课件22张PPT。本 章 优 化 总 结(2)寻找适当的物理规律将题中的有关条件联系起来．
(3)合理处理数据，估算的目的是获得对数量级的认识．因此，为避免繁杂的运算，许多的常数取1位有效数字即可，最后结果也可只取1位有效数字． (2012·海口高二检测)房间地面表面积15 m2，高3 m,空气平均密度ρ＝1.29 kg/m3 ,空气平均摩尔质量M＝2.9×10－2 kg/mol ，则该房间内空气的质量为________kg，空气分子间的平均距离为________m.【精讲精析】 根据空气密度和房间体积可求出房间内空气的质量m.根据房间容积V0和房间内空气分子总数N可求出每个分子占据的空间体积V1，再根据分子的立方体模型即可求出空气分子间的平均距离d.
房间内容积为V0＝S×h＝15×3 m3＝45 m3.
房间内空气质量为m0＝ρV0＝1.29×45 kg＝58 kg.
【答案】 58 3×10－9
1.布朗运动与扩散现象的异同
(1)它们都反映了分子在永不停息地做无规则运动．
(2)它们都随温度的升高而表现得更明显．
(3)布朗运动只能在液体、气体中发生，而扩散现象可以发生在固体、液体、气体任何两种物质之间．2．布朗运动和分子热运动的比较
关于布朗运动和扩散现象，下列说法中正确的是( )
A．布朗运动和扩散现象都在气体、液体、固体中发生
B．布朗运动和扩散现象都是分子的运动
C．布朗运动和扩散现象都是温度越高越明显
D．布朗运动和扩散现象都是永不停息的【精讲精析】 布朗运动与扩散现象的研究对象不同：布朗运动研究对象是固体小颗粒,而扩散现象研究的是分子的运动．布朗运动与扩散现象条件不一样：布朗运动只能在气体、液体中发生，而扩散现象可以在固体、液体、气体任何两种物质之间发生．布朗运
动与扩散现象的共同点是两者都是永不停息
的，并且温度越高越明显．由以上分析不难
判断，正确选项为C、D.
【答案】 CD1.对分子平均动能的理解
(1)单个分子的动能
物体由大量分子组成,每个分子都有分子动能.
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．
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
由于分子运动的无规则性，在某一时刻，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相同的．物体由大量分子组成，若想研究其中某一个分子的动能是非常困难的，也是没有必要的.热现象研究的是大量分子运动的宏观表现，所以，有意义的是所有分子动能的平均值，即分子平均动能．
2.分子势能的变化规律
当分子间的距离r>r0时，分子间的作用力表现
为引力，分子间的距离增大时，分子力做负
功，因此分子势能随分子间距离的增大而增
大．
当分子间的距离r功，因此分子势能随分子间距离的减小而增
大．
如果取两个分子间相距无限远时(此时分子间作用力可忽略不计)的分子势能为零，分子势能Ep与分子间距离r的关系可用图所示的曲线
表示．从图像上看出，当r＝r0时，分子势能
最小．特别提醒：1、分子势能最小与分子势能为零不是一回事．分子势能的正负代表大于或小
于零势能点的分子势能，如Ep＝－10 J，Ep′＝0 J，则Ep＜Ep′.
2、体积越大，分子势能不一定越大．如相同质量的0 ℃的水与0 ℃的冰，冰体积大，但水的分子势能大于冰的分子势能．
3、对物体内能的理解
任何物体都具有内能，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．
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．
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．
下列说法中正确的是( )
A．物体自由下落时速度增大，所以物体内能也增大
B．物体的机械能为零时内能也为零
C．物体的体积减小温度不变时，物体内能一定减小
D．气体体积增大时气体分子势能一定增大
【精讲精析】 物体的机械能和内能是两个完全不同的概念。物体的动能由物体的宏观速率决定，而物体内分子的动能由分子热运动的速率决定，分子动能不可能为零，而物体的动能可能为零，所以A、B选项不正确。物体体积减小时，分子间距离减小，但分子势能不一定减小，例如将处于原长的弹簧压缩，分子势能将增大，所以C选项也不正确；由于气体分子间距离一定大于r0，体积增大时
分子间距离增大，分子力做负功，分子势能
增大，所以D选项正确。
【答案】 D
课件47张PPT。第一章 分子动理论 内能第一章 分子动理论 内能第一节 分子及其热运动目标导航
1.知道可以用油膜法测定分子的直径，知道分子直径的数量级.
2.知道阿伏加德罗常数的含义，会用阿伏加德罗常数计算分子的大小.
3.知道分子做永不停息地无规则热运动.
4.了解布朗运动及布朗运动的特点.一、分子的大小
1.分子
(1)分子是具有一定__________的最小物质微粒．
(2)在热学中，由于原子、离子、分子做热运动时遵从_______的规律，所以把它们统称为分子．化学性质相同二、阿伏加德罗常数
1.含义:1 mol任何物质都含有相同的_______,叫做阿伏加德罗常数．
2.阿伏加德罗常数的数值通常可取为NA＝_______________．粒子数6.02×1023mol－1想一想
1．物体是由大量分子组成的，是一滴水含有的水分子个数多,还是地球上的人口多呢？
提示：一滴水含有的水分子个数约为1.6×1021个，而地球上的总人口约为60亿，即6×109个，所以一滴水含有的水分子个数要比地球上的总人口多得多．三、分子的热运动
1.扩散现象：扩散现象是指当两种物质接触
时，物质分子彼此进入对方的现象．实验证
明，温度越高，扩散进行得越_______，这表示分子无规则运动越_________．
分子热运动
2.一切物质的分子都在不停地做__________,由于这种运动与________有关系，所以通常把分子的这种无规则运动叫做________．快剧烈无规则运动温度热运动四、布朗运动
1.定义：在液体或气体中悬浮微粒的无规则运动，称为布朗运动．
2.特点：液体或气体的温度越_____、微粒越_______，布朗运动越明显．
3.产生原因：由于液体分子的无规则运动，足够小的微粒受到来自各个方向的液体分子的撞击作用的_________．高小不平衡想一想
2．分子的无规则运动是布朗运动，对吗？
提示：不对，布朗运动是指液体或气体中悬浮微粒的无规则运动．当微粒足够小时，来
自各个方向液体(或气体)分子的撞击作用不
平衡，这样就引起了微粒的布朗运动．布朗运动虽然不是分子的运动,但微粒的无规则运动反映了液体(或气体)分子的无规则运动．
(2012·温州中学高二检测)在“用油膜法估测分子大小”的实验中，所用的油酸酒精溶液的浓度为每1000 mL溶液中有纯油酸0.6
mL，用注射器测得1 mL上述溶液为80滴，把1滴该溶液滴入盛水的浅盘内，让油膜在
水面上尽可能散开，测得油酸薄膜的轮廓形
状和尺寸如图1－1－1所示，图中正方形方格的边长为1 cm.
图1－1－1
(1)实验中为什么要让油膜尽可能散开？
(2)实验测出油酸分子的直径是多少？(结果保留两位有效数字)【答案】 (1)为了使油膜在水面上形成单分子油膜
(2)6.3×10－10 m
变式训练
1．体积为1×10－3 cm3的一滴油，滴在水面
上，形成面积为4 m2的油膜，由此估算出油分子的直径是多大？
答案：2.5×10－10 m
阿伏加德罗常数NA把摩尔质量MA、摩尔体积VA这些宏观量与分子质量m0、分子体积V0等微观量联系起来，其关系如下：
某种物质的摩尔质量为MA(kg/mol),密度为ρ(kg/m3),若用NA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.
【答案】 (1)MA/NA (2)ρNA/MA (3)MA/ρ
(4)MA/ρNA
【方法总结】 阿伏加德罗常数是联系宏观量与微观量的“桥梁”，在宏观量与微观量的有关计算中要充分考虑阿伏加德罗常数的“桥梁”作用．变式训练
2． (2012·盐城高二检测)如图1－1－2所示, IBM的科学家在铜表面将48个铁原子排成圆圈，形成半径为7.13 nm的“原子围栏”，相邻铁原子间有间隙．估算原子平均间隙的大小.结果保留一位有效数字．已知铁的密度7.8× 103 kg/m3，摩尔质量是5.6×10－2 kg/mol，阿伏加德罗常数NA＝6.02×1023 mol－1.
图1－1－2答案：7×10－10 m
1.布朗运动产生的原因：大量液体分子永不停息地做无规则运动时，对悬浮在其中的粒子撞击作用的不平衡性，简言之：液体分子
永不停息的无规则运动是产生布朗运动的原
因．液体是由许许多多分子组成的，液体分子不停地做无规则运动，不断地撞击微粒．如图所示描绘了一颗微粒受到周围液体分子撞击作用的情景．悬浮的微粒足够小时，来自各个方向的液体分子撞击作用的不平衡性便表现出来了．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，就引起了微粒的无规则运动．
2.实质及意义：布朗运动实质是由液体分子
与悬浮颗粒间相互作用引起的，但反映了液
体分子的无规则运动，不是反映分子间的作
用．
3.影响布朗运动的因素
(1)固体微粒的大小
悬浮在液体中的微粒越小，在某一瞬间跟它相撞的液体分子数越少，撞击作用的不平衡性就表现得越明显，因而布朗运动越明显．如果悬浮在液体中的微粒很大，在某一瞬间跟它相撞的分子数很多，各个方向的撞击作用接近平衡，这时就很难观察到布朗运动了.
