2020_2021学年高中物理第七章分子动理论4温度和温标学案新人教版选修3_3
第四节温度和温标
【素养目标定位】
※明确热平衡与温度的概念
※理解热力学温度与摄氏温度的关系
※了解温度计的原理
【素养思维脉络】
课前预习反馈
知识点1 状态参量与平衡态
1．热力学系统和外界
(1)热力学系统：在热学中，把某个范围内__大量分子__组成的研究对象叫作热力学系统，简称系统。
(2)外界：系统之外与系统发生__相互作用__的其他物体统称为外界。
2．状态参量
描述系统__热学性质__的物理量，常用物理量有几何参量__体积V__、力学参量__压强p__、热学参量__温度T__。
3．平衡态
没有外界影响的情况下系统所有性质都不随时间__而变化的稳定__的状态。
知识点2 热平衡与温度
1．热平衡
两个相互接触的热力学系统的状态参量__不再变化__。
2．热平衡定律
如果两个系统与第三个系统达到__热平衡__，那么这两个系统彼此之间也必定处于__热平衡__。
3．温度
表征热平衡系统的“__共同性质__”的物理量。
4．热平衡的性质
一切达到热平衡的系统都具有相同的__温度__。
知识点3 温度计与温标
名称原理
水银温度计根据水银的__热膨胀__的性质来测量温度
金属电阻温度计根据金属的__电阻__随温度的变化来测量温度
气体温度计根据气体__压强__随温度的变化来测量温度
热电偶温度计根据不同导体因__温差__产生电动势的大小来测量温度
温度的数值表示法叫作温标。
(1)摄氏温标：规定标准大气压下__冰水混合物__的温度为0 ℃，__沸水__的温度为100 ℃，在0和100之间分成100等份，每一等份就是1 ℃，这种表示温度的方法即为摄氏温标，表示的温度叫作__摄氏温度__。
(2)热力学温标：规定摄氏温标的__－273.15__ ℃为零值，这种表示温度的方法即为热力学温标。表示的温度叫作热力学温度(T)，单位为开尔文( K)。
(3)摄氏温度与热力学温度
①摄氏温度摄氏温标表示的温度，用符号__t__表示，单位是__摄氏度__，符号为℃
②热力学温度热力学温标表示的温度，用符号__T__表示，单位是__开尔文__，符号为 K
③换算关系T＝__t＋273.15_K__
辨析思考
『判一判』
(1)温度可以从高温物体传递到低温物体。(×)
(2)处于热平衡的几个系统的温度一定相等。(√)
(3)0 ℃的温度可以用热力学温度粗略表示为273 K。(√)
(4)温度升高了10 ℃也就是升高了10 K。(√)
(5)在绝对零度附近分子已停止热运动。(×)
(6)物体的温度由本身决定，数值与所选温标无关。(×)
『选一选』
(多选)下列关于热力学温度的说法中，正确的是( ABC )
A．热力学温度的零度是－273.15 ℃，叫绝对零度
B．热力学温度的每一开的大小和摄氏温度的每一度的大小是相同的
C．绝对零度是低温的极限，永远达不到
D．1 ℃就是1 K
解析：热力学温度的零度也叫绝对零度，是－273.15 ℃，绝对零度只能无限接近，不能达到；热力学温度的每一开的大小和摄氏温度每一度的大小是相等的，但不能说1 ℃就是1 K，它们的物理意义是不同的，故选ABC。
体温计的测温原理是什么？量完体温后为什么必须甩一下？
答案：体温计利用了热平衡原理；量完体温后，水银不能自动回到液泡，必须用力甩回去。
课内互动探究
探究
平衡态与热平衡
┃┃思考讨论1__■
如图，将鸡蛋放在沸水中加热足够长的时间，鸡蛋处于平衡态吗？
提示：处于平衡态。
┃┃归纳总结__■
1．平衡态
(1)热力学的平衡态是一种动态平衡，组成系统的分子仍在不停地做无规则运动，只是分子运动的平均效果不随时间变化，表现为系统的宏观性质不随时间变化，而力学中的平衡态是指物体的运动状态处于静止或匀速直线运动的状态。
(2)平衡态是一种理想情况，因为任何系统完全不受外界影响是不可能的。系统处于平衡态时，由外界影响，仍可能发生偏离平衡状态的微小变化。
(3)平衡态的特点：系统温度、压强、体积不发生变化。由于系统处于平衡态时，所有的性质都不随时间变化，就能比较容易地描述这些性质，所以中学阶段只描述平衡态的问题。
2．热平衡
相互接触的两个系统，各自的状态参量将会相互影响而分别改变，最后，两个系统的状态参量将不再变化，我们就说两个系统达到了热平衡，一切达到热平衡的系统都具有相同的温度，所以两个系统达到热平衡的标准是系统具有相同的温度。
3．平衡态与热平衡概念的区别
(1)平衡态不是热平衡，平衡态是对某一系统而言的，热平衡是对两个接触的系统而言的。
(2)分别处于平衡态的两个系统在相互接触时，它们的状态可能会发生变化，直到温度相同时，两系统便达到了热平衡。达到热平衡的两个系统都处于平衡态。
4．热平衡定律
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，这个结论称为热平衡定律。
5．热平衡的意义
热平衡定律为温度的测量提供了理论依据。因为互为热平衡的物体具有相同的温度，所以比较各物体温度时，不需要将各个物体直接接触，只需将作为标准物体的温度计分别与各物体接触，即可比较温度的高低。
特别提醒
(1)热平衡的特征方面：温度是决定一个系统与另一个系统是否达到热平衡状态的物理量。
(2)热平衡的条件方面：达到热平衡的两个系统一定具有相同的温度。
┃┃典例剖析__■
典例1 (多选)下列说法正确的是( BCD )
A．两个系统处于热平衡时，它们一定具有相同的热量
B．如果两个系统分别与第三个系统达到热平衡，那么这两个系统也必定处于热平衡
C．温度是决定两个系统是否达到热平衡状态的唯一物理量
D．热平衡定律是温度计能够用来测量温度的基本原理
解题指导：处理热平衡问题时，应把握以下两点：
(1)发生热交换时，高温物体放出的热量等于低温物体吸收的热量；
(2)达到热平衡时，系统一定具有相同的温度，其他参量未必相同。
解析：热平衡的系统都具有相同的状态参量——温度，故A项错误，C项正确；由热平衡定律，若物体与A处于热平衡，它同时也与B达到热平衡，则A的温度便等于B的温度，这也是温度计用来测量温度的基本原理，故B、D项也正确。
┃┃对点训练__■
1．(多选)下列状态处于热平衡态的是( AB )
A．将一金属块放在沸水中加热足够长的时间
B．冰水混合物处在0 ℃环境中
C．一个装有气体的密闭绝热容器匀速运动，容器突然停止运动，容器内的气体
D．开空调2分钟内教室内的气体
解析：系统处于热平衡态时，其状态参量稳定不变，金属块放在沸水中加热足够长的时间，冰水混合物在0 ℃环境中，其温度、压强、体积都不再变化，是平衡态，故A、B对；一
个装有气体的密闭绝热容器匀速运动突然停止时，容器内气体的温度升高，压强变大，故其不是平衡态，C错；开空调2分钟内教室内的气体，温度、体积均要变化，故其不是平衡态，D错。
探究
温度与温标
┃┃思考讨论2__■
四季变换，阴晴冷暖，我们每天都会关注天气预报，适当增减衣物。某市某天的天气预报如下：今日天气多云，温度29 ℃～19 ℃。
天气预报中所说的温度用热力学温度表示是多少呢？
提示：302 K～292 K
┃┃归纳总结__■
