2分子热运动、分子的动能
分子的热运动
分子的热运动分子的热运动是物理学中的一个重要的概念，它是一种量子效应，它揭示了一个物体的微小结构，及其对外界物理环境和气候的反应。
它是由热力学定律所描述的，也是描述微观物理系统和热运动中物质结构的一个理论框架。
它表明，一个物体的性质在温度变化时也会发生变化，而温度变化也会引起分子间碰撞，使其出现振动移动现象。
热运动是一种随机运动，指的是物体内部温度发生变化时，分子、原子、离子或者其他更小的物体的随机运动的总和。
热运动是由热力学定律描述的，它关系到分子、簇和固体介质的性质。
由于温度的变化可以引起分子的动能发生变化，使得它们的振动、移动或旋转有变化，从而产生热运动。
热运动的发展可以追溯到17世纪，当时存在着已知的热运动问题。
17世纪，热运动性质已经受到多次实验，比如热运动和温度的关系，等热效应，热比容，等热过程，等温过程，等温压变化，等容积变化，等热运动模型等等。
18世纪，人们开始研究分子的热运动，它是一个具有影响力的概念，为热学研究奠定了基础。
1827年，热学家英瑞威尔特利（irwin von Wilmott）提出了分子的随机热运动模型，指出分子跃迁的动能是由分子之间的弹性力所控制的。
到了19世纪，分子热运动理论因热学家约翰拉德里（John R.R. Le Deceux）的研究而得到进一步发展，他首次将温度和热运动建立关联，拉德里证明绝热运动的特征是分子的振动。
19世纪末，随着分子热力学的发展，针对分子的热运动理论也发生了变化，随后热力学家蒙特卡罗（Monte Carlo）提出了蒙特卡罗法，用于研究热运动的应用。
20世纪初，热学家冯诺依曼（VonNuemann）提出了微观热力学的概念，将温度视为分子运动的准则，他指出，当温度变化时，分子间的动能也会变化，从而导致热运动现象的产生。
同时，20世纪也提出了相关的定量理论，比如马库斯奥得尔（Maxwell-boltzmann）的概率分布和古斯塔夫威尔逊（GustavVilson）的能量结构函数，他们推导出了温度和分子间热运动的定量关系，从而揭示了热运动的本质。
内能 课件
解析:内能是指物体内部所有分子动能和分子势能的总和,温度 是分子平均动能的标志,故温度低的物体内能不一定小,A 错;温度低 的物体,其分子平均动能小,但由于不同物体的分子质量不同,所以温 度低的物体,其分子平均速率不一定小,B 错;物体做加速运动时,速 度增大,机械能中的动能增大,但分子热运动的平均动能与机械能无 关,而与温度有关,故 C 错;物体的体积改变,分子势能改变,但内能不 一定改变,D 对。
不能等于零
一定条件下可以等于零
在一定条件下可以相互转化
思考探究 内能与机械能同样属于能量,它们在使用时有什么不同呢?
答案:(1)研究热现象时,一般不考虑机械能;在机械运动中有摩 擦时,一般需要考虑内能。
(2)内能与热量的区别:内能是一个状态量,一个物体在不同状态 下有不同的内能,而热量是一个过程量,它表示内能变化过程中转移 的能量,即内能的改变量。如果没有传热,就无所谓热量,但此时物体 仍有一定的内能。例如,我们不能说“某物体在某温度时具有多少热 量”。
思考探究 为什么研究分子动能的时候主要关心平均动能? 答案: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也不尽 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。
典题例解 【例 1】 关于物体的温度与分子动能的关系,正确的说法是 () A.某物体的温度是 0 ℃,说明物体中分子的平均动能为零 B.物体温度升高时,每个分子的动能都增大 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 思路点拨:(1)分子热运动的平均动能只与物体的温度有关,与物 体的运动状态和物体状态都没有关系。 (2)分子的热运动是无规则的,物体的温度升高,分子热运动的平 均动能增大,但并不是每个分子热运动的动能都增大。
