2020_2021学年高中物理第七章分子动理论5内能学案新人教版选修3_3
物理选修3-3学案：第七章3分子间的作用力含解析
3分子间的作用力1．分子间作用力及其变化(1)分子力：由于分子间同时存在引力和斥力，两种力的合力就叫做分子力。
(2)分子间作用力的变化：分子间引力和斥力的大小都跟分子间的距离有关.①当分子之间距离r＝r0时（r0约为10－10m)，分子间的引力和斥力相互平衡，此时分子间的作用力为零。
②当分子之间距离r＜r0时，随着分子之间距离的减小引力和斥力同时增大,但斥力增大得更快一些,故斥力大于引力,此时分子之间的作用力表现为斥力（此时引力仍然存在）.③当分子之间距离r＞r0时，随着分子之间距离的增大引力和斥力同时减小，但斥力减小得更快一些,故引力大于斥力，此时分子之间的作用力表现为引力(此时斥力仍然存在）.④用图象法解析分子力分子间相互作用力同时存在着引力和斥力,有时表现为引力，有时表现为斥力，怎样把分子力的规律清晰地理出个头绪来呢？借助分子力随分子间距离的变化而变化的Fr图象，可以比较直观地反映出它们间的联系。
如图所示,分子斥力或分子引力都随分子间距离的增大而减小,但分子斥力的变化率较大，分子引力的变化率较小。
因此，当距离r＜r0时，分子力表现为斥力；当距离r＞r0时，分子力表现为引力；当距离r＝r0时，分子力为零。
释疑点分子之间的引力和斥力总是同时存在的,且当分子之间距离变化时，引力和斥力同时发生变化，只是斥力变化得更快一些。
【例1】当钢丝被拉伸时，下列说法正确的是（)A．分子间只有引力作用B．分子间的引力和斥力都减小C．分子间的引力比斥力减小得慢D．分子力为零时，引力和斥力同时为零解析：钢丝拉伸,分子间距离增大，分子间的引力、斥力都减小，但引力比斥力减小得慢，分子力表现为引力，所以B、C正确，A、D错误。
答案：BC点技巧分子力图象的应用处理此类问题的关键是熟记分子力与分子间距离的关系曲线。
分子力属定性内容，易记易忘,所以在理解时需要结合分子间的斥力与引力随分子间距离变化的图象。
另外对分子间距离的几个临界数量级要熟悉。
高中物理第7章分子动理论2分子的热运动教案1新人教版选修3
分子的热运动设计思路1.本节课是学生在学完宏观物体的有关知识后，对微观世界的知识进一步探究学习，为后面研究物体内能及其有关知识做好铺垫。
但由于分子的运动无法直接观察，所以本节课主要采用实验演示扩散现象，学生借助显微镜动手观察布朗运动，用电子目镜展示显微镜中的景象，以计算机模拟的方法为辅组织教学。
2．为加深学生对扩散这个常见现象的探究兴趣，设计了学生熟悉的香水扩散、二氧化氮气体和空气的扩散、红墨水在水中扩散以及比较红墨水在冷、热水中扩散快慢的演示实验。
同时为实现物理源于生活，服务于生活，了解和分子热运动有关的现代科技，让学生列举扩散现象在生活中的有关实例，进一步体会分子的运动。
3．本节需要考察的知识与技能内容比较抽象，在学习过程中，主要充分调动学生的学习积极性，以学生分析、讨论为主，在教师引导的基础上，以“提出问题──实验探究──分析归纳──得出结论”为主线的思维过程进行教学，培养学生逻辑思维能力和归纳总结的能力。
4．本节课为了使学生在学习过程中，对于布朗运动及扩散现象有更具体、清晰的了解，在相关部分设计了一些视频展示，帮助学生理解。
教学目标1．知识与技能：（1）观察扩散现象，理解推断扩散现象是由于分子运动造成的；（2）观察布朗运动，能够叙述布朗运动的特点；（3）能够用分子运动理论解释布朗运动成因，推测宏观表现的微观成因，体会大量分子不断撞击微粒的情景，能够解释布朗运动；能够区分布朗运动与分子运动；（4）认识到科学观察要细致，推断要有充分依据。
体会分子运动的“无规则性”。
2．过程与方法：（1）学生自主学习、合作探究和实例分析，教师适当点拨、引导，使学生能真正理解该节内容；（2）培养学生的分析综合能力，理解推理能力，实验能力。
3．情感、态度与价值观：（1）在体会宏观物质的性质由微观结构决定的同时认识客观事物之间的普遍联系；（2）体验自主学习过程，养成仔细观察、勤于思考和合作交流的能力和学习习惯；（3）注重学生人文精神的培养。
【新教材】新人教版 物理 选修3-3 内能 课件
能 力
课
提
堂 互
C．两种气体分子热运动的总动能相等
升
动 ·
D．两种气体分子热运动的平均速率相等
突
破
考
点
菜单
物理·选修3-3
第七章 分子动理论
基
础
落
解析 因为温度是分子平均动能的标志，所以选项
实 ·
A 正确。因为氢气和氧气的分子质量不同，平均动能又
新 知 探 究
相等，所以两种气体分子的平均速率不同，由 Ek＝m2v2
第七章 分子动理论
基
础
落
实
·
新 知
如图7－5－1所示，分别向10 ℃和
探 究
50 ℃的水中滴入一滴红墨水，问：
综
合
(1)哪杯水中红墨水扩散得快？
训
练
(2)哪杯水中分子的平均动能大？
· 能
课 堂
(3) 影 响 分 子 平 均 动 能 的 因 素 是 什 图7－5－1
互 么？
力 提 升
动
· 突
提 示 (1)50 ℃ 的 水 ； (2)50 ℃ 的
练 ·
并不是分子平均速率的标志，所以即使温度相同，分
能 力
课
堂 子平均速率也不一定相同。
提 升
互
动
·
突
破
考
点
菜单
物理·选修3-3
第七章 分子动理论
基
础
落
实
·
新
知 探
1．(多选)当氢气和氧气温度相同时，下列说法正
究 确的是
综 合
训
A．两种气体分子的平均动能相等
练 ·
B．氢气分子的平均速率大于氧气分子的平均速率
5内能-人教版选修3-3教案
5 内能-人教版选修3-3教案一、教学目标知识目标1.掌握物理中的内能的概念和计算公式；2.理解内能的微观本质，知道内能和热的关系；3.了解内能变化的实例，尤其是热机和加热问题。
技能目标1.能够运用内能的概念和计算公式，解决内能变化的问题；2.能够关注内能变化的微观机制和实际应用问题，并准确提出问题。
情感目标1.学会善于观察，发现问题，进而提出解决方案；2.学会尊重他人，并乐于与他人合作，共同解决问题。
二、教学内容物理中的内能。
三、教学重点•内能的概念；•内能的计算；•内能的变化。
四、教学难点•理解内能的微观本质和实际应用问题；•理解内能与热的关系。
五、教学方法•演示法；•课堂讨论法；•自学方法。
六、教学过程1. 导入（5分钟）引导学生思考物质的热现象，引入内能的概念。
- 学生思考问题：在生活中，热现象时常出现，你们是否遇到过这种情况？ - 老师引入问题：热现象的产生和物质的什么性质有关？这种性质能否被度量？怎样度量呢？2. 正确使用内能（10分钟）通过拓展学生的知识面，让学生了解更多的实际应用场景，培养学生对内能的深刻理解，了解如何正确计算内能。
在这个过程中，教师可以引导学生理解内能与热的关系，通过举例证明内能是热的一种体现。
3. 内能的计算（20分钟）运用电荷元素法，将物质的内能分散成每个分子的内能，通过求和等方法，得到这种状态下物质的内能。
老师可以给学生拓展知识，引导学生了解知名物理学家的生平和成就，增强学生对物理学研究的兴趣。
4. 内能变化（20分钟）通过加热问题来展示内能的变化，引导学生关注内能变化的微观机制和实际应用问题。
- 学生思考问题：重物较重，需要多少时间才能加热到相同温度？如何计算？ - 老师引入问题：内能是热的一种体现，通过什么方式使内能增加？5. 实践练习（15分钟）结合课堂练习等形式,让学生熟练掌握内能的概念、计算、变化等问题。
6. 总结（5分钟）总结内能的知识点，加强学生对内能的了解，让学生对本课内容有更深刻的理解。
2019-2020年人教版高中物理选修3-3教学案：第七章 第3节 分子间的作用力含答案
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。
高中物理 7.3分子间的相互作用力课件 新人教选修33
解析：
当分子间距r＞r0时，分子力表现为引力，因此当乙分子从无穷近逐渐向甲集近过程中． 当甲、乙两分子间距大于r0时，分子间作用力对乙做正功； 当分子间距小于r0时，分子力表现为斥力，分子力对乙做负功． 所以，本题正确答案是C．
1 分子间的相互作用力由引力F引 和斥力F斥两部分组成，则（ ） A． F引和F斥是同时存在的 B．F引总是大于F斥，其合力总是表现为引力 C．分子之间的距离越小，F引越小，F斥越大 D．分子之间的距离越小，F引越大，F斥越小
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2．分子间存在间相互作用力的特点
分子间的引力和斥力同时存在． 分子间的引力和斥力只与分子间距离（相对位置）有关，与分子的运动状态无关． 分子间的引力和斥力都随分子间的距离r的增大而减小，且斥力总比引力随r的增大衰减得快．
三、分子力与分子间距离的关系
第七章 分子动理论
三、分子间的相互作用力
一、分子间存在相互作用力
1．分子间存在相互作用的引力（如：压紧的铅块结合在一起，它们不易被拉开）.