(2)液体温度的高低
相同的颗粒悬浮在同种液体中，液体温度越
高，分子运动的平均速率越大，对悬浮颗粒
的撞击作用也越大，颗粒受到来自各个方向
的冲击作用的不平衡性越明显，由冲击作用引起的加速度越大，所以温度越高，布朗运动就越显著．
4.注意
(1)布朗运动是悬浮固体微粒的运动，不是单个液体分子的运动，但布朗运动间接反映了液体分子运动的无规则性；
(2)固体微粒的运动是极不规则的，课本9页中图1－3－3并非固体微粒的运动轨迹，而是每隔30 s时间微粒位置的连线，其轨迹无法知道．
(3)任何固体微粒悬浮在液体内，在任何温度下都会做布朗运动． 如图1－1－3所示是关于布朗运动的实验，每隔30 s记录一次微粒的位置．下列说法中正确的是( )
图1－1－3A．图中记录的是分子无规则运动的情况
B．图中记录的是粒子做布朗运动的轨迹
C．微粒越大，布朗运动越明显
D．温度越高，布朗运动越激烈
【思路点拨】 布朗运动是固体微粒的无规则运动，是分子热运动的反映．
【精讲精析】 布朗运动不是固体分子的无
规则运动，而是大量液体分子做无规则运动
时，与悬浮在液体中的小颗粒发生碰撞，从而使小颗粒做无规则运动，即布朗运动是分子热运动的间接反映．温度越高，分子运动
越激烈，布朗运动也越激烈，可见A错误，D正确；微粒越小，某一瞬间跟它撞击的分子数越少,撞击作用的不平衡性表现得越明显，即布朗运动越显著，故C错误；图中各个拐点记录的是粒子每隔30 s的位置，而在30 s内粒子做
的也是无规则运动，而不是直线运动，故B错误．注意折线不是微粒的运动轨迹，它只
能大致反映微粒的无规则运动情况．
【答案】 D
【规律方法】 (1)布朗运动的无规则性反映了液体分子运动的无规则性；布朗运动与温度有关，表明液体分子的运动与温度有关．
(2)布朗运动是指悬浮在液体中的微粒的运动, 不是分子的运动．液体中分子无规则运动造成布朗运动的无规则性．
变式训练
3.关于布朗运动，下列说法正确的是( )
A．布朗运动指悬浮在液体中的微粒分子的无规则运动
B．布朗运动的无规则性反映了液体分子运动的无规则性
C．液体温度越高，布朗运动越激烈
D．悬浮微粒越小，在某一瞬间撞击它的液体分子数就越少，布朗运动就越不明显
解析：选BC.布朗运动是悬浮在液体中的微粒受到液体分子的无规则碰撞而发生的运动,它本身就是微粒的无规则运动，而不是微粒内部的分子的运动，A不正确；布朗运动的产生说明了分子是在做永不停息地无规则运动的，B正确；布朗运动的剧烈程度与温度有关，温度越高,布朗运动越激烈，C正确；悬浮微粒越小，其运动状态越容易改变，布朗运动越明显，D不正确．
课件30张PPT。第二节 物体的内能目标导航
1.知道分子的动能，知道温度是物体分子热运动平均动能的标志.
2.知道分子间的相互作用力，掌握分子间作用力的特点.
3.知道分子的势能，分子的势能跟物体的体积有关.
4.知道内能是物体中所有分子做热运动的动能和势能的总和.一、分子的动能 温度
1.分子的动能：分子由于_____________而具有的能量．
2.分子平均动能:分子平均动能是物体里所有分子动能的_________．热运动平均值3.温度的微观意义：温度是物体分子热运动__________的标志．温度越高，表示分子热运动的平均动能越_____；温度越低，表示分子热运动的平均动能越_______．
平均动能大小想一想
1．物体的温度高，物体的每个分子的动能都一定较大吗？
提示：温度是分子平均动能的标志，反映的是大量分子热运动的统计规律，同一温度下各个分子的动能不尽相同，即温度不代表某个分子动能的大小．同样，个别分子的动能也不能反映温度情况．二、分子间的相互作用
1.扩散现象和布朗运动不但说明了分子在永不停息地做无规则的热运动,同时也说明分子之间有_______．
2.分子间的引力和斥力________存在，实际表现的分子力是引力和斥力的_________．
3.分子力与分子距离的关系空隙同时合力(1)分子间的引力和斥力都随着距离r的增大而_______，随分子间距离r的减小而_______，但________变化快．
(2)当分子距离r＝r0时，引力_____斥力，分子力为0.此时分子距离的数量级为_______ m．当分子距离r＜r0时，引力_____斥力；当分子距离r>r0时，引力____斥力，当分子间距离的数量级大于10－9 m时，引力和斥力都很小，分子力可以忽略．减小增大斥力等于10－10小于大于想一想
2．当分子间的距离大于r0时，分子间只存在
引力，小于r0时只存在斥力的说法正确吗？为
什么？
提示：不正确,因为分子间的引力和斥力总是同时存在的，分子间的距离大于r0时，引力大于斥力，合力即分子间的作用力表现为引力;分子间的距离小于r0时，斥力大于引力，合力表现为斥力．
三、分子势能
1.分子势能：由于分子间存在着相互作用力,所以分子具有由分子间____________决定的势能，叫分子势能．
2.影响分子势能大小的因素
(1)微观上：分子势能的大小与分子间的____有关；相对位置距离(2)宏观上：分子势能的大小与物体的______有关．
(3)气体的分子势能可以忽略．
体积四、内能
1.定义：物体中所有分子做热运动的_______和____________的总和叫做物体的内能．
2.决定因素
(1)与物体的______有关，温度越高，分子平均动能越_____，物体的内能越______．
动能分子势能温度大大(2)与物体的________有关，体积变化，分子势能变化，物体的内能变化．
(3)与物质的量(分子总数)有关，物质的量越大，物体的内能越大．
体积想一想
3．温度高的物体的内能一定大吗？
提示：不一定．温度高的物体的分子的平均动能大，而内能还与物体的分子的个数以及分子的势能有关．
由图1－2－1中分子间的相互作用力与分子间距离的关系可以看出：图1－2－11.在任何情况下，分子间总是同时存在着引力和斥力，而实际表现出来的分子力，则是分子引力和斥力的合力．
2.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更快．
3.分子力F与分子间距离r存在如下关系
(1)r＝r0时，F＝0.
(2)r>r0时，F<0，表现为引力．
(3)r0，表现为斥力．
(4)r>10r0时，引力、斥力及分子力F都非常微弱，趋近于零．
(2012·武汉调研)两个分子从相距较远
(分子力忽略)开始靠近，直到不能再靠近的过程中( )
A．分子力先做负功后做正功
B．分子力先做正功后做负功
C．分子间的引力和斥力都增大
D．两分子从r0处再靠近,斥力比引力增加得快【精讲精析】 两个分子由远及近时，分子力先做正功后做负功，A错B对；当分子间距离等于 r0时，引力和斥力恰好相等，分子处于平衡状态；物体被拉伸时，分子间引力和斥力都减小，但斥力比引力减小得快，结果引力大于斥力；物体被压缩时，分子间引力和斥力都增大，但斥力比引力增加得快，结果斥力大于引力．C、D均对．【答案】 BCD
【方法总结】 分子力做功正负的判断：要画出分子受的力，要注意判断清楚是引力还
是斥力，然后依分子间距离的变化画出位移
方向，最后由力的方向与位移方向的关系决
定功的正负．若同向，做正功；若反向，做
负功．变式训练
1． (2012·上海市十校联考)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斥越小解析：选A.分子间的引力和斥力是同时存在
的，它们的大小随分子间距离的增大而减小,随分子间距离的减小而增大，但斥力随分子间距离的变化更快一些．当rr0时，合力表现为引力，分子力的大小随分子间距离的增大表现为先增大后减小．
1.任何物体都具有内能：因为一切物体都是由不停地做无规则热运动并且相互作用着的分子所组成的．
2.决定物体内能的因素(1)从宏观上看：物体内能的大小由物体的物质的量、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
下列叙述正确的是( )
A．分子的动能与分子的势能之和，叫做这个分子的内能
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【精讲精析】 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小时，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,动能减小温度升高，故D项正确．
【答案】 D
【规律方法】 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，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．变式训练
2下列说法中正确的是( )
A．温度低的物体内能小
B．温度低的物体分子运动的平均速率小
C．物体做加速运动时速度越来越大，物体内分子的平均动能也越来越大
D．物体体积改变，内能可能不变解析：选D.物体的内能由物体的温度、体积和物质的量共同决定，单由其中一个因素的情况无法确定物体内能的变化情况，故A错, D对；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，与物体的宏观运动速度大小无关，故C错误；温度低的物体,分子的平均动能小，但由于不同物质分子的质量不同，所以温度低的物体分子平均速率不一定小，故B错误．课件27张PPT。第三节 固体和液体第一章 分子动理论 内能目标导航
1.知道固体可分为晶体和非晶体，知道晶体和非晶体在物理性质上的差异.
2.知道晶体又可分为单晶体和多晶体，并知道它们之间的区别.
