內能可以相互轉化，其他形式能也可以和內能相互轉化，舉例說明：（同時放映幻燈片）

① 電爐取暖：電能→內能 ② 煤燃燒：化學能→內能

③ 熾熱燈燈絲發光：內能→光能

（3）其他形式的能彼此之間都可以相互轉化。畫出圖表讓學生回答分析：

3．能的轉化和守恒定律

大量事實證明：各種形式的能都可以相互轉化，并且在轉化過程中守恒。

“能量既不會憑空產生，也不會憑空消失，它只能從一種形式轉化為別的形式，或者從一個物體轉移到別的物體。”這就是能的轉化和守恒定律。

在學習力學知識時，學習了機械能守恒定律。機械能守恒定律是有條件限制的定律，而且實際現象中是不可能實現的。而能的轉化和守恒定律是存在于普遍自然現象中的自然規律。這規律對物理學各個領域的研究，如力學、電學、熱學、光學等都有指導意義。它也對化學、生物學等自然科學的研究都有指導作用。

4．永動機不可能制成

歷史上不少人希望設計一種機器，這種機器不消耗任何能量，卻可以源源不斷地對外做功。這種機器被稱為永動機。雖然很多人，進行了很多嘗試和各種努力，但無一例外地以失敗告終。失敗的原因是設計者完全違背了能的轉化和守恒定律，任何機器運行時其能量只能從一種形式轉化為另一種形式。如果它對外做功必然消耗能量，不消耗能量就無法對外做功，因而永動機是永遠不可能制造成功的。

5．運用能的轉化和守恒定律進行物理計算

例題：用鐵錘打擊鐵釘，設打擊時有80％的機械能轉化為內能，內能的50％用來使鐵釘的溫度升高。問打擊20次后，鐵釘的溫度升高多少攝氏度？已知鐵錘的質量為1.2kg，鐵錘打擊鐵釘時的速度是10m/s，鐵釘質量是40g，鐵的比熱是5.0×102J/（kg·℃）。

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首先讓學生分析鐵錘打擊鐵釘的過程中能量的轉化。

歸納學生回答結果，指出鐵錘打擊鐵釘時，鐵錘的一部分動能轉化為內能，而且內能中的一半被鐵釘吸收，使它的溫度升高。如果用ΔE表示鐵釘的內能增加量，鐵錘和鐵釘的質量分別用M和m表示，鐵錘打擊鐵釘時的速度用v表示。依據能的轉化和守恒定律，有

鐵釘的內能增加量不能直接計算鐵釘的溫度，我們把機械能轉化為內能的數量等效為以熱傳遞方式完成的，因此等效為計算打擊過程中鐵釘吸收多少熱量，這熱量就是鐵釘的內能增加量。因此有

Q=cmΔt 上式中c為鐵釘的比熱，Δt表示鐵釘的溫度升高量。將上面兩個公式聯立，得出

經計算得出鐵釘溫度升高24℃。在這個物理計算過程中突出體現了如何應用能的轉化和守恒定律這一基本原理。

應該注意，有的同學把上述題目中鐵錘打擊鐵釘過程中的能量轉化，說成“鐵錘做功轉化為熱量”是不正確的。只能說做功與熱量傳遞在使物體內能改變上是等效的。

（三）課堂小結

自然界的物質有不同的運動形式，每一種運動都對應著一種能。能不能憑空產生，也不能憑空消失，自然界各種形式的能存在著相互轉化過程，轉化過程中總量是守恒的。能的轉化和守恒定律是自然界最基本的物理定律。

同學們要會分析一些自然現象中能是怎樣轉化的。

應該知道，根據能的轉化和守恒定律，永動機是不可能制造成功的。

通過課上的例題計算，學會運用能的轉化和守恒定律解決物理問題的方法。

（四）說明

能的轉化和守恒定律是學生進入高中物理階段后，第一次完整、細致地學習。此定律對今后學習物理是很重要的一個理論鋪墊。教學上要重視，課堂上講解要細致和透徹。

第十一章 分子動理論和物體的內能 §11-5 熱力學第二定律 【教學目標】

①、了解熱力學第二定律的發展簡史，②、了解什么是第二類永動機，為什么第二類永動機不可以制成。③、了解熱傳導的方向性，④、了解熱力學第二定律的兩種表述方法，以及這兩種表述的物理實質，⑤、了解什么是能量耗散 【教學重點】

熱力學第二定律及所反映出的熱現象的宏觀過程的方向性。【教學難點】

熱力學第二定律中所描述的 “不發生其他變化” 【教學方法】

多媒體輔助教學，分析討論講解相結合 【教學器材】

多媒體演示系統、自制電腦教學軟件 【教學過程】

一、引入新課

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1、復習提問

①熱力學第一定律的內容是什么？ ②第一類永動機為什么沒有制成？ ③能量守恒定律是怎樣表述的？

2、引入新課

教師說明：在能量守恒定律中，存在著能量的 “轉移”和 “轉化”，具體到熱力學第二定律，內能和內能之間存在著“轉移”以及內能和機械能之間也存在著“轉化”的過程，引入課題：熱力學第二定律。

二、新課教學

（一）內能的轉移

內能轉移實質就是熱傳遞。舉例： 冰箱中的冰激凌在停電時的融化過程，引導學生分析融化的原因。（熱量可以從高溫物體傳遞給低溫物體）

冰箱里的冰激凌在冰箱正常工作時并沒有融化。

進一步引導學生思考熱量只能從高溫物體傳遞給低溫物體這種說法是否妥當。如果不妥當應該怎樣說。從而得出所謂的熱量從高溫物體向低溫物體傳遞是一個自發的過程，熱量從低溫物體向高溫物體轉移需要其他的物理過程參與。以模擬動畫說明內能轉移過程的方向性）得出熱力學第二定律克勞修斯表述：不可能使熱量從低溫物體傳遞到高溫物體而不產生其他變化。

內能轉移過程的方向性

說明: 不產生其他變化是指沒有其他物理過程參與

（二）內能和機械能之間的轉化

瓦特蒸汽機的發明說明人們開始了熱機理論的研究，（“熱機”就是一種把內能轉化為機械能的機械）

1824年，卡諾在《論火的動力》中指出 “凡是有溫度差的地方就能夠發生動力” 1834年，克拉珀龍把卡諾這一思想幾何化為“卡諾循環” 熱機從高溫熱源吸收熱量Q，其中一部分對外做功W，另一部分被釋放給低溫熱源，根據能量守恒定律