初三物理 分子热运动与内能(教师)讲义与习题检测
分子热运动与内能一、分子热运动1、物质的构成常见的物质是由极其微小的粒子——分子、原子构成的，部分物质是由离子构成的。
2、分子的大小（1）把分子看作球形，直径只有百亿分之一米，人们通常以10-10m为单位来度量分子大小。
（2）观察到分子的方法：用电子显微镜可以观察分子。
用肉眼、光学显微镜是不能观察到分子的。
二、分子热运动1、扩散现象（1）定义：不同物质在相互接触时，彼此进入对方的现象；（2）产生原因：分子在做无规则运动；（3）特点<1>由高浓度向低浓度扩散<2>温度越高，扩散越快；（4）影响因素<1>物质在气、液、固状态下均发生扩散现象，短时间内，气体扩散现象最明显，固体最不明显。
<2>物质一定的前提下，温度越高，扩散越快。
<3>显著程度受到已扩散程度的影响。
（5）结论分子间存在间隙2、分子热运动一切物质的分子都在永不停息的做无规则运动。
3、分子间的作用力（1）定义：分子间同时存在着相互作用的引力和斥力，这两个力的合力称为分子力（2）特点<1>当分子间的距离r=r0时，引力和斥力大小相等，方向相反，合外力为零，分子处于平衡状态。
<2>当r<r0时，分子间的合力表现为斥力，即分子间的分子力为斥力。
<3>当r>r0时，分子间的合力表现为引力，即分子间的分子力呈现引力特征。
4、分子动理论常见的物质是由大量的分子、原子构成的；物质内的分子在永不停息地做无规则运动；分子之间存在着斥力和引力。
三、内能1、分子动能和分子势能（1）分子动能<1>定义：构成物体的所有分子，由于在做永不停息的无规则运动而具有的能量<2>影响因素：温度、分子数目。
（2）分子势能<1>定义：构成物体的所有分子，由于分子间存在相互作用力而具有的能量<2>影响因素：分子间距（体积）2、内能（1）定义：构成物体的所有分子，其热运动的分子动能和分子势能的总和。
新课标教科版3-3选修三1.2《分子的热运动》课件
分子热运动理论能够解释许多宏 观现象，如扩散、溶解、蒸发等 。
100%
指导化学反应
分子热运动理论对于化学反应的 机理和反应速度有重要影响，为 化学反应的预测和控制提供了理 论基础。
80%
推动科学技术发展
分子热运动理论的发展推动了科 学技术的发展，如化学工程、材 料科学、制药等领域的应用。
分子运动论的建立
19世纪末，科学家开始对分子 运动进行研究，并逐渐形成了 分子运动论。该理论认为物质 是由分子构成的，分子在不停 地做无规则运动。
分子热运动的定义和特点
定义
分子热运动是指由于温度的影响 ，物质中的分子所进行的不规则 运动。
特点
无规则性、连续性、随机性、微 观性。
分子热运动的意义
80%
重要性
分子热运动是物理学中的基本概念，对于理解物质 的性质、化学反应以及热力学的基本规律具有重要 意义。
与其他知识点的关系
本节内容与分子动理论、热力学的基本定律等知识 点密切相关，为后续学习打下基础。
学习目标
掌握分子热运动的基本 规律。
能够运用分子热运动的 知识解释生活中的现象 和实验结果。
培养学生对物理学的兴 趣和科学探究精神。
气体分子的平均自由程实验
总结词
测量气体分子在给定温度下的平均自 由程。
详细描述
实验中，通过测量气体分子与固体表 面碰撞的频率，可以计算出气体分子 的平均自由程。这有助于理解气体分 子在热运动中的相互碰撞和散射。
分子力与分子势能实验
总结词
探究分子间的相互作用力和分子势能的变化规律。
详细描述
实验中，通过测量不同距离下分子间的相互作用力，可以分析分子势能的变化规律。这有助于理解分子间的相互 作用和分子结构对物质性质的影响。
分子平均动能
分子平均动能摘要：本文讨论了分子平均动能的概念、计算方法、影响因素以及在物理学和化学中的重要性。
分子平均动能是衡量分子热运动程度的重要物理量，它与分子质量、温度等因素密切相关。
了解分子平均动能对于理解材料性质、化学反应和能量转化过程等具有重要意义。