1．“温度”含义的两种说法
宏观
角度
温度表示物体的冷热程度，这样的定义带有主观性，因为冷热是由人体的感觉器
官比较得到的，往往是不准确的
热平衡
角度
温度的严格定义是建立在热平衡定律基础上的。热平衡定律指出，两个系统相互
处于热平衡时，存在一个数值相等的物理量，这个物理量就是温度，这样的定义
更具有科学性
一切互为热平衡的系统都具有相同的温度。温度计与待测物体接触，达到热平衡，其温度与待测物体的温度相同。
3．温标
(1)常见的温标有摄氏温标、华氏温标、热力学温标。
(2)温标要素：第一，选择某种具有测温属性的测温物质；第二，了解测温物质随温度变化的函数关系；第三，确定温度零点和分度的方法。
(3)温度的两种数值表示法：摄氏温标和热力学温标
摄氏温标热力学温标提出者摄氏萨斯和施勒默尔英国物理学家开尔文
零度的规定一个标准大气压下冰水混合物的温度－273.15 ℃
温度名称摄氏温度热力学温度
温度符号t T
单位名称摄氏度开尔文单位符号℃ K
关系(1)T＝t＋273.15 K，粗略表示：T＝t＋273 K
(2)每一开尔文的大小与每一摄氏度的大小相等
特别提醒
(1)温度计的热容量必须很小，与待测物体接触时，几乎不改变待测物体状态。
(2)热力学温度单位(开尔文)是国际单位制中七个基本单位之一。
┃┃典例剖析__■
典例2 (多选)下列关于热力学温度的说法中，正确的是( AB ) A．－136 ℃比136 K温度高
B．0 ℃等于273.15 K
C．1 ℃就是1 K
D．升高1 ℃就是升高273.15 K
解题指导：熟练应用T＝t＋273.15 K是解决有关热力学温度与摄氏温度换算的基础；就分度而言，1 ℃和1 K相当，即ΔT＝Δt。
解析：热力学温度和摄氏温度是表示温度的不同方法，它们最大的区别就是规定的零点不同，但每一度的大小是一样的。根据T＝t＋273.15 K可知－136 ℃＝137.15 K，0 ℃等于273.15 K，A、B正确；由ΔT＝Δt判断C、D错误。
┃┃对点训练__■
2．(2020·湖北省部分重点高中高二下学期期中)下列说法中正确的有( B )
A．物体的温度由本身决定，数值与所选温标无关
B．温度升高了1 ℃就是升高了1 K
C．摄氏温度与热力学温度都可以取负值
D．－33 ℃与240.15 K表示不同的温度
解析：同一温度，在不同的温标下，数值不同，故A错误；热力学温度T与摄氏温度t 的关系是T＝273.15＋t可知：摄氏温度变化1 ℃，热力学温度变化1 K，故B正确；热力学温度只能在零度以上，故C错误；D．热力学温度T与摄氏温度t的关系是T＝273.15＋t当t ＝－33 ℃时，T＝240.15 K，故D错误。
核心素养提升
温度计的使用
1．温度计测温原理
一切互为热平衡的系统都具有相同的温度。温度计与待测物体接触，达到热平衡，其温度与待测物体的温度相同。
2．几种常见温度计的测温原理
(1)水银温度计是根据液体热胀冷缩的性质来测量温度的。
(2)金属电阻温度计是利用金属的电阻与温度的关系来测量温度的。
(3)气体温度计是根据气体压强与温度的关系来测量温度的。
(4)电偶温度计是根据不同导体因温差产生电动势的大小不同来测量温度的。
案例小丽测量烧杯中热水的温度时，将热水倒入另一烧杯中很少一部分，然后象图中那样去测量和读数，她这样做被小宁发现了，小宁指出她的错误如下。你认为小宁找错的是( D )
A．不应倒入另一个烧杯中，这会使温度降低
B．水倒的太少，温度计玻璃泡不能完全浸没
C．读数时，视线应该与刻度线相平，而不应斜视
D．应该将温度计取出读数，而不应该放在水里读
解析：题中将少量水倒入另一烧杯，测量有两处错误：其一，少量水不能完全浸没温度计玻璃泡，达热平衡时测量的不是水的温度；其二，少量水倒入另一烧杯，这少量水与另一烧杯又达到一个热平衡，温度已改变，再用温度计测量时，测出的是这个热平衡状态的温度，而不是待测水的温度了。所以小宁A、B找对了。题中C项读数小宁找得对，但小宁在D选项中要把温度计取出来读数就不对了，当把温度计取出时，在空气中它与空气间存在温度差，有热交换会失去原来的热平衡，示数变化。
课堂巩固达标
1．(2020·河北省张家口市一中高二上学期期中)关于热力学温标和摄氏温标( A ) A．热力学温标中的每1 K与摄氏温标中每1 ℃大小相等
B．热力学温度升高1 K大于摄氏温度升高1 ℃
C．热力学温度升高1 K小于摄氏温度升高1 ℃
D．某物体摄氏温度10 ℃，即热力学温度10 K
解析：热力学温标和摄氏温标的起点是不同的，但是热力学温标中的每 1 K与摄氏温标中每1 ℃大小相等，故热力学温度升高1 K等于摄氏温度升高1 ℃，故A正确，B、C错误；某物体摄氏温度10 ℃，即热力学温度(273＋10)K＝283 K，故D错误。
2．(多选)(2020·广东省梅县区校级月考)关于热平衡，下列说法不正确的是( AB ) A．热平衡就是平衡态
B．标准状态下冰水混合物与0 ℃的水未达到热平衡
C．系统甲与系统乙达到热平衡就是它们的温度达到相同的数值
D．量体温时温度计需和身体接触十分钟左右是为了让温度计跟身体达到热平衡
解析：一般来说，平衡态是针对某一系统而言的，描述系统状态的参量不只温度一个，还与体积压强有关；而根据热平衡的定义：如果热力学系统中的每一个都与第三个热力学系统处于热平衡(温度相同)，则它们彼此也必定处于热平衡，因此热平衡是两个系统相互影响的最终结果，故A错误；标准状况下，冰水混合物与0 ℃的水的温度相同，则已达到热平衡，故B错误；根据热平衡的定义：如果热力学系统中的每一个都与第三个热力学系统处于热平衡(温度相同)，则它们彼此也必定处于热平衡，故系统甲与系统乙达到热平衡，就是它们的温度达到相同的数值，故C正确；根据热平衡的定义，量体温时温度计需和身体接触十分钟左右是为了让温度计跟身体达到温度相同，即热平衡状态，故D正确。
3．(2020·山东省临朐中学高二下学期月考)在一个寒冷的冬天，小明同学在室外拿铁棒和木头时，感觉到铁棒明显比木头凉，由于表示物体冷热程度的是温度，于是小明得出当时“铁棒比木头温度低”的结论，你认为他的结论对吗？
答案：不对。由于铁棒和木头都与周围的环境达到热平衡，故它们的温度是一样的。感觉到铁棒特别凉，是因为人在单位时间内传递给铁棒的热量比传递给木头的热量多，所以他的结论不对。
温度和温标 说课稿 教案 教学设计
温度和温标 教学目标 （1）知道什么是状态参量，什么是平衡态。 （2）知道什么是热平衡，什么是热平衡定律。 （3）知道温度的表示方法。 （4）知道常见温度计的构造，会使用常见的温度计。 （5）理解摄氏温标和热力学温标的转换关系。 教学重点：知道什么是热平衡，什么是热平衡定律。 教学难点：理解摄氏温标和热力学温标的转换关系 新课讲授： 1．平衡态和状态参量 在物理学中，通常把所研究的对象称为系统。 （１）状态参量 用来描述系统状态的物理量，叫做系统的状态参量。 （２）平衡态 系统宏观性质不再随时间变化，这种情况下就说系统达到了平衡态。 ２．热平衡与温度 （１）温度 温度是表示物体冷热程度的物理量，反映了组成物体的大量分子的无规则运动的激烈程度。 （２）热平衡 一切达到热平衡的系统都具有相同的温度。 ３．温度计与温标 （１）温度计 是测量温度的工具。 家庭和物理实验室常用温度计是利用水银、酒精、煤油等液体的热膨胀规律来制成的。另外，还有金属电阻温度计、压力表式温度计、热电偶温度计、双金属温度计、半导体热敏电阻温度计、磁温度计、声速温度计、频率温度计等等。 （２）温标 温度的数值表示法叫做温标。 用摄氏温标表示的温度叫做摄氏温度；在国际单位制中，常采用热力学温标表示的温度，叫热力学温度。