Q1 = Q2 + W η=W/ Q1 =(Q1-Q2)/Q1 =1-Q2/ Q1 可以知道Q2 越少，η越高

于是人們就考慮能否讓Q2不存在，這樣就可以產生一個η=100％的熱機，就可以產生另一種永動機，可以看到這種機械并不違反能量守恒定律，這一類永動機叫第二類永動機。

第二類永動機：能從單一熱源吸收熱量全部用來做功而不引起其他變化的機械。

如果這一類永動機能夠制成，它就可以從外界諸如空氣、海洋、土壤等單一熱源中不斷地吸取能量，而對外做功。眾所周知在空氣和海洋中內能是取之不盡的，這樣的話飛機不用帶油箱，輪船不用帶燃料。人們為此做出了許多努力，做了大量的嘗試，但是第二類永動機始終還是沒能制成。伴隨著一次次的失敗，終于認識到第二類永動機是不可能制成的。

這個結論是開爾文首先提出來的。

開爾文表述：不可能從單一熱源吸收熱量并把它全部用來做功，而不產生其他變化。即:第二類永動機是不可能制成的。

說明熱力學第二定律兩種表述形式實質是一樣的，只是側重角度不同：

1、克勞修斯表述體現熱傳導的方向性

2、開爾文表述體現機械能和內能之間轉化的方向性 能量耗散

引導學生閱讀46頁能量耗散的內容并歸納出自然界中的能量有的便于利用而有的不便于

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利用，內能作為能量發展的最終形式是沒有辦法把這些流散的內能重新收集起來加以利用。

舉例：電能轉化為光能再轉化為內能：烤火時高溫物體的內能變為低溫物體的內能都是無法將散失的內能重新再利用能量耗散是從能量轉化的角度反映出自然界中的宏觀過程具有的方向性。說明能量耗散不是能量損失，只是可便于利用的能量減少了。

第四環節：強調“方向性”進行小結，使課堂難點、重點突出。

總結擴展：熱力學第二定律提示了有大量分子參與的宏觀過程的方向性，使得它成為獨立于熱力學第一定律的一個重要自然規律。

說明：不僅僅在物理上存在這種“方向性”，在其他領域也都存在。比如：化學中的不可逆反應;生物中的進化過程的不可逆都說明了這一點。

第五環節：思考練習：以簡答的形式來鞏固“方向性”和對熱力學第二定律內容的理解。第十一章 分子動理論和物體的內能 §11-5 能源 環境 【教學目的】

1、了解什么是能源，什么是常規能源，知道常規能源的儲量和人類需求的矛盾

2、了解常規能源的使用和環境污染方面的關系

3、了解哪些是清潔能源，哪些是可再生能源 【教學重點】

1、能源、常規能源、可再生能源的教學

2、能源和環境之間的關系 【教學難點】

能源和環境之間的關系 【教具準備】 投影儀

【教學過程】 ○、引入

熱力學第二定律告訴我們，很多與熱現象有關的物理過程都是不可逆的。涉及內能的能量轉化過程具有方向性，這在上一節已經提到過了。在本節，我們討論這種方向性的現實意義。

一、能源

一段木料燃燒后化為灰燼，能夠釋放給我們所需要的能量。然而，灰燼卻不能立即被合成而成為一段木料。但是，我們至少可以將灰燼作為肥料施在一顆小樹苗上，促成它長成一段未來的木料，以供人類（可能是種樹、施肥者的子孫，也可能是別人的子孫）再次燃燒。

在這一人與資源的交互行為中，我們會發現，首先，能量轉化的方向性并沒有被破壞，也就是說，熱力學第二定律仍被得到尊重。其次，這將形成了一個循環，因為只要時間足夠，讓樹苗成長成為木料的數目大于我們燃燒木料的數目，它就不會破壞需求與資源的動態平衡關系。其三，在這個循環中，必須要有第三者參與——如果沒有太陽的光合作用，循環就終止了——所以人與資源（樹木）之間并不是“今天你給我，明天我還給你”的關系（我們與其說在燃燒樹木，還不如說是在利用儲存的太陽能）。其四，這種循環還有一種隱憂，那就是：灰燼“成為”樹木的速度要遠遠小于樹木變成灰燼的速度，表面的平衡是以內部數量上的不平衡為代價的。

以上的四點中，第三點事實上已經決定了循環“返回”過程的速度（不能由人類操控），第二點和第四點則意味著人類的行為、世界觀對“平衡”能否被破壞有著直接的關系。

在工業化時代到來之前，人們過著田園牧歌式的生活，沒有電器、沒有汽車、沒有空調，人類使用大自然的資源只是為了滿足最基本的生活需求，因此，這種“平衡”沒有被破壞。

隨著工業化時代的到來，這種狀況立即顯現出危機，循環就要被終止了。于是，人們想到了地底下的資源：煤和石油。他們提供的能量很有用，燃燒的速度和效能和木材相差無幾。但是，形成煤和石油的速度比長成樹木的速度，就不能同日而語了！可以這樣說，人們自從使用煤的第一天起，就沒有想到一個可能形成循環的問題，更不用說什么平衡了。所以，煤和石油

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事實上是一種坐吃山空的資源：我們今天用得越多，我們的子孫將來可以使用的就越少。

在不久的將來，人們用完了所有的煤和石油，會怎么辦？這是一個令社會學家睡不安枕的問題。

然而，經濟學家們卻不這樣看。經濟學教授給學生們講課，出了這樣一個題目：地底下現有石油儲量X噸，近五年的開采量是Y噸/年，請預測石油將在多少年后被開采完？有的學生開始用計算器摁鍵：X/Y = ? ?這樣的學生被認為是經濟學的盲者。教授的觀點是：永遠也開采不完。因為，隨著石油儲量的減少，開采的成本會加大，成本大于銷售價格時，市場規律決定了人們在也不會去開采石油了。此時石油存在事實已經失去了利用價值，任它在地底下沉睡多少年也和我們沒有關系了。

那么人們會使用什么能源呢？巨大的市場潛力和利潤空間將驅使人們去研究一種石油的替代品。因此，能源的危機也就解決了。

是社會學家們悲天憫人，還是經濟學家們盲目樂觀？這需要我們冷靜地去判斷。至少，以下的一些事實可以顯示，這兩派觀點都有一定的道理——

世界上石油儲量最大的中東地區一直是發達國家關注的焦點，外交、軍事莫不圍繞著這片從地表上看毫無魅力的區域打轉。世界警察（美國）和他的隨從們最愿意去管中東的事情：兩次海灣戰爭、伊拉克戰爭等等?說明能量消耗巨大的富國們對石油的心痛程度。