引言：分子平均动能是研究分子热运动的一个重要指标，它描述了分子在空间中的热运动情况。
分子平均动能与分子速度的平方成正比，并且与分子质量成反比。
在物理学和化学中，分子平均动能是非常重要的物理量，可以用来描述材料温度、热容等性质，以及在化学反应中能量的传递和转化过程。
一、分子平均动能的概念分子平均动能是指在给定温度下，分子在三维空间中的平均动能。
分子的运动方式很复杂，既有平动、转动，也有振动。
分子平均动能主要与分子的平动有关。
它是分子速度平方的平均值，通常用动能的单位表示。
二、分子平均动能的计算方法分子平均动能可通过分子速度的平方平均值计算得到。
根据动能的公式E=1/2mv^2，其中E为动能，m为分子质量，v为分子速度。
分子速度的平方的平均值可以表示为<v^2>，它等于所有分子速度平方之和除以分子总数N。
因此，分子平均动能可以计算为E=<1/2mv^2>=1/2m<v^2>。
三、影响分子平均动能的因素1. 温度：分子平均动能与温度有直接关系。
当温度升高时，分子的平均动能增加，分子的热运动剧烈程度增加。
2. 分子质量：分子平均动能与分子质量成反比关系。
质量较大的分子具有较低的速度，因此相同温度下，它们的平均动能较低。
3. 分子间力：分子间的吸引力或排斥力也会影响分子平均动能。
如果分子间力较强，分子的热运动受到限制，平均动能较低。
四、分子平均动能在物理学中的应用1. 温度测量：根据分子平均动能与温度的关系，可以通过测量物质分子的平均动能来间接测量其温度。
2. 热容：分子平均动能与物质的热容密切相关。
研究分子平均动能有助于了解物质的热容性质，以及物质在吸收或释放热量时的能量转化情况。
二、内能
1、（2010江西）如图所示，火柴头在火柴盒上轻轻 、（2010江西）如图所示， 2010江西 划过就能擦燃，从能量转化的角度讲，是将_____ _____能 划过就能擦燃，从能量转化的角度讲，是将_____能 转化为______ ______能 这是通过_____的方式实现的. _____的方式实现的 转化为______能，这是通过_____的方式实现的.
1、（2010甘肃）关于内能、热量和温度，下列说法 、（2010甘肃）关于内能、热量和温度， 2010甘肃 中正确的是 A．温度低的物体可能比温度高的物体内能多 B．物体内能增加，温度一定升高 物体内能增加， 物体内能增加， C．物体内能增加，一定要从外界吸收热量 物体温度升高， D．物体温度升高，它的热量一定增加 2、（2010云南 关于温度、 2、（2010云南）关于温度、热量和内能的说法中 云南） 、（ 不正确的是 A.0℃的水内能为零 ℃ B. 温度高的物体，内能一定大 温度高的物体， C. 物体吸收热量，温度不一定升高 物体吸收热量， D. 物体吸收热量，内能一定增大 物体吸收热量，
1.（2010广东） 1.（2010广东）图甲在厚壁玻璃筒里放一小团蘸了乙醚 广东 的棉花，当迅速压下活塞时，可看见筒内棉花燃烧起来。 的棉花，当迅速压下活塞时，可看见筒内棉花燃烧起来。 这是通过＿＿方式使玻璃筒内的空气＿＿增加， ＿＿方式使玻璃筒内的空气＿＿增加 这是通过＿＿方式使玻璃筒内的空气＿＿增加，温度升 高，达到棉花的燃点，使棉花燃烧。图乙是通过＿＿方 达到棉花的燃点，使棉花燃烧。图乙是通过＿＿方 ＿＿ 当塞子从试管口喷出时， 式把试管里的水加热至沸腾 。当塞子从试管口喷出时， 水蒸气的 能转化成为塞子的 能。
）
2、(2010江苏 下列生活情景中，通过做功来改变物体 、 江苏)下列生活情景中 江苏 下列生活情景中， 内能的是 A．金属小勺在热汤中放一段时间后会烫手 ． B．冬季人们常用热水袋取暖 ． C．在饮料中放入一些冰块，饮料变凉 ．在饮料中放入一些冰块， D．小孩从滑梯上滑下时臀部感觉到热 ． E．加剧的温室效应使得多年的积雪融化了 ．
分子动理论的内容总结
第十三章内能一、分子热运动1.物质是由分子组成的。
2.人们通常以10﹣10m为单位来量度分子。
