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第十四章热学
课程标准
备考策略
1.了解分子动理论的基本观点及相关的实验证据。
2．通过实验，了解扩散现象。观察并能解释布朗运动。了解分子运动速率分布的统计规律，知道分子运动速率分布图像的物理意义。
3．了解固体的微观结构。知道晶体和非晶体的特点。能列举生活中的晶体和非晶体。通过实例，了解液晶的主要性质及其在显示技术中的应用。
4．观察液体的表面张力现象。了解表面张力产生的原因。知道毛细现象。
5．了解气体实验定律。知道理想气体模型。能用分子动理论和统计观点解释气体压强和气体实验定律。
6．知道热力学第一定律。
7．理解能量守恒定律，能用能量守恒的观点解释自然现象。
8．通过自然界中宏观过程的方向性，了解热力学第二定律。
实验十九：通过实验，估测油酸分子的大小。
实验二十：探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系。
对各个知识点进行过关，尽管有些知识点出现的概率比较小，但是一轮复习一定要全面覆盖。在复习过程中应加强对分子动理论以及晶体和非晶体性质、液体表面张力、热力学定律相关的选择题和计算题的练习，加强对综合考查气体实验定律及热力学定律的计算题的训练。
第1讲分子动理论内能
对应学生用书第331页
1．分子动理论
(1)物体是由大量分子组成的
①分子的大小
a.分子的直径：数量级为10－10m
b.分子的质量：数量级为10－26
②阿伏加德罗常数
a.1mol的任何物质都含有相同的粒子数。通常可取NA＝6.02×1023mol－1。
b.阿伏加德罗常数是联系宏观物理量和微观物理量的桥梁。
(2)分子永不停息地做无规则运动
①扩散现象
a.定义：不同物质能够彼此进入对方的现象。
b.实质：扩散现象并不是外界作用引起的，也不是化学反应的结果，而是由分子的无规则运动产生的，温度越高，扩散得越快。
②布朗运动
a.定义：悬浮在液体中的小颗粒的无规则运动。
b.实质：布朗运动反映了液体分子的无规则运动。
c.特点：颗粒越小，运动越明显；温度越高，运动越激烈。
③热运动
a.分子的永不停息的无规则运动叫作热运动。
b.特点：分子的无规则运动和温度有关，温度越高，分子运动越剧烈。
(3)分子间同时存在引力和斥力
①物质分子间存在空隙，分子间的引力和斥力是同时存在的，实际表现出的分子力是引力和斥力的合力。
②分子力随分子间距离变化的关系：分子间的引力和斥力都随分子间距离的增大而减小，随分子间距离的减小而增大，但斥力比引力变化得快。
③分子力与分子间距离的关系图线(如图所示)
由分子间的作用力与分子间距离的关系图线可知：
a.当r＝r0时，F引＝F斥，分子力为零。
b.当r＞r0时，F引＞F斥，分子力表现为引力。
c.当r＜r0时，F引＜F斥，分子力表现为斥力。
d.当分子间距离大于10r0(约为10－9m)时，分子力很弱
2．温度和内能
(1)温度
一切达到热平衡的系统都具有相同的温度。
(2)两种温标
摄氏温标和热力学温标。关系：T＝t＋273.15K。
(3)分子的动能
①分子动能是分子热运动所具有的动能。
②分子热运动的平均动能是所有分子热运动动能的平均值，温度是分子热运动的平均动能的标志。
③分子热运动的总动能是物体内所有分子热运动动能的总和。
(4)分子的势能
①意义：由于分子间存在着引力和斥力，所以分子具有由它们的相对位置决定的能。
②分子势能的决定因素
a.微观上：决定于分子间距离和分子排列情况；
b.宏观上：决定于体积和状态。
(5)物体的内能
①定义：物体中所有分子的热运动动能和分子势能的总和。
②决定因素：对于给定的物体，其内能大小由物体的温度和体积决定，即由物体内部状态决定。
③影响因素：物体的内能与物体的位置高低、运动速度大小无关。
④改变物体内能的两种方式：做功和传热。
1．在阳光照射下，看到尘埃飞舞，这是尘埃在做布朗运动。(×)
2．布朗运动是固体分子的无规则运动。(×)
3．温度越高，则布朗运动越激烈。(√)
4．分子平均速率相同的物体，它们的温度一定相同。(×)
5．内能相同的物体，它们的分子平均动能一定相同。(×)
6．当分子间的距离r＝r0时，分子力为零，说明此时分子间既不存在引力，也不存在斥力。(×)
7．分子力随分子间距离的变化而变化，当r＞r0时，随着距离的增大，分子间的引力和斥力都增大，但引力比斥力增大得快，故分子力表现为引力。(×)
8．当分子间的距离r＜r0时，随着距离的减小，分子间的引力和斥力都增大，但斥力比引力增大得快，故分子力表现为斥力。(√)
9．当分子间的距离r＝10－9m时，分子间的作用力可以忽略不计。(√
考点一微观量估算的“两种建模方法”
对应学生用书第333页
1．求解分子直径时的两种模型(对于固体和液体)
(1)
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