热力学温度(T)与摄氏温度(t)的关系为： T＝t+273。15 （K） 说明：①两种温度数值不同，但改变1 K和1℃的温度差相同。 ②０K是低温的极限，只能无限接近，但不可能达到。 典例探究 例１细心观察可以发现，常见液体温度计的下部的玻璃泡较大，壁也比较薄，上部的管均匀而且很细，想一想，温度计为什么要做成这样呢？ 解析：这样做的目的都是为了使测量更准确、更方便。下部较大而上部很细，这样下部储存的液体就比较多，当液体膨胀收缩时，膨胀或收缩不大的体积，在细管中的液面就有较大的变化，可以使测量更精确；下部的壁很薄，可以使玻璃泡内的测温物质的温度较快地与待测物质的温度一致；细管的粗细是均匀的，是为了使刻度均匀，更便于读数。
人教版九年级物理全一册导学案
人教版九年级物理全一册导学案 第十三章热和能 第一节分子热运动 【学习目标】 1、通过观察和实验，初步了解分子动理论的基本观点。 2、能用分子动理论解释某些热现象。 【学习重点】：一切物质的分子都在不停的做无规则运动。 【学习难点】：分子之间存在的相互作用力。 【预习检测】 1. 扩散现象：。扩散现象说明：⑴分子间有； ⑵分子在不停的做。 2. 扩散现象既可以在发生，还可以在中发生，也能够在中发生。 3. 为什么打开一盒香皂，很快就会闻到香味，是什么跑到鼻子里了？能闻到香味的原因是________________________。 4. 街上烤臭豆腐的小摊，人们远远就能闻到臭豆腐的味道，这属于现象，臭豆腐经烧烤后，温度升高，分子无规则运动，说明分子的热运动跟有关。 5. .建筑、装饰、装修等材料会散发甲醒、苯等有害气体而导致室内空气污染．成为头号“健康杀手”。此现象表明分子在永不停息地做无规则 . 6. 固体、液体能保持一定的体积是因为分子间有相互作用的。虽然分子间有间隙，但固体、液体很难被压缩是因为分子间有相互作用的。 7. 铁棍很难被拉伸，说明分子间存在________________，水很难被压缩，说明分子间存在_________________。（均选填“引力”、“斥力”） 8. “破镜难圆”说明：当相邻分子间相距很远时，分子间的作用力将变_____________ 。 【共同探究】 ★学生活动一：演示气体扩散（课本图16.1—2） 学生交流实验现象并回答下列问题： 1、你在实验中看到的现象是什么？ 2、为什么让密度大的二氧化氮放在密度较小的空气下面，倒过来行吗? 3、此实验说明了_________________________________________________。 ★学生活动二：演示液体扩散 学生交流实验现象并回答下列问题： 1、你在实验中看到的现象是什么？ 2、为什么让密度大的硫酸铜溶液放在密度较小的清水下面，倒过来行吗? 3、此实验说明了_______________________________ ★学生活动三：演示固体扩散 学生交流实验现象并回答下列问题： 1、观察紧压在一起的铅片和金片在放置了5年后会互相渗入约1mm 深。 2、此实验说明了什么？ 小结：扩散现象：相互接触的，彼此进入对方的现象叫扩散。
2020版【高中】物理第一章分子动理论4分子间的相互作用力学案教科版选修3-3
2020版【高中】物理第一章分子动理论4分子间的相互作用力学案教科版选修3-3 2020-12-12 【关键字】情况、空间、质量、认识、继续、充分、整体、平衡、发展、建立、提出、合力、规律、特点、位置、基础、方式、作用、水平、速度、关系、分析、吸引、形成、加快、方向、深化 [学习目标] 1.通过实验知道分子间存在相互作用力.2.通过图像分析理解分子力与分子间距离的关系.3.知道分子动理论的内容． 一、分子间作用力 1．分子间有空隙 (1)气体分子的空隙：气体很容易被压缩，说明气体分子之间存在着很大的空隙． (2)液体分子间的空隙：水和酒精混合后总体积会变小，说明液体分子之间存在着空隙． (3)固体分子间的空隙：压在一起的金片和铅片，各自的分子能扩散到对方的内部，说明固体分子之间也存在着空隙． 2．分子间的作用力 (1)分子间同时存在着相互作用的引力和斥力．分子间实际表现出的作用力是引力和斥力的合力． (2)分子间作用力与分子间距离变化的关系(如图1所示)．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． 图1 (3)分子间作用力与分子间距离的关系． ①当r＝r0时，F引＝F斥，此时分子所受合力为零． ②当r＜r0时，F引＜F斥，分子力的合力表现为斥力．
③当r＞r0时，F引＞F斥，分子力的合力表现为引力． ④当r＞10r0(即大于10－9m)时，分子间的作用力变得很微弱，可忽略不计． 二、分子动理论 1．分子动理论 (1)分子动理论：把物质的热学性质和规律看做微观粒子热运动的宏观表现而建立的理论． (2)内容： ①物体是由大量分子组成的． ②分子在做永不停息的无规则运动． ③分子之间存在着引力和斥力． 2．统计规律：由大量偶然事件的整体所表现出来的规律． (1)微观方面：单个分子的运动是无规则(选填“有规则”或“无规则”)的，具有偶然性． (2)宏观方面：大量分子的运动表现出规律性，受统计规律的支配． 3．分子动理论是热现象微观理论的基础． [即学即用] 1．判断下列说法的正误． (1)分子间距离较小时只存在斥力，距离较大时只存在引力．(×) (2)分子间的引力随分子间距离的增大而增大，而斥力随距离的增大而减小．(×) (3)当分子间的距离达到无穷远时，分子力为零．(√) (4)打湿了的两张纸很难分开是因为分子间存在引力．(√) (5)玻璃打碎后，不能把它们再拼在一起，是因为玻璃分子间的斥力比引力大．(×) 2．将下列实验事实与其产生的原因对应起来． 实验事实有以下五个： A．水与酒精混合后体积变小 B．固体很难被压缩 C．细绳不易被拉断 D．糖在热水中溶解得快 E．冰冻食品也会变干 其产生的原因如下： a．固体分子也在不停地运动 b．分子运动的激烈程度与温度有关 c．分子之间存在着空隙 d．分子间存在着引力 e．分子间存在着斥力 与A、B、C、D、E五个实验事实相对应的原因分别是①________，②________，③________，
教科版九年级物理第一章 分子动理论与内能 教案