3.不同物质互相接触时，彼此进入对方的现象叫扩散，扩散现象主要说明了分子都在不停的做无规则的运动。
温度越高，分子运动越剧烈。
4.扩散现象可以发生在气体之间、液体之间、固体之间。
5.由于分子的运动跟温度有关，所以这种无规则运动叫分子热运动。
6.分子之间既有引力又有斥力。
二、内能1.物体内部所有分子无规则运动的动能和分子势能的总和叫物体的内能。
物体的内能跟物体的温度有关,温度越高,分子无规则运动越剧烈,物体内能越大。
2.内能的单位是焦耳（J）。
3.一切物体都具有内能。
4.影响内能大小的因素：温度、质量、物态。
5.机械能与整个物体的机械运动情况有关,内能与物体内部分子的热运动及分子间相互作用情况有关,机械能是动能与势能之和,内能是物体内部所有分子动能和分子势能的总和。
6.改变物体的内能两种方法：做功和热传递。
7.物体对外做功，物体的内能减小；外界对物体做功，物体的内能增大。
8.物体吸收热量，当温度升高时，物体内能增大；物体放出热量，当温度降低时，物体内能减小。
9.热量（Q）：在热传递过程中，传递能量的多少叫热量。
（物体含有多少热量的说法是错误的）10. 做功和热传递这两种方法对改变物体的内能是等效的，但实质不同，做功是能的转化过程，热传递是能的转移过程。
三、比热容1．比热容：单位质量的某种物质温度升高（或降低）1℃，吸收（或放出）的热量叫做这种物质的比热容。
用符号c表示。
2．比热容的单位是：J/(kg·℃)，读作：焦耳每千克摄氏度。
3．比热容是物质的一种属性，它不随物质的体积、质量、形状、位置、温度的改变而改变，只要物质相同，比热容就相同。
4．水的比热容是：C=4.2×103J/(kg·℃)，它表示的物理意义是：每千克的水当温度升高（或降低）1℃时，吸收（或放出）的热量是4.2×103J。
分子热运动原理
分子热运动原理分子热运动原理是描述分子在热力学平衡下的运动规律和统计性质的理论。
它是从分子运动的微观角度出发，通过分析大量分子的运动状态，得出宏观物理量的统计规律。
分子热运动原理在研究物质的热传导、热容量、热膨胀等热学现象时起到了重要的作用。
分子是组成物质的最基本单位，它们具有质量、速度和能量等性质。
分子热运动是分子由于热量作用而产生的无规则运动。
在物质处于热力学平衡时，分子热运动是无序的，分子的平均速度和能量是一定的。
分子之间的相互作用力很强，使得分子不停地碰撞、转动和振动。
这些运动是不断变化的，因此分子热运动具有随机性和不可预测性。
分子热运动的统计规律可以通过玻尔兹曼分布函数来描述。
玻尔兹曼分布函数表示了在给定温度下，不同能级上分子数目的比例。
分子的能量和速度是相关联的，根据分子平均动能定理，分子的平均动能正比于温度。
当温度升高时，分子的平均速度和能量也会增加。
在分子热运动中，分子之间会发生碰撞，碰撞分为弹性碰撞和非弹性碰撞。
在弹性碰撞中，分子之间的能量转移不会损失，分子只是改变或反向运动的速度。
在非弹性碰撞中，分子之间的能量转移会损失一定的能量，产生热能。
分子碰撞的频率与分子浓度、体积和速度等因素有关。
分子热运动还涉及分子的转动和振动。
分子的转动可分为转轴自由度和转子自由度。
转轴自由度是指分子绕着一个轴线旋转的能力，而转子自由度是指分子内部固有结构的旋转能力。
分子的振动是由于分子内部原子之间的键的振动引起的。
分子的转动和振动受到温度的影响，随着温度升高，转动和振动的能级也会增加。
分子热运动原理也解释了物质的热传导现象。
热传导是指物质内部热量的传递过程。
在分子热运动中，高温区分子的运动速度和能量较大，会与低温区的分子发生碰撞，将一部分能量传递给低温区的分子，从而实现热量的传递。
这种传递是无序的、随机的，并且遵循热量传递的微观原理。
分子热运动原理对于理解和研究物质的热学性质有重要意义。
例如，热容量是指物质在温度变化时吸收或释放的热量。
2分子热运动、分子的动能
金块 实验前
固体之间可以发生扩散现象。
小结一下
气体之间可以
发生扩散现象.