3.知道液体的表面张力，能解释有关现象.固态液态气态较强晶体非晶体有没有3.物理性质
(1)晶体有确定的____，非晶体没有确定的____．
(2)晶体的物理性质可能与方向有关，这种特性叫做________．非晶体的各种物理性质，在各个方向上都是相同的，所以是________的．熔点熔点各向异性各向同性4.晶体的分类及特点
(1)分类：晶体可以分为______和______．
(2)特点：多晶体没有规则的几何形状，也不呈现________，但仍然有确定的____．单晶体多晶体各向异性熔点5.晶体和非晶体的相对性：一种物质是晶体还是非晶体，并不是____的，它可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现.绝对想一想
1.具有各向同性的固体一定是非晶体，对吗？
提示：也可能是多晶体，多晶体也具有各向同性．体积流动微观结构四、液体的表面张力
1.表面层：液体跟气体接触的表面存在一个薄层，叫做表面层．
2.表面张力：在表面层里，分子间的距离比较___，分子间的相互作用表现为引力，液面各部分间相互吸引的力，叫做表面张力．
3.作用：液体的表面张力使液面具有____的趋势．大收缩2．很多人都喜欢用肥皂水吹泡泡，那么为什么肥皂水能吹出美丽的泡泡呢？
提示：因肥皂水的表面层(与空气接触的部分)的各部分间存在较大的表面张力． 关于晶体和非晶体，下列说法正确的是( )
A．可以根据各向异性或各向同性来鉴别晶体和非晶体
B．一块均匀薄片，沿各个方向对它施加拉力，发现其强度一样，则此薄片一定是非晶体【精讲精析】 判定固体是否为晶体的标准是看是否有固定的熔点．多晶体和非晶体都具有各向同性和无规则的形状，单晶体具有各向异性和规则的形状．
【答案】 CD
【方法总结】 只有单晶体才具有各向异性．变式训练
1.下列说法中正确的是( )
A．只要是具有各向异性的物体必定是晶体
B．只要是不显示各向异性的物体必定是非晶体C．只要是具有确定的熔点的物体必定是晶体
D．只要是不具有确定的熔点的物体必定是非晶体1.液体的表面张力的形成
(1)分子分布特点：由于蒸发现象，液体表面分子分布比内部分子稀疏．
(2)分子力特点：液体内部分子间引力、斥力基本上相等，而液体表面层分子之间距离较大，分子力表现为引力．(3)表面特性：表面层分子之间的引力使液面产生了表面张力，使液体表面好像一层绷紧的膜．
(4)表面张力的方向：表面张力的方向和液面相切，垂直于液面上的各条分界线 下列有关表面张力的说法中，正确的是( )
A．表面张力的作用是使液体表面伸张
B．表面张力的作用是使液体表面收缩
C．有些小昆虫能在水面自由行走，这是由于有表面张力
D．用滴管滴液滴，滴的液滴总是球形，这是由于表面张力而收缩成球形【精讲精析】 表面张力的作用效果是使液体表面收缩，由于表面张力，被压弯的液面收缩，使小昆虫浮在液面上；由于表面张力使液滴收缩成球形．
【答案】 BCD
【方法总结】 知道液体表面张力以及表面张力的作用效果，熟悉现实中的一些现象就能做出正确的选择．变式训练
2.(2012·山西康杰中学高二检测)下列哪些现象主要与液体的表面张力有关( )
A．木块漂浮在水面上
B．雨滴几乎呈球形
C．液体流不过网眼很密的筛子
D．肥皂水的水面能托住小的硬币解析：选BCD.A选项是由于浮力和重力相平衡，其余的都与表面张力有关．课件31张PPT。第四节 气 体第一章 分子动理论 内能目标导航
1.知道气体分子运动的特点，了解气体分子运动速率的分布和统计规律.
2.知道气体压强的微观意义，知道气体压强的决定因素.微弱数百米每秒二、气体的压强
1.定义：气体的压强指的是气体对于_________的压强．
2.单位：在国际单位制中，压强的单位是______，简称___，符号是___．容器器壁帕斯卡帕Pa三、气体压强的微观意义
1.产生：从分子动理论的观点来看，气体的压强是大量气体分子频繁地________而产生的．碰撞器壁2.影响气体压强的两个因素
(1)从微观角度来看，一个是气体分子的________；一个是分子的________．
(2)从宏观角度来看，一个是气体的温度；一个是气体的体积．平均动能密集程度想一想
你能找出图中有什么不当之处吗？请根据你所掌握的物理知识指出正确的画法．
图1－4－1提示：考虑到上层水温较高和压强较小的情况，正确画法应为上面的气泡体积比下面的气泡体积要逐渐增大．四、气体分子速率的分布和统计规律
1.气体分子速率的分布：温度较高时，速率较大的分子所占的比例____，速率较小的分子所占的比例____，至于哪个分子在什么时刻具有多大的速率，这完全是偶然的．大些小些确定的整体上整体1.特点
气体分子间的距离比较大，分子间的作用力十分微弱，通常认为气体分子除了相互碰撞或者跟器壁碰撞外不受力的作用，可以在空间里自由移动．因此气体能充满它所能达到的空间，既没有一定的体积，也没有一定的形状．而频繁的碰撞造成气体分子做杂乱无章的热运动．2.遵从规律
由于物体是由数量极多的分子组成的，这些分子并没有统一的运动步调，单独看来，各个分子的运动都是不规则的，带有偶然性，但从总体来看，大量分子的运动服从一定的统计规律．(1)气体分子沿各个方向运动的机会(几率)相等．
(2)大量气体分子的速率分布呈现中间多(占有分子数目多)两头少(速率大或小的分子数目少)的规律． 关于气体分子的运动情况，下列说法中正确的是( )
A．某一时刻具有任一速率的分子数目是相等的
B．某一时刻一个分子速度的大小和方向是偶然的C．某一时刻向任意一个方向运动的分子数目相等
D．某一温度下大多数气体分子的速率不会发生变化由于分子数目巨大，某一时刻向任意一个方向运动的分子数目只有很小的差别，可以认为是相等的，选项C正确．某一温度下，每个分子的速率仍然是瞬息万变的，只是分子运动的平均速率相同，选项D是错误的．【答案】 BCC．相互作用力十分微弱，气体分子可以自由运动
D．相互作用力十分微弱，气体分子间的距离都一样大解析：选C.布朗运动是指悬浮颗粒因受分子作用力不平衡而引起的悬浮颗粒的无规则运动，选项A错误；气体分子因不断相互碰撞其动能瞬息万变，因此才引入了分子的平均动能，选项B错误；气体分子不停地做无规则热运动，其分子间的距离大于10r0，因此气体分子间除相互碰撞的短暂时间外，2.决定气体压强大小的因素
(1)气体分子的密度：气体分子密度(即单位体积内气体分子的数目)大，在单位时间内，与单位面积器壁碰撞的分子数就多；(2)气体分子的平均动能：气体的温度高，气体分子的平均动能就大，每个气体分子与器壁的碰撞(可视为弹性碰撞)给器壁的作用力就大；从另一方面讲，分子的平均速率大，在单位时间里器壁受气体分子撞击的次数就多，累计作用力就大． 对于一定质量的气体，下列说法中正确的是( )
A．当分子热运动变剧烈时，压强必变大
B．当分子热运动变剧烈时，压强可以不变
C．当分子间的平均距离变大时，压强必变小
D．当分子间的平均距离变大时，压强必变大【精讲精析】 分子热运动变剧烈，说明温度升高，分子的平均动能变大，但不知道分子的密集程度如何变化，故无法确定压强的变化情况，A错；分子平均动能变大了，如果气体体积也变大，使分子密集程度减小，有可能使气体的压强保持不变，故B正确；分子平均距离变大，即分子密集程度变小，如果气体分子的平均动能变大，压强有可能不变或增大，故C错；同理可知D错．
【答案】 B变式训练
2.关于密闭容器中气体的压强，下列说法中正确的是( )
A．是由气体受到的重力所产生的
B．是大量气体分子频繁地碰撞器壁所产生的
C．压强的大小只取决于气体质量的大小
D．容器运动的速度越大，气体的压强也就越大解析：选B.气体对器壁的压强是大量气体分子频繁地碰撞器壁而产生的，其大小跟气体分子的平均动能和分子密集程度有关，故B对．课件16张PPT。本 章 优 化 总 结【答案】 932.解题步骤
(1)对一个过程分析有多少形式的能在变化，且如何变化．
(2)由ΔE减＝ΔE增列方程求解．【答案】 1.387 kJ1.热力学第二定律的微观意义
(1)一切自然过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行．
(2)用熵来表示热力学第二定律：在任何自然过程中，一个孤立系统的总熵不会减小． 对热力学第二定律，下列理解正确的是( )
A．自然界进行的一切宏观过程都是可逆的
B．自然界进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性，是不可逆的
C．热量不可能由低温物体传递到高温物体
D．第二类永动机违背了能量守恒定律，因此不可能制成【答案】 B课件26张PPT。第二章 能量的守恒与耗散第二章 能量的守恒与耗散第一节 能量守恒定律目标导航
1.正确地理解能量守恒定律，知道能量守恒的意义．
2．知道什么是第一类永动机，知道永动机不可能制成的原因．
3．会用能量守恒的观点分析解决热力学综合问题．一、能量的转化
1.自然界中的物质做着各种形式的运动，每一种运动都有一种形式的___与它对应．
2.各种形式的能都可以________．
3.温差电现象：由于两种金属的两个连接点存在________而产生了电流，该现象中发生了___能与___能之间的转化．能相互转化温度差内电产生消失保持不变一种形式另一种形式图2－1－1提示：不是永动机．能量是通过摆动手臂对表内的转轮做功而储存的．1.自然界中能量的存在形式：物体运动具有动能、分子运动具有分子动能、电荷具有电能、原子核内部的运动具有原子能等等，可见，在自然界中不同的能量形式与不同的运动形式相对应．2.不同形式的能量之间可以相互转化，且这一转化过程是通过做功来完成的．
3.某种形式的能减少，一定有其他形式的能增加，且减少量和增加量一定相等．
4.某个物体的能量减少，一定存在其他物体的能量增加，且减少量和增加量一定相等.A．物体克服阻力做功
B．物体的动能转化为其他形式的能量
C．物体的势能转化为其他形式的能量