3．分子间的引力和斥力同时存在，实际表现出来的分子力是分子引力和斥力的合力（分子力）．
注意：压缩气体也需要力，不说明分子间存在斥力作用，压缩气体时需要的力是用来反抗大量气体分子频繁撞击容器壁（活塞）时对容器壁（活塞）产生的压力．
四、引起分子间相互作用力的原因
人教版选修3-3物理全册教案合集(25页
高中物理人教版选秀3-3教案第七章1、物质是由大量分子组成的一、教学目标1．在物理知识方面的要求：（1）知道一般分子直径和质量的数量级；（2）知道阿伏伽德罗常数的含义，记住这个常数的数值和单位；（3）知道用单分子油膜方法估算分子的直径。
二、重点、难点分析1．使学生理解和学会用单分子油膜法估算分子大小（直径）的方法；2．运用阿伏伽德罗常数估算微观量（分子的体积、直径、分子数等）的方法。
三、教具1．教学挂图或幻灯投影片：水面上单分子油膜的示意图；离子显微镜下看到钨原子分布的图样。
2．演示实验：演示单分子油膜：油酸酒精溶液（1：20O），滴管，直径约20cm圆形水槽，烧杯，画有方格线的透明塑料板。
四、主要教学过程（一）热学内容简介1．热现象：与温度有关的物理现象。
如热胀冷缩、摩擦生热、水结冰、湿衣服晾干等都是热现象。
2．热学的主要内容：热传递、热膨胀、物态变化、固体、液体、气体的性质等。
3．热学的基本理论：由于热现象的本质是大量分子的无规则运动，因此研究热学的基本理论是分子动理论、量守恒规律。
（二）新课教学过程1．分子的大小。
分子是看不见的，怎样能知道分子的大小呢？（1）单分子油膜法是最粗略地说明分子大小的一种方法。
介绍并定性地演示：如果油在水面上尽可能地散开，可认为在水面上形成单分子油膜，可以通过幻灯观察到，并且利用已制好的方格透明胶片盖在水面上，用于测定油膜面积。
如图1所示。
提问：已知一滴油的体积V和水面上油膜面积S，那么这种油分子的直径是多少？在学生回答的基础上，还要指出：如果分子直径为d，油滴体积是V，油膜面积为S，则d=V／S，根据估算得出分子直径的数量级为10-10m。
（2）利用离子显微镜测定分子的直径。
看物理课本上彩色插图，钨针的尖端原子分布的图样：插图的中心部分亮点直接反映钨原子排列情况。
经过计算得出钨原子之间的距离是2×10-10m。
如果设想钨原子是一个挨着一个排列的话，那么钨原子之间的距离L就等于钨原子的直径d，如图2所示。
2024-2025学年高中物理第7章分子动理论2分子的热运动教案新人教版选修3-3
【例题】解释扩散现象，并计算两种不同浓度气体混合后的扩散速率。
【解析】扩散是分子从高浓度区域向低浓度区域的运动，遵循分子动理论。扩散速率可以通过以下公式计算：
v_diff = (D * (c_1 - c_2) / L) / 2
其中，D是扩散系数，c_1和c_2是两种气体的初始浓度，L是两种气体之间的距离。将给定的数据代入公式，可以得到两种不同浓度气体混合后的扩散速率。
1.分子动理论的概念理解和应用能力，通过观察和分析实际案例，让学生深入理解分子热运动的特点和规律。
2.科学思维的能力，通过课堂讨论和小组合作，培养学生的逻辑思维、批判性思维和创新思维。
3.科学探究的能力，通过实验观察和数据分析，培养学生的观察能力、实验能力和数据处理能力。
4.科学态度和价值观的培养，通过学习分子动理论的应用，使学生认识到科学知识在解决实际问题中的重要性，培养学生的科学态度和社会责任感。
2.课中强化技能
教师活动：
-导入新课：通过展示布朗运动的视频，引出分子热运动的概念。
-讲解知识点：详细讲解分子间作用力、分子速度分布等核心概念。
-组织课堂活动：进行小组讨论，分析实际案例中分子热运动的表现。
-解答疑问：针对学生的疑问，进行解答和指导。
学生活动：
-听讲并思考：学生专注听讲，积极思考老师提出的问题。
2.通过动画、模型等教学辅助工具，形象地展示分子间作用力和分子热运动的特点和规律，帮助学生理解和计算。
3.通过分组讨论和课堂互动，激发学生的思考和探究，引导学生将分子动理论应用于实际问题中，培养学生的科学思维和科学探究能力。
4.对于分子动理论的抽象思维，可以通过比喻、类比等方法，帮助学生建立直观的理解，引导学生从感性认识上升到理性认识。
人教版高中课本目录(理科)
高中语文目录必修一阅读鉴赏第一单元1.*沁园春·长沙..........毛泽东32.诗两首雨巷.....................戴望舒6再别康桥..............徐志摩83.大堰河——我的保姆.........艾青10第二单元4.烛之武退秦师..............《左传》165.荆轲刺秦王..................《战国策》186.*鸿门宴.....................司马迁22第三单元7.记念刘和珍君.................鲁迅278.小狗包弟.................巴金329.*记梁任公先生的一次演讲......梁实秋第四单元10.短新闻两篇别了，“不列颠尼亚”.............周婷杨兴39奥斯维辛没有什么新闻........罗森塔尔11.包身工...............夏衍44 12.*飞向太空的航程......贾永曹智白瑞雪52必修二阅读鉴赏第一单元1.荷塘月色.............朱自清2.故都的秋.............郁达夫3.*囚绿记..............陆蠡第二单元4.《诗经》两首氓采薇5.离骚..............屈原6.*《孔雀东南飞》（并序）涉江采芙蓉《古诗十九首》短歌行..............曹操归园田居（其一）..........陶渊明第三单元8.兰亭集序........王羲之9.赤壁赋...............苏轼10.*游褒禅山记............王安石第四单元11.就任北京大学校长之演说........蔡元培12.我有一个梦想......马丁·路德·金13.*在马克思墓前的讲话.....恩格斯必修三阅读鉴赏第一单元1.林黛玉进贾府.........曹雪芹2.祝福................鲁迅3. *老人与海................海明威第二单元4.蜀道难............李白5.杜甫诗三首秋兴八首（其一）咏怀古迹（其三）登高6.琵琶行（并序）..............白居易7.*李商隐诗两首锦瑟马嵬（其二）8.寡人之于国也............《孟子》9.劝学..............《荀子》10.*过秦论.........贾谊11.*师说...............韩愈第四单元12.动物游戏之谜...........周立明13.宇宙的边疆..........卡尔·萨根14.*一名物理学家的教育历程.......加来道雄必修四阅读鉴赏第一单元1.窦娥冤............关汉卿2.雷雨..........曹禹3.*哈姆莱特........莎士比亚第二单元4.柳永词两首望海潮（东南形胜）雨霖铃（寒蝉凄切）5.苏轼词两首念奴娇·赤壁怀古定风波（莫听穿林打叶声）6.辛弃疾词两首水龙吟·登建康赏心亭永遇乐·京口北固亭怀古7.*李清照词两首醉花阴（薄雾浓云愁永昼）声声慢（寻寻觅觅）8.拿来主义............鲁迅9.父母与孩子之间的爱.........弗罗姆10.*短文三篇热爱生命............蒙田人是一根能思想的苇草..........帕斯卡尔信条..............富尔格姆第四单元11.廉颇蔺相如列传...........司马迁12.苏武传..............班固13.*张衡传.........范晔必修五阅读鉴赏第一单元1.林教头风雪山神庙..........施耐庵2.装在套子里的人.........契诃夫3.*边城..........沈从文第二单元4．归去来兮辞(并序)........陶渊明5.滕王阁序........王勃6.*逍遥游....庄周7.*陈情表..........李密第三单元8.咬文嚼字...........朱光潜9.*说“木叶”......林庚10.*谈中国诗.....钱钟书第四单元11.中国建筑的特征........梁思成12.作为生物的社会.........刘易斯·托马斯13.*宇宙的未来...高中数学课本数学必修11. 集合（1）集合的含义与表示（2）集合间的基本关系（3）集合的基本运算2. 函数概念与基本初等函数（1）函数（2）指数函数（3）对数函数（4）幂函数（5）函数与方程（6）函数模型及其应用（7）实习作业数学必修21. 立体几何初步（1）空间几何体（2）点、线、面之间的位置关系2. 平面解析几何初步（1）直线与方程（2）圆与方程（3）在平面解析几何初步的学习过程中，体会用代数方法处理几何问题的思想。
【人教版】2020高中物理 第7章 分子动理论 第5节 内能课堂作业 新人教版选修3-3
第七章第五节内能基础夯实一、选择题(1～2题为单选题，3～6题为多选题)1．(江苏苏州高新区一中2017～2018学年高二下学期期中)关于分子势能，下列说法中正确的是( D )A．物体体积增大，分子势能一定增大B．气体分子的距离增大，分子间的势能减小C．分子间表现为引力时，距离越小，分子势能越大D．分子间表现为斥力时，距离越小，分子势能越大解析：物体的体积增大，分子的平均距离增加；如果分子力是斥力，则分子力做正功，分子势能减小，故A错误；气体分子间的距离较大，分子间表现为引力，则气体分子间的距离增大时，分子力做负功，分子势能增大，故B错误；分子间表现为引力时，距离减小时，分子力做正功，分子势能减小，故C错误；分子力表现斥力时，距离减小时，分子力做负功，分子势能增大，故D正确。
2．(山东潍坊市2016年高二下学期期中)下列说法正确的是( A )A．温度越高，物体分子的平均动能越大B．温度升高，物体内的每一个分子的热运动速率都增大C．当氢气和氧气的温度相同时，它们分子的平均速率相同D．随着低温技术的发展，可以使温度逐渐降低，并最终达到绝对零度解析：温度是分子平均动能的标志，温度升高，分子的平均动能增加，但是其中个别分子的动能有可能减小，A对、B错，温度相同，分子的平均动能相等，但氢气和氧气的分子质量不同，它们的分子平均速率不同，C错；绝对零度不可能达到，D错。