第一章分子动理论与内能 1.分子动理论 教学目标 知识要点课标要求 1.物体是由大量分子组成 的 能简单地说明物体是由分子、原子组成的；知 道分子的直径大小 2.分子在永不停息地做无 规则运动 知道一切物质的分子都在不停地做无规则运 动；能够识别扩散现象，并能用分子热运动的 观点进行解释常见现象 3.分子之间存在着相互作 用力 知道分子之间存在着相互作用的引力和斥力 教学过程 情境导入 神奇的“软蛋” 星期天，小明来到爷爷家过周末，发现爷爷家的食品柜里有一瓶醋泡蛋，蛋壳已经泡没了，只剩一层蛋膜包着鸡蛋，爷爷说这是一种保健食品。调皮的小明趁爷爷不注意，将“软蛋”冲洗干净后放在了清水中，奇怪！“软蛋”竟一点点地长“胖”了。这其中的奥妙，你能解释吗？ 合作探究 探究点一：物体是由大量分子组成的 提出问题：出示玻璃杯，想一想如果把此杯子打碎，碎片是否还是玻璃？如果经过多次分割，颗粒会越来越小，如果不停地分下去，有没有一个限度？
交流讨论：小组之间交流讨论物质的变化情况以及将物质无限度地分下去时出现的情景。 归纳总结： (1)保持物质化学性质不变的最小微粒叫作分子或者原子。 (2)常见的物质是由极其微小的粒子——分子、原子组成的。 (3)分子的大小用分子的直径来度量，通常用10－10m为单位来度量分子的大小。 探究点二：分子在永不停息地做无规则运动 活动1 演示实验1：教师打开盛有香水的香水瓶，让附近的学生闻一下。 提出问题：能不能闻到香味？为什么？ 演示实验2：我们将一个空瓶子，倒扣在一个装着红棕色二氧化氮气体的瓶子上面，抽掉盖在二氧化氮瓶上的玻璃板。 观察并思考：上面空瓶有红色现象说明了什么？将空瓶与装着红棕色二氧化氮气体的瓶子颠倒放置，重做这个实验能否得出相同的结论？ 学生回答：上面空瓶有红色，说明二氧化氮气体分子运动到了上面空瓶中，分子是运动的。这个实验是一种扩散现象。颠倒放置时不能得出相同的结论，因为二氧化氮密度比空气大，在重力作用下会向下运动，无法证明分子是运动的。 归纳总结：不同的物质在相互接触时，彼此进入对方的现象，叫作扩散。 交流讨论：在我们日常生活中，扩散现象很常见，小组之间交流讨论一下，能否举出几个例子？ 活动2 提出问题：气体可以发生扩散，那么液体和固体是否可以发生扩散呢？ 演示实验：向一个盛有水的烧杯中，用滴管滴入两滴红墨水。
高二物理《温度与温标》学案
班级姓名学号 高二物理第七章《分子动理论》 第四节《温度和温标》 学习目标：1、知道是状态参量，什么是平衡态 2、理解热平衡的概念及热平衡定律 3、理解温度的意义 4、知道常见温度计的构造，会使用常见的温度计 5、掌握温度的定义，知道什么是温标、热力学温标，以及热力学温度的表示。理解 摄氏温度与热力学温度的转换关系。 重点难点：热平衡定律又叫热力学第零定律是本节的重点 学习过程：【导读与导思】仔细反复研读教材初步掌握本节内容，完成下列任务 一、状态参量与平衡态 1．系统和外界 (1)系统：在热学中，把某个范围内大量分子组成的研究对象叫做， 简称系统． (2)外界：系统之外与系统发生的其他物体统称为外界． 2．状态参量：在热学中，为确定系统的状态，需要用到的一些物理量，如、、等． 3．平衡态：对于一个不受外界影响的系统，无论其初始状态如何，经过足够长的时间后，必将达到一个不再随时间变化的状态，这种状态叫平衡态．二、热平衡与温度 1．热平衡：两个系统相互接触，它们之间没有材料，或通过导热性能好的材料接触，这两个系统的不再变化，此时的状态叫热平衡状态， 我们说两系统达到了． 2．热平衡定律：如果两个系统分别与第三个系统达到，那么这两个系统彼此之间也必定处于，这个结论称为热平衡定律，又叫热力学第零定律．3．温度：处于热平衡的两个系统必定具有某个性质，我们用来表征这个“共同性质”．温度也可理解为物体的程度． 三、温度计和温标 1．温度计的测温原理 (1)水银温度计是根据物体的性质来测量温度的． (2)金属电阻温度计是根据金属的随的变化来测量温度的． (3)气体温度计是根据与的关系来测量温度的． (4)热电偶温度计是根据不同导体，因产生电动势的大小来测量温度的．2．温标：定量描述温度的方法 (1)摄氏温标：一种表示温度的方法，规定标准大气压下冰的熔点为， 水的沸点为 .在0 ℃和100 ℃之间分成100等份，每一份就是1 ℃. (2)热力学温标：现代科学中常用的表示温度的方法，规定摄氏温度的－ 273.15 ℃为零值，它的一度摄氏温度的一度． (3)摄氏温度与热力学温度 ①摄氏温度：温标表示的温度，符号t，单位，符号表示为℃.
高中物理第七章分子动理论第5节内能教学案新人教选修3-3
第5节内能 1.做热运动的分子具有的动能，即为分子动能。 2．所有分子动能的平均值叫分子平均动能，温度 是分子平均动能的标志。 3．分子势能由分子间的相对位置决定，从宏观上 看，分子势能与物体的体积有关。 4．物体中所有分子的热运动动能与分子势能的总 和叫做物体的内能。 5．物体的内能大小由物质的量、物体的温度及物 体的体积共同决定。 一、分子动能 1．定义 由于分子永不停息地做无规则运动而具有的能。 2．分子的平均动能 所有分子热运动动能的平均值。 3．温度的微观意义 温度是分子热运动的平均动能的标志。 二、分子势能 1．定义：由分子间的分子力和分子间的相互位置决定的能。 2．决定因素 (1)宏观上：分子势能的大小与物体的体积有关。 (2)微观上：分子势能与分子之间的距离有关。 3．分子势能与分子间距离的关系 (1)当r>r0时，分子力表现为引力，若r增大，需克服引力做功，分子势能增大。 (2)当r 1．定义 物体中所有分子的热运动动能与分子势能的总和。 2．决定因素 物体的内能由物质的量、温度、体积共同决定。 1．自主思考——判一判 (1)温度高则物体的每个分子的动能都大。(×) (2)20 ℃的水和20 ℃的铜的分子平均动能相同。(√) (3)物体的体积增大，分子势能增大，体积减小，分子势能减小。(×) (4)物体运动的速度越快，内能越大。(×) (5)某种物体的温度是0 ℃，说明物体中分子的平均动能为零。(×) (6)分子力做正功，分子势能减小。(√) 2．合作探究——议一议 (1)在热现象的研究中，为什么研究单个分子的动能没有意义，而是要研究所有分子的动能的平均值？ 提示：物体内分子是大量的，各个分子的速度大小不同，因此，每个分子的动能大小不同，并且还在不断地改变。由于热现象是大量分子热运动的结果，因此研究单个分子运动的动能没有意义，而是要研究大量分子运动的平均动能。 (2)物体做加速运动时，其内能是否一定增大？ 提示：不一定。物体的内能是指物体内所有分子的热运动动能和分子势能之和。物体做加速运动对应物体的动能增大，但物体的内能有可能增大、不变或减小。 (3)为什么说任何物体在任何情况下都有内能？ 提示：内能是物体中所有分子热运动的动能与分子势能的总和，由于组成物体的分子永不停息地做无规则运动，所以任何物体的分子都具有动能；分子间有相互作用的引力和斥力，因此分子间还有分子势能，所以说任何物体在任何情况下都有内能。 对温度及分子动能的理解 1．单个分子的动能 (1)分子在永不停息地做无规则热运动，每个分子的动能时刻发生变化。 (2)热现象是大量分子无规则运动的统计结果，研究单个分子的动能没有实际意义。 学案2 分子的热运动 [目标定位] 1.了解扩散现象及产生原因.2.知道什么是布朗运动，理解布朗运动产生的原因.3.知道什么是分子的热运动，理解分子热运动与温度的关系. 一、扩散现象 [问题设计] 1.