第一章 4 4.分子动能和分子势能【金版新学案】2023-2024学年新教材高二物理选择性必修3同步课堂高效讲义配套课件（人教版）

4．分子动能和分子势能 　　　 第一章　分子动理论 学科知识 1.分子的平均动能与温度的关系 2.分子的势能与分子间距离的关系 3.物体内能及其相关因素 学科能力 1.从能量的视角运用统计的观点理解物体内能的概念 2.从“功与能量变化”的层面分析分子势能与分子间距离的关系 学科素养 1.通过对物体内能的学习，加强“运动和相互作用”与“能量”物理观念的形成 2.通过对分子势能与分子间距离的学习，培养学生模型建构和科学推理的能力 学习目标 知识点二　 分子势能 知识点一　分子动能 知识点三　物体的内能 课时精练 随堂演练 内 容 索 引 知识点一　分子动能 索引 情境导学 如图为某同学练习踢足球的情景，回答下面问题： (1)运动着的足球具有动能，其动能大小与足球的 温度有关吗？ 提示：无关 (2)物体内大量的分子做无规则运动，也具有动能，其动能大小与物体的温度有关吗？物体温度升高时，是否物体内所有分子的动能均增大？ 提示：有关；不是。 基础梳理 1．分子动能：像一切运动着的物体一样，做热运动的分子也具有______。 2．分子热运动的平均动能：所有分子的动能的________。 3．温度的微观含义：温度是分子热运动的__________的标志。温度越高，分子热运动的__________越大；温度越低，分子热运动的平均动能______。 动能 平均值 平均动能 平均动能 越小 1．温度反映了每个分子热运动的剧烈程度。( ) 2．10 ℃的水和10 ℃的冰的分子平均动能相同。( ) 3．50 ℃的氧气和50 ℃的氮气的分子平均动能不相同。( ) 判断正误 × √ × 核心归纳 1．单个分子的动能 (1)由于分子在永不停息地做无规则运动，每个分子的动能大小不一并且时刻在变化。 (2)研究个别分子的动能没有实际意义。热现象是大量分子热运动的统计规律。 2．分子的平均动能 (1)温度是大量分子无规则运动的宏观表现，具有统计意义，是分子热运动平均动能的标志： ①温度升高，分子平均动能增大，但不一定每一个分子的动能都增大； ②温度降低，分子平均动能减小，但不一定每一个分子的动能都减小。 (2)只要温度相同，任何分子的平均动能都相同，与物质的种类无关。 注意：由于不同物质的分子质量不一定相同，所以同一温度下，不同物质分子运动的平均速率一般不相同。 3．物体内分子的总动能 (1)物体内分子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。 (2)物体内分子的总动能与物体的温度和所含分子总数有关。 (多选)关于分子热运动的动能，下列说法中正确的是 A．物体运动速度越大，物体内分子热运动的动能一定越大 B．物体的温度降低，物体内分子热运动的平均动能一定减小 C．物体的温度升高，分子平均动能一定增大，物体内每个分子热运动的动能不一定增大 D．1 g 100 ℃的水变成1 g 100 ℃的水蒸气，分子热运动的平均动能增大 √ 例1 √ 物体由于运动而具有的能叫动能，它是宏观物体所具有的一种能量形式，而分子热运动的动能叫分子动能，是微观上内能的一种形式。所以物体运动速度与分子热运动的动能无关，故A错误；温度是分子热运动平均动能的标志，物体的温度降低，分子热运动的平均动能减小；物体的温度升高，分子热运动的平均动能增大，并不是每个分子热运动的动能都增大，故B、C正确；温度相同的水和水蒸气，分子平均动能相同，故D错误。 针对练1.(多选)下列说法中正确的是 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做无规则运动而具有的能 C．物体中10个分子的动能很大，这10个分子的温度很高 D．同一物体，温度低时每一个分子的运动速率一定小于温度高时每一个分子的运动速率 √ √ 温度相同，物体分子的平均动能相同，故A正确；分子动能指的是由于分子做无规则热运动而具有的能，B正确；物体温度是对大量分子而言的，对于10个分子无意义，故C错误；同一物体，温度低时分子的平均运动速率小(相同物质)，但具体到每一个分子的运动速率是不确定的，可能大于平均速率，也可能小于平均速率，故D错误。 针对练2.(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 温度是分子热运动平均动能的标志，温度相同，则分子平均动能相同，故A正确；因为氢气分子的质量小于氧气分子的质量，而两种气体分子的平均动能又相等，所以氢气分子的平均速率大，故B正确，D错误；虽然氢气和氧气的质量和分子平均动能(温度)都相等，但由于两者摩尔质量不同，所以分子数目不相等，气体分子