3．下列说法中正确的是( CD )A．在10℃时，一个氧气分子的分子动能为E k，当温度升高到20℃时，这个分子的分子动能为E k′，则E k′<E k B．在10℃时，每个氧气分子的温度都是10℃C．在10℃时，氧气分子平均速率为v1，氢气分子平均速率为v2，则v1<v2D．在任何温度下，各种气体分子的平均速度都为零解析：单个分子的动能、速率是随时变化的，因而是没有意义的，温度是大量分子做热运动时分子平均动能的标志，对单个分子也是没有意义的。
人教版高中物理选修3-3第七章第1节
高中物理学习材料（灿若寒星**整理制作）第七章分子动理论第1节物体是由大量分子组成的1．把一滴油酸酒精溶液滴在水面上，在水面上形成油酸薄膜，我们认为薄膜是由________油酸分子组成的，并把油酸分子简化成________．油膜的________认为是油膜分子的直径d，测出油膜的面积S和体积V，则分子直径d＝________.2．除了一些有机物质的大分子外，多数分子大小的数量级为________m，分子质量的数量级一般为________ kg.3．1 mol 的任何物质都含有________粒子数，这个数量用________________来表示，它的数值通常取N A＝________________________，粗略计算可取N A＝________________，它是联系宏观量与微观量的桥梁，它把摩尔质量、摩尔体积这些宏观物理量与____________、____________等微观物理量联系起来．4．关于分子，下列说法中正确的是()A．分子是球形的，就像我们平时的乒乓球有弹性，只不过分子非常非常小B．所有分子的直径都相同C．不同分子的直径一般不同，但数量级基本一致D．测定分子大小的方法只有油膜法一种方法5．下列说法中正确的是()A．物体是由大量分子组成的B．无论是无机物质的小分子，还是有机物质的大分子，其分子大小的数量级都是10－10 m C．本节中所说的“分子”，只包含了化学中的分子，不包括原子和离子D．分子的质量是很小的，其数量级为10－10 kg6．纳米材料具有广泛的应用前景，在材料科学中纳米技术的应用使材料科学日新月异，在1 nm 的长度上可以排列的分子(其直径约为10－10 m)个数最接近于()A．1个B．10个C．100个D．1 000个【概念规律练】知识点一油膜法测分子直径1．在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，下列哪些假设是实验的前提()A．该油膜是单分子油膜B．可以认为油膜的厚度就是油酸分子的直径C．油酸分子是球形D．在油膜中油酸分子是紧密排列的，分子间无间隙2．在做“用油膜法估测分子大小”的实验中，所用酒精油酸溶液的浓度为每104 mL溶液中有纯油酸6 mL.用注射器测得1 mL上述溶液75滴．把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里，待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用笔在玻璃板上描出油酸的轮廓，再把玻璃板放在坐标纸上，形状和尺寸如图1所示，坐标中正方形方格的边长为1 cm，试求：图1(1)油膜的面积是多少平方厘米；(2)每滴酒精油酸溶液中含有纯油酸的体积；(3)按以上实验数据估测出油酸分子的直径．知识点二分子的大小3．已知在标准状况下，1 mol 氢气的体积为22.4 L，氢气分子直径的数量级为() A．10－9 m B．10－10 mC．10－11 m D．10－8 m4．已经发现的纳米材料具有很多优越性能，有着广阔的应用前景．边长为1 nm的立方体可容纳液态氢分子(其直径约为10－10 m)的个数最接近于()A．102个B．103个C．106个D．109个知识点三阿伏加德罗常数5．若以M表示水的摩尔质量，V mol表示在标准状态下水蒸气的摩尔体积，ρ为在标准状态下水蒸气的密度，N A为阿伏加德罗常数，m、Δ分别表示每个水分子的质量和体积，下面是四个关系式()①N A＝V molρm②ρ＝MN AΔ③m＝MN A④Δ＝V molN AA．①和②都是正确的B．①和③都是正确的C．③和④都是正确的D．①和④都是正确的6．某种物质的摩尔质量为M(kg/mol)，密度为ρ(kg/m3)，若用N A表示阿伏加德罗常数，则：(1)每个分子的质量是________kg；(2)1 m3的这种物质中包含的分子数目是________；(3)1 mol的这种物质的体积是________m3；(4)平均每个分子所占据的空间是________m3.【方法技巧练】求解微观量的建模技巧7．已知水的密度ρ＝1.0×103 kg/m3，水的摩尔质量M mol＝1.8×10－2 kg/mol，求：(1)1 cm3水中有多少个分子；(2)估算一个水分子的直径多大．8．已知氧气分子的质量m＝5.3×10－26 kg，标准状况下氧气的密度ρ＝1.43 kg/m3，阿伏加德罗常数N A＝6.02×1023 mol－1，求：(1)氧气的摩尔质量；(2)标准状况下氧气分子间的平均距离；(3)标准状况下1 cm3的氧气中含有的氧分子数．(结果保留两位有效数字)1．关于分子的质量，下列说法中正确的是()A ．质量相同的任何物质，其分子的质量一定相同B ．摩尔数相同的物质，分子的质量一定相同C ．分子的质量之比一定等于它们的摩尔质量之比D ．密度大的物质，分子的质量一定大2．关于物体中的分子数目，下列说法中正确的是( ) A ．质量相等的物体含有相同的分子数 B ．体积相同的物体含有相同的分子数 C ．物质的量相同的物体含有相同的分子数 D ．密度相同的气体含有相同的分子数3．下列数值等于阿伏加德罗常数的是( ) A ．1 m 3的任何物质所含的分子数 B ．1 kg 的任何物质所含的分子数C ．标准状态下1 mol 气体所含的分子数D ．任何状态下1 mol 任何物质所含的分子数4．在“用油膜法估测分子的大小”实验中，需直接测量的物理量有( ) A ．一滴油滴的体积 B ．油膜的面积 C ．油膜的厚度D ．酒精油酸溶液的体积及油滴总滴数5．某气体的摩尔质量为M ，摩尔体积为V ，密度为ρ，每个分子的质量和体积分别为m 和V 0，则阿伏加德罗常数N A 可表示为( )A ．N A ＝V V 0B ．N A ＝ρVmC ．N A ＝M mD ．N A ＝MρV 06．某物质的密度为ρ，摩尔质量为μ，阿伏加德罗常数为N A ，则单位体积中所含分子个数为( )A ．N A /ρB ．N A /μC ．μN A /ρD ．ρN A /μ 7．已知水银的摩尔质量为M ，密度为ρ，阿伏加德罗常数为N A ，则水银分子的直径是( )A ．(6M πρN A )13B ．(3M 4πρN A )13C.6M πρN AD.M ρN A8．从下列哪一组数据可以算出阿伏加德罗常数( ) A ．水的密度和水的摩尔质量 B ．水的摩尔质量和水分子的体积 C ．水分子的体积和水分子的质量 D ．水分子的质量和水的摩尔质量题号1 2 3 4 5 6 7 8 答案9.(1)某同学在用油膜法估测分子直径的实验中，计算结果明显偏大，可能是由于________．(填选项前字母) A ．油酸未完全散开B ．油酸中含有大量的酒精C ．计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格D ．求每滴体积时，1 mL 的溶液的滴数多记了10滴(2)在做“用油膜法估测分子大小”的实验时，油酸酒精溶液的浓度为每1 000 mL 溶液中有纯油酸0.1 mL ，用注射器测得1 mL 上述溶液有200滴，把一滴该溶液滴入盛水的表面撒有痱子粉的浅盘里，待水面稳定后，测得油酸膜的近似轮廓如图2所示，图中正方形小方格的边长为1 cm ，则每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是________ mL ，油酸膜的面积是________ cm2.根据上述数据，估测出油酸分子的直径是________m.图210．钻石是首饰和高强度的钻头、刻刀等工具中的主要材料，设钻石的密度为ρ(单位为kg/m3)，摩尔质量为M(单位为g/mol)，阿伏加德罗常数为N A，请写出a克拉钻石所含有的分子数和每个钻石分子直径的表达式．(1克拉＝0.2克)11．1 cm3的水中和标准状况下1 cm3的水蒸气中各有多少个分子？在上述两种状态下，相邻两个水分子之间的间距各是多少？12．在我国的“嫦娥奔月”工程中，科学家计算出地球到月球的平均距离L＝3.844×105 km.已知铁的摩尔质量μ＝5.6×10－2 kg/mol，密度ρ＝7.9×103 kg/m3.若把铁的分子一个紧挨一个地单列排起来，筑成从地球通往月球的“分子大道”，试问：(N A＝6×1023 mol－1)(1)这条大道共需多少个铁分子？ (2)这些分子的质量为多少？第七章 分子动理论第1节 物体是由大量分子组成的课前预习练1．单层 球形 厚度V S2．10－10 10－263．相同的 阿伏加德罗常数 6.02×1023 mol －1 6.0×1023 mol －1 分子质量 分子大小 4．C [分子的形状非常复杂，为了研究和学习方便，把分子简化为球形，实际上不是真正的球形，故A 项错误；所有分子的直径一般不同，但数量级基本一致，为10－10 m ，故B 错，C 对；油膜法只是测定分子大小的一种方法，还有其他方法，如扫描隧道显微镜观察法等，故D 项错误．]5．A [物体是由大量分子组成的，故A 项正确．一些有机物质的大分子大小的数量级超过10－10 m 故B 项错误．本节中把化学中的分子、原子、离子统称为分子，故C 项错误．分子质量的数量级一般为10－26 kg ，故D 项错误．]6．B [纳米是长度的单位，1 nm ＝10－9m ，即1 nm ＝10×10－10 m ，所以排列的个数接近于10个，B 项正确．] 课堂探究练1．