生活中常会见到下列几种现象： (1)在墙角打开一瓶香水，很快整个房间都会弥漫着香气. (2)滴一滴红色墨水在一盆清水中，过一段时间整盆水会变成浓度相同的红色. (3)炒菜时，在锅里放一撮盐，整锅菜都会具有咸味. 以上现象说明什么问题？它们属于什么现象？ 答案说明不同物质能够彼此进入对方.它们属于扩散现象. 2.在上述(2)中，整盆水变为均匀的红色时，扩散现象停止了吗？ 答案扩散现象不会停止. [要点提炼] 1.扩散现象：不同物质能够彼此进入对方的现象. 2.影响扩散现象的因素： (1)物态：气态物质的扩散现象最容易发生，液态物质次之，固态物质的扩散现象在常温下短时间内不明显. (2)温度：温度越高，扩散现象越显著. (3)浓度差：扩散现象发生的快慢程度还受到“已进入对方”的分子浓度的限制，当浓度差大(填“大”或“小”)时，扩散现象较为显著. 3.产生扩散现象的原因：扩散现象是分子无规则运动的直接结果，是分子无规则运动的宏观反映. 二、布朗运动 [问题设计] 用显微镜观察放在水中的花粉，追踪几粒花粉，每隔30 s记下它们的位置，用折线分别依次连接这些点，如图1所示.(1)从图中可看出花粉微粒运动的特点是什么？(2)花粉微粒为什么会做这样的运动？(3)这种运动反映了什么？ 图1 答案(1)花粉微粒的运动是无规则的.(2)花粉微粒受到液体分子不平衡的撞击作用，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，微粒受到另一方向的撞击作用较强，这样就引起了花粉微粒的无规则运动.(3)这种运动反映了液体分子运动的无规则性. [要点提炼] 1.布朗运动：悬浮微粒在液体中的无规则运动. 2.产生布朗运动的原因： 悬浮微粒受到液体分子撞击的不平衡. 3.影响布朗运动的因素： (1)悬浮的微粒越小，布朗运动越明显. (2)温度越高，布朗运动越激烈. 4.注意：(1)布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的运动，而不是固体分子的运动，也不是液体分子的运动，但它反映了液体分子的无规则运动.(2)布朗运动是永不停息的，说明液体分子的运动是永不停息的. [延伸思考] 1.阳光从狭缝中射入教室，透过阳光看到飞舞的尘埃，这些尘埃颗粒的运动是布朗运动吗？ 答案不是.布朗颗粒很小，只能在显微镜下观察，无法用肉眼直接看到. 2.图2中的折线是微粒的运动轨迹吗？ 答案折线是微粒每隔30 s所处位置的连线.在每个30 s内，微粒的运动轨迹都是无规则的，不一定和线段重合. 三、热运动 [问题设计] 在扩散现象中，温度越高，扩散越快；在布朗运动中，温度越高，布朗运动越明显.而这两种现象又都反映了分子的运动，那么分子的运动与温度有什么关系？分子的运动又有哪些特点？ 答案温度越高，分子的运动越激烈. 特点：(1)永不停息；(2)无规则. [要点提炼] 1.温度越高，分子的运动越激烈.我们把分子永不停息的无规则运动叫热运动. 2.热运动的特点是：(1)永不停息；(2)无规则. 3.布朗运动和热运动的区别与联系： 区别：布朗运动是悬浮微粒的运动，而悬浮微粒是很多固体分子组成的一个“集体”，虽然肉眼看不到，但可以在显微镜下看到；热运动即使在显微镜下也看不到. 联系：(1)都在做永不停息的无规则运动，都是温度越高运动越激烈. (2)周围液体分子的热运动是布朗运动产生的原因，布朗运动反映了液体分子运动的无规则性. [延伸思考] 高速运动的物体，其内部分子的热运动一定更激烈，对吗？ 答案不对.物体宏观运动的速度大小与分子的热运动无关. 第四节温度和温标 学习目标： 1、知道什么是状态参量，什么是平衡态。 2、知道什么是热平衡，什么是热平衡定律。 3、知道温度的表示方法。 4、知道常见温度计的构造，会使用常见的温度计。 5、理解摄氏温标和热力学温标的转换关系。 重点与难点： 本节的重点是热平衡的概念及热平衡定律以及温度、温标的建立和使用。 本节的难点是利用热平衡知识解释生活中的具体实例，掌握温标之间的转换关系。 1、平衡态与状态参量 请学生阅读课本，归纳以下概念： （1）系统：物理学中，把所研究的对象称为系统。 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．在物理学研究中，对系统内部问题，往往采取“隔离”分析方法，对系统与外界的相互作用问题，往往采取“整体”分析的方法． （2）状态参量：描述物质系统状态的宏观物理量叫做状态参量． 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、电磁性质等等．为了描述系统的状态。需要用到一些物理量，例如：用体积描述它的几何性质，用压强描述力学性质．用温度描述热学性质等等。 （3）平衡态：系统所有宏观性质不随时间变化时状态称之为平衡态。 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，系统内各部分的状态参量会达到稳定。 热学系统所处的平衡态往往是一种动态的平衡，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。 [例1]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( ) A．每个气体分子的运动速率 B．压强 C．体积 D．温度 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，不是气体的宏观状态参量．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B、 C、D选项正确． 2、热平衡与温度 引导学生阅读课本，归纳以下概念： (1)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 第1课时分子动理论内能 【考纲解读】 1.掌握分子动理论的基本内容. 2.知道内能的概念. 3.会分析分子力、分子势能随分子间距离的变化． 【知识要点】 一．微观量的估算 1．微观量：分子体积V 0、分子直径d、分子质量m . 2．宏观量：物体的体积V、摩尔体积V mol 、物体的质量m、摩尔质量M、物体的密度ρ. 3．关系 (1)分子的质量：m ＝＝ . (2)分子的体积：V ＝＝ . (3)物体所含的分子数：N＝·N A ＝或N＝＝ . 4．两种模型 (1)球体模型直径为d＝36V π .(适用于：固体、液体) (2)立方体模型边长为d＝3 V .(适用于：气体) 特别提醒 1.固体和液体分子都可看成是紧密堆积在一起的．分子的体积V 0＝ V mol N A ， 仅适用于固体和液体，对气体不适用． 2．对于气体分子，d＝3 V 的值并非气体分子的大小，而是两个相邻的气体分子之 间的平均距离． 二．布朗运动与分子热运动布朗运动和热运动的比较 布朗运动热运动 活动主体固体小颗粒分子 区别 是固体小颗粒的运动，较大的 颗粒不做布朗运动，能通过光 学显微镜直接观察到 是指分子的运动，分子不论大 小都做热运动，热运动不能通 过光学显微镜直接观察到共同点 都是永不停息的无规则运动，都随温度的升高而变得更加激烈， 都是肉眼所不能看见的 联系 布朗运动是由于小颗粒受到周围分子做热运动的撞击作用不平 衡而引起的，它是分子做无规则运动的反映 1．