D．物体的机械能转化为其他形式的能量【精讲精析】 这四个现象中物体都受到阻力作用：粗糙平面上运动的物体受到摩擦阻力作用，把动能转化为内能；流星在夜空中坠落受空气阻力作用，把重力势能转化为空气的内能和光能；降落伞在空中匀速下落过程中受空气阻力作用，把重力势能转化为空气的内能；条形磁铁下落经过线圈使线圈内产生感应电流的过程中受电磁阻力作用，把重力势能转化为电能．所以这四种现象都是物体克服阻力做功，A项正确．第一种现象是动能转化为内能，后三种都是重力势能转化为其他形式的能，动能、重力势能都是机械能，故D项也正确．【答案】 AD
【方法总结】 在应用能的转化和守恒定律解释现象时，应分析是什么力做功，把哪种形式的能转化为哪种形式的能．变式训练
1.(2012·金陵中学高二检测)据报道：有一种新型太阳能公共卫生间落户北京东郊民巷，该卫生间照明、换气等所需的能源全部由位于顶部的太阳能电池板提供，它还能将多余的能量储存在蓄电池里．则在该太阳能电池板上发生的能量转化和储存方式是( )A．太阳能转化为内能，再转化为电能
B．太阳能转化为电能，再转化为化学能
C．太阳能转化为内能，再转化为化学能
D．太阳能转化为电能，再转化为光能 在一个与外界没有热交换的房间内，打开冰箱门，冰箱正常工作，过一段时间房间内的温度将( )
A．降低 B．升高
C．不变 D．无法确定【答案】 B
【方法总结】 本题主要考查了能量守恒定律．解题的关键是弄清楚物理过程，明白能量转化关系．变式训练
2.如图2－1－2所示，有两个相同的球，其中a球放在不导热的水平面上，b球用细线悬挂起来，现供给a、b两球相同的热量，则两球升高的温度Δta与Δtb的关系是( )图2－1－2A．Δta＝Δtb
B．Δta＜Δtb
C．Δta＞Δtb
D．无法确定
解析：选B.两球受热后，体积都会膨胀，a球因放在不导热的水平面上，受热膨胀后，a球的重心升高，要克服重力做功，而耗费一部分能量，所以用来提高球体温度的能量减少了一些(严格地讲，是a球内能的增量减少了一些)．b球情况刚好与a球相反，b球的重心下降，引起b球重力势能的减小，重力对b球做了功，所以b球内能的增量要大于“供给的热量”，而两球因膨胀引起的对大气的做功情况几乎是相同的，所以Δta＜Δtb.课件28张PPT。第二节 热力学第一定律第二章 能量的守恒与耗散目标导航
1.掌握热力学第一定律及其公式表达，能够从能量转化的观点理解这个定律．
2．会用表达式ΔU＝Q＋W分析和计算问题．
3．能运用能量守恒定律、热力学第一定律分析、计算和解决实际问题．一、改变内能的两种方式
1.内能的改变有______和____两种方式．热传递做功2.在能的转化转移过程中，一个物体，如果没有吸收热量，也没有放出热量，那么外界对它做多少功，它的内能就____多少；如果它既没有对外做功，外界也没有对其做功，则它从外界吸收多少热量，它的内能就____多少．增加增加二、热力学第一定律
1.内容：物体内能的增加等于物体从外界吸收的____与外界对物体所做的___的总和．
2.公式：用ΔU表示物体内能的增量，用Q表示吸收的热量，用W表示外界对物体所做的功，那么： ΔU＝______．热量功Q＋W1.热量和内能
内能是由系统的状态决定的，状态确定，系统的内能也随之确定，要使系统的内能发生变化，可以通过热传递或做功两个过程来完成．2.做功和热传递——是改变物体内能的两种方式
做功：在绝热过程中，外力做功，物体内能增加；克服外力做功，物体内能减少．热传递：热量从高温物体传到低温物体，或者从物体的高温部分传到低温部分的过程叫做热传递．热传递是通过热传导、热对流和热辐射三种方式来实现的．在实际的热传递过程中，这三种方式往往不是单独进行的．在单纯传热过程中，吸收热量，物体内能增加；放出热量，物体内能减少． 下列关于物体内能的说法正确的是
( )
A．物体吸收热量，内能一定增加
B．物体放出热量，内能一定减少
C．当做功和热交换同时存在时，物体的内能一定改变
D．物体对外做功，内能可能增加【精讲精析】 热交换和做功是改变物体内能的两种方式，只知道某一方式对内能的影响，由于另一方式对内能的影响未知．所以物体内能的变化情况是无法确定的．故A、B错误，D正确．由热力学第一定律可知，C项中内能可能不变，C错．
【答案】 D1.热力学第一定律不仅反映了做功和热传递在改变内能的效果上是相同的，而且给出了内能的变化量和做功与热传递之间的数量关系．2.对公式ΔU＝Q＋W符号的规定3.几种特殊情况
(1)若过程是绝热的，则Q＝0，W＝ΔU，外界对物体做的功等于物体内能的增加．
(2)若过程中不做功，即W＝0，Q＝ΔU，物体吸收的热量等于物体内能的增加．
(3)若过程的始末状态物体的内能不变，即ΔU＝0，则W＋Q＝0或W＝－Q.4.注意事项
(1)应用热力学第一定律表达式时，各量单位应统一为国际单位制中的焦耳．
(2)判断外界对气体做不做功，一般情况下是看气体的体积是否变化． (1)一定质量的气体从外界吸收了2.6×105 J的热量，内能增加了4.2×105 J，是气体对外界做了功，还是外界对气体做了功？做了多少功？
(2)一定质量的气体，从外界吸收3.5×105 J的热量，同时气体对外界做功2.3×105 J，则气体的内能怎样变化？变化了多少？【精讲精析】 (1)由题意得Q＝2.6×105 J，ΔU＝4.2×105 J，
由W＋Q＝ΔU得W＝1.6×105 J.
由于W＞0所以是外界对气体做功，
且做了1.6×105 J的功．【答案】 (1)外界对气体做功 1.6×105 J
(2)气体的内能增加 1.2×105 J变式训练
1.气体膨胀对外界做功100 J，同时从外界吸收了120 J的热量，它的内能的变化可能是
( )
A．减少20 J B．增加20 J
C．减少220 J D．增加220 J解析：选B.由ΔU＝Q＋W得：ΔU＝120 J＋(－100 J)＝20 J，故B对．图2－2－1A．温度升高，内能增加600 J
B．温度升高，内能减少200 J
C．温度降低，内能增加600 J
D．温度降低，内能减少200 J课件27张PPT。第三节 热机的工作原理第二章 能量的守恒与耗散目标导航
1.知道什么是热机以及热机的工作原理．
2．了解内燃机的工作原理．
3．了解燃气轮机和制冷机的工作原理．一、热机
1.热机是把____转化为______的一种装置．
2.蒸汽机和蒸汽轮机是把______的内能转化为机械能，内燃机和燃气轮机是把____的内能转化为机械能．内能机械能水蒸气燃气二、蒸汽机和蒸汽轮机
1.蒸汽机：工作物质是______，它是从加热器吸收热量，其中部分热量用于推动活塞____，剩余的热量排入冷凝器．
2.蒸汽轮机：它是用高压水蒸气驱动____，带动转子高速旋转，能输出强大动力．水蒸气做功叶轮三、内燃机和燃气轮机
1.内燃机
(1)燃料在汽缸内燃烧，直接利用汽缸内生成的高温高压气体推动活塞做功．
(2)工作原理吸气压缩做功排气两一两做功内能机械能机械能内能2.燃气轮机
燃气轮机没有汽缸和活塞，工作时将燃油喷入______，燃烧后产生高温高压燃气，驱动涡轮旋转，将燃气的____转化为______．燃烧室内能机械能四、制冷机
制冷机跟蒸汽机、内燃机一样都属于____，只是两者的作用正好相反．热机利用吸收的热量的一部分做功，同时将另一部分排放；而制冷机则利用外界对它所做的功，从待冷却物体中吸收热量，同时向高温物体排放．热机想一想
随着科技的不断发展，假如能够使热机没有漏气没有摩擦也没有机体热量损失，是不是能够使热机效率达100%?
提示：不能，原因是热机的工作物质吸收的热量不能全部用来做功，如汽车尾气会带走一部分热量．内燃机的四个冲程
1.吸气冲程：此时，进气门打开，排气门关闭，在飞轮作用下，活塞向下运动，汽油和空气的混合物进入汽缸，混合气体体积增大，温度近似看做不变，即工作物质没有传热和做功效应，其内能近似不变．4.排气冲程：此时，进气门关闭，排气门打开，在飞轮作用下，活塞向上运动，把温度较高的废气排出汽缸，同时将一部分热量Q2传递给外界环境(低温热源t2)，其内能继续减少．特别提醒：活塞由最上端运动到最下端或由最下端运动到最上端叫做一个冲程． 内燃机工作的四个冲程中，将内能转化为机械能的是( )
A．吸气冲程 B．压缩冲程
C．做功冲程 D．排气冲程【答案】 C变式训练
1.下列叙述正确的是( )
A．在构造上，汽油机汽缸顶部有火花塞，柴油机汽缸顶部有喷油嘴
B．在吸气冲程中，汽油机吸入汽缸的是汽油，柴油机吸入汽缸的是柴油C．在压缩冲程中，汽油机是压燃式点火，柴油机是点燃式点火
D．在做功冲程中，汽油机汽缸里燃气压强比柴油机里的高解析：选A.汽油机与柴油机的区别是：汽油机汽缸顶部有火花塞，柴油机汽缸顶部有喷油嘴；汽油机吸入汽缸的是空气与汽油的混合物，柴油机吸入汽缸的只是空气；在压缩冲程中，汽油机是点燃式点火，柴油机是压燃式点火；在做功冲程中，柴油机燃气压强高，因而效率比汽油机的高．制冷机的结构和工作原理
图2－3－1特别提醒：制冷机可以使用不同的制冷剂．过去常用氟利昂，但是因为氟利昂会破坏大气的臭氧层，现在已改用R134a了．图2－3－2 如图2－3－3所示为电冰箱的工作原理．压缩机工作时，使制冷剂在冰箱内外的管道中不断循环从而达到制冷的效果，那么，下列说法正确的是( )图2－3－3A．在冰箱外的管道中，制冷剂迅速膨胀并放出热量
B．在冰箱内的管道中，制冷剂迅速膨胀并吸收热量
C．在冰箱外的管道中，制冷剂被剧烈压缩并放出热量
D．在冰箱内的管道中，制冷剂被剧烈压缩并吸收热量【答案】 BC
【方法总结】 记住并理解制冷机的工作原理很重要．变式训练
2.制冷机向空气放出的热量用Q1表示，从冷库吸收的热量用Q2表示，需要外界做功用W表示，关于三者的关系正确的是( )
A．Q1＝Q2＝W B．Q1＜Q2＜W
C．Q2＞Q1＞W D．Q1＝Q2＋W
答案：D课件29张PPT。第四节 热力学第二定律第二章 能量的守恒与耗散目标导航
1.了解热传导过程的方向性.
2.知道第二类永动机不可制成.
3.了解热力学第二定律的两种不同的表述以及这两种表述的实质.
