高中物理第七章 分子动理论人教版选修3-3

教学目标：

1．知识目标

通过例题的讲解，使学生对本章的基本概念和基本规律有进一步地理解，并能熟练应用本章知识分析解决物理问题。

2．能力目标

在熟练掌握基本概念、基本规律的基础上，能够分析和解决一些实际问题。 3．物理方法教育目标

通过复习，培养学生归纳知识和进一步运用知识的能力，学习一定的研究问题的科学方法。 复习重点：

对物理概念的深刻含义、对物理概念的综合性运用 教学方法：

复习提问，讲练结合，学案导学 教具

投影片，学案 教学过程

一、本章知识点概括

〔一〕分子动理论的基本内容

［学生活动］讨论总结分子动理论中学过的知识点。 ［教师］用多媒体逐条画出显示学生总结的内容： 1．物质是由大量分子组成的

〔1〕分子体积很小，它的直径的数量级是10-10 m. 油膜法测分子直径：dV，V是油酸体积，S是水面上形成的单分子油膜的面积。 S〔2〕分子质量很小：一般分子质量的数量级为10-26 kg

〔3〕伏加德罗常数：1 mol的任何物质含有的微粒数相同，这个数的测量值

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N=6.02×1023 mol-1。 2．分子的热运动

〔1〕扩散现象：相互接触的物体的分子互相进入对方的现象，温度越高，扩散越快。 〔2〕布朗运动：在显微镜下看到的悬浮在液体中的花粉颗粒的永不停息的无规那么运动。颗粒越小，运动越明显，温度越高，运动越激烈。

3．分子间的相互作用力

〔1〕分子间同时存在相互作用的引力和斥力，通常所说的分子力为分子间引力和斥力的合力。

〔2〕特点：分子间的引力和斥力都随分子间距离的增大那么减小，随分子间距离的减小而增大，但斥力比引力变化得快。

r=r0时，F引=F斥，F=0

r＜r0时，F引＜F斥，分子力F为斥力 r＞r0时，F引＞F斥，分子力F为引力 r＞10r0时，F引=F斥=0，F=0

［投影］例1 分子间的相互作用力既有斥力f斥，又有引力f引，以下说法正确的选项是〔 〕

A．分子间的距离越小，f引越小，f斥越大 B．分子间的距离越小，f引越大，f斥越大

C．当分子间距离由r0逐渐增大的过程中，分子力先增大后减小 D．当分子间距离由r0逐渐减小的过程中，分子力逐渐增大 ［学生活动］解答本例题

［教师分析］分子之间的相互作用力与分子之间的距离关系如以下图所示： 由图可知分子间距离的变化与分子力的变化的关系为：分子间的f引和f斥均随分子间的距离减小而增大。所以A选项错误。

分子力与分子间距离r的关系，由图所示可知，当分子间距离由r0逐渐增大的过程中分子力是先增大后减小，当分子间距离由r0逐渐减小的过程中，分子力逐渐增大。故此题BCD正

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word 确。

［题后总结］

1、分子间的引力和斥力均随分子间的距离增大而减小，但斥力减小得比引力快。 2、分子力是分子之间的斥力与引力的合力。 〔二〕物体的内能

［学生活动］概括物体的内能的知识点

［教师通过多媒体总结］1、物体的内能是物体里所有分子的动能和势能的总和。 2、温度是物体分子平均动能的标志，物体分子动能的总和等于总分子数乘以分子平均动能。

分子势能与分子之间的距离有关，故整个物体的分子势能跟物体的体积有关。 当r＜r0时，随分子间距离的减小，分子势能增加。 当r＞r0时，随分子间距离的增大，分子势能也增大。 当r=r0时，分子势能最小。

3、物体的内能是由物体的质量〔分子数〕温度、体积及物态所决定，与物体宏观运动的状态无关。

［投影］例2 相同质量的氧气和氢气温度相同，以下说法正确的选项是〔 〕 A．每个氧分子的动能都比氢分子的动能大 B．每个氢分子的速率都比氧分子的速率大 C．两种气体的分子平均动能一定相等 D．两种气体的分子势能一定相等

思路分析 温度是分子平均动能的标志，氧气和氢气的温度相同，其分子的平均动能应相同，但分子的运动速率有的大，有的小，各个分子的动能并不相同，只是所有分子的动能的平均值相同。分子势能与分子间距离有关，即与体积有关，因此，无法比较两种气体的分子势能。

答案 C

［投影］例3 当分子间距离大于10r0〔r0是分子平衡位置间距离〕时，分子力可以认为是零，规定此时分子势能为零。当分子间距离是平衡距离r0时，以下说法中正确的选项是〔 〕

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word A．分子力是零，分子势能也是零B．分子力是零，分子势能不是零 C．分子力不是零，分于势能是零D．分子力不是零，分子势能不是零