分子间的相互作用力 分子力是引力与斥力的合力．分子间的引力和斥力都随分子间距离 的增大而，随分子间距离的减小而，但总是斥力 变化得，如图所示． (1)当r＝r 时，F 引 ＝F 斥 ，F＝； (2)当r 第3节分子间的作用力 1.分子间存在着相互作用的引力和斥力，其合力表 现为分子力。 2．分子间的引力和斥力都随分子间距离的增大而减 少，随分子间距离的减小而增大；但斥力比引力变 化更快。 3．分子动理论：物体是由大量分子组成的，分子在 做永不停息的无规则运动，分子之间存在着引力和 斥力。 一、分子间的作用力 1．分子间有空隙 (1)气体很容易被压缩，说明气体分子间有很大的空隙。 (2)水和酒精混合后总体积减小，说明液体分子之间存在着空隙。 (3)压在一起的金片和铅片，各自的分子能扩散到对方的内部，说明固体分子之间有空隙。 2．分子间的作用力 (1)分子间同时存在着相互作用的引力和斥力。 (2)当两个分子的距离为r0时，分子所受的引力与斥力大小相等，此时分子所受的合力为零；当分子间的距离小于r0时，作用力的合力表现为斥力；当分子间的距离大于r0时，作用力的合力表现为引力。 二、分子动理论 1．内容 物体是由大量分子组成的，分子在做永不停息的无规则运动，分子之间存在着引力和斥力。 2．统计规律 (1)微观方面：各个分子的运动都是不规则的，带有偶然性。 (2)宏观方面：大量分子的运动有一定的规律，叫做统计规律。大量分子的集体行为受 统计规律的支配。 1．自主思考——判一判 (1)水的体积很难被压缩，这是分子间存在斥力的宏观表现。(√) (2)气体总是很容易充满容器，这是分子间存在斥力的宏观表现。(×) (3)两个相同的半球壳吻合接触，中间抽成真空(马德堡半球)，用力很难拉开，这是分子间存在引力的宏观表现。(×) (4)用力拉铁棒的两端，铁棒没有断，这是分子间存在引力的宏观表现。(√) (5)气体容易被压缩，说明气体分子之间有空隙。(√) (6)分子间的引力随距离的增大而增大，斥力随距离的增大而减小。(×) 2．合作探究——议一议 (1)当压缩物体时，分子间的作用力表现为斥力，物体“反抗”被压缩，这时分子间还有引力吗？ 提示：分子间同时存在分子引力和斥力，当物体被压缩时，分子斥力大于分子引力，分子间表现为斥力，此时分子间仍存在引力。 (2)物体是由大量分子组成的，分子又在永不停息地做无规则运动，那么为什么大量分子能聚在一起形成液体或固体而不散开？ 提示：由于分子间存在引力，引力使分子聚集在一起而不分开。 (3)无缝钢筒中的高压油，当筒中压力达到足够大时，为什么会有油从筒壁中渗出？ 提示：尽管钢材坚硬、致密，但它也是由分子组成的(金属原子或离子)，分子之间存在着空隙，在高压下，油分子就会穿越钢筒渗到外部。 对分子力的理解 1．结合弹簧小球模型理解分子间的作用力 分子间距离分子间引力与斥力的关系分子力弹簧小球模型r＝r0F引＝F斥零 r＜r0 随r的减小，F引、F斥都增大，F斥比F 引增大得快， F斥＞F引 分子力表 现为斥力 第一章第1节分子动理论 【学习目标】： 1.知道物体是由大量分子组成的。 2.知道分子在永不停息地做无规则运动。 3.知道分子间存在相互作用的引力和斥力。 【自主学习】： 一．分子动理论 1.物体是由大量分子组成的： ①② 2.分子在永不停息的做无规则运动: 通过直接感知的宏观现象，推测无法直接感知的微观事实，这是物理学中常用的法。观察墨水的扩散现象总结： 扩散： ①扩散现象发生的条件：一是不同物质，二是相互接触。 ②扩散现象是不同物质的分子彼此进入对方的现象，而不是单一的一种物质进入另一种物质。 ③气体、液体和固体之间都可以发生扩散现象,一般情况下气体扩散最，液体次之，固体扩散最。 ④扩散现象表明：一；二 ⑤扩散现象与温度有关，温度越高，扩散越即，分子运动越 ⑥分子是运动的所以分子具有能 对应训练： 1．下列现象中，能表明分子在不停地做无规则运动的是（） A．无数雨滴从空中落下 B．“固体清新剂”能使居室温馨芳香 C．秋风起，漫天灰尘飞扬 D．铁块在潮湿的空气中生锈 2.用图的装置演示气体扩散现象，其中一瓶装有密度比空气大的红棕色二氧化氮气体，另 一瓶装有空气．为了有力地证明气体发生扩散，装二氧化氮气体的应是（选填“A” 或“B”）瓶．根据现象可知气体发生了扩散．扩散现象说明气体分子。若实验温度分别为①0℃，②4℃，③20℃，④30℃．则在温度下（填序号）气体扩散最快． 3.分子间存在着相互作用力 ①分子间有引力 分子是运动的，那么分子之间是否存在相互作用力呢？ 现象：用力拉绳子，绳子不易被拉断；将两个表面光滑的铅块压在一起后很难将他们分开，结论：，分子间的使固体和液体能保持一定的体积。 ②分子间有斥力 分子之间有空隙，为什么压缩固体和液体很难？ 现象：用力挤压铁块，不能把它变小；用注射器压水，几乎看不见水被压缩 结论是：， ③分子间的引力和斥力是同时存在的，就好像两个小球间被一个弹簧拉近，同时又被已压缩的弹簧向两边推开，二力是同时存在的。 ④当分子间的作用力与分子间的的距离有关如果分子间距离大于分子直径的十倍以上则分子间的引力和斥力几乎为零。 破镜不能重圆的原因是：镜块间的距离远大于分子之间的作用力的作用范围，镜子不能因分子间作用力而结合在一起。 初中物理标准教材 九年级物理：分子动理论的初步知识(教学设计) Learning physics well can also cultivate your logical thinking ability, learning physics well can make you live a better life. 学校：______________________ 班级：______________________ 科目：______________________ 教师：______________________ --- 专业教学设计系列下载即可用 --- 九年级物理：分子动理论的初步知识(教学 设计) 教学目标 a. 知道物质是由分子构成的；分子不停地做无规则运动；分子的体积和质量都非常小，在一般物体里含有的分子数非常多． b. 能识别并会解释扩散现象,知道扩散现象表明了分子不停地做无规则运动． c. 知道分子间存在作用力，分子间作用力与分子间距离有关，知道一些分子间相互作用力的实例． d. 理论联系实际，培养学生用所学知识解决实际问题的能力． 教学建议 “”教材分析 分析一：本节首先介绍了有关分子和分子运动的初步知识，并对分子大小进行了讨论，使学生对分子体积小、数量大留下深刻印象。然后从观察实验，分析宏观现象出发，通过推理去探索微观世界的思路，依次介绍了分子的无规则运动和相互作用力。 分析二：分子运动论是从本质上认识各种热现象的理论。按照分子运动论的观点，一切热现象都是由构成物体的大量分子无规则运动引起的，温度就是大量分子无规则运动剧烈程度的标志。