ABD [在忽略分子间隙的情况下，油膜为单分子油膜时，油膜的厚度为分子的大小，即使分子不是球形，这一关系仍然存在，因此C 不是实验假设的前提，A 、B 、D 正确．] 方法总结 油膜法估测分子大小的原理：假设组成油酸的分子都是球形的，而且同种物质的分子都是一个个大小相同的小球，油酸在水面上形成的油膜是油酸分子紧密且单层排列的．只要测出油膜的面积S 和这个油膜的体积V ，就可以估算出油膜的厚度(油酸分子的直径)d ，即d ＝VS.2．(1)116 cm 2(2)8×10－6 mL(3)6.9×10－10 m解析 (1)由图形状，其中正方形方格97个，用补偿法近似处理，可补19个整小方格．实际占小方格97＋19＝116，那么油膜面积S ＝116×1 cm 2＝116 cm 2.(2)由1 mL 溶液中有75滴，1滴溶液的体积为175 mL ，又每104 mL 溶液中有纯油酸6 mL ，175 mL 溶液中含纯油酸的体积为V ＝6×175104 mL ＝8×10－6mL (3)油酸分子直径d ＝V S ＝8×10－6116cm ＝6.9×10－10 m方法总结 要明确油膜法估测分子大小的原理，本题的关键是计算出油膜的面积和换算出每滴酒精油酸溶液中含有的纯油酸的体积，解此类题的另一个关键是会利用数格子的方法求解油膜的面积．解决本题时常见错误是将纯油酸的体积换算错误，避免错误的方法是认真审题，弄清溶质溶剂的关系．3．B [分子直径的数量级为10－10 m ，故B 项正确．]方法总结 (1)容易直接套用求解固体或液体分子直径的理想模型，而错选A.(2)气体分子间距很大(d ≈10r )，不能忽略分子间隙．4．B [1 nm ＝10－9m ，则边长为1 nm 的立方体的体积为V ＝(10－9)3m 3＝10－27m 3.估算时，可将液态氢分子看作边长为10－10 m 的小立方体，则每个氢分子的体积V 0＝(10－10)3m 3＝10－30m 3，所以可容纳的液态氢分子个数N ＝V V 0＝103个．]方法总结 可认为液态氢分子紧挨着，空隙可忽略．建立立方体模型比建立球形模型运算更简捷．5．B [对于气体，宏观量M 、V mol 、ρ之间的关系式仍适用，有M ＝ρV mol .根据宏观量与微观量之间的关系式可得m ＝M N A ，所以③式正确．N A ＝M m ＝V mol ρm，所以①式正确．而对于气体分子来说，由于其两邻近分子间距离太大，Δ＝V molN A求出的是相邻两分子间的平均距离，而不是单个气体分子的体积(其体积远小于该值)，所以④式不正确．而②式是将④式代入①式得出的，也是不正确的．故B 选项正确．]方法总结 阿伏加德罗常数一手牵着宏观量，一手携着微观量．应用它，在已知一个宏观量的情况下，可以求出微观量；反之，已知一个微观量，也可以求出宏观量；当然已知一个微观量，再加上一个宏观量，也是可以求出阿伏加德罗常数的．阿伏加德罗常数既联系着质量端，也联系着体积端，质量端的应用没什么问题，体积端的应用要注意针对气体时，微观体积量应该是气体分子占据的平均空间，绝不是单个气体分子的体积，它们的差距是相当大的，在10倍左右．6．(1)M N A (2)ρN A M (3)M ρ (4)M ρN A解析 (1)每个分子的质量等于摩尔质量与阿伏加德罗常数的比值，即m 0＝MN A(2)1 m 3的这种物质中含有的分子的物质的量为n ＝1M ρ＝ρM故1 m 3的这种物质中包含的分子数目为nN A ＝ρN AM(3)1 mol 的这种物质的体积是摩尔体积，即V mol ＝Mρ(4)平均每个分子所占据的空间是摩尔体积与阿伏加德罗常数的比值，即V 0＝V mol N A ＝MρN A7．(1)3.3×1022个 (2)3.9×10－10 m 或3.1×10－10 m解析 水的摩尔体积为V mol ＝M mol ρ＝1.8×10－21.0×103 m 3/mol ＝1.8×10－5m 3/mol. (1)1 cm 3水中水分子的数目为n ＝V V mol N A ＝10－6×6.02×10231.8×10－5个≈ 3.3×1022个． (2)建立水分子的球形模型，有16πd 3＝V molN A.水分子的直径为d ＝36V mol N A ·π＝36×1.8×10－56.02×1023×3.14m ≈3.9×10－10m. 再如建立水分子的立方体模型，有d 3＝V molN A.水分子的直径为d ＝3V mol N A ＝3 1.8×10－56.0×1023 m ≈3.1×10－10m. 方法总结 对于固体、液体在微观量的计算中，特别是计算分子直径时，把固体、液体分子看成球形或一个小立方体．当把固体、液体分子看成球形时，分子直径d ＝36V 0π＝36V molπN A ；当把固体、液体分子看成立方体时，d ＝3V 0＝3V molN A，其中V 0为每个分子的体积，V mol 为摩尔体积．8．(1)3.2×10－2 kg/mol (2)3.3×10－9 m (3)2.7×1019个解析 (1)氧气的摩尔质量为M ＝N A ·m ＝6.02×1023×5.3×10－26 kg /mol ＝3.2×10－2 kg/mol.(2)标准状况下氧气的摩尔体积V ＝M ρ，所以每个氧分子所占空间V 0＝V N A ＝MρN A ，而每个氧分子占有的体积可以看成是棱长为a 的立方体，即V 0＝a 3，则a 3＝MρN A ，a ＝3M ρN A＝33.2×10－21.43×6.02×1023 m ＝3.3×10－9m. (3)1 cm 3氧气的质量m ′＝ρV ′＝1.43×1×10－6 kg ＝1.43×10－6 kg则1 cm 3氧气中含有的氧分子个数n ＝m ′m ＝1.43×10－65.3×10－26个＝2.7×1019个 方法总结 气体分子不是一个一个紧密排列的，它们分子间的距离很大，所以气体分子的大小不等于分子所占有的平均空间，此时每个分子占有的空间一般视为棱长为a 的立方体，其大小可表示为a ＝3V mol N A，其中V mol 为标准状况下的摩尔体积．a 也可理解为气体分子间的平均距离． 课后巩固练 1．C 2.C3．CD [1 mol 任何物质所含的分子数均为6.02×1023个，这一数值称为阿伏加德罗常数，因此，A 、B 错误，C 、D 正确．] 4．BD5．BC [气体分子间距离很大，气体的体积并不等于每个分子的体积之和，A 错，气体的质量等于每个分子质量之和，C 对．由于M ＝ρV ，B 对．气体的密度是对大量气体分子而言的，一个分子质量m ≠ρV 0，D 错．]6．D [已知物质的摩尔质量为μ，密度为ρ，则物质的摩尔体积为μρ，则单位体积中所含分子的个数为1μρ·N A ＝ρN Aμ，故本题选D.]7．A [水银的摩尔体积为V ＝M ρ，水银分子的体积V ′＝V N A ＝MρN A；把分子看成球形，据V ′＝16πD 3得水银分子直径D ＝(6M πρN A )13，A 对．] 8．D [A 项：无论是水的体积、水的物质的量还是水的质量，都不能将ρ、M A 与N A 联系起来，故无法求出N A .同理可判断B 、C 两项均不能求出N A .D 项：取n 摩尔水为研究对象，则其质量m ＝nM A ，水的分子总数N ＝m m 0＝nM A m 0，故N A ＝Nn＝M Am 0，其中m 0为水分子的质量．] 9．(1)AC (2)5×10－7 40 1.25×10－10解析 (1)油酸分子直径d ＝VS.计算结果明显偏大，可能是V 取大了或S 取小了，油酸未完全散开，所测S 偏小，d 偏大，A 正确；油酸中含有大量的酒精，不影响结果，B 错；若计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格，使S 变小，d 变大，C 正确；若求每滴体积时，1 mL 的溶液的滴数多记了10滴，使V 变小，d 变小，D 不正确．(2)每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为V ＝0.11000×1200mL ＝5×10－7 mL油膜的面积S ＝40×1 cm 2＝40 cm 2，分子直径d ＝5×10－7×10－640×10－4m ＝1.25×10－10 m. 10.0.2aM N A 36M ×10－3N A ρπ解析 a 克拉钻石的摩尔数为0.2a /M ，所含分子数为n ＝0.2aM N A.钻石的摩尔体积为V ＝M ×10－3ρ(单位为m 3/mol)，每个钻石分子的体积为V 0＝V N A ＝M ×10－3N A ρ.设钻石分子直径为d ，则V 0＝43π(d 2)3，d ＝ 36M ×10－3N A ρπ(单位为m)．11．3.3×1022个 2.7×1019个 3.9×10－10 m 3.3×10－9 m解析 1 cm 3水中的水分子个数为：n ＝m M ·N A ＝ρV M N A ＝1×1×6.02×102318＝3.3×1022个．设相邻两个水分子间距为d ，视水分子为球形，则有V 0＝V n ＝16πd 3，所以d ＝36V πn＝36×1×10－63.14×3.3×1022 m ＝3.9×10－10m ．1摩尔的任何气体在标准状况下，占有的体积均为22.4 L ，则1 cm 3水蒸气内所含有的分子数为n ′＝V ′V m ·N A ＝1×10－322.4×6.02×1023个＝2.7×1019个．设水蒸气分子所占据的空间为正方体，分子间距为d ′，则有V 0′＝V ′n ′＝d ′3，所以d ′＝31×10－62.7×1019 m ＝3.3×10－9m. 12．(1)1.281×1018个 (2)1.19×10－7 kg解析 (1)每个铁分子可以视为直径为d 的小球，则分子体积V 0＝16πd 3，铁的摩尔体积V ＝μρ，则N A V 0＝V ＝μρ，所以V 0＝μρN A ＝16πd 3d ＝ 36μπρN A ＝ 36×5.6×10－23.14×7.9×103×6×1023 m ＝3×10－10m. 这条大道需要的分子个数n ＝L d ＝3.844×105×1033×10－10个＝1.281×1018个． (2)每个铁分子的质量m ＝μN A ＝5.6×10－26×1023 kg ＝9.3×10－26kg 这些分子的总质量M ＝nm ＝1.281×1018×9.3×10－26 kg ＝1.19×10－7kg.。