令以一方面，“替代品”——新能源的研發、形式層出不窮。

1、水能：水作為能量的載體，被太陽能驅動地球上三棲（水、陸、空）循環。地表水的流動時，在落差大、流量大的地區，形成可利用的水能資源。目前世界上水力發電還處于起步階段。

2、海洋能：由于地球受月球和太陽引力的周期性不均衡，海水發生非氣候性的漲潮和落潮現象，形成潮汐。潮汐蘊含著巨大能量，既可以用來推動機械裝置，又可以用來發電。

此外，由于海水表層和深層間的存在很大的溫差，利用這種溫差也可以發電（*因為水的沸點與氣壓有關，如果建造一個裝置，用抽真空的方法使表層的海水在20攝氏度時汽化，并推動汽輪機，再將深層的冷水提上來使蒸汽冷卻，如此周而復始，就可以發電了。除這種方法外，還可以用低沸點的流體如丙烷和氨來作為熱機的工作介質）。法國已經建成了世界上第一座溫差發電站，發電容量為14,000kW。

3、風能：利用風的機械能發電，風能是一種重要的自然能源。據有關專家估算，在全球邊界層內的總能量為1.3×1015瓦，一年中約為1.4×1016千瓦時電力的能量，相當于目前全世界 每年所燃燒能量的3000倍。其中1/10為可取用的極限量。

風能的優點是：總能量巨大，利用簡單、無污染、可再生。缺點是：能量密度低（當流速同為3米/秒時，風力的能量密度僅為水力的1/1000）、不穩定性大，連續性、可靠性差，時空分布不均勻。

4、生物質能：利用厭氧微生物在密閉條件下分解（廢棄）有機物，產生沼氣，沼氣具有很高的熱值，燃燒后生成二氧化碳和水，不污染空氣，不危害農作物和人畜健康。生成沼氣的原料本身就是各種廢棄物，生產過程可以減少（有機物）垃圾的數量。

在農村到處可以看到許多生物質的廢棄物，如人畜糞便、秸稈、雜草和不能食用的果蔬，等等。將這些廢棄物收集起來，經過細菌發酵可以產生沼氣，用沼氣做燃料和照明，也可以發電。

5、太陽能：太陽能是一種可廣泛利用的清潔能源。我們目前的利用方式主要是兩種—— 一是將陽光聚焦，將光能轉化為熱能（傳說阿基米德就曾經利用聚光鏡反射陽光，燒毀了來犯的敵艦）。在日照充分的地方，人們在生產和生活中已大量使用太陽灶、干燥器和太陽能熱水器（太陽能熱水器的構造要簡單的多。因為不需要它產生太高的溫度。在大多數情況下，可以將太陽能熱水器的集熱器制成箱式、蛇型管式、直管式、平板式或枕式，通過管道與水源和儲水箱相連。太陽能熱水器在我國北方比較常見）。

二是將太陽能轉化為化學能，再用化學能發電。比較常見的光電池是硅電池（它能將13%-20%

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的日光能轉化為電能）。許多電子計算器和其他小型電子儀器現在已經采用太陽能電池供電，人造衛星和宇宙飛船更是主要依靠太陽能電池來提供電力。

但是陽光在達到地面以前要經過大氣的反射、散射和吸收，能量損失較大，加上陰天、晝夜變化和雨雪等降水過程的影響，目前地面上利用日光發電受到一定限制。

無論是生物質能、風能，還是水力、溫差和潮汐能，歸根結底都是太陽能的轉化形式。即使礦物燃料，也是通過生物的化石形式保存下來的億萬年以前的太陽能。

6、地熱能：用地熱采暖、將地熱用于農業、水產養殖業、工業生產等，在全世界范圍內受到關注。（從直接利用地熱的規模來說，最常用的是地熱水淋浴，占總利用量的1/3以上，其次是地熱水養殖和種植約占20%，地熱采暖約占13%，地熱能工業利用約占2%）。

利用地熱能，占地很少，無廢渣、粉塵污染，用后的棄（尾）水既可綜合利用，又可回注到地下儲層，達到增加壓力、保護儲層、保護地熱資源的雙重目的。*據美國地熱資源委員會（GRC）1990年的調查，世界上18個國家有地熱發電，總裝機容量5827.55兆瓦，裝機容量在100兆瓦以上的國家有美國、菲律賓、墨西哥、意大利、新西蘭、日本和印尼。我國的地熱資 源也很豐富，但開發利用程度很低。主要分布在云南、西藏、河北等省區。除以上利用外，從熱水中還可提取鹽類、有益化學組分和硫磺等。

7、核能：鈾在自然界中有三種放射性同位素：U235、U238、U234，在衰變過程中放出熱量。在軍事上鈾主要用來制造核武器和核動力燃料。鈾的和平用途十分廣泛，其中最主要的是用作核電反應堆的燃料。

由于核電具有發電成本低、對環境污染小和安全等優點，世界各國，尤其是工業發達的國家和地區都大力發展核電，估計到2000年核電將達到世界總發電量的25%左右。我國已建成秦山、大亞灣核電站，目前還有多處正在籌建。

鈾裂變時產生的同位素及其射線，在工農業生產和科學技術領域中有廣泛的用途。例如，在工業上利用射線實現生產自動控制，無損傷檢查等；在農業上利用射線培育良種，防止病蟲害等；在醫學上用于滅菌消毒，臨床診斷及治療；在地質勘探工作中用來找礦等等。

從種種跡象看來，能源危機的解決也許并不是難事。但這是不是就意味著人類可以高枕無憂呢？答案是否定的——

二、環境

可以說，自打人類尋找到木材的替代品——煤和石油開始，就已經意識到了“替代”絕不就是“等同”。我們前面說過，木料的灰燼能夠作為肥料施在小樹下，這樣就促進了循環的完整與良性發展，而煤渣并不能做到這一點。也許學過化學的我們會說，煤和石油的衍生物也可以制成肥料，但是，請大家不要忘了，木料的灰燼可以被大自然“照單全收”地降解、燃燒的二氧化碳也是植物（新樹苗）呼吸作用的必須，可煤燃燒的廢渣、石油的衍生物（塑料等）卻不能或很難被降解，他們燃燒的廢氣（二氧化硫等）是天怨人怒的有害物質（石油燃燒的廢氣還是城市人們致癌的罪魁禍首）。所以說，垃圾問題、大氣問題，共同構成了——環境問題。