利用分子运动论，可以成功地解释大量的热现象。 分析三：分子运动论的基本内容：物质由大量分子构成，分子体积极小，直径只有10-10米左右，一滴水约含有1.6×1021个水分子，分子之间有空隙，气体分子的间隙最大，液体次之，固体分子间隙最小；分子做永不停息的无规则运动，这种运动与温度有关，一般温度高的物体内部分子运动剧烈，所以人们把分子的这种无规则运动叫做热运动，扩散现象是分子无规则运动的例证；分子之间有引力和斥力同时存在，分子间距离小于平衡位置时，斥力大于引 2019-2020年高中物理第七章分子动理论第4讲温度和温标学案 新人教版选修3-3 [目标定位] 1.知道平衡态、热平衡的定义.2.明确温度的定义及判断系统处于热平衡的条件.3.能区分摄氏温度与热力学温度，记住它们之间的关系． 一、平衡态和状态参量 1．系统：在物理学中，通常把研究对象称为系统． 2．状态参量：用来描述系统状态的物理量，叫做系统的状态参量． 3．平衡态：系统的宏观性质不再随时间变化，这种情况就说系统达到了平衡态． 二、热平衡与温度 1．热平衡：两个相互接触的热力学系统，最后系统的状态参量都不再改变，这时两个系统具有“共同性质”，我们就说这两个系统达到了热平衡． 2．热平衡定律：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，这个结论称为热平衡定律，也叫热力学第零定律． 3．温度：热平衡中具有的“共同热学性质”叫做温度． 三、温度计与温标 1．摄氏温标：一种常用的表示温度的方法，规定标准大气压下冰的熔点为0_℃，水的沸点为100_℃，在0 ℃和100 ℃之间均匀分成100等份，每份算做1 ℃. 2．热力学温标：现代科学中常用的表示温度的方法，热力学温标也叫绝对温标．热力学温标表示的温度叫热力学温度．用符号T表示，单位是开尔文，符号为K. 3．摄氏温度与热力学温度的关系为T＝t＋273.15_K. 一、热平衡与平衡态的理解 1．平衡态 (1)热力学的平衡态是一种动态平衡，组成系统的分子仍在不停地做无规则运动，只是分子运动的平均效果不随时间变化，表现为系统的宏观性质不随时间变化． (2)平衡态是一种理想情况，因为任何系统完全不受外界影响是不可能的． 2．一切达到热平衡的系统都具有相同的温度． 例1 下列说法正确的是( ) A．两个系统处于热平衡时，它们一定具有相同的热量 B．如果两个系统分别与第三个系统达到热平衡，那么这两个系统也必定处于热平衡 分子动理论讲义 一、分子动理论的基本内容 (1)物质是由分子构成的； (2)分子永不停息地做无规则的运动； (3)分子之间有相互作用的引力和斥力． 1、分子：分子是保持物质化学性质的最小微粒． 如氧分子、水分子等。 各种不同的物质是由不同的分子组成的，分子有多大呢？ (1)分子的体积和质量非常小． 如果把分子看作球形的，一般分子的直径只有几个埃(1=10-10m)，氧分子大约为3埃，质量约为5.3×10-23克。 (2)宏观物体中分子数非常多。 例：如果把1克蔗糖（含1.8×1021个分子）放入洪泽湖中（正常蓄水31.3亿m3），均匀之后，取1cm3的湖水，其中仍有蔗糖分子56.5万多个，这糖水还甜吗？ (3)分子之间有空隙． 实验一：酒精和水的混合． 取一根玻璃管中放一半水，再放一半加颜色的酒精，用手堵住管口，来回倒置几次， 总体积的高度下降1厘米多。 分析：由于分子间有空隙，在酒精与水混合的过程中，有些酒分子进入了水分子的空隙中， 有些水分子也进入酒精分子的空隙中，这一实验证明了水分子、酒精分子之间有空隙． 2、分子的运动 若上面的实验不把玻璃管来回倒置，而是静放一段时间后，有色的酒精分子会运动到水中，——液体的扩散 实验二：在冷、热两杯水中放一滴蓝墨水， 现象1：过一会儿水就变蓝了．——说明液体分子在运动。 现象2：在热水变式比冷水快——说明液体分子的运动与温度有关，温度越高，分子无规则运动越快。 实验三： 二氧化氮气体的扩散。（二氧化氮红棕色气体，密度大于空气） 装置如图：过一会儿，在上面的瓶中有明显的棕色． 问：这说明了什么？ 这两种气体的混合，不是重力等外来的作用，而是分子本身无规则运动的结果． 扩散：两种不同物质在接触时，彼此进入对方的现象． 水变色——液体扩散、气体的混合叫做气体扩散，固体之间也有扩散现象 扩散现象表明，一切物体里的分子都在不停地做无规则运动，分子之间存在空隙。 3、分子间的作用 (1)分子间有引力． 分子既然在不停地无规则运动着，为什么没有人看见固体分散成一个个分子呢？原来分子间有很大的引力，要想分开固体，必需克服分子间的引力才行． (2)分子间有斥力． 若要压缩固体，减小分子间的空隙，是十分困难的，如压缩粉笔，比分开要困难得多．这是因为，若分子距离很近时，分子间斥力就显示出来，要使分子靠得更近，必须克服分子间的斥力才行． (3)分子间的引力和斥力是同时存在的． 何时表现为引力，何时又表现为斥力呢？ 说明：r 0平衡距离，大约为10-10 m ①分子间的距离d=r 0；引力与斥力相等且相互抵消，对外不显力； ②分子间的距离d ＞r 0时，引力大于斥力，表现为引力； ③分子间的距离d ＜r 0时，引力小于斥力，表现为斥力． ④当d ＞10倍分子直径时，分子间作用力变得十分微弱，可以认为没有作用力了． 备注：分子间距离增大时，引力和斥力都减小，且斥力减小得更快； 分子间距离减小时，引力和斥力都增大，且斥力增大得最快。 经典例题 【例1】两滴水银靠近时，能自动结合成一滴较大的水银，这一事实说明分子间存在着 。将盐放入水中， 能使水变咸，这是 现象，这一现象表明 。 【例2】固体和液体很难被压缩，是由于 。 分子运动论 的内容 物质由大量的分子组成 分子大小，肉眼看不见 分子数目多 分子在不停地做无规则运动 扩散现象 分子间存在引力和斥力 很难分开——表现引力 很难压缩——表现斥力 1.温度和温标 学习目标：1．[物理观念]知道状态参量、平衡态、热平衡、温度、热力学温度的概念及热平衡定律。 2.[科学思维]理解平衡态及热平衡定律，掌握摄氏温标与热力学温度的关系，能进行相关的计算，培养学生分析、解决问题的能力。 3.[科学探究]会使用常见的温度计，在使用过程中学会与他人合作交流，提高动脑、动手能力。 4.[科学态度与责任]学会使用温度计时，应客观记录数据，坚持实事求是的科学态度，增强学习物理的热情。 阅读本节教材，回答第19页“问题”并梳理必要的知识点。教材P19“问题”提示：经过一段时间后，容器内的气体会达到压强处处相等，温度处处相同。 一、状态参量与平衡态 1．热力学系统：由大量分子组成的系统。 2．外界：系统之外与系统发生相互作用的其他物体。 3．状态参量：为确定系统的状态所需要的一些量，如：体积、压强、温度等。 4．平衡态：无外界影响，状态参量稳定的状态。 说明：平衡态是状态参量，不是过程量，处于平衡态的系统，状态参量在较长时间内不发生变化。 二、热平衡与温度 1．热平衡：如果两个系统相互接触而传热，这两个系统的状态参量将会互相影响而分别改变。经过一段时间，各自的状态参量不再变化了，即这两个系统达到了热平衡。 2．