液体之间可以 发生扩散现象. 固体之间可以
发生扩散现象.
分子动理论的基本内容：
1．物质是由大量的分子组成的，分子间有间隙 2．一切物质的分子都在不停地做无规则运动
提问：还有没有其它的方法证实分子在做永不停息的无 规则运动呢？ 布朗是英国的一位植物学家。1827年布朗用显微镜观察 植物的花粉微粒悬浮在静止水面上的形态时，却惊奇地 发现这些花粉微粒在不停地做无规则运动。 最后布朗把观察的对象扩大到一切物质的微小颗粒，
结果发现，一切悬浮在液体中的微小颗粒，都会做
无休止的不规则运动。 人们为了纪念布朗的这个发现，便把悬浮在 液体中的花粉的无规则运动叫做布朗运动。
花粉微粒在做 永不停息的无 规则运动
二、布朗运动：
1、定义：是指悬浮在液体中的微粒的永不停息的 无规则运动。 2、规律：
（1）悬浮的微粒越小，布朗运动越明显。
第一节
分子热运动
1. 物质的构成
如果把杯子打破，碎片还是玻璃。 经过多次分割，甚至碾成粉末，颗粒越分越 小，如果不断得分下去，有没有一个限度呢？
保持物质原来性质不变的最小微粒叫做分子
分子体积是不是很小？
分子体积很小，每个分子直径大约是 10-10m，1cm3的空气中大约有 2.7× 1019个分子，现在大型计算机每秒 100亿次，如果人数数的速度也达到每 秒100亿次，要想数完需要80年。
颗粒大了，布朗运动不明显，甚至观察不到运动。 （2）布朗运动随着温度的升高而愈加激烈。
3、布朗运动产生的原因——液பைடு நூலகம்分子永不停息的无规则
人教版高中物理选择性必修三 第1章第4节分子动能和分子势能课件
当r＞r0时，分子间的相互作用表现为引力， 要增大分子间的距离必须克服引力做功，因此， 分子势能随分子间的距离增大而增大。
新知讲解
分子势能与分子间距离的关系
新知讲解
3、决定分子势能的因素
2．平均动能：物体里所有分子动能的平均值叫做 分子热运动的平均动能 ．
新知讲解
温度与分子动能的关系
温度越高，分子运动越快
新知讲解
3.温度
（1）宏观含义：温度是表示物体的冷热程度．
（2）微观含义（即从分子动理论的观点来看）:温度是物体分子热运动的平均
动能的标志，温度越高，物体分子热运动的平均动能越大．
A．增大 B．不知道 r 从何 处增大，因此不能确定分 子势能的变化情况
拓展提高
3、下列关于物体内能的说法中正确的是( D)
A．0 ℃的水比0 ℃的冰的内能大
分子数不确定
B．物体运动的速度越大，则内能越大
机械能与内能无关
C．水分子的内能比冰分子的内能大 D．100 g 0 ℃的冰比100 g 0 ℃的水的内能小
讨论单个分子的内能没 有意义
同样质量的冰变成水要吸收热量，物体的内能要增加
课堂总结
一、分子动能 二、分子的势能 三、物体的内能
四、物体的内能跟机械能的区别
板书设计
一、分子动能
二.分子的势能
三、物体的内能
温度
分子势能与分子间距离的关系 决定分子势能的因素
四、物体的内能跟机械能的区别
作业布置
课后练习和同步练习
拓展提高
1、对于20 ℃的水和20 ℃的水银，下列说法正确的是(AD)
《分子运动速率分布规律》高中物理人教版
二 内能和机械能的区别和联系 1.内能是对大量分子而言的,对单个分子来说无意义。 2.物体内能的决定因素: (1)从宏观上看,物体内能的大小由物体的质量、温度和体积三个因素决定。 (2)从微观上看,物体内能的大小由组成物体的分子总数、分子热运动的平均 动能和分子间的距离三个因素决定。