思路分析 根据分子力随分子间距的变化关系知，r=r0时，分子力为0。根据分子力做功与分子势能的关系知，选r＞10r0时分子势能为0。r=r0时，分子势能最小，并且小于0。故B正确。

答案：B

［投影］例4 甲、乙两物体由同种物质组成，它们的质量和温度均相同，以下说法正确的选项是 〔 〕

A．甲、乙两物体中每个分子的动能都相同 B．甲、乙两物体分子的平均动能相同 C．甲、乙两物体的内能一定相同

D．甲、乙两物体分子的平均动能有可能不同

思路分析 温度是分子平均动能的标志，故B选项正确，D选项错误；物体的内能与温度、体积及摩尔数有关，所以甲、乙两物体的内能不一定相同。

答案：B

思想方法小结：在热现象中，单个分子的动能是没有意义的。

［投影］例5〔04年，某某〕关于分子的热运动，以下说法中正确的选项是〔 〕 A．当温度升高时，物体内每一个分子热运动的速率一定都增大 B．当温度降低时，物体内每一个分子热运动的速率一定都减小 C．当温度升高时，物体内分子热运动的平均动能必定增大 D．当温度降低时，物体内分子热运动的平均动能也可能增大

解析：温度是分子平均动能的标志，温度越高，分子的平均动能越大，但并不是每个分子热运动的速率都增大，个别分子的速率甚至有可能减小。

答案：C

思想方法小结：物体分子在做热运动时，分子的速率分布符合统计学规律，即分子动能大的和分子动能小的分子个数较少，大部分分子的动能集中在中间的某一段X围内，且研究热现象时，我们分析的应为平均动能。

二、强化训练

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word 1．根据分子动理论，物质分子间距离为r0时分子所受引力与斥力相等，以下关于分子势能的说法正确的选项是 〔 〕

A．当分子距离是r0时，分子具有最大势能，距离变大时分子势能变小 B．当分子距离是r0时，分子具有最小势能，距离减小时分子势能变大 C．分子距离增大，分子势能增大，分子距离越小，分子势能越小 D．分子距离越大，分子势能越小，分子距离越小，分子势能越大 2．以下表达中正确的选项是〔 〕

A．物体的内能与物体的温度有关，与物体的体积无关 B．物体的温度越高，物体中分子无规那么运动越剧烈 C．物体体积改变，内能可能不变

D．物体被压缩时，分子间存在着斥力，不存在引力 3．对以下物体内能说法，正确的有〔 〕 A．0℃的水比0℃的冰的内能大 B．物体运动的速度越大，那么内能越大 C．水分子的内能比冰分子的内能大 D．100g0℃的冰比 100g0℃的水的内能小

4．用r表示两个分子间的距离，EP表示两个分子间的相互作用的势能，当r=r0时两分子间斥力等于引力。设两分子相距很远时，EP=0，那么〔 〕

A．当r>r0时，EP随r的增大而增大 B．当rr0时，EP不随r而改变 D．当r=r0，EP=0

5．对温度的表达，以下说法正确的选项是〔 〕 A．温度是物体内能大小的标志 B．温度是分子势能大小的标志

C．温度是分子热运动平均速率大小的标志

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D．温度是分于热运动平均动能大小的标志 6．以下说法中正确的选项是〔 〕 A．只要温度相同，任何分子的平均速率都相同

B．不管分子间距离是否大于r0〔r0是平衡位置分子距离〕，只要分子力做正功，分子势能就减小，反之分子势能就增加

C．10个分子的动能和分子势能的总和就是这10个分子的内能

D．温度高的物体中的每一个分子的运动速率一定大于温度低的物体中每一个分子的速率 7．以下说法中正确的有〔 〕

A．物体的内能由物体的状态决定，一切物体都具有内能 B．物体的动能为零，那么物体分子平均动能的总和为零 C．物体的机械能为零时，物体的内能也不为零 D．只有分子间的作用力为零时，物体的内能才为零 参考答案

1．B 2．BC 3．D 4．AB 5．D 6．B 7．AC 三、小结

［投影］1、分子运动论的基本内容 ①物质是由大量分子组成的 ②分子永不停息地做无规那么运动 ③分子间存在相互作用的引力和斥力 2、分子运动论的实验基础 ①油膜法可粗略地测分子的大小

②布朗运动和扩散现象证实了分子的无规那么运动，并且分子的无规那么运动与温度有关，所以通常把分子的无规那么运动叫热运动。

③物体可以被拉伸，液体和固体很难被压缩，可以说明分子间存在相互作用的引力和斥力.

3、物体的内能

①物体的内能是物体内所有分子热运动的动能和分子势能的和，物体的内能与物体的质量、体积和温度有关

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word ②改变内能的两种方式

③热传递：它是内能在物体间的转移，不发生能量间的转化 做功：是内能与其他形式的能量间发生转化 作业

复习本章内容。

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