在新的能源中，環境問題是不是徹底解決了呢？從前面介紹的1~6種能源中，人們確實充分考慮了這個問題，理論上是不會有環境問題的。但是，不知大家注意到了沒有，它們都會受自然條件和資源條件的制約（沒有風，風車能轉嗎？太陽能需要面積，你能把熱效應管架在別人的房子上去嗎？潮汐能需要海岸線的長度，你去侵略別人的海域嗎？）。隨著人們需求的增長，可以說，這前6能源的供應量必然不能滿足要求，所以第7種能源成為人們關注的焦點：核能（因為它有一個突出的優點，那就是能量巨大）。在發達國家，核能的使用量日益增多?但是，核能的直接或潛藏的環境問題比煤合石油的要嚴重得多?

人類要在以上問題中尋求一種協調與和諧，在調整需求意識、珍惜資源、科研開發等多個方面都有工作要做。無論今后大家會致力于哪一方面的工作，今天的意識形成都會大有必要。

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第二篇：初中物理復習提綱---分子動理論和物態變化

?分子動理論?

1、______________________：分子的直徑約為________???_________________???擴散現象說明_________________?

2、______________________：??????物體溫度越高，分子運動越_______???分子間距較小時，表現為____力；較大時，表現為____力??

3、______________________：?當分子間距大于_______________時，分子間的力可忽略不計?????固、液、氣三態分子的特點：固態 液態 氣態????熔化汽化?吸熱時，分子運動加劇，擺脫其它分子的聯系，形成：固????液????氣???液化凝固?物態變化放熱時，分子運動減緩，收到其它分子的聯系，形成：氣????液????固??升華?????若物體吸放熱均比較劇烈，則形成：固???????氣??凝華???熔化?晶體：____________，如___________；晶體熔化的條件：__________、____________?非晶體：__________，如___________????在一定溫度下---------------在任何溫度下??_________?????汽化：沸騰?在液體內部和表面同時進行---只在液體表面進行?蒸發：影響因素?_________????劇烈的---------------------緩慢的?_________????液化的方法是_________和_________，氣體燃料液化的好處是__________________?干冰進行人工降雨的物態變化：干冰???_________，_________???小冰粒???________??白汽的本質是___________；不論什么季節，玻璃上的水花或冰花都出現在____________一側液化??????小水珠（云、霧、露）???熔化凝固??水蒸氣?凝華?小水珠（雨）????大冰晶（雹）?????小冰粒（云、霜）??與水蒸氣相凝結?????六角形冰晶（雪）???????????????

第三篇：物理九年級人教新課標一、分子熱運動教案

物理：

一、《分子熱運動》教案（九年級人教版）

教材分析：

教材從分子的組成入手，先說明分之在做無規則運動，然后講到擴散現象，并對分子熱運動進行講解，說明分子間存在相互作用力。教學目標： 1.知識與技能

●知道物質是由分子組成的，一切物質的分子都在不停地做無規則的運動． ●能識別擴散現象，并能用分子熱運動的觀點進行解釋． ●知道分子熱運動的快慢與溫度的關系彩繽紛 ●知道分子之間存在相互作用力． 2.過程與方法

●通過演示實驗說明一切物質的分子都在不停地做無規則的運動． ●通過演示實驗使學生推測出物體溫度越高，熱運動越劇烈．

●通過演示實驗以及與彈簧的彈力類比使學生了解分子之間既存在斥力又存在引力． 3.情感態度與價值觀

●用演示實驗激發學生的學習興趣，通過交流討論培養學生的合作意識和能力． 教學重點與難點：

重點：分子的熱運動．

難點：通過直接感知的現象，推測無法直接感知的事實． 教學器材：二氧化氮氣體的廣口瓶、空瓶、鉛圓柱 教學課時：1時 教學過程：

引入新課

我們生活在物質世界中，我們的周圍充滿著物質：水、空氣、石頭、金屬、動物、植物等都是物質。而對于物質是怎樣構成的，這一古老課題，很早就有過種種猜測，有的主張萬物之源是“氣”，有的主張萬物之源是“火”。公元前5世紀墨子提出的物質的最小單位是“端”，公元前4世紀古希臘的德漠克利特認為宇宙萬物，是由大小和質量不同的，不可入的，運動不息的原子組成。此后經過近2000年的探索，直到17世紀末，才科學地認識到物質是由分子組成的。

進行新課

(1)分子和分子運動

①物質是由分子組成的，分子是極小的微粒。如果把分子看做球形，它的直徑約10-10米，這是一個極小的長度，不僅肉眼看不到，即使用現代的顯微鏡也看不清分子。由于分子極小，所以物體含分子數目大得驚人。通常情況下，1厘米3空氣里大約有2.7×1019個分子，如果人數的速度能達到每秒數100億個，要數完這個數，也得用80多年。

②構成物質的分子永不停息地運動著。由于分子太小，目前尚無法直接觀察分子的行為，但我們可以從宏觀的實驗現象，來判斷分子的行為。

演示實驗：擴散現象

出示事先裝有二氧化氮氣體的廣口瓶。說明瓶內紅棕色的氣體是二氧化氮。再出示一只空的廣口瓶，其實瓶內裝滿了空氣。將裝有二氧化氮的瓶子向空瓶傾倒，這時看到紅棕色氣體流入空瓶，開始先沉到瓶底。此現象說明二氧化氮的密度大于空氣的密度。

另取一只“空”瓶，按課本圖2—1所示，將其倒扣在裝有二氧化氮氣體的瓶子上。這時要強調：裝有密度較大的二氧化氮氣體的瓶子在下，裝有空氣的瓶子在上，抽掉玻璃隔板，二氧化氮氣體不會流進空氣瓶內。現在我抽掉隔板，沒有出現二氧化氮氣體流動的現象，我們停一會兒再來觀察瓶內出現的現象。

在等候期間，組織學生自己做墨水擴散實驗：同學們課桌上的燒杯里盛有清水，大家不要振動桌子，保持清水平靜。請大家向清水里慢慢的滴入一滴墨水，觀察墨水的變化情況。滴入的墨水將下沉，在清水中留下了清晰的墨跡，過一段時間墨跡的輪廓變模糊，墨跡變淡，周圍的水色變墨。