高中物理选修3-3第七章 分子动理论5 内能
5内能[学科素养与目标要求]物理观念：1.知道温度是分子平均动能的标志.2.明确分子势能与分子间距离的关系.3.理解内能的概念及其决定因素.4.了解内能和机械能的区别．科学思维：通过分析分子力做功情况，判断分子势能的变化情况，从而确定分子势能与分子间距离的关系．一、分子动能1．分子动能：由于分子永不停息地做无规则运动而具有的能量．2．分子的平均动能所有分子热运动动能的平均值．3．温度是物体分子热运动的平均动能大小的唯一标志．二、分子势能1．分子势能：由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．三、内能1．内能：物体中所有分子的热运动动能与分子势能的总和．2．普遍性：组成任何物体的分子都在做着无规则的热运动，所以任何物体都具有内能．3．相关因素(1)物体所含的分子总数由物质的量决定．(2)分子热运动的平均动能由温度决定．(3)分子势能与物体的体积有关．故物体的内能由物质的量、温度、体积共同决定，同时受物态变化的影响．1．判断下列说法的正误．(1)温度反映了每个分子热运动的剧烈程度．(×)(2)温度是分子平均动能的标志．(√)(3)分子的势能是由分子间相互位置决定的能量，随分子间距的变化而变化．(√)(4)温度高的物体内能大．(×)2．(1)1千克10 ℃的水比10千克2 ℃的铁的分子的平均动能________．(2)质量和体积一定的同种气体，温度高时气体的内能________．答案(1)大(2)大一、分子动能(1)为什么研究分子动能的时候主要关心大量分子的平均动能？(2)物体温度升高时，物体内每个分子的动能都增大吗？(3)物体运动的速度越大，其分子的平均动能也越大吗？答案(1)分子动能是指单个分子热运动的动能，但分子是无规则运动的，因此各个分子的动能以及一个分子在不同时刻的动能都不尽相同，所以研究单个分子的动能没有意义，我们主要关心的是大量分子的平均动能．(2)温度是大量分子无规则热运动的集体表现，含有统计的意义，对于个别分子，温度是没有意义的．所以物体温度升高时，个别分子的动能可能减小，也可能不变．(3)不是．分子的平均动能与宏观物体运动的速度无关．1．单个分子的动能(1)定义：组成物体的每个分子都在不停地运动，因此每个分子都具有动能．(2)由于分子运动的无规则性，在某时刻物体内部各个分子的动能大小不一，就是同一个分子，在不同时刻的动能也可能是不同的，所以单个分子的动能没有意义．2．分子的平均动能(1)定义：物体内所有分子的动能的平均值．(2)决定因素：温度是分子热运动的平均动能的标志．温度升高，分子的平均动能增大，但不是每个分子的动能都增大，个别分子的动能可能减小或不变，但总体上所有分子的动能之和一定是增加的．3．物体内分子的总动能物体内分子运动的总动能是指所有分子热运动的动能总和，它等于分子热运动的平均动能与分子数的乘积．物体内分子的总动能与物体的温度和所含分子总数有关．例1(多选)当氢气和氧气的质量和温度都相同时，下列说法正确的是()A．两种气体分子的平均动能相等B．氢气分子的平均速率大于氧气分子的平均速率C．两种气体分子热运动的总动能相等D．两种气体分子热运动的平均速率相等答案AB解析因为温度是分子平均动能的标志，温度相同，则分子平均动能相同，故选项A正确．因为氢气分子的质量小于氧气分子的质量，而分子平均动能又相等，所以氢气分子的平均速率大，故选项D错误，B正确．虽然气体质量和分子平均动能(温度)都相等，但由于气体摩尔质量不同，分子数目就不相等，故选项C错误．由于不同物质的分子质量一般不同，所以同一温度下，不同物质的分子热运动的平均动能相同，但平均速率一般不同.二、分子势能(1)功是能量转化的量度，分子力做功对应什么形式的能量变化呢？(2)若分子力表现为引力，分子间距离增大时，分子力做什么功？分子势能如何变化？分子间距离减小时，分子力做什么功？分子势能如何变化？(3)若分子力表现为斥力，分子力做功情况以及分子势能的变化情况又如何呢？答案(1)分子力做功对应分子势能的变化(2)负功分子势能增加正功分子势能减小(3)分子间距离增大时，分子力做正功，分子势能减小；分子间距离减小时，分子力做负功，分子势能增大．1．分子力、分子势能与分子间距离的关系分子间距离r＝r0r＞r0，r增大r＜r0，r减小分子力等于零表现为引力表现为斥力分子力做功分子力做负功分子力做负功分子势能最小随分子间距离的增大而增大随分子间距离的减小而增大分子势能与分子间的距离的关系图象如图1所示．图12．分子势能的特点由分子间的相互位置决定，随分子间距离的变化而变化．分子势能是标量，正、负表示的是大小，具体的值与零势能点的选取有关．3．分子势能的影响因素(1)宏观上：分子势能跟物体的体积有关．(2)微观上：分子势能跟分子间距离r有关，分子势能与r的关系不是单调变化的．例2A、B两分子的距离等于分子直径的10倍，若将B分子向A分子靠近，直到不能再靠近的过程中，关于分子力做功及分子势能的变化说法正确的是()A．分子力始终对B做正功，分子势能不断减小B．分子力先对B做正功，而后B克服分子力做功，分子势能先减小后增大C．B分子先克服分子力做功，而后分子力对B做正功，分子势能先增大后减小D．分子间的距离不断减小，所以分子势能不断增大答案 B解析将B分子从距离等于分子直径10倍处向A分子靠近，分子力先表现为引力，引力做正功，分子势能减小，当r小于r0时，分子力表现为斥力，分子力又做负功，分子势能增加，B正确．1．分子势能的变化情况只与分子力做功相联系．分子力做正功，分子势能减小；分子力做负功，分子势能增大．分子力做功的大小等于分子势能变化量的大小．2．讨论分子势能变化时，绝不能简单地由物体体积的增大、减小得出结论．导致分子势能变化的原因是分子力做功．例3(多选)(2019·济宁市高二下期末)两分子间的斥力和引力的合力F与分子间距离r的关系如图2所示，曲线与r轴交点的横坐标为r0，相距很远的两分子仅在分子力作用下，由静止开始相互靠近．若两分子相距无穷远时分子势能为零，下列说法中正确的是()图2A．在r＝r0时，分子势能为零B．在r＝r0时，分子势能最小，但不为零C．在r>r0阶段，分子势能一直减小D．在r<r0阶段，分子势能先减小后增加答案BC解析因为两分子相距无穷远时分子势能为零，在r＝r0时，斥力和引力大小相等，方向相反，分子力合力为零，分子势能最小，但不为零，A错误，B正确；在r>r0阶段，随着两分子的靠近，分子间表现为引力，引力做正功，分子势能一直减小，C正确；在r<r0阶段，分子间作用力表现为斥力，在两分子靠近的过程中，分子力做负功，分子势能一直增加，D错误．分子势能图象问题的解题技巧1．要明确分子势能、分子力与分子间的距离关系图象中拐点的不同意义．分子势能图象的最低点(最小值)对应的距离是分子平衡距离r0，分子力图象与r轴交点的横坐标表示平衡距离r0.2．要把图象上的信息转化为分子间的距离，再求解其他问题．三、内能(1)结合影响分子动能和分子势能的因素，从微观和宏观角度讨论影响内能的因素有哪些？(2)物体的内能随机械能的变化而变化吗？内能可以为零吗？答案(1)微观上：物体的内能取决于物体所含分子的总数、分子的平均动能和分子间的距离．宏观上：物体的内能取决于物体所含物质的量、温度和体积及物态．(2)物体的机械能变化时其温度和体积不一定变化，因此其内能不一定变化，两者之间没有必然联系．组成物体的分子在做永不停息的无规则运动，因此物体的内能不可能为零．1．内能的决定因素(1)宏观因素：物体内能的大小由物质的量、温度和体积三个因素决定，同时也受物态变化的影响．(2)微观因素：物体内能的大小由物体所含的分子总数、分子热运动的平均动能和分子间的距离三个因素决定．2．温度、内能和热量的比较(1)温度宏观上表示物体的冷热程度，是分子平均动能的标志．(2)内能是物体中所有分子的热运动动能与分子势能的总和．(3)热量指在热传递过程中，物体吸收或放出热的多少，等于物体内能的变化量．3．内能和机械能的区别与联系内能机械能对应的运动形式微观分子热运动宏观物体机械运动常见的能量形式分子动能、分子势能物体动能、重力势能、弹性势能影响因素物质的量、物体的温度、体积及物态物体的质量、机械运动的速度、相对于零势能面的高度、弹性形变量大小永远不等于零一定条件下可以等于零联系在一定条件下可以相互转化4.物态变化对内能的影响一些物质在物态发生变化时，如冰的熔化、水在沸腾时变为水蒸气，温度不变，此过程中分子的平均动能不变，由于分子间的距离变化，分子势能变化，所以物体的内能变化．例4下列说法正确的是()A．铁块熔化成铁水的过程中，温度不变，内能也不变B．物体运动的速度增大，则物体中分子热运动的平均动能增大，物体的内能增大C．A、B两物体接触时有热量从物体A传到物体B，这说明物体A的内能大于物体B的内能D．A、B两物体的温度相同时，A、B两物体的内能可能不同，分子的平均速率也可能不同答案 D解析温度是分子平均动能的标志，内能是所有分子热运动动能和分子势能的总和，故温度不变时，内能可能变化，A项错误；两物体温度相同，内能可能不同，分子的平均动能相同，但分子的平均速率可能不同，故D项正确；最易出错的是认为有热量从A传到B，A的内能肯定大，其实有热量从A传到B，只说明A的温度高，内能大小还要看它们的总分子数和分子势能等因素，故C项错误；机械运动的速度与分子热运动的平均动能无关，故B项错误．比较物体内能的大小和判断内能改变的方法具体比较和判断时，必须抓住物体内能的大小与分子总数、温度、物体的体积及物态等因素有关，结合能量守恒定律，综合进行分析．(1)当物体质量m一定时(相同物质的摩尔质量M相等)，物体所含分子数n就一定．(2)当物体温度一定时，物体内部分子的平均动能就一定．(3)当物体的体积不变时，物体内部分子间的相对位置就不变，分子势能也不变．(4)当物体发生物态变化时，要吸收或放出热量，使物体的温度或体积发生改变，物体的内能也随之变化．1．