4.能根据热传导的方向性和热力学第二定律分析判断生产生活中的热现象发生的原因.一、自然过程的方向性
自然界里的一切变化过程都有______，即朝某些方向的变化是可以____发生的，相反方向的变化却受到限制．例如：燃烧、扩散现象、山石滚落、风化、热传递和气体向真空中自由膨胀等．方向性自发W＋Q2＜2.第二类永动机：仅从____热库吸热，同时不间断地做功的永动机，即效率100%的热机．第二类永动机不可能制成，这表明机械能和内能的转化过程具有____性，机械能可以全部转化成内能，内能却不能____转化成机械能，而不引起其他变化．单一方向全部低温高温变化单一热源做功方向性想一想
自然界中，所有宏观的自发过程都具有单向性，这个观点对吗？试举例说明．1.定义
从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不引起其他变化，把它得到的内能全部转化为机械能，热机的效率达到100%.这种想象中的热机称为第二类永动机．2.第二类永动机不可能制成
虽然第二类永动机不违反能量守恒定律，大量的事实证明，在任何情况下，热机都不可能只有一个热源，热机要不断地把吸取的热量变为有用的功，就不可避免地将一部分热量传给低温热源．很显然，如果第二类永动机能制成， 第二类永动机不可能制成，是因为
( )
A．违背了能量守恒定律
B．热量总是从高温物体传递到低温物体
C．机械能不能全部转化为内能
D．内能不能全部转化为机械能，同时不引起其他变化【精讲精析】 第二类永动机的设想并不违背能量守恒定律，但却违背了涉及热现象的能量转化过程是有方向性的规律，故选项A错；在引起其他变化的情况下，热量也可由低温物体非自发地传递到高温物体，选项B错；机械能可以全部转化为内能，如物体克服摩擦力做功的过程，故选项C错；显然选项D为正确的表述．【答案】 D
【方法总结】 第一类永动机违反能量守恒定律，第二类永动机不违反能量守恒定律，但是违反热力学第二定律．变式训练
1.下列说法中正确的有( )
A．第二类永动机和第一类永动机一样，都违背了能量守恒定律
B．第二类永动机违背了能量转化的方向性C．自然界中的能量是守恒的，所以不用节约能源
D．自然界中的能量尽管是守恒的，但有的能量便于利用，有的不便于利用，故要节约能源
答案：BD(2)“不产生其他影响”的涵义是发生的热力学宏观过程只在本系统内完成，对周围环境不产生热力学方面的影响．如吸热、放热、做功等．2.热力学第二定律的实质
热力学第二定律的每一种表述，都揭示了大量分子参与宏观过程的方向性，进而使人们认识到自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性．3.热力学过程方向性实例 根据热力学第二定律分析，下列说法中正确的是( )
A．热量能够从高温物体传到低温物体，但不能从低温物体传到高温物体
B．热量能够从高温物体传到低温物体，也可以从低温物体传到高温物体C．机械能可以全部转化为内能，但变化的内能不可以全部转化为机械能
D．机械能可以全部转化为内能，变化的内能也可以全部转化为机械能机械能可以全部转化为内能(如一个运动物体克服摩擦力做功而最终停止运动时，机械能全部转化为内能)，不管在什么条件下，变化的内能不可能全部转化为机械能．利用能量耗散原理即可说明．故C对，D错．
【答案】 BC变式训练
2.根据热力学第二定律，下列判断正确的有
( )
A．热机中燃气的内能不可能全部转化成机械能
B．电流的能不可能全部转化成内能C．在火力发电机中，燃气的内能不可能全部转化成电能
D．在热传导中，热量不可能自发地从低温物体传递到高温物体解析：选ACD.任何一台热机，它的工作物质获得热量并对外做功之后，一定会将剩余的热量排向冷凝器，所以热机不可能把它吸收的热量全部转化为机械能，故A正确．火力发电机发电时，能量转化的过程为内能→机械能→电能．因为内能→机械能的转化过程中会对外放出热量，故燃气的内能必然不能全部转化为电能，C正确．课件26张PPT。第五节有序、无序和熵
第六节课题研究：家庭中的热机(略)第二章 能量的守恒与耗散目标导航
1.知道什么是能量的耗散与退化.
2.知道热力学第三定律的绝对零度不可能达到.
3.知道什么是有序和无序，什么是宏观态与微观态.
4.知道热力学第二定律的微观意义.一、能量的耗散与退化
在自然界发生的种种变化中，能量的总值虽然保持不变(守恒)，但是能量可被利用的价值却越来越小，或者说能量的____在逐步降级，这就是能量的耗散与退化．品质想一想
1．使用电炉时，电能转化为内能，这个系统能否依靠自身的作用(自发地)回到原来的状态？
提示：不能．除非依靠系统外界的“帮助”，才可能将内能再转化为电能．绝对零度开尔文Kt＋273.15 K耗散退化平衡状态减小增加四、有序向无序的转化
系统自发的过程总是从____变为____的．系统总是从熵比较__的状态变为熵比较__的状态．由此可见，熵是表征系统的________的物理量，熵越大，系统的无序程度越___．有序无序小大无序程度高想一想
2．一个物体在粗糙的平面上滑动，最后停止．系统的熵如何变化？我们没有办法把流散的内能重新收集起来加以利用，这种现象叫做能量的耗散与退化．能量的耗散与退化是从能量转化的角度反映出自然界中的宏观过程具有的方向性．对能量的耗散与退化的理解：
1.在利用能源的实际过程中，由于摩擦、体积形变、系统向外界放出热量等因素，会有部分能量最终以热能的形式转移出去．宏观过程的不可逆性，导致这些能量无法重新收集而被利用，从而造成能量的永久性损失，这就是能量耗散．可见，能量耗散与能量退化的宏观过程具有方向性、不可逆性．2.能量耗散过程中，包括环境在内的整个系统总能量仍是守恒的，但可利用的能量在减少，造成能量的“贬值”．任何利用能源的过程都必然导致这种能量“贬值”，即退化．因此我们要节约能源． 能源利用的过程实质上是( )
A．能量的消失过程
B．能量的创造过程
C．能量的转化和转移过程
D．能量的转化、传递并且逐渐消失的过程【答案】 C变式训练
1.下列关于能量耗散的说法正确的是( )
A．能量耗散使能的总量减少，违背了能量守恒定律
B．能量耗散是指散失在环境中的内能再也不能被人类利用C．各种形式的能量向内能的转化，是能够自动全额发生的
D．能量耗散导致能量品质的降低
答案：BCD1.有序和无序
确定某种规则，符合这个规则的分布是有序的，不符合这个规则和要求的分布就是无序的．
有序意味着各处都一样、均衡、没有差别；而无序则是相反．2.宏观态和微观态
规定了某种规则，我们就规定了一个“宏观态”，这个“宏观态”可能包含一种或几种“微观态”，不同的“宏观态”对应的“微观态”的个数不同．如果一个“宏观态”对应的“微观态”比较多，我们就说这个“宏观态”是比较无序的．我们以气体向真空的扩散为例来认识宏观态和微观态．
一个箱子被挡板分为左、右两室，左室有气体，右室为真空．撤去挡板后气体要由左向右扩散．我们从分子热运动的角度分析这个过程的方向性．为了简单，假定气体只由A、B、C、D共四个分子组成．图2－5－1 如图2－5－2所示，质量相同、温度相同的水，分别处于固态、液态和气态三种状态下，它们的熵的大小有什么关系？为什么？图2－5－2【答案】 见精讲精析变式训练
2.将一些盐放入一杯清水中，一杯水都变咸了，试说明这一过程中熵的变化．解析：盐在水中逐渐扩散的过程，属于从有序向无序转化的过程，故熵将增加．
答案：见解析课件18张PPT。本 章 优 化 总 结1.放射性元素的衰变
(1)原子序数大于83的原子核都是不稳定的，它们能够自发地放射出某种粒子而衰变成新的原子核．
(2)衰变遵守以下规律：a.质量数守恒；b.电荷数守恒；c.能量守恒；d.动量守恒．(4)三种射线的实质和特征.由以上两式联立解得
n＝(A－A′)/4，
m＝(A－A′)/2－Z＋Z′.