組織學生觀察前面已做的氣體擴散實驗。此時空氣瓶出現了紅棕色，下面紅棕色的二氧化氮瓶中顏色變淡。實驗現象表明，二氧化氮氣體進入了空氣，空氣進入了二氧化氮氣體中。像這樣，不同的物體在互相接觸時，彼此進入對方的現象，叫做擴散。

擴散現象也可以發生在液體之間。請大家再觀察一下剛才大家滴入清水的墨水，已經沒有明顯的墨跡了，整杯水都變黑些了，說明墨水和水也發生了擴散。為了說明液體的擴散現象，我們再來做個實驗。（按照課本圖2-3液體的擴散實驗演示）現在我們看到無色的清水和藍色的硫酸銅溶液之間有明顯的界面，要觀察到擴散現象需要較長的時間。為了節省課堂時間，幾天前我就做了同樣的實驗，請大家看幾天前的實驗。（出示提前二天、四天、六天做的實驗樣本）這些實驗告訴我們，靜放的時間越長，界面變得越模糊不清，彼此進入對方越深。

固體之間也會發生擴散現象。將鉛片和金片緊壓在一起，放置5年后再將它們分開，可以看到它們相滲入約1毫米。其實在日常生活中，我們也觀察到過固體的擴散。煤矸石有的原來就是石炭巖，由于長期地跟煤擠壓在一起，它的內部也變黑了。

大量事實說明氣體、液體、固體都有擴散現象，即使在日常生活中大家也能找到許多事例。例如，某同學擦點清涼油，周圍同學就能聞到清涼油味。擴散現象表明：一切物體的分子都在不停地做無規則的運動。只有分子不停地運動才能相互進入對方。同時也說明分子不是緊密地擠在一起，而是彼此間存有間隙。

(2)分子間的作用力

固體、液體的分子都在不停地做無規則運動，且分子間又有間隙，為什么分子不會飛散開，反而聚合在一起呢？引導學生猜想，這可能是分子間存在著吸引力，這個猜想是否正確呢？需要我們用實驗來證實。

演示實驗：分子引力實驗

出示演示分子引力的兩個鉛圓柱。隨意將它們對在一起，這時兩鉛塊并沒有表現出吸引力。實驗似乎得到分子間沒有引力的結果，但是我們不要輕易地放棄我們的猜想，應再進一步分析原因。大家都知道磁鐵能夠吸引鐵釘，（邊講邊演示）但把鐵釘遠離磁鐵，這時磁鐵不能吸起鐵釘（演示），這是為什么？（距離太遠）。剛才兩鉛塊沒有表現出吸引力，是不是也是因為分子間的距離不夠近呢？那么我們想法讓兩鉛塊靠的更近些。（再做實驗時，用小刀將兩鉛塊表面刮光亮，然后用力將兩鉛塊擠壓在一起）

實驗結果兩鉛塊能吸引在一起，并能負重達500克以上。這表明分子之間的吸引力，這種吸引力只有在分子靠得很近時，才能表現出來。一般分子距離要小于10-9米時才能表現出引力。

在實際生產中，人們早就利用分子間有吸引力，來進行金屬焊接了。一般焊接是靠溶化金屬，從而使分子間的距離足夠近，金屬冷卻后就焊接到一起。近代還有爆破焊接技術，它是將金屬表面清潔后靠在一起，然后靠爆炸產生的巨大壓力，將兩金屬壓接在一起。

液體分子之間也存在吸引力。課本圖2梍18的小實驗就說明液體分子間的吸引力。實驗證實了我們關于分子引力的猜想。我們再進一步思考，又會發現新的矛盾：分子之間有間隙，分子之間又有引力，這兩者是矛盾的，分子想互吸引最終應該相互靠緊，而不應該有間隙。既然分子間有間隙，物體應該很容易壓縮，但事實卻是固體、液體極難壓縮。

我們只有根據事實，深化我們的認識，事實表明我們對分子的認識還不夠全面，還有沒認識到的方面。

原來分子之間還存在斥力。分子之間既有引力，又有斥力，會不會兩種力總是相互抵消呢？當然不會，只有在特定的距離r時，分子間的引力不等于斥力，這個距離r就是通常的分子間隙的距離，大約是10-10米。當分子距離小于r時，斥力和引力都增大，但斥力增大得快，分子間表現為斥力。當分子間距離增大時，斥力和引力都減小，但斥力減小得更快、分子間表現為引力。當分子距離再增大，分子引力繼續減小，當分子距離大于10r時，分子間的作用力將變得十分微弱，可以忽略了。

有了對分子間存在斥力的認識，前面所說的矛盾也就迎刃而解了。小 結：

通過實驗和思考，我們已經對分子和分子的運動有了初步認識，現在我們共同回顧一下，看看我們已經有了哪些認識。

1．物質是由分子組成的，分子是構成物質的微粒，直徑大約是10-10米。2．分子永不停息地無規則運動著。3．分子之間有間隙。

4．分子之間存在作用力，相互作用力有兩種，即引力和斥力。

以上幾點，就是分子動理論的基本要點，利用這些要點，能夠解釋很多熱現象。板書設計：

第一節 分子熱運動

一、分子和分子運動

1、物質是由分子組成的，分子是極小的微粒。

2、構成物質的分子永不停息地運動著。

二、分子間的作用力

1、引力

2、斥力

作 業：p---122頁 1---4 教學后記：

本節的主要目標是讓學生知道什么是擴散現象，對分子間的作用力有正確的認識，知道分子做永不停息的無規則運動。

第四篇：【創新方案】2014年高考物理一輪復習課下限時集訓：第十一章 第1講 分子動理論 內能

[課下限時集訓]

(時間：40分鐘 滿分：100分)

一、選擇題(本題共10小題，每小題6分，共60分)

1．從下列提供的各組物理量中可以算出氫氣密度的是()

A．氫氣的摩爾質量和阿伏加德羅常數

B．氫氣分子的體積和氫氣分子的質量

C．氫氣的摩爾質量和氫氣的摩爾體積

D．氫氣分子的質量和氫氣的摩爾體積及阿伏加德羅常數

解析：選CD 已知氫氣的摩爾質量，未給出氫氣的體積，無法計算出密度，A錯，C對；B選項求出的是氫氣分子密度，與宏觀的氫氣密度是兩個概念，B錯；由氫氣分子的質量及阿伏加德羅常數可得氫氣的摩爾質量，又已知氫氣的摩爾體積，可計算出氫氣密度，D對。