(分子动能)关于温度与分子动能的关系，下列说法正确的是()A．某物体的温度为0 ℃，说明物体中分子的平均动能为零B．温度是分子热运动平均动能的标志C．温度较高的物体，其分子平均动能较大，则分子的平均速率也较大D．物体的运动速度越大，则物体的温度越高答案 B解析某物体温度是0 ℃，物体中分子的平均动能并不为零，因为分子在永不停息地做无规则运动，A错误；温度是分子热运动平均动能的标志，温度越高，分子的平均动能越大，但由于分子的质量不一定相同，则分子平均速率不一定大，B正确，C错误；物体内分子无规则热运动的速度与机械运动的速度无关，物体的运动速度越大，不能代表物体内部分子的热运动越激烈，所以物体的温度不一定高，D错误．2．(分子力和分子势能)下列关于分子力和分子势能的说法正确的是()A．当分子力表现为引力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的增大而增大B．当分子力表现为引力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的增大而减小C．当分子力表现为斥力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而增大D．当分子力表现为斥力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而减小答案 C解析当分子力表现为引力时，分子间距离增大，分子力可能先增大后减小，也可能一直减小，分子力做负功，分子势能增大，所以A、B错误；当分子力表现为斥力时，分子间距离减小，分子力增大，分子力做负功，分子势能增大，所以C正确，D错误．3．(分子力和分子势能)下列四幅图中，能正确反映分子间作用力F和分子势能E p随分子间距离r变化关系的图线是()答案 B解析当r<r0时，分子力表现为斥力，随分子间距离r增大，分子势能E p减小；当r>r0时，分子力表现为引力，随分子间距离r增大，分子势能E p增大；当r＝r0时，分子力为零，此时分子势能最小，故选项B正确．4．(内能)关于物体的内能，下列说法中正确的是()A．机械能可以为零，但内能永远不为零B．温度相同、质量相同的物体具有相同的内能C．温度越高，物体的内能越大D．0 ℃的冰的内能与等质量的0 ℃的水的内能相等答案 A解析机械能是宏观能量，可以为零，而物体内的分子在永不停息地做无规则运动，且存在相互作用力，所以物体的内能永不为零，A项正确；物体的内能与物质的量、温度和体积及物态有关，B、C、D错误．一、选择题考点一分子动能1．(多选)对于20 ℃的水和20 ℃的水银，下列说法正确的是()A．两种物体的分子的平均动能相同B．水银分子的平均动能比水的大C．两种物体的分子的平均速率相同D．水银分子的平均速率比水分子的平均速率小答案AD解析温度是分子平均动能的标志，温度相同的物体的分子的平均动能相同，故A对，B错；由水银的摩尔质量大于水的摩尔质量，知D 对，C 错．2．(多选)下列关于分子动能的说法，正确的是( )A ．物体的温度升高，每个分子的动能都增加B ．物体的温度升高，分子的平均动能增加C ．如果分子的质量为m ，平均速率为v ，则平均动能为12m v 2 D ．分子的平均动能等于物体内所有分子的动能之和与所有分子的总数之比答案 BD解析 温度是分子平均动能的标志，温度升高，分子的平均动能增加，但是其中个别分子的动能却有可能减小，A 错，B 对；分子的平均动能等于物体内所有分子的动能之和与所有分子总数的比值，所以C 错，D 对．3．若一气泡从湖底上升到湖面的过程中，温度保持不变，体积增大，则在此过程中关于气泡中的气体，下列说法中正确的是( )A ．气体分子间的作用力增大B ．气体分子的平均速率增大C ．气体分子的平均动能减小D ．气体分子的平均动能不变答案 D解析 气泡在上升的过程中，内部气体温度不变，分子的平均动能不变，平均速率不变，体积增大，分子间的作用力减小，故D 正确．4．下列说法正确的是( )A ．只要温度相同，任何物体分子的平均动能都相同B ．分子动能指的是由于分子定向移动具有的动能C ．10个分子动能和势能的总和就是这10个分子的内能D ．温度高的物体分子平均速率小于温度低的同种物质组成的物体分子平均速率答案 A解析 温度是分子平均动能的标志，温度相同，则物体分子的平均动能相同，A 正确；分子动能是分子做无规则运动而具有的动能，B 错误；物体内能是对大量分子而言的，对于10个分子而言毫无意义，C 错误；若组成物体的物质相同，温度高的物体分子平均速率大，D 错误．考点二 分子势能与分子力的功5．分子具有与分子间距离有关的势能，这种势能叫做分子势能．关于分子势能下列说法中正确的是()A．分子间作用力做负功，分子势能一定减少B．分子间作用力做正功，分子势能一定减少C．分子间距离增大时，分子势能一定增加D．分子间距离减小时，分子势能一定增加答案 B解析分子力做正功，分子的动能增加，分子的势能减少，分子力做负功，分子动能减少，分子势能增加，A错误，B正确；在平衡位置以内，分子间距离增大时，分子势能减少，C 错误；在平衡位置以外，分子间距离减小时，分子势能减少，D错误．6.如图1所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于x轴上，甲、乙两分子间的作用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示，F>0为斥力，F<0为引力．a、b、c、d为x轴上四个特定的位置，现将乙分子从a移动到d的过程中，两分子间的分子力和分子势能同时都增大的阶段是()图1A．从a到b B．从b到cC．从b至d D．从c到d答案 D解析根据分子力做功与分子势能的关系，分子力做正功分子势能减少，分子力做负功分子势能增加，故D选项正确．7．(2019·上海市宝山区模拟)当两分子间距变化时分子势能变大了，则可以判定在此过程()A．分子力一定做了功B．分子力一定增大C．分子间距一定变大D．分子力一定是引力答案 A8．(多选)图2甲、乙两图分别表示两个分子之间分子力和分子势能随分子间距离变化的图象．由图象判断以下说法中正确的是()图2A．当分子间距离为r0时，分子力和分子势能均最小且为零B．当分子间距离r>r0时，分子力随分子间距离的增大而增大C．当分子间距离r>r0时，分子势能随分子间距离的增大而增大D．当分子间距离r<r0时，随着分子间距离逐渐减小，分子力和分子势能都逐渐增大答案CD解析由题图可知，当分子间距离为r0时，分子力和分子势能均达到最小，但此时分子力为零，而分子势能不为零，为负值；当分子间距离r>r0时，分子力随分子间距离的增大先增大后减小，此时分子力做负功，分子势能增大；当分子间距离r<r0时，随着分子间距离逐渐减小，分子力逐渐增大，而此过程中分子力做负功，分子势能增大，由此知选项C、D正确．考点三内能、物体的机械能及综合应用9．(多选)(2018·全国卷Ⅱ改编)对于实际的气体，下列说法正确的是()A．气体的内能包括气体分子之间相互作用的势能B．气体的内能包括气体整体运动的动能C．气体的体积变化时，其内能可能不变D．气体的内能包括气体分子热运动的动能答案ACD解析实际气体的内能包括气体分子间相互作用的势能和分子热运动的动能，当气体体积变化时影响的是气体的分子势能，内能可能不变，所以A、C、D正确，B错误．10．关于物体的内能，以下说法正确的是()A．箱子运动的速度减小，其内能也减小B．篮球的容积不变，内部气体的温度降低，其气体的内能将减小C．物体的温度和体积均发生变化，其内能一定变化D．对于一些特殊的物体，可以没有内能答案 B解析物体的内能与物体的机械运动无关，故A错误；当气体的体积不变而温度降低时，气体的分子势能不变，分子的平均动能减小，气体的内能减小，故B正确；物体的温度和体积均发生变化时，物体内的分子势能和分子的平均动能都发生变化，其内能可能不变，故C错误；任何物体都有内能，故D错误．11．(2018·安阳市高二检测)关于物体的内能和机械能，下列说法正确的是()A．分子的动能与分子的势能的和叫做这个分子的内能B．物体的分子势能由物体的温度和体积决定C．物体的速度增大时，物体的内能增大D．物体的动能减小时，物体的温度可能升高答案 D解析分子具有热运动的动能，同时由于分子间存在着相互作用力而具有分子势能，所有分子的这两种能量的总和组成物体的内能．内能是物体具有的宏观物理量，而对单个分子来说，不存在分子内能的概念，A错误；分子势能与温度无关，由分子力做功决定，与分子间距有关，所以宏观上表现为与体积有关，B错误；物体的速度增大时，物体的动能增大，这里的动能是宏观物体的机械能中的动能，而不是分子的动能，C错误，D正确．二、非选择题12．三个瓶子分别盛有质量相同的氢气、氧气和氮气，它们的温度相同，则分子平均速率最大的是__________；在不计分子势能的情况下，气体内能最大的是________．答案氢气氢气13．(1)1 kg的40 ℃的水跟1 kg的80 ℃的水哪个内能多？(2)1 kg的40 ℃的水跟2 kg的40 ℃的水哪个内能多？(3)一杯100 ℃的开水跟一池塘常温下的水哪个内能多？(4)1 kg的100 ℃的水跟1 kg的100 ℃的水蒸气哪个内能多？答案见解析解析(1)两者质量一样，同种物质，所以分子数目一样，而80 ℃的水比40 ℃的水的水分子平均动能大，若不考虑水的膨胀引起的体积微小变化，则1 kg的80 ℃的水的内能多．(2)1 kg的40 ℃的水跟2 kg的40 ℃的水比较，2 kg的40 ℃的水内能多，因为后者分子数目多．(3)虽然100 ℃的开水的水分子平均动能较大，但池塘的水的分子数比一杯水的分子数多得多，故一池塘常温下的水的内能比一杯100 ℃的开水的内能多．(4)它们的质量相等，因而所含分子数相等，分子的平均动能也相同，但100 ℃的水蒸气分子势能比100 ℃的水的分子势能大，故1 kg的100 ℃的水蒸气的内能比1 kg的100 ℃的水的内能多．。
高中物理 第七章 分子动理论 第5节 内能练习(含解析)新人教版选修3-3
第5节 内能1．知道什么是分子动能，知道温度是分子热运动平均动能的标志。