由此可见确定衰变次数可归结为求一个二元一次方程组的解．有了这个方程组，确定衰变次数就十分方便．
实际确定方法：根据β衰变不改变质量数，首先由质量数改变确定α衰变次数，然后根据核电荷数守恒确定β衰变次数．【精讲精析】 根据核反应方程的质量数、电荷数守恒知，131I的衰变为选项B，137Cs的衰变为选项C，131I的中子数为131－53＝78，137Cs的中子数为137－55＝82.【答案】 B C 78 82(2)根据1原子质量单位(u)相当于931.5 MeV能量，用核子结合成原子核时质量亏损的原子质量单位数乘以931.5 MeV，
即ΔE＝Δm×931.5 MeV.②
注意：式①中Δm的单位为kg，式②中Δm的单位是u，ΔE的单位是MeV.【答案】 3×10－23 kg【方法总结】 在核反应中释放能量的过程质量也减少，且遵守质能方程．课件29张PPT。第三章 核 能第三章 核 能第一节 放射性的发现目标导航
1.知道伦琴射线的产生、作用和应用．
2．知道天然放射现象，知道α、β、γ三种射线的实质．
3．知道三种射线在磁场和电场中偏转的特点和判断方法．一、X射线的发现
1.发现：1895年德国物理学家____在研究阴极射线时发现的，所以X射线也称伦琴射线．
2.产生：高速的电子流射到任何固体上都能产生这种射线．它是原子的内层电子受到激发产生的．它是频率极高的______．
3.显著作用：有较强的____能力．伦琴电磁波穿透想一想
1．你知道X射线有什么应用吗？
提示：用于透视人体、检查金属部件的质量等．贝克勒尔钋镭αβγ氦原子核电子流电磁波大小强弱电离本领贯穿能力4.元素自发地放出射线的现象，叫做________现象．原子序数大于或等于___的元素，都能自发地发出射线．天然放射83想一想
2．如何区分α、β、γ这三种射线？
提示：可根据各种射线在电场、磁场中的偏转情况来区分．也可根据各种射线的特性(如贯穿能力)来区分．1.构造：伦琴射线管，如图3－1－1所示．图3－1－12.功能：主要部件及其作用如下表3.工作原理：从灯丝发出的热电子，经灯丝与对阴极之间的强电场加速，高速撞击对阴极A而发出伦琴射线． 如图3－1－2所示是伦琴射线管的示意图．下列有关伦琴射线管或伦琴射线的说法中正确的有( )图3－1－2A．高压电源的右端为正极
B．蓄电池也可用低压交流电源代替
C．伦琴射线是由对阴极A发出的
D．伦琴射线的波长比可见光长【精讲精析】 高速电子流射到任何固体上都会产生伦琴射线，它是原子内层电子受到激发后产生的．它的波长比紫外线还要短，但比γ射线要长；它的穿透本领很强，能使包在黑纸里的照相底片感光，但其穿透本领比γ射线要弱．综合以上分析，本题选项A、B、C正确．【答案】 ABC
【方法总结】 增大给灯丝供电的低压电源的电压，可以提高灯丝的温度，从而使单位时间内发出的热电子数目增大，单位时间内射到对阴极上的电子数目增加，对阴极发出的伦琴射线强度也会增强；增大高压电源的电压，可以使射线到对阴极上的电子动能增大，对阴极发出的伦琴射线频率就会变大．图3－1－3A．高压电源正极应接在P点，X射线从K极发出
B．高压电源正极应接在P点，X射线从A极发出
C．高压电源正极应接在Q点，X射线从K极发出
D．高压电源正极应接在Q点，X射线从A极发出解析：选D.题中指出E为灯丝电源，对灯丝加热，灯丝放出电子，电子速度是很小的，要使电子到达对阴极A，并高速撞击A，使原子的内层电子受到激发才能发出X射线，因此K、A之间应有使电子加速的电场．故Q应接高压电源正极．图3－1－4A．C为氦核组成的粒子流
B．B为比X射线波长更长的光子流
C．B为比X射线波长更短的光子流
D．A为高速电子组成的电子流【精讲精析】 根据射线在电场中的偏转情况，可以判断A射线向电场线方向偏转应为带正电的粒子组成的射线，所以是α射线；B射线在电场中不偏转，所以是γ射线；C射线在电场中受到与电场方向相反的作用力，应为带负电的粒子，所以是β射线．
【答案】 C变式训练
2.(2012·朝阳区高二期中)在贝克勒尔发现天然放射现象后，人们对放射线的性质进行了深入的研究，发现α、β、γ射线的穿透本领不同．如图3－1－5为这三种射线穿透能力的比较，图中射线①②③分别是( )图3－1－5A．γ、β、α B．β、γ、α
C．α、β、γ D．γ、α、β
解析：选C.由α、β、γ的穿透能力可知选项C正确．课件30张PPT。第二节 原子与原子核的结构第三章 核 能目标导航
1.知道卢瑟福的α粒子散射实验和原子的核式结构．
2．知道原子核的组成及同位素的概念．
3．知道什么叫质量亏损，理解质能方程．
4．知道什么是核能并能计算核反应中放出的核能．一、原子的核式结构模型
1.α粒子散射实验
用α粒子照射金箔后，________α粒子仍大致沿原来的方向前进，但少数α粒子发生了____的偏转．绝大多数较大2.核式结构模型
在原子的中心有一个很小的核，原子的全部______和几乎全部____都集中在核内，这个核叫做原子核，带负电的____在核外的空间绕核运动．正电荷质量电子想一想
1．你知道原子、原子核有多大吗？
提示：原子直径的数量级为10－10 m，原子核直径的数量级为10－15 m.卢瑟福p不带电n3.核子：质子和中子通称为核子，原子核由____组成．
4.同位素：具有相同____数而____数不同的原子，在元素周期表中处于同一位置互称为同位素．同位素具有相同的________．核子质子中子化学性质想一想
2．原子核外的电子数与原子核内的质子数有什么关系？三、质能方程
1.核反应：如果某种粒子与原子核发生相互作用，导致核的组成或核的状态发生了变化的过程叫核反应．
2.核能：蕴藏在______中的能量称为核能．原子核3.质能方程：E＝___，其中c表示____．
4.质量亏损：原子核的质量比组成它的所有质子和中子的质量之和略___的现象．mc2光速小想一想
3．核反应释放的能量十分巨大，你能举例说明吗？
提示：太阳释放的能量只有非常小非常小的一部分传给地球，就使地球产生勃勃生机和风雨雷电，而太阳已经产生了几十亿年并且还将这样工作几十亿年，从而说明太阳通过核反应释放的能量是十分巨大的．1909～1911年卢瑟福和他的助手做α粒子轰击金箔的实验，获得了重要的发现．图3－2－13.核式结构对散射实验现象的解释
α粒子穿过原子时，如果离核较远，受到的库仑斥力就很小，运动方向也就改变很小．只有当α粒子与核十分接近时，才会受到很大的库仑斥力，发生大角度的偏转．由于原子核很小，α粒子十分接近它的机会很小，因此绝大多数α粒子基本上仍按直线方向前进，只有极少数接近原子核的α粒子才发生大角度的偏转． 关于α粒子散射实验，下述不正确的是( )
A．α粒子发生大角度散射的主要原因是原子中有正电荷的作用
B．α粒子发生大角度散射的主要原因是原子中原子核的作用C．只有少数α粒子发生大角度散射的原因是原子的全部正电荷和几乎全部质量集中在一个很小的核上
D．相同条件下，换用原子序数越小的物质做实验，沿同一偏转角散射的α粒子越少【答案】 A变式训练
1.在α粒子散射实验中，我们并没有考虑到α粒子跟电子碰撞，这是因为( )A．电子体积非常小，以至于α粒子碰不到它
B．电子质量远比α粒子的小，所以它对α粒子运动的影响极其微小
C．α粒子跟各个电子碰撞的效果相互抵消
D．电子在核外均匀分布，所以α粒子受到电子作用的合外力为零解析：选B.α粒子的质量大约是电子质量的7300倍，它们之间发生相互作用时，动量的改变相等，因此α粒子与电子碰撞就像飞行的子弹碰到一粒尘埃，电子对α粒子的作用是微不足道的，可以忽略．1.原子核由质子和中子组成．质子和中子统称核子．
2.质子数：原子核中的质子个数，叫做原子核的质子数．
3.电荷数：原子核所带的电荷等于核内质子所带电荷的总和，所以原子核所带的电荷都是质子电荷的整数倍，这个整数叫做原子核的电荷数．用Z表示． 元素X的原子核可用符号X表示，其中a、b为正整数，下列说法中正确的是
( )
A．a等于此原子核中的质子数，b等于此原子核中的中子数
B．a等于此原子核中的中子数，b等于此原子核中的质子数C．a等于此元素的原子处于中性状态时核外电子数，b等于此原子核中的质子数加中子数
D．a等于此原子核中的质子数，b等于此原子核中的核子数【答案】 CD【方法总结】 知道原子核的表示符号及各个字母所代表的物理量，是解题的依据．课件27张PPT。第三节 放射性衰变第三章 核 能目标导航
1.知道伦琴射线的产生、作用和应用．
2．知道天然放射现象，知道α、β、γ三种射线的实质．
3．知道三种射线在磁场和电场中偏转的特点和判断方法．一、放射性衰变
1.衰变：原子核放出___粒子或___粒子后，变成新的原子核，称为原子核的衰变．放出α粒子的，称为α衰变；放出β粒子的，称为β衰变．原子核衰变前后电荷数和质量数都____．αβ守恒241不变电荷数质量数3.半衰期
(1)定义：放射性元素的原子核有____发生衰变所需要的时间，表示放射性元素衰变的快慢．半数(2)决定因素：放射性元素衰变的快慢是由原子核本身的性质决定的，与存在形式无关，对它加压、加热等都不能改变半衰期．
(3)半衰期是一种统计规律，对于____原子核来说不适用．少数二、放射性的应用
1.放射性同位素：有些同位素具有放射性，叫做放射性同位素．
2.放射性的应用：主要有二个方面，分别是
(1)利用其射线；(2)作为示踪原子．三、放射性污染和防护
过量的射线对人体组织有____作用，在使用放射性同位素时，必须注意人身安全，同时要防止放射性物质对空气、水源、用具等的____．破坏污染想一想
放射线对人体和生物有哪些危害？如何防护？