2．(2013·福建省質檢)1827年，英國植物學家布朗發現花粉顆粒在水中不停息地做無規則運動，花粉顆粒做此運動的原因是()

A．花粉有生命

B．氣溫變化形成了液體的微弱對流

C．液體逐漸蒸發

D．花粉顆粒受到周圍液體分子的不平衡碰撞

解析：選D 布朗運動產生的原因是花粉顆粒受到周圍液體分子的不平衡碰撞，選D。

3．(2012·泉州質檢)關于分子動理論和熱現象，下列說法中正確的是()

A．分子間距離越大，分子勢能越大

B．在液體中小顆粒質量越小，小顆粒做布朗運動越顯著

C．兩個鉛塊相互擠壓后能緊連在一起，說明分子間沒有斥力

D．用打氣筒向籃球充氣時需用力，說明氣體分子間有斥力

解析：選B 分子間距離為r0時分子勢能最小，大于或小于r0分子勢能都增大，A錯誤；顆粒越小，布朗運動越顯著，B正確；兩個鉛塊相互擠壓后能緊連在一起，說明分子間引力大于斥力，引力和斥力同時存在，C錯誤；向籃球充氣時需用力，說明籃球內壓強較大，D錯誤。

4．甲和乙兩個分子相距較遠(此時它們之間的分子力可忽略)，使甲固定不動，乙逐漸向甲靠近直到不能再靠近的整個過程中()

A．分子力總是對乙做正功，分子間相互作用的勢能總是減小

B．乙總是克服分子力做功，分子間相互作用的勢能總是增加

C．先是乙克服分子力做功，然后分子力對乙做正功，分子間相互作用的勢能是先增加后減小

D．先是分子力對乙做正功，然后乙克服分子力做功，分子間相互作用的勢能先減小后增加

解析：選D 當分子相距足夠遠時，沒有相互作用力；在乙從遠處逐漸靠近的過程中，分子力先表現為引力；距離減小到某一個值時，分子力為零；再靠近，則分子力表現為斥力，因此，在兩個分子逐漸靠近的過程中，先是引力做功，分子力對乙做正功，勢能減小；然后斥力做負功，即乙克服分子力做功，勢能增加，故D正確。

5．(2013·黑龍江部分中學質檢)下列關于分子力和分子勢能的說法中，正確的是()

A．當分子力表現為引力時，分子力和分子勢能總是隨分子間距離的增大而增大

B．當分子力表現為引力時，分子力和分子勢能總是隨分子間距離的增大則減小

C．當分子力表現為斥力時，分子力和分子勢能總是隨分子間距離的減小而增大

D．當分子力表現為斥力時，分子力和分子勢能總是隨分子間距離的減小而減小

解析：選C 當分子力表現為引力，即r＞r0時，隨分子間距離的增大，分子力減小，又因為分子力做負功，所以分子勢能增大，A、B錯誤；當分子力表現為斥力，即r＜r0時，隨分子間距離的減小，分子力增大，又因為分子力做負功，所以分子勢能增大，C正確，D錯誤。

6．(2012·四川理綜)下列現象中不能說明分子間存在分子力的是()

A．兩鉛塊能被壓合在一起

B．鋼繩不易被拉斷

C．水不容易被壓縮

D．空氣容易被壓縮

解析：選D 由分子力與分子間距離的關系知：當r＝r0時，分子力表現為零；當r＞r0時，分子力表現為引力；當r＜r0時，分子力表現為斥力。液體、固體分子間距r＝r0，無論被拉還是被壓都有分子力作用，所以不易被壓縮或被拉伸。而氣體分子間距一般大于10r0，分子力近似為零，空氣容易被壓縮不是由于分子力的作用，故D正確。

7．關于溫度的概念，下列說法中正確的是()

A．溫度是分子平均動能的標志，物體溫度高，則物體的分子平均動能大

B．物體溫度高，則物體每一個分子的動能都大

C．某物體內能增大時，其溫度一定升高

D．甲物體溫度比乙物體溫度高，則甲物體的分子平均速率比乙物體大

解析：選A 物質分子由于不停地運動而具有的能叫分子動能。分子的運動是雜亂的，同一物體內各個分子的速度大小和方向是不同的。從大量分子的總體來看，速率很大和速率很小的分子數比較少，具有中等速率的分子數比較多。在研究熱現象時，有意義的不是一個分子的動能，而是大量分子的平均動能。從分子動理論觀點來看，溫度是物體分子熱運動平均動能的標志，溫度越高，分子的平均動能就越大；反之亦然。注意同一溫度下，不同物質

分子的平均動能都相同，但由于不同物質的分子質量不盡相同，所以分子運動的平均速率不盡相同。正確選項為A。

8．(2012·廣東理綜)清晨，草葉上的露珠是由空氣中的水汽凝結成的水珠，這一物理過程中，水分子間的()

A．引力消失，斥力增大B．斥力消失，引力增大

C．引力、斥力都減小D．引力、斥力都增大

解析：選D 露珠是由空氣中的水蒸氣凝結成的水珠，液化過程中，分子間的距離變小，引力與斥力都增大，選項D正確。

9．某氣體的摩爾質量為M，摩爾體積為V，密度為ρ，每個分子的質量和體積分別為m和V0，則阿伏加德羅常數NA可表示為()

VA．NA＝V0

MC．NA＝mB．NA＝ρVmMρV0D．NA＝

解析：選BC 氣體分子間距離很大，氣體的體積并不等于每個分子的體積之和，A錯；氣體的質量等于每個分子質量之和，C對；由M＝ρV 知B對；氣體的密度是對大量氣體分子而言的，一個分子質量m≠ρV0，D錯。

10．1 g 100 ℃的水和1 g 100 ℃的水蒸氣相比較，下列說法正確的是()

A．分子的平均動能和分子的總動能都相同

B．分子的平均動能相同，分子的總動能不同

C．內能相同

D．1 g 100 ℃的水的內能小于1 g 100 ℃的水蒸氣的內能

解析：選AD 溫度相同則它們的分子平均動能相同；又因為1 g水和1 g水蒸氣的分子數相同，因而它們的分子總動能相同，A正確，B錯誤；當100 ℃的水變成100 ℃的水蒸氣時，分子間距離變大，分子力做負功、分子勢能增加，該過程吸收熱量，所以1 g 100 ℃的水的內能小于1 g 100 ℃的水蒸氣的內能，C錯誤，D正確。