2．知道什么是分子势能，知道分子势能与分子间距离和物体体积的关系。
3．知道什么是内能，知道决定物体内能大小的因素。
一、分子动能 1．定义：分子由于□01永不停息地做无规则运动而具有的能。
2．分子热运动的平均动能：所有□02分子的热运动的动能的□03平均值。
3．温度的微观意义：温度是□04分子热运动的平均动能的标志。
二、分子势能1．定义：分子间由于存在□01分子力，因此分子组成的系统具有由分子间的□02相互位置决定的势能，这种势能叫做分子势能。
2．分子势能的决定因素(1)微观上：分子势能与分子之间的□03距离有关。
(2)宏观上：分子势能的大小与物体的□04体积有关。
三、内能1．定义：物体中所有分子的热运动□01动能与□02分子势能的总和。
2．决定因素(1)分子热运动的平均动能由□03温度决定。
(2)分子的势能与物体的□04体积有关。
(3)物体的内能由□05物质的量、□06温度、□07体积共同决定。
判一判(1)温度高的物体，分子的平均动能一定大。
( )(2)分子势能可以为正值、负值、零值。
( )(3)物体所处的位置越高，分子势能就越大，内能也越大。
( )提示：(1)√(2)√(3)×课堂任务对分子动能的理解1．单个分子的动能由于分子运动的无规则性，在某时刻物体内部各个分子的动能大小不一，就是同一个分子，在不同时刻的动能也是不同的，所以单个分子的动能没有意义。
2．分子热运动的平均动能(1)热现象研究的是大量分子运动的宏观表现，有意义的是物体内所有分子热运动的平均动能。
(2)温度是分子热运动的平均动能的标志，这是温度的微观意义，在相同温度下，各种物质分子热运动的平均动能都相同，由于不同物质分子的质量不一定相同，因此相同温度时不同物质分子热运动的平均速率不一定相同。
物体温度升高，分子热运动加剧。
分子热运动的平均动能增大，但并不是每一个分子的动能都变大。
同步练习：7_5 内能(解析版)
预习+知识梳理人教版高中物理选修3-3学案 第七章：分子动理论7.5 内能 一、探究气体等温变化的规律1．气体的三个状态参量：压强p 、体积V 、温度T .2．等温变化：一定质量的气体，在温度不变的条件下其压强与体积变化时的关系．3．实验探究(1)实验器材：铁架台、注射器、气压计、刻度尺等．(2)研究对象(系统)：注射器内被封闭的空气柱．(3)实验方法：控制气体温度和质量不变，研究气体压强与体积的关系．(4)数据收集：压强由气压计读出，空气柱长度由刻度尺读出，空气柱长度与横截面积的乘积即为体积．(5)数据处理：以压强p 为纵坐标，以体积的倒数1V 为横坐标作出p －1V 图象．图象结果：p －1V图象是一条过原点的直线． (6)实验结论：压强跟体积的倒数成正比，即压强与体积成反比．二、玻意耳定律1．内容一定质量的某种气体，在温度不变的情况下，压强p 与体积V 成反比．2．公式 pV ＝C 或p 1V 1＝p 2V 2.3．条件气体的质量一定，温度不变．4．气体等温变化的p －V 图象气体的压强p 随体积V 的变化关系如图1所示，图线的形状为双曲线，它描述的是温度不变时的p －V 关系，称为等温线．一定质量的气体，不同温度下的等温线是不同的．图11．下列说法中正确的是（ ）A ．分子间的平均距离增大时，其分子势能一定增大B ．分子间的平均距离增大时，其分子势能一定减小C ．物体的体积增大时，其分子势能一定增大D ．0℃的水变成0℃的冰时，体积增大，分子势能减小【答案】D【详解】AB ．若分子间的平均距离在大于r 0（r 0约为10-10 m ）的范围内增大，由于分子间的作用力表现为引力，分子间平均距离增大时，分子力对分子做负功，分子势能将增大。
若分子间的平均距离在小于r 0的范围内增大，由于分子间的作用力表现为斥力，分子间平均距离增大时，分子力对分子做正功，分子势能将减小，选项A 、B 错误；C ．由于物体的体积随分子间的平均距离的增大而增大，所以其分子势能随分子距离的变化，与分子势能随物体的体积的变化规律相同，选项C 错误；D ．水在0℃~4℃的范围内温度升高时，表现出反常膨胀的特性，温度升高，体积反而减小，0℃的冰体积最大，0℃的水变成0℃的冰时，由于要放热，而且温度不变，所以水的分子势能减小，选项D 正确。
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第七章 分子动理论
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1 物体是由大量分子组成的
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2 分子的热运动
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0002页 0138页 0259页 0321页 0424页 0492页 0507页 0576页 0588页 0619页 0709页 0734页
第七章 分子动理论 2 分子的热运动 4 温度和温标 第八章 气体 2 气体的等容变化和等压变化 4 气体热现象的微观意义 1 固体 3 饱和汽与饱和汽压 第十章 热力学定律 2 热和内能 4 热力学第二定律 6 能源和可持续发展
最新 气体的等温变化
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2 气体的等容变化和等压变化
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3 分子间的作用力
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3 理想气体的状态方程
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4 气体热现象的微观意义
4 温度和温标
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5 内能
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第八章 气体
高中物理 7.2分子的热运动教案 新人教版选修33
高中物理 7.2分子的热运动教案新人教版选修33一、教材分析《分子的热运动》是人教版高中物理选修3–3《热学》第七章《分子动理论》的第二节的教学内容，分子动理论是物质的微观结构学说，是宏观与微观本质间联系的纽带，是热学的基础。
“分子的热运动”是构成分子动理论的重要组成部分。
因此，本节课在本章中起着十分重要的作用，同时它也是高中阶段物理教学中非重点知识中的重点。
布朗运动是分子热运动的实验基础，对分子热运动的认识，是建立在对布朗运动正确理解的基础上的，因此，知道布朗运动产生的原因，知道布朗运动的无规则性反映了液体分子的无规则性，是学好本节课的基础。
二、教学目标1．知识目标：（1）知道什么是布朗运动，观察其特点，分析其产生原因。
（2）学习用统计的观点分析问题，知道布朗运动是分子无规则运动的反映，对宏观现象作微观解释。
（3）知道大量分子无规则运动的激烈程度与温度有关，温度越高，分子的无规则运动越激烈。
2．能力目标：通过演示实验，说明一切物质的分子都在不停地做无规则的运动，使学生知道，物体温度越高，分子热运动越剧烈，培养学生通过物理现象归纳规律的能力。
3．情感、态度和价值观目标：（1）激发学生的学习兴趣和对科学的求知欲望，使学生乐于探索微观世界和日常生活中的物理学原理。
（2）用实验和多媒体教学素材激发学生对大千世界的兴趣。
使学生了解，可以通过直接感知的现象，认识无法直接感知的事实。
（3）培养学生发现问题、提出问题和解决问题的能力。
三、教学重点、难点重点：分子热运动。
难点：从宏观出发通过直接感知的现象，推测无法感知的事实；用分子热运动观点解释有关现象。
四、学情分析学生已有了日常生活中的常识，在初中已学过扩散现象等，对分子运动有初步认识，又具备了高一力学的基础知识、物理学研究问题的一些方法及分析推理问题的能力。
在此基础上，再结合学生的心理特点及物理学科的特点，使学生通过扩散现象、感兴趣的布朗运动实验加深认识，引起思考，并利用已有的科学分析的方法，最终能很好地分析布朗运动产生原因，并理解布朗运动的无规则性反映了液体分子的无规则性。
人教版 物理选修3-3 第七章 分子动理论
1、实验原理？ 2、如何得到单层分子？ 3、油滴为何要稀释？ 4、为何撒痱子粉？ 5、如何测量一滴酒精油的体积？ 6、S形状不规则，如何求？
分子的体积V 分子的占据体积V0 V≈V0
V<V0
二. 分子的热运动
1、扩散现象
2、布朗运动
三. 分子间的作用力
2、分子势能
EP
物体的体积
F斥 O EPmin r0 F合 F引 r
3、物体的内能与机械能
物体中所有分子的热运动动能与分子势能的 总和 任何物体都具有内能！
物体的内能与机械能
分子间的引力和斥力是同时存在的。
F
F斥
O r0 F合 F引
r
四. 温度和温标
1、几个概念 热力学系统、外界、状态参量、平衡态
2、热平衡和温度
3、温度计和温标 温标的三个要素：
一、选择某种具有测温属性的测温物质；二、了 解测温物质随温度变化的函数关系；三、确定温 度零点和分度的方法。
五. 内能
1、分子动能 温度是分子热运动剧烈程度的标志， 也是分子热运动的平均动能的标志。
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第五节内能【素养目标定位】※知道分子平均动能和温度的含义※知道分子势能与分子间作用力的关系，知道分子势能的决定因素※※理解物体内能的含义【素养思维脉络】课前预习反馈知识点1 分子动能和分子势能分子能量比较内容分子动能分子势能定义分子__无规则运动__而具有的能由分子力和分子间__相对位置__决定的能大小决定因素物质的__温度__是它的分子热运动的平均动能的标志宏观上与物体的__体积__有关，微观上与__分子间距离__有关知识点2 物体的内能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(1)分子总个数由物体__物质的量__决定。