提示：过量的射线对人体或生物的危害是对组织的破坏，这种破坏往往是对细胞的破坏，并且不会马上察觉．在使用放射性同位素时必须严格遵守操作规程，注意人身安全，同时要防止放射性物质对空气、水源、用具的污染．为了防止有害的放射线对人类和自然的破坏，人们采取了有效的防范措施，例如，在核电站的核反应堆外层用厚厚的水泥来防止放射线的外泄；用过的核废料要放在很厚的重金属箱内，并埋在深海里．在生活中对那些可能有放射性的物质要有防范的意识，尽可能远离放射源．1.天然放射现象说明原子核具有复杂的结构．原子核放出α粒子或β粒子，并不表明原子核内有α粒子或β粒子(β粒子是电子流，而原子核内不可能有电子存在)，放出后“就变成新的原子核”，这种变化称为原子核的衰变．【答案】 见精讲精析【方法总结】 写核反应方程的基本原则是质量数守恒和电荷数守恒．依据这两个原则列方程就可确定α衰变和β衰变的次数．根据每发生一次α衰变新核的质子数和中子数均比原来的核少2，每发生一次β衰变中子数少1，质子数多1，就可计算多次衰变后的核与原来核的质子数和中子数的差值；也可根据其核电荷数和核质量数进行推算．答案：B【答案】 BA．经过两个半衰期后这块矿石中基本不再含有铀了
B．经过两个半衰期后原来所含的铀元素的原子核有m/4发生了衰变
C．经过三个半衰期后，其中铀元素的质量还剩m/8
D．经过一个半衰期后该矿石的质量剩下M/2解析：选C.经过两个半衰期后矿石中剩余的铀应该还有m/4，经过三个半衰期后还剩m/8.因为衰变产物大部分仍然留在该矿石中，所以矿石质量没有太大的改变．本题选C.课件30张PPT。第四节 裂变和聚变
?第五节 核能的利用第三章 核 能目标导航
1.知道裂变、链式反应及链式反应的条件，能根据裂变方程计算裂变放出的能量．
2．知道聚变和聚变反应的特点、条件．
3．会写聚变方程，能根据聚变方程计算放出的能量．
4．知道什么是核反应堆，了解核电站放射性物质的处理方法．一、核裂变
1.定义：使重核分裂成____质量的原子核的核反应．
2.链式反应：由重核裂变产生的中子继续与其他重核发生______，使核裂变反应一代接一代继续下去的过程．中等核裂变3.临界体积和临界质量：裂变物质能够发生链式反应的____体积叫做它的临界体积，相应的____叫做临界质量．最小质量想一想
1．你知道核电站中的反应堆里发生的是什么核反应吗？
提示：重核的裂变反应．轻核高温高丰富清洁2.受控热核反应：实现受控热核反应的实验方案，目前有______聚变和________聚变两种．磁约束惯性约束想一想
2．太阳会“死”吗？
提示：由于太阳能量的增长与半径的增长不相称，太阳表面的温度将比现在低，从而变成一颗红巨星．这颗红巨星再经过几十亿年后，氦燃料也将消耗完毕．像第一次消耗完氢燃料一样，太阳的内核又会收缩，内部温度上升．对于很大的恒星来说，这一次坍缩会导致碳元素的聚变．然而，由于太阳的质量不足以产生碳聚变，这样它将变成一颗白矮星．随着内部温度和光度的降低，最终变成一颗不发光的黑矮星．三、核电站
核电站主要组成部分是______和____，其热源是______．常规岛核岛反应堆核能五、核电的安全性
1.核电引起的安全问题主要有两个方面：一是核反应失控，引起______物质外泄；二是放射性____处理不当会产生环境污染．
2.为了防止核电站事故的发生，现在的反应堆都有四道安全屏障：第一道是耐高温耐腐蚀的陶瓷体燃料芯块，第二道是燃料元件包壳，第三道是______，第四道是______．放射性废料压力壳安全壳3.对核电站放射性废物的处理，固体要先在核电站内专用的废物库暂存，然后送到人烟稀少、地质稳定、地下水位低又远离天然水源的处置场永久贮存，一般要存放几百年；对气态废物和液态废物的处理，主要是采取________等方法进行稀释，然后排放到指定的区域．贮存衰变想一想
3．你知道历史上出现过的较大的核电事故吗？
提示：如前苏联的切尔诺贝利核电站核泄漏事故.2011年3月12日，日本福岛核电站的核泄漏事故．发电【精讲精析】 逐项分析如下【答案】 ABC解析：选BD.“两弹”指的是原子弹和氢弹，原子弹的原理是铀核的裂变反应，氢弹的原理是轻核的聚变反应，应满足质量数守恒和电荷数守恒，故B、D正确．核电站是利用缓慢释放的核能来发电的，是核能的和平利用．核电站的核心是裂变反应堆．
核反应释放的能量大部分转化为内能，这时通过水、液态钠或二氧化碳作冷却剂，在反应堆内外循环流动，把内能传输出去，用于推动汽轮机，使发电机发电从而实现了核能→内能→电能的转换．发生裂变反应时，会产生一些有危害的放射性物质，很厚的混凝土防护层可以防止辐射线射到外面．如图3－4－1所示．图3－4－1【思路点拨】 铀235释放的能量等于一天发电的电能．计算出5.0×105 kW的核电站一天发出的电能，也就是一天所需的铀235释放的核能，进而求得铀235的质量．【答案】 0.527 kg答案：见解析课件16张PPT。本 章 优 化 总 结在第二次工业革命中，从奥斯特发现电流磁效应到人类发明电动机，从法拉第发现电磁感应定律到人类发明发电机，从麦克斯韦创立电磁场理论到人类发明无线电技术，新技术都是在新的自然科学理论直接指导下创造出来的，然后才运用于生产实践．这是一个“科学——技术——生产”的清晰顺序．
总之，如果说在第一次工业革命时代，是社会生产发展的需要推动了技术进步，并最终促进了科学的发展；那么在第二次工业革命中，科学已经成为技术与生产的先导． 第一次工业革命给社会带来哪些影响？
【精讲精析】 “万能原动机”即新型蒸汽机在全球范围大规模使用，真正使人类利用能源的方式发生了变化．技术的革命必然要导致产业的革命，还会引发社会的经济政治变革．
①人类的生活从以农业为基础转变为以工业为基础，自给自足的自然经济转变为生产与消费分离的市场经济．②人类生产活动的场所，从以农业和手工业的分散的家庭生产为主转变为以集中的工厂生产为主．
③人类的生产、生活从以农村为中心转到以城市为中心，导致了人口的聚居和城市的发展，并产生了服务业．正如马克思所说在不到100年的时间内“所创造的生产力，比过去一切世代所创造的全部生产力还要多、还要大．”这场工业革命的影响是全球性的，给社会带来的变化是革命性的．
【答案】 见精讲精析1.能源利用面临两大危机：环境恶化和化石燃料的耗竭．化石燃料利用对环境的影响：(1)大气污染物浓度上升，酸雨、烟雾增加．(2)温室效应加重，全球气候变暖．(3)石油开采和运输影响生态环境． 关于沿海核电站．试回答下列问题：
(1)建设核电站要防止核泄漏，并且要处理好核废料，以确保安全．核泄漏产生的放射性污染使生物体发生变异，导致生物变异的机制是________．
(2)沿海核电站污染近岸水域，因为它向海洋排放________．A．重金属 B．热水
C．粉尘 D．废气
(3)观察近岸水域发现：鱼类几近绝迹，试解释出现这种现象的原因．【精讲精析】 (1)核反应过程中存在大量放射性物质，放出的射线有α、β、γ等射线．如果发生核泄漏，这些高强度、高能量的射线照射生物体会诱发基因突变，使生物体发生变异．故该空填基因突变．(2)答案为B.
(3)大量排放热水，使近岸水域温度偏高，不利于鱼类生存，且近岸水域放射性物质的浓度明显高于海洋中其他区域，也会使鱼类绝迹．
【答案】 (1)基因突变 (2)B
(3)见精讲精析课件19张PPT。第四章 能源的开发与利用第四章 能源的开发与利用第一节 热机的发展与应用目标导航
1.了解蒸汽机的发明与改进．
2．知道内燃机的诞生和发展历程．
3．了解第一次工业革命及意义，认识热机的广泛使用对科学、社会发展以及人类生活方式的转变所起的作用．一、蒸汽机的发明与改进
1.发明与改进
17世纪末，法国工程师巴本设计了________机．随后，英国工程师萨弗里发明了______，是一种实用的蒸汽机，但对蒸汽的压力要求很高，常常导致锅炉爆炸，热效率太低．单缸蒸汽蒸汽泵1706年，英国工程师______研制了一种新蒸汽机，对蒸汽的压力要求较低，加上其他方面的改进很快取代了萨弗里蒸汽机，不足的是热效率低．纽可门瓦特2.意义
蒸汽机利用___来做功，这是人类利用自然力的一次大突破．热想一想
1．蒸汽机中的能量转化是怎样的？
提示：蒸汽机是通过蒸汽做功，把内能转化为机械能．想一想
2．蒸汽机的发明和广泛使用，在哪些方面推动了社会变革？有哪些负面影响？
提示：蒸汽机的广泛使用，使社会生产力大幅度提高；社会结构和世界形势的改变，世界日益成为一个整体；城市化进程加快和人们生活更加丰富多彩．
负面影响是：自然环境破坏严重，工人失去了手工业时代的自由．奥托戴姆勒本茨本茨 下列说法正确的是( )
A．17世纪末，法国工程师巴本设计了单缸蒸汽机
B．英国工程师萨弗里发明了蒸汽机泵，又叫“矿工之友”
C．世界上第一台蒸汽机是瓦特制造的
D．第一次工业革命起源于美国【精讲精析】 第一台蒸汽机是巴本设计的单缸蒸汽机，所以A对C错；英国工程师萨弗里发明了蒸汽泵，B对；第一次工业革命起源于英国，D错．
【答案】 AB变式训练
下列说法中正确的是( )
A．内燃机将内能转化为机械能，而蒸汽机是将机械能转化为内能
B．蒸汽机的应用不仅导致产业的革命，也引起社会的经济政治变革C．内燃机的出现，引发了陆路运输的革命
D．内燃机用做汽车的发动机产生了汽车工业
答案：BCD课件27张PPT。第二节 电力和电信的发展与应用第四章 能源的开发与利用目标导航
1.了解电机发展的历史，知道电力技术的发展与应用.
2.了解电信的发展历程，知道白炽灯泡的发明与照明灯具的发展.
3.知道什么是第二次工业革命及第二次工业革命的意义.一、电力革命的科学基础
奥斯特发现电流的______，奠定了电动机的物理学基础，而______发现的电磁感应定律，则奠定了发电机的物理学基础．磁效应法拉第二、电力技术的发展与应用
1.电力技术的发展史
(1)1832年，法国电器制造商______制造了世界上第一台发电机.