二、非選擇題(本題共2小題，共40分)

11．(20分)已知汞的摩爾質量為M＝200.5×103 kg/mol，密度為ρ＝13.6×103 kg/m3，－

阿伏加德羅常數NA＝6.0×1023 mol1。求： －

(1)一個汞原子的質量(用相應的字母表示即可)；

(2)一個汞原子的體積(結果保留一位有效數字)；

(3)體積為1 cm3的汞中汞原子的個數(結果保留一位有效數字)。

M解析：(1)一個汞原子的質量為m0＝ NA

(2)一個汞原子的體積為

VMV0＝＝ NAρNA

200.5×103

－293＝ m3m≈2×1013.6×10×6.0×10－

(3)V＝1 cm3的汞中含汞原子個數

ρVNn＝ M

13.6×103×1×106×6.0×1023

＝≈4×1022個 －200.5×10－

答案：(1)M－(2)2×1029 m3(3)4×1022個 NA

12．(20分)一氣泡從湖底上升到湖面，已知氣泡內氣體的密度為1.29 kg/m3，平均摩爾質量為0.029 kg/mol。阿伏加德羅常數NA＝6.02×1023 mol1，取氣體分子的平均直徑為2×10－

－10 m。若氣泡內的氣體能完全變為液體，請估算液體體積與原來氣體體積的比值。(結果保留一位有效數字)

解析：設氣體體積為V1，液體體積為V2，由此可知，m氣泡內氣體的質量為：m＝ρV1，物質的量為：n＝ M

ρV則氣泡內的分子個數為：N＝nNA＝NA。M

1將分子視為球體，每個分子的體積：V分＝πd3。6

對液體來說，忽略分子間隙，則液體體積為：

Nπd3πρd3VNV2＝NV分＝，66M

由此可知：

Vπρd3N＝。V16M

V－＝1×104。V1

答案：1×104(9×105～2×10－－－4都算正確)

第五篇：2013屆高三物理一輪復習11.1分子動理論精品練習新人教版選修3-3

高二語文作業

1解釋加點的字，翻譯畫線的句子。

項脊軒，舊南閣子也。室僅方丈，可容一人居。百年老屋，塵泥滲漉，雨澤下（）注；

每移案（），顧（）視無可置者。又北向，不能得日，日過（）午已昏。余

稍為修葺，使不上（）漏。①前辟四窗，垣墻周（）庭，以當（）南日，日

影反照，室始（）洞然（）。又雜植蘭桂竹木于庭，舊時欄楯，亦遂增勝（）。

借（）書滿架，偃仰嘯歌，冥然兀（）坐，萬籟有聲；而庭階寂寂，小鳥時來啄

食，人至不去。三五之夜，明月半墻，桂影斑駁，風移影動，珊珊（）可愛。

①

然余居于此，多可喜，亦多可悲。先是（）,庭中通南北為一。迨（）諸父異爨，內外多置小門墻，往往（）而是。東犬西吠，客逾（）庖而宴（），雞棲于

廳。庭中始（）為籬，已（）為墻，凡（）再（）變矣。家有老嫗，嘗

居于此。嫗，先大母婢也，乳（）二世，先妣撫（）之甚厚。室西連于（）

中閨，先妣嘗一至。②嫗每（）謂余曰：“某所（），而（）母立于茲（）。”

嫗又曰：“汝姊在吾懷，呱呱而（）泣；娘以指叩門扉曰：‘兒寒乎？欲食乎？’吾從板

外相（）為應答。”語未畢，余泣，嫗亦泣。余自束發讀書軒中，一日，③大母過（）

余曰：“吾兒，久不見若影，何竟（）日默默在此，大（）類（）女郎也？”

④比（）去，以手闔門，自語曰：“吾家讀書久不效（），兒之（）成，則可

待乎！”⑤頃之（），持一象笏至，曰：“此吾祖太常公宣德間執此以（）朝，他日

汝當（）用之！”瞻顧遺跡，如在昨日，令人長號不自禁。

②

③

④

⑤

軒東故（）嘗為廚，人往，從軒前過（）。⑥余扃（）牖而居，久之，能以

（）足音辨人。軒凡四遭火，得（）不焚，殆（）有神護者。

⑥

高二語文作業

2一、解釋加點的字，翻譯畫線的句子。

⑦余既為（）此志，后五年，吾妻來歸（），時（）至軒中，從（）余

問古事，或（）憑（）幾（）學書（）。吾妻歸寧（），述（）

諸小妹語曰：“聞姊家有閣子，且（）何謂閣子也？”其后六年，吾妻死，室壞不修。

其后二年，余久臥病無聊，乃（）使人復葺南閣子，其制（）稍異于（）前。

然自后余多在外，不常居。

⑦⑧庭有枇杷樹，吾妻死之年所手（）植也，今已亭亭（）如蓋矣。

⑧

二、請從抒情方式、寫作手法的角度結合內容和情感鑒賞最后一節。

①②

③

三、解釋加點的字。

恨不倩（）疏林掛住斜暉。卻（）告了相思回避，破題兒又早別離。

今后衫兒、袖兒都揾（）做重重疊疊的淚。小姐這壁坐，紅娘將（）酒來。蹙（）愁眉死臨侵地。我諗知（）這幾日相思滋味。

有心待與他舉案齊眉（）。謹賡（）一絕，以剖寸心。

四、請從修辭、描寫、抒情方式、寫作手法的角度結合內容和情感鑒賞四支曲詞。

[端正好]碧云天，黃花地，西風緊，北雁南飛。曉來誰染霜林醉？總是離人淚。

[滾繡球]馬兒迍迍的行，車兒快快的隨，卻告了相思回避，破題兒又早別離。聽得道一聲“去也”，松了金釧；遙望見十里長亭，減了玉肌：此恨誰知？

[收尾]四圍山色中，一鞭殘照里。遍人間煩惱填胸臆，量這些大小車兒如何載得起？高二語文作業

3所謂“詩意”,詩情畫意，“像詩里表達的那樣給人以美感的意境”。具有四個特點：

第一，語言像詩一樣富有情感，想像新奇，句式靈活變化；

第二，能巧用多種修辭手法喚起人們試聽感受，“給人以美感”；

第三，通過意象的選擇，營造詩化的 “意境”，耐人尋味、引人遐想；

第四，運用象征手法。

結合本文語言片段，嘗試從詩意化的角度賞析人物語言，分析主人公傳達的內心情感。

那就是東方，朱麗葉就是太陽！起來吧，美麗的太陽！趕走那妒忌的月亮，她因為她的女弟子比她美得多，已經氣得面色慘白了。既然他這樣妒忌著你，你不要忠于她吧；脫下她給你的這一身慘綠色的貞女的道服，它是只配給愚人穿的。