3.内能与机械能的区别和联系:
【补偿训练】 (多选)关于分子势能与分子间距离之间的关系,下列判断正确的是( ) A.当r<r0时,r越小,则分子势能Ep越大 B.当r>r0时,r越小,则分子势能Ep越大 C.当r=r0时,分子势能Ep最小 D.当r→∞时,分子势能Ep最小
【解析】选A、C。当r<r0时,分子力表现为斥力,r减小时,分子力做负功,分子 势能增大,A正确;当r>r0时,分子力表现为引力,r减小时分子力做正功,分子势 能减小,B错误;当r=r0时,分子力减小为零,分子势能也减小到最小,C正确;当 r→∞时,分子力做负功,分子势能逐渐增大,D错误。
提示:不能,由于物体分子间距变化的宏观表现为物体的体积变化,所以微观的分子势能变化对应于宏观的物体体积变化。
4.下列关于分子势能与分子间距离关系的说法中正确的是_①__④__。 ①两分子间距为r0时分子势能最小。 ②分子势能随着分子间距的增大而增大。 ③分子势能随着分子间距的增大而减小。 ④分子势能可以为正值、负值、零。
【素养训练】
1.(多选)如图所示,甲分子固定在坐标原点O,乙分子沿x轴运动,两分子间的分
子势能Ep与两分子间距离的变化关系如图中曲线所示,图中分子势能的最小值 为-E0。若两分子所具有的总能量为0,则下列说法中正确的是 ( ) A.乙分子在P点(x=x2)时,其动能为E0 B.乙分子在P点(x=x2)时,加速度最大 C.乙分子在Q点(x=x1)时,处于平衡状态 D.乙分子的运动范围为x≥x1
第12章 2 内能
解析 温度相同则它们的分子平均动能相同；又因为 1 g 水和 1 g 水蒸气的分子数相同，因而它们的分子 总动能相同，选项 A 正确，B 错误；当 100 ℃的水变成 100 ℃的水蒸气时，分子间距离变大，分子力做负 功，分子势能增加，该过程吸收热量，所以 1 g 100 ℃的水的内能小于 1 g 100 ℃的水蒸气的内能，选项 C 错误，D 正确。 答案 AD 5．[多选]关于热量、功和内能三个物理量，下列说法正确的是( )
反而减小，我们称之为“反常膨胀”.查阅资料知道：在水“反常膨胀”的过程中，体积减小是由于水分
子之间的结构发生了变化，但所有水分子间的总势能是增大的.由此可知，“反常膨胀”时，水分子的平均
动能
(选填“增大”“减小”或“不变”)，吸收的热量
(选填“大于”“小于”或“等
于”)所有水分子的总势能增加量.
答案 增大 大于
解析 温度高低反映分子平均动能的大小，但由于物体不同，分子数目不同，所处状态不同，无法反映内
能大小，选项 A 错；由于分子都在做无规则运动，因此，任何物体内能不可能为零，选项 B 正确；内能相
同的物体，它们的分子平均动能不一定相同，选项 C 错；物体的内能与物体的温度、体积、物态和分子数
有关，故选项 D 正确。
反映内能的大小，选项 A 错误；由于分子都在做无规则运动，因此，任何物体的内能不可能为零，选项 B 正确；内能相同的物体，它们的分子平均动能不一定相同，选项 C 错误；内能不同的两个物体，它们的温 度可以相同，即它们的分子平均动能可以相同，选项 D 正确；物体的内能与物体的温度、体积、物态和分 子数有关，故选项 E 正确。
增大”).