热平衡定律：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。 3．温度：处于热平衡的系统之间有一“共同热学性质”，即温度。这就是温 度计能够用来测量温度的基本原理。 三、温度计与温标 1．温度计 名称原理 水银温度计根据水银的热膨胀的性质来测量温度 金属电阻温度计根据金属铂的电阻随温度的变化来测量温度气体温度计根据气体压强随温度的变化来测量温度 热电偶温度计根据不同导体因温差产生电动势的大小来测量温度定量描述温度的方法。 (1)摄氏温标：一种常用的表示温度的方法，规定标准大气压下冰的熔点为0 ℃，水的沸点为100 ℃。在0 ℃刻度与100 ℃刻度之间均匀分成100等份，每一份算作1 ℃。 (2)热力学温标：现代科学中常用的表示温度的方法，热力学温度。 (3)摄氏温度与热力学温度： 摄氏温度摄氏温标表示的温度，用符号t表示，单位是摄氏度，符号为℃热力学温标表示的温度，用符号T表示，单位是开尔文，符号为热力学温度 K 换算关系T＝t＋273.15 K 1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)当系统处于平衡态时，系统的温度、压强、体积等都不随时间变化。(√) (2)平衡态是一种理想情况。(√) (3)温度是决定两个系统是否达到热平衡状态的唯一物理量。(√) (4)处于热平衡状态的系统内的分子仍在不停地做无规则运动，热平衡是一种动态平衡。(√) 2．(多选)下列物体中处于非平衡态的是() A．冰水混合物处在1 ℃的环境中 B．将一铝块放入沸水中加热较长的时间 C．冬天刚打开空调的教室内的气体 5 内能 别内能与机械能。 2011年11月1日5时58分，神舟八号飞船在酒泉卫星发射中心发射升空，11月3日又与天宫一号成功对接，这一喜讯激励了国人，震撼了世界。如图所示是火箭发射离地的过程，火箭加速上升的过程中，速度逐渐增大，高度逐渐升高。有的同学说，由于火箭速度增大，所以组成火箭的每个分子动能也在增大；火箭升高具有较大的势能，因此分子也具有较大的势能。这种说法对吗？ 提示：不对。因为分子动能与分子势能跟火箭的机械运动情况无关。 一、分子动能 1．定义：做________的分子所具有的动能叫分子动能。 2．分子的平均动能 (1)定义：物体内所有分子的动能的________叫做分子的平均动能。 (2)决定因素：______是物体分子热运动平均动能的标志。 思考1：同一温度下，不同物质(如：空气、水、铁块、木头等)平均动能都相同吗？平均速率呢？ 二、分子势能 1．定义：由于分子间存在着______力，因此分子组成的系统也存在着由分子间的__________决定的势能，这种势能叫做分子势能。 2．决定因素 (1)微观上：分子势能的大小由分子间__________决定。 (2)宏观上：分子势能的大小与物体的______有关。 3．变化规律 (1)当分子间距离r＞r0时，分子间的作用力表现为引力，分子间距离增大时，分子力做____功，因此分子势能随分子间距离的增大而______。 (2)当分子间距离r＜r0时，分子间的作用力表现为斥力，分子间距离减小时，分子力做____功，因此分子势能随分子间距离的减小而______。 思考2：当物体的体积增大时，分子势能一定增大吗？ 三、内能 1．定义：物体中所有分子的热运动______与__________的总和，叫做物体的内能。 教科版九年级物理《1.1分子动理论》教学设计 【教学内容】第一节分子动理论 【教学目标】 知识与能力目标： 1.知道分子运动论的内容。 2.知道扩散现象。 3.知道分子间的相互作用力。 过程与方法目标： 运用类比的方法学习新知识。 情感态度与价值观目标： 通过从宏观与微观的角度认识物体，培养学生的科学精神。 【教学重点、难点】 重点：分子动理论观点的建立 难点：分子间引力与斥力的认识，扩散现象的理解与解释 【教学方法】实验法、讲解法 【教学过程】 一．创设情境，导入新课 我们生活在物质世界，周围有空气、石头、水等，它们是由什么组成的呢？二．新知识学习 1．分子的认识 （1）物质由分子组成。在显微镜下，可以观察到物质表面的分子。 （2）分子是化学性质不变的最小粒子。阿伏伽德罗提出分子的概念，认为分子是保持物质化学性质的最小微粒。 2．分子运动 （1）扩散现象：不同物质在互相接触时，彼此进入对方的现象叫做扩散。观察液体扩散现象：墨水滴入清水中。举例说明扩散现象：闻到香味、放煤的墙角变黑、腌（炒）菜变咸、糖放进水中水变甜等。 （2）一切物体的分子都在不停地做无规则运动。 （3）分子间存在间隙。观察20ml水和20ml酒精混合后，其总体积略小于40ml。（4）如何判断是否扩散：可以这样认为：发生扩散后的两种物质不会自动分开，也没有发生化学反应。如果会自动分开或发生了化学反应的则不是扩散。如水变 浊了、扫地时尘土飞扬、铁生锈了等。 3．分子间的作用力。 （1）分子间存在相互的作用的引力和斥力。分子间距离变小时，表现为斥力；分子间距离变大时，表现为引力；若分子间距离非常大，分子间的作用力可以忽略 用弹簧连着两个乒乓球模拟分子间的相互作用力。 （2）分子间的相互作用和运动状态决定物质的状态 固体中的分子类似教室上课的同学；液体中的分子类似教室下课的同学；气体中的分子类似放学的同学。 三、课堂练习 （一）分子动理论 1、关于分子动理论的描述，下列说法中错误的是（） A．物体是由分子构成的。 B．物体里含有的分子数通常是很多的。C．温度越高，分子运动越快，0O C时分子运动停止了。 D．分子间引力和斥力是同时存在的。 2、下列现象中不能用分子动理论的观点解释的是( ) A．酒香不怕巷子深。 B．沙尘暴起，尘土满天。 C．金块和铅块紧压在一起，过几年后发现铅中有金，金中有铅。 D．衣橱里的樟脑球会逐渐变小。 3、当今流行的环保驱蚊用品——电热液体蚊香器。蚊香器通电后其内部的发热部件对驱蚊液加热，过一会儿，可见其顶部有“白气”飘出，房间里弥漫着驱蚊液的清香，起到驱蚊和灭蚊的作用，下列说法正确的是( ) A．“白气”是驱蚊液先汽化后液化产生的 B．“白气”是驱蚊液先液化后汽化产生的 C．蚊香器工作时是将内能转化为电能 D．房间里清香四溢说明分子间存在相互作用力 （二）扩散现象 1、人们远远就能闻到臭豆腐的味道，这属于_______ 现象，臭豆腐经烧烤后，温度升高，分子无规则运动。2020高中物理 第七章 分子动理论 课时2 分子的热运动学案 新人教版选修3-3
3-3-7.4温度和温标学案习题
【南方凤凰台】2020届高三物理一轮复习 第11章 第1课时 分子动理论、内能导学案(无答案)
2017-2018学年高中物理第七章分子动理论第3节分子间的作用力教学案新人教版选修3-3
教科版九年级上册物理学案：1.1分子动理论 (1)
九年级物理：分子动理论的初步知识(教学设计)
2019-2020年高中物理 第七章 分子动理论 第4讲 温度和温标学案 新人教版选修3-3
分子动理论教案
新教材人教版高中物理选择性必修第三册学案设计-温度和温标
(新)高中物理第七章分子动理论第5节内能导学案新人教版选修3-31
《分子动理论》教学设计