天上兩顆最燦爛的星，因為有事他去，請求她的眼睛替代它們在空中閃耀。要是她的眼睛變成了天上的星，天上的星變成了她的眼睛，那便怎樣呢？她臉上的光輝會掩蓋了星星的明亮，正像燈光在朝陽下黯然失色一樣；在天上的她的眼睛，會在太空中大放光明，使鳥兒誤認為黑夜已經過去而唱出它們的歌聲。瞧！她用纖手托住了臉，那姿態是多么美妙！啊，但愿我是那一只手上的手套，好讓我親一親她臉上的香澤！

“因為我在這夜色之中仰視著你，就像一個塵世的凡人，張大了出神的眼睛，瞻望著一個生著翅膀的天使，駕著白云緩緩地馳過了天空一樣。”

羅密歐：“我借著愛的輕翼飛過園墻，因為磚石的墻垣是不能把愛情阻隔的；愛情的力量所能夠做到的事，它都會冒險嘗試，所以我不怕你家里人的干涉。”

朱麗葉：“為了表示我的慷慨，我要把它重新給你。可是我只愿意要我已有的東西：我的慷慨像海一樣浩渺，我的愛情也像海一樣深沉；我給你的越多，我自己也越是富有，因為這兩者都是沒有窮盡的。“

高二語文作業

4太史公牛馬走司馬遷再()拜言。

少卿足下：曩者()辱賜書，教以慎于接物，推賢進士為務。意氣()勤勤懇懇()，若望()仆不相()師()，而用()流俗人之言。仆非敢如是也。請略陳固陋()。闕然()久不報，幸()勿為過()。仆之先人，非有剖符丹書之功，文史星歷，近乎卜祝之間，固()主上所戲弄，倡優()畜之，流俗之所輕()也。假令()仆伏法受誅，若()九牛亡

()一毛，與螻蟻何以異？①而世又不與能死()節者比，特()以為智窮罪極，不能自免，卒就()死耳。何也？素()所自樹立使然()。②人固有一死，或()重于()泰山，或輕于鴻毛，用()之所趨異也。太上不辱()先，其次不辱身，其次不辱理色，其次不辱辭令，其次詘()體受辱，其次易()服受辱，其次關()木索、被()棰楚受辱，其次剔毛發、嬰()金鐵受辱，其次毀肌膚、斷肢體受辱，最下腐刑極()矣！傳曰：“刑不上()大夫。”此言士節不可不勉勵也。猛虎在深山，百獸震恐，及()在檻阱之中，搖尾而求食，積威約之漸()也。故士有畫地為牢，勢()不可入；削木為吏，議不對，定計于鮮

()也。今交手足，受木索，暴()肌膚，受榜棰，幽()于圜墻之中。當此之時，見獄吏則頭槍()地，視徒隸則心惕息。何者？積威約之勢也。及以()至是，言不辱者，所謂強顏()耳，曷()足()貴乎！且西伯，伯也，拘于羑里(句式：)；李斯，相也，具于五刑；淮陰，王也，受械于陳；彭越、張敖，南向稱孤，系()獄具罪；絳侯誅諸呂，權傾()五伯，囚于請室；魏其，大將也，衣

()赭衣、關三木；季布為朱家鉗奴；灌夫受辱居室。此人皆身至王侯將相，聲聞鄰國，及罪至罔()加，不能引決自裁，在塵埃之中，古今一體，安在()其不辱也！此言之，勇怯，勢也；強弱，形也。③審()矣，何足怪()乎？且人不能早自裁繩墨之外，以稍()陵遲，至于鞭棰之間，乃()欲引節，斯不亦遠乎！④古人所以重施刑于大夫者，殆為此也。

①②③④高二語文作業

5①夫人情()莫不貪生惡()死，念親戚，顧()妻子()；至激于

()義理者不然()，乃()有所不得已也。今仆不幸，早失父母，無兄弟之親，獨身孤立，少卿視仆于妻子何如()哉？且勇者不必死()節，怯夫慕義，何

處不勉焉！仆雖怯懦，欲茍活，亦頗識去就()之分矣，何至自沉溺縲紲()之辱哉！且夫臧獲婢妾，猶能引決()，況若仆之不得已乎？②所以隱忍()茍活，幽于糞土之中而不辭者，恨()私心有所不盡，鄙陋沒世()，而文采不表()于后也。

古者富貴而名摩滅()，不可勝記，唯倜儻()非常之人稱()焉

()。蓋()西伯拘而演《周易》；仲尼厄()而作《春秋》；屈原放逐，乃賦()《離騷》；左丘失明，厥()有《國語》；孫子臏腳，《兵法》修列()；不韋遷()蜀，世傳《呂覽》；韓非囚秦，《說難》、《孤憤》；③《詩》三百篇，大底()圣賢發憤()之所為作也。此人皆意有所郁結，不得通()其道，故述往事，思

()來者。乃如左丘無目，孫子斷足，終不可用，退而論書策，以舒()其憤，思垂空文以自見()。

④仆竊()不遜，近自托于無能之辭，網羅天下放失()舊聞，考之行事，稽()其成敗興壞之理。上計軒轅，下至于茲()，為()十表、本紀

十二、書八章、世家三

十、列傳七十，凡()百三十篇。⑤亦欲以究()天人之際，通()古今之變，成()一家之言。草創未就，會()遭此禍，惜其不成，是以就()極刑而無慍色()。仆誠已著此書，藏之名山，傳之其人，通邑()大都。則仆償前辱之責

()，雖()萬被()戮，豈有悔哉！然此可為智者道，難為俗人言也。①②③④⑤高二語文作業6

小練筆：你在國慶期間肯定見到或聽到不少事，也一定有自己的感悟或思考，請就此寫一篇小作文，字數500字左右。

題目