1
答案 增大 减小 解析 由题图可知，在 r＞r0 阶段，分子间是引力作用，分子力对乙分子做正功，乙分子的动能增大， 两 分子间的分子势能减小. 【训练 1】 (多选)图为两分子系统的势能 Ep 与两分子间距离 r 的关系曲线.下列说法正确的是( )
人教版选择性必修第三册课件分子动能和分子势能2(共17张PPT)
提示:晶体熔化过程中,分子间距离增大,分子间的作用力表现为引力,分子间的作用 力做负功,分子势能增加。 3.晶体熔化过程中,温度不变,只有在熔化完成后,温度才会升高,这是为什么? 提示:晶体熔化成液体的过程中,规则排列的分子之间的距离增大,分子间作用力表 现为引力,外界提供的热量用来克服分子间作用力做功,使分子势能增加,所以熔化 过程中温度不变,分子平均动能不变,而分子势能增加,吸收的热量转化为分子势 能。
第1讲 描述运动的基本概念
内能与机械能的区别和联系
类别比较 对应的运动形式 能量常见形式 能量存在的原因
影响因素
是否为零 联系
内能
机械能
微观分子的热运动
宏观物体的机械运动
分子动能、分子势能
物体的动能、重力势能或弹性势能
物体内大量分子的热运动和分子 物体做机械运动、被举高或发
间存在相互作用力
生形变
物质的量、物体的温度、物体的 物体的质量、机械运动的速度、相对于
个分子热运动的剧烈程度都增加。
第1讲 描述运动的基本概念
7.分子动能与物体速度有关。 ( ✕ )
提示:分子动能与物体的动能是不同的,分子动能与物体速度无关。
8.温度高的物体内能大。 ( ✕ ) 提示:物体的内能与温度、物质的量和体积有关,温度高的物体内能并不一定大。
第1讲 描述运动的基本概念
1 | 分子动能 单个分子的动能 (1)物体由大量分子组成,每个分子都具有动能且不为零。 (2)分子在永不停息地做无规则热运动,各个分子的动能有大有小并且时刻在变 化。 (3)热现象是大量分子无规则运动的统计结果,单个分子的动能没有实际意义。 分子的平均动能与温度 (1)温度的微观含义 温度升高时,分子的热运动加剧,温度越高,分子热运动的平均动能越大。温度越低, 分子热运动的平均动能越小。因此可以得出结论:物体温度升高时,分子热运动的 平均动能增加。
分子运动论3个基本观点
分子运动论3个基本观点
分子运动论是描述物质的微观运动的理论，它包含了以下三个基本观点：
1. 所有物质都是由极微小的不可再分的粒子组成的。
分子是构成物质的基本单位，例如原子是构成化学元素及化合物的基本单位，而分子是构成化合物的基本单位。
2. 分子不断地以无规则的、不受控制的方式进行运动。
分子的运动可以是热运动（热运动是由于分子的动能而引起的），也可以是化学反应中的反应运动（化学反应的速率和产物的选择性都取决于分子间的相互作用和运动）。
3. 物质的性质和行为是由分子的运动方式和相互作用决定的。
物质的性质，如颜色、硬度、电导率等，以及物质的行为，如融化、沸腾、溶解等，都是由分子的运动方式和相互作用所决定的。
分子热运动与机械运动的区别
分子热运动和机械运动是两种不同的运动形式，它们存在以下几个区别：
1.运动对象：分子热运动是指微观尺度上分子、原子或离子的运动，而机械运动是指宏观
物体的运动，通常涉及大量的分子。
2.尺度：分子热运动发生在微观尺度，其中分子之间以高速随机运动，相对于分子的尺度，
它们的运动范围较小。
机械运动则是宏观尺度的运动，涉及更大范围的物体移动。
3.能量来源：分子热运动是由分子内部的热能引起的，也就是分子的热振动和转动。
机械
运动则是通过外部施加力或能量输入来实现的，例如推、拉、旋转等。
4.运动模式：分子热运动是无规律的布朗运动，分子在空间中做完全随机的运动。
机械运
动则可以是有规律的直线运动、圆周运动等，具有可预测性。
5.表现形式：分子热运动主要表现为温度的增加或降低，体现在物质的热量变化和分子的
平均动能。
机械运动则可以表现为物体的位移、速度和加速度等参数的变化。
尽管分子热运动和机械运动有所不同，但它们仍然存在某种联系和相互影响。
分子热运动是组成物质与系统性质的基础，而机械运动则是由分子热运动引起的宏观物体的动态行为。
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3、布朗运动产生的原因——液体分子永不停息的无规则
运动是产生布朗运动的原因。 外界因素的影响不是产生布朗运动的原因，只能是液体内 部造成的。
由于液体分子在不停地做无规则运动，使得悬浮 在液体中的微粒受到来自各个方向的液体分子的 不平衡撞击，造成微粒运动的无规则运动，且永 不停息。 4、意义： 布朗运动反映了（液体）分子运动的无规则性。
彼此扩 散一毫 五年后 米
金块 实验前
固体之间可以发生扩散现象。
小结一下
气体之间可以
发生扩散现象.