(2)分子热运动的平均动能由__温度__决定。
(3)分子势能宏观上与物体的__体积__有关。
(4)物体的内能由__物质的量__、__温度__、__体积__共同决定。
3．内能的普遍性：因为一切物体都是由不停地做无规则__热运动__且相互作用着的分子所组成的，所以任何物体都具有内能。
辨析思考『判一判』(1)温度高的物体，分子的平均动能一定大。
(√)(2)温度升高时，物体的每个分子的动能都将增大。
(×)(3)分子势能可以为正值、负值、零值。
(√)(4)一个分子的动能和分子势能的总和叫作该分子的内能。
(×)(5)当一个物体的机械能发生变化时，其内能也一定发生变化。
(×)(6)温度高的物体一定比温度低的物体内能大。
(×)『选一选』下列关于温度、热量和内能的说法中正确的是( B )A．温度是分子动能的标志，动能越大的分子其温度就越高B．分子的势能跟物体的体积有关C．温度高的物体比温度低的物体含有的热量多D．静止的物体没有内能解析：温度是分子平均动能的标志，是大量的分子运动的统计规律，对单个的分子没有意义，故A错误；分子的势能跟物体的体积有关，故B正确；物体的内能与物体的物质的量、温度、体积以及物态有关，温度高的物体不一定比温度低的物体含有的内能多，更不能说是热量多，故C错误；物体的内能与物体是否静止无关，静止是物体的宏观的运动状态，故D 错误。
『想一想』杀虫药剂从喷雾器中射出时变成雾状液沫，设其温度不变，药液的内能是否变化？答案：内能增大解析：解法一原因是：液体变成雾状液沫后，分子之间的距离在r0的基础上变大了，分子势能的总和变大，所以内能增大。
解法二原因是：要使液体变成雾状液沫，必须克服分子力做功，外界对液体做功，液体的内能就增加了。
在物体分子平均动能不变的情况下，判断物体内能变化时，只考虑分子势能的变化即可。
课内互动探究探究分子动能┃┃思考讨论1__■如图，分别向10 ℃和50 ℃的水中滴入一滴红墨水，问：(1)哪杯水中红墨水扩散得快？(2)哪杯水中分子的平均动能大？(3)影响分子平均动能的因素是什么？提示：(1)50 ℃的水；(2)50 ℃的水；(3)温度是分子热运动平均动能的标志。
┃┃归纳总结__■1．单个分子的动能(1)物体由大量分子组成，每个分子都有分子动能。
(2)分子在不停息地做无规则运动，每个分子动能大小不同并且时刻在变化。
(3)热现象是大量分子无规则运动的结果，个别分子动能没有意义。
2．分子的平均动能(1)温度是大量分子无规则热运动的宏观表现，具有统计规律。
温度升高，分子平均动能增大，但不是每一个分子的动能都增大。
存在个别分子动能反而减小的可能，个别分子或几十个，几百个分子热运动的动能大小与温度是没有关系的。
(2)理想气体的分子平均动能大小只由温度决定，与物质种类、质量、压强、体积无关，也就是说只要是同一温度下，任何分子的平均动能都相同。
由于不同物质分子的质量不尽相同，所以同一温度下，不同物质分子运动的平均速率大小一般不相同。
特别提醒温度是分子平均动能的“标志”或者说“量度”，温度只与物体内大量分子热运动的统计意义上的平均动能相对应。
┃┃典例剖析__■典例1 关于物体的温度与分子动能的关系，正确的说法是( C ) A．某种物体的温度是0 ℃说明物体中分子的平均动能为零B．物体温度降低时，每个分子的动能都减小C．物体温度升高时速率小的分子数目减少，速率大的分子数目增多D．物体的运动速度越大，则物体的温度越高解题指导：由于分子处在永不停息的无规则运动中，分子的平均动能永远不会为零，温度取决于分子热运动的剧烈程度，与物体宏观有序的运动速度大小无关。
解析：温度是分子平均动能的标志。
温度是0 ℃，物体中分子的平均动能并非为零，因为分子无规则运动不会停止，A错；温度降低时分子的平均动能减小，并非每个分子动能都减小，B错；物体温度升高时，分子的平均动能增大，分子的平均速率增大，速率小的分子数目减少，速率大的分子数目增多，C项正确；物体的运动速度增大，宏观机械能(动能)增大，但物体内分子的热运动不一定加剧，温度不一定升高，D错。
┃┃对点训练__■1．一块10 ℃的铁与一块10 ℃的铝相比，以下说法中正确的是( D )A．铁的分子动能之和与铝的分子动能之和相等B．铁的每个分子动能与铝的每个分子的动能相等C．铁的分子平均速率与铝的分子平均速率相等D．以上说法均不正确解析：两物体温度相等，说明它们的分子平均动能相等，因为温度是分子运动平均动能的标志；由于没有说明铁与铝的质量，只有当它们所含分子数目一样，分子总动能才相等，故A错；分子平均动能相等，但对每个分子而言，它运动的速率是变化的，且每个分子的速率都是不同的，有快的也有慢的，所以每个分子的动能相等的说法不正确，故B错；虽然分子的平均动能相等，但铁分子，铝分子质量不等，因此分子平均速率不等，m铝<m铁，v铝>v铁，所以C错；故只有D正确。
探究分子势能┃┃思考讨论2__■分子力F、分子势能E p与分子间距离r的关系图线如图所示(取无穷远处分子势能E p＝0)。
(1)当r＞r0时，分子间表现为什么力？若r增大，分子力做什么功？分子势能怎么变化？(2)当r＜r0时，分子间表现为什么力？若r减小，分子力做什么功？分子势能怎么变化？(3)当r＝r0时，分子势能有什么特点？提示：(1)分子力为引力，若r增大，分子力做负功，分子势能增加；(2)分子力为斥力，若r减小，分子力做负功，分子势能增加；(3)分子势能最小。
┃┃归纳总结__■1．分子势能由于分子间存在着相互作用力，所以分子间也有相互作用的势能，这就是分子势能。
其大小由分子间的相对位置决定。
2．分子势能与分子间距离的关系分子势能的大小与分子间的距离有关，距离发生变化时，分子力要做功，分子势能发生变化。
分子势能随分子间距离的变化情况如图所示(取无穷远处E p为0)。
(1)当分子间的距离r>r0时，分子势能随分子间距离的增大而增大。
(2)当分子间的距离r<r0时，分子势能随分子间距离的减小而增大。
(3)当r＝r0时，分子势能最小，但不为零。
特别提醒分子势能同重力势能、弹性势能、电势能一样，都是与某种力对应又由相对位置决定的能量，且该种力做功等于对应势能的变化。
┃┃典例剖析__■典例2 (多选)用r表示两个分子间的距离，E P表示两个分子间相互作用的势能，当r＝r0时，两个分子间引力等于斥力，设两分子间距离很远时，E P＝0，则( ABC ) A．当r0<r<10r0时，E P随r的增大而增大B．当r<r0时，E P随r的减小而增大C．当r＝r0时，E P最小D．当r＝r0时，E P＝0解题指导：分子力做正功还是做负功，决定分子势能是减小还是增大。
解析：当r>r0时，分子力的合力为引力，距离增大时，需要克服分子引力做功，所以分子势能E P增大；当r<r0时，分子力的合力为斥力，距离r减小时，需要克服分子斥力做功，分子势能也要增大。
由上述分析可知，从r＝r0出发，无论增大距离r还是减小距离r，分子势能均增大，所以在r＝r0处，分子势能最小。
由于题中已规定两分子距离很远时，E P＝0，所以r＝r0处一定是E P<0。
┃┃对点训练__■2．(2020·湖北省宜昌市葛洲坝中学高二下学期期中)分子力F、分子势能E P与分子间距离r的关系图线如甲乙两条曲线所示(取无穷远处分子势能E P＝0)。
下列说法正确的是( D )A．甲图线为分子势能与分子间距离的关系图线B．当r＝r0时，分子势能为零C．随着分子间距离的增大，分子力先减小后一直增大D．在r<r0阶段，分子力减小时，分子势能也一定减小解析：当r＝r0时，分子力等于零，分子势能为负值最小，综合图象可知乙图线为分子势能与分子间距离的关系图线。
故AB错误；分子间的作用力随着分子间距离的增大先减小，然后反向增大，最后又一直减小，故C错误；当r<r0时，分子力表现为斥力，当分子力减小时，分子间距增大，分子力做正功，分子势能减小。
故D正确。
探究物体的内能┃┃思考讨论3__■物体中所有分子的热运动的动能和分子势能的总和叫作物体的内能。
你知道物体的内能与哪些因素有关吗？提示：物体的内能与温度、体积、物质的量三方面有关。
┃┃归纳总结__■1．内能的决定因素物体的内能跟物体的温度和体积有关。
温度发生变化，分子的平均动能发生变化；物体的体积发生变化，分子势能发生变化。
还要注意，物体的内能还与物体所含的分子数有关，因为内能是物体所有分子的动能和分子势能的总和。
2．内能与机械能的区别和联系项目内能机械能对应的运动形式微观分子热运动宏观物体机械运动能量常见形式分子动能、分子势能物体动能、重力势能或弹性势能能量存在原因由物体内大量分子的热运动和分子间相对位置决定由物体做机械运动和物体形变或被举高影响因素物质的量、物体的温度和体积及物态物体的机械运动的速度、离地高度(或相对于零势能面的高度或弹性形变)是否为零永远不能等于零一定条件下可以等于零联系在一定条件下可以相互转化(1)热能是内能通俗而不确切的说法，热量是物体在热传递过程中内能转移的多少。
(2)物体温度升高，内能不一定增加；温度不变，内能可能改变；温度降低，内能可能增加。
┃┃典例剖析__■典例3 下列叙述正确的是( D )A．分子的动能与分子的势能之和，叫作这个分子的内能B．物体的内能由物体的动能和势能决定C．物体做加速运动时，其内能也一定增大D．物体的动能减小时，其温度可能升高解题指导：解有关“内能”的题目时，应把握以下几点：①内能是一种与分子热运动及分子间相互作用相关的能量形式，与物体宏观有序运动状态无关，它取决于物质的量、温度、体积及物态；②温度是分子平均动能的标志，与单个分子的动能，以及物体的动能无任何关系。
解析：内能是大量分子组成的物体具有的，单个分子无内能可言，A项错，物体的内能是物体内所有分子热运动动能和分子势能的总和，由物体的温度、体积决定，与整个物体宏观机械运动的动能和势能无关，物体做加速运动时，其动能增大，但内能不一定增大，故B、C 错；当物体运动的动能减少时，其温度可能升高，如物体在粗糙的水平面上滑行，因摩擦生热，动能减少温度升高，故D项正确。