液体之间可以 发生扩散现象. 固体之间可以
发生扩散现象.
分子动理论的基本内容：
1．物质是由大量的分子组成的，分子间有间隙 2．一切物质的分子都在不停地做无规则运动
提问：还有没有其它的方法证实分子在做永不停息的无 规则运动呢？ 布朗是英国的一位植物学家。1827年布朗用显微镜观察 植物的花粉微粒悬浮在静止水面上的形态时，却惊奇地 发现这些花粉微粒在不停地做无规则运动。 最后布朗把观察的对象扩大到一切物质的微小颗粒，
2. 分子的运动
分子是运动的还是静止的？我们可以直接观察 吗？怎样才能知道分子是否运动呢？
实验1．打开一块香皂，我们可以闻到香味 说明什么？ 实验2．二氧化氮的扩散 现象：处于上方充满空气的集气瓶颜色逐渐变深， 处于下方充满二氧化氮气体的集气瓶颜色 逐渐变浅，最后两瓶气体颜色基本一样。 你认为上述现象产生的原因是： 二氧化氮与空气接触后，彼此进入对方的结果
请注意：布朗运动不是指分子的运动。
三、分子的热运动：
1、定义：分子的永不停息地无规则运动跟温度有
密切关系，温度越高，分子的无规则运动越激烈。
因此分子的无规则运动也叫做分子热运动。
2、分子的动能：物体内大量分子不停地做无规 则热运动，对于每个分子来说都有无规则运动的 动能。 3、分子的平均动能：各个分子的动能大小不同，又 由于热现象是大量分子无规则运动的结果，所以研究 个别分子运动的动能是没有意义的。而研究大量分子 热运动的动能，需要将所有分子热运动动能的平均值 求出来，这个平均值叫做分子热运动的平均动能。
布朗运动和扩散现象说明温度升高分子无规则运动加剧，
也即分子热运动的平均动能增大。所以温度是物体分子 热运动的平均动能的标志。（这就是温度的微观意义）而
温度在宏观上的意义是表示物体冷热程度。
“标志”的含义： ①是指物体温度升高或降低，表示了物体内部大量分子
热运动的平均动能增大或减小。
②温度相同的任何物质，分子热运动的平均动能都相同。
第一节
分子热运动
1. 物质的构成
如果把杯子打破，碎片还是玻璃。 经过多次分割，甚至碾成粉末，颗粒越分越 小，如果不断得分下去，有没有一个限度呢？
保持物质原来性质不变的最小微粒叫做分子
分子体积是不是很小？
分子体积很小，每个分子直径大约是 10-10m，1cm3的空气中大约有 2.7× 1019个分子，现在大型计算机每秒 100亿次，如果人数数的速度也达到每 秒100亿次，要想数完需要80年。
注意：物体分子热运动的平均动能与物体做机械运动的动能无关。
本 节 小
结
1．分子动理论的基本内容 •（1）物质由分子组成 •（2）扩散现象表明：一切物体的分子都永 不停息地做无规则运动。 分子间存在间隙 •（3）分子间存在相互作用的 引力和斥力。 2．分子运动的快慢与温度有关，温度越高， 分子运动越剧烈，扩散越快。
2. 分子的运动
分子是运动的还是静止的？我们可以直接观进入对方的 现象, 叫做 扩散。
气体之间可以发生扩散现象。 液体之间可以发生扩散现象吗？
液体之间可以发生扩散现象。
固体之间可以发生扩散现象吗？
铅块
铅块 金块 叠放在一起
铅块
金块
结果发现，一切悬浮在液体中的微小颗粒，都会做
无休止的不规则运动。 人们为了纪念布朗的这个发现，便把悬浮在 液体中的花粉的无规则运动叫做布朗运动。
花粉微粒在做 永不停息的无 规则运动
二、布朗运动：
1、定义：是指悬浮在液体中的微粒的永不停息的 无规则运动。 2、规律：
（1）悬浮的微粒越小，布朗运动越明显。