(2)1866年，德国科技企业家______制出了第一台自激式发电机．
(3)法国物理学家德____研究设计了高压输电线路．皮克希西门子普勒三相异步电动机发电输电配电第三，电力技术还带动了控制技术的发展．
第四，电力技术的发展不断向科学技术提出许多新的研究课题，同时也为解决这些问题提供了物质技术手段，促进了科学理论的发展．莫尔斯贝尔四、从电照明到家用电器
1878年英国化学家____用碳丝做出了世界上第一个白炽灯泡．在研制灯丝材料上做出重大贡献的是美国大发明家______．现在用的白炽灯丝是用金属钨制造．施旺爱迪生想一想
1．用电在家庭生活中带来哪些便利？
提示：照明、烧水、洗衣、做饭、通讯、娱乐、信息等方面都发生了巨大变化．五、电力技术与社会发展
第一次工业革命是以蒸汽机为标志，第二次工业革命则是以________为中心．以电力的应用为特征的第二次工业革命，促进了社会生产力的极大提高，带动了资本主义经济的蓬勃发展，给人类生活带来了巨大的变化，大大提高了人们的生活质量．电力技术六、基础科学与技术的关系
第二次工业革命中，新技术都是在新的自然科学理论直接指导下创造出来的，然后才运用于生产实践．自然科学起到____技术、技术____生产的作用．引领指导七、科研形式的变化
第二次工业革命给科学研究的形式带来了变化，由原来的个人自由研究变为多学科的社会协作研究，出现了一些大规模的科学研究机构．想一想
2．电力的应用需要哪几个环节？
提示：从电厂(或发电站)生产的电力先经变压器升高电压后，通过输电导线进行远距离输送，在用户端再把电压降到安全的数值．
输电线路把发电厂和用户连接起来，构成了由电源、电网和用户组成的电力系统．与内能相比，电能具有突出的优点
首先，电能可以集中生产，分散使用，便于传输和分配；而蒸汽动力无法远距离传输，而且近距离传输也要通过曲柄、飞轮、皮带等复杂的传动系统，能量损耗多．其次，电能便于和其他形式的能量转换，很容易转化为热能、光能、机械能、化学能等多种形态的能量，可以满足生产和生活多方面的需要，其他多种形态的能量也易于转变为电能，便于电能的生产；蒸汽机只能将热能转化为机械能．第三，电能便于实现快速、精确控制，能有效地促进生产过程的机械化、电气化和自动化；而蒸汽机与传动装置之间有相对固定的体系，这样就使蒸汽机作为动力装置与工作机的排列被限制在比较狭窄的范围内． 电能可以方便而有效地产生、______、分配和使用，它是工业生产中取代蒸汽动力的一种新的动力，________照明彻底改变了人们的生活方式；__________把空间分隔着的各种活动及时联系起来．电的广泛应用把人类带入了________时代．
【答案】 传输 电 电通信 电气化电的应用包括电动力的应用及电通信、电照明和电器用电的应用等方面．以电气化为主要特征的第二次工业革命给人类生活带来了更大的变化．这种变化突出表现在家用电器的出现，它大大提高了人们的生活质量． 恩格斯说：“科学是一种在历史上起推动作用的、革命的力量．”请结合第一次工业革命和第二次工业革命(或称“第二次科技革命”)的有关史实，回答下列问题：(3)第一次工业革命完成后，欧美列强发动两次鸦片战争，中国开始沦为半殖民地半封建社会；中国近代工业产生，先进中国人向西方学习科学技术．第二次工业革命完成后，帝国主义掀起瓜分中国狂潮，中国完全沦为半殖民地半封建社会；中国民族资本主义的发展；中国人救亡图存运动高涨(或答“维新变法运动、义和团运动和辛亥革命”)．【答案】 见精讲精析课件25张PPT。第三节 新能源的开发第四章 能源的开发与利用目标导航
1.知道什么是传统能源，什么是能源危机.
2.知道有哪些新能源和新能源开发的意义.
3.知道太阳能、风能、生物质能、地热能、氢能的优点和应用.一、能源的分类
常规能源有__、____、______等，而新能源主要包括核能、____能、___能、生物质能、____能、氢能等．煤石油天然气太阳风地热想一想
1．人类最先利用的能源是什么？
提示：柴薪其次是煤．二、新能源
1.太阳能
(1)利用太阳能主要有三种方式
①光热转换——是指把太阳的光能转换为__能的过程；
②光电转换——是指把太阳辐射的能量直接转换为__能的过程；内电③光化学转换——是指将太阳能转换为____能的过程．
(2)太阳能的缺点：①____性，②____性．化学分散间断机械电化学光合地热发电5.氢能：利用氢气燃烧放出的能量．氢能的利用有两个关键：一是廉价的________ (利用聚焦太阳能获得高温来分解水，从而得到氢)；二是________，目前公认最有前途的方法是“________”．制氢方法氢的储存金属储氢想一想
2．家用太阳能热水器有哪些优点？
提示：经济、安全、卫生、环保、节能等优点．2.能源危机
地球上可供使用的传统能源是有限的，是不可再生的．煤和石油是地球在几十亿年中积攒下来的不可再生能源，它们是有限的．按20世纪末的消费量估算，已经探明的可供开采的石油和天然气，也许只能维持几十年，即使是储量最多的煤炭， 以下说法正确的是( )
A．煤、石油、天然气等燃料的最初来源可追溯到太阳能
B．汽油是一种清洁能源
C．风能是不可再生能源
D．煤、石油等常规能源是取之不尽、用之不竭的【精讲精析】 逐项分析如下：【答案】 A变式训练
1.利用太阳能发电的优势是( )
A．无污染 B．可再生
C．分布集中 D．投资小，效率高
答案：AB1.新能源：人类正在开发和利用的新能源是核能、太阳能、 风能、生物质能、地热能和氢能．【答案】 12.6 kg变式训练
2.氢能是一种既高效又干净的新能源，发展前景良好，用氢作能源的燃料电池汽车越来越受青睐．我国拥有完全自主知识产权的氢燃料电池轿车“超越三号”，已达到世界先进水平，并加快向产业化的目标迈进．氢能具有的优点包括( )
①原料来源广 ②易燃烧、热值高 ③储存方便 ④制备工艺廉价易行A．①② B．①③
C．③④ D．②④课件38张PPT。第四节 能源与可持续发展
第五节 课题研究：太阳能综合利用的研究(略)第四章 能源的开发与利用目标导航
1.知道能源的利用对环境的影响.
2.知道什么是酸雨、温室效应、热岛效应，知道它们产生的原因和对环境的影响.
3.知道能源与可持续发展的关系.一、酸雨
1.酸雨是指pH值低于____的降水，有时也泛指以沉降形式从大气转移到地面的____物质．
2.酸雨的形成：煤和石油中的硫、氮等元素，在燃烧中产生的二氧化硫、一氧化氮等气体，遇空气和降水，形成含有____酸、____酸等物质的雨．5.6酸性硫硝3.酸雨的危害：(1)具有____作用；(2)使土壤____；(3)危害水生物；(4)直接危害人的呼吸系统、眼睛和皮肤．腐蚀酸化想一想
1．如图4－4－1是锅炉工作时的外景，从节约能源和环境保护角度来看，分析存在的主要问题是什么？图4－4－1提示：由图中的浓烟滚滚，可以发现存在的主要问题有两个，一是燃料燃烧不充分，且烟气带走大量的热量，造成能量损失；二是造成大气污染，以及形成酸雨．二、失控的温室效应
1.大气中的________、______等这些气体产生类似温室玻璃作用的气体，就是温室气体，它使大气温度升高，它们的影响就叫________．
2.失控的温室效应会危害自然生态系统，给人类带来直接的威胁．二氧化碳水蒸气温室效应三、热岛效应
1.大城市的温度比郊区温度___的现象叫热岛效应．
2.热岛效应太明显也会对社会和人类带来危害．高四、能源短缺
造成能源短缺的原因主要来自两个方面：一是能源的消费________；二是不可再生能源本身________，而开采的规模却越来越大，新能源的研究开发还不能解决面临的形势．需求过大储量有限平衡想一想
2．解决能源问题的主要途径有哪些？未来的理想能源应满足哪些条件？
提示：解决能源问题的主要途径是提高能源的利用率；节约能源；开发新能源．未来新能源应满足的条件：①贮量丰富；②价格便宜；③技术成熟；④安全清洁．1.常规能源的大量开采对环境的影响
露天采煤导致大量表土，底土和岩石剥离，原有植被遭到 毁灭性的破坏，地下煤的大量开采，导致土地大面积塌陷 和裂缝，粉煤灰、煤矸石等固体废弃物的堆放占用了大量 土地，造成大气、土地和水体的污染，石油的开采运输过程中发生的泄露等事故也会造成巨大污染． 关于“温室效应”，下列说法正确的是
( )
A．太阳能源源不断地辐射到地球上，由此产生了“温室效应”
B．石油和煤炭燃烧时产生的二氧化碳增加了大气中二氧化碳的含量，由此产生了“温室效应”C．“温室效应”使得地面气温上升、两极冰雪融化
D．“温室效应”使得土壤酸化【思路点拨】 从“温室效应”产生的原因及危害两方面分析判断．
【精讲精析】 “温室效应”的产生是由于石油和煤炭燃烧产生的二氧化碳增加了大气中二氧化碳的含量．它的危害是使地面气温上升、两极冰雪融化、海平面上升、淹没沿海城市、海水向河流倒灌、耕地盐碱化等，故选项B、C正确．【答案】 BC
【名师点评】 本题是环境与化学相结合的一道综合题，常规能源的使用不可避免地带来环境污染．变式训练
1.下列供热方式最有利于环境保护的是
( )
A．用煤做燃料供热
B．用石油做燃料供热
C．用天然气或煤气做燃料供热
D．用太阳能供热第一，寻求自然资源及其开发利用之间的平衡，既要发展又要考虑到环境系统的再生能力．第二，人类的生产方式与生活方式要与地球承载能力保持平衡，既要创造美好的生活，又要合理地利用自然资源．第三，要提高技术水平，提高经济生产能力．2.为了减少能源的开发和利用给环境带来的消极影响，为了缓解能源短缺，可以从多个方面去落实可持续发展的思想．一是改变工业发展模式．工业生产相对于日常生活，对环境产生的影响更大．从生产与环境关系的角度看，工业发展有三种模式，代表着三个发展层次．第一种模式——不顾环境的工业生产；第二种模式——先生产，后治理；第三种模式——对产品整个生产周期采取污染预防的清洁生产．第三种模式的目标是实现工业生产的生态化，二是节能的重要性不可低估．国际能源界将节能称为与煤、石油及天然气、水电、核电并列的“第五能源”． 关于能源的利用和节能，下列说法正确的是( )
A．根据能量的守恒定律，能源的利用率应该是100%
B．由于能量不会消灭，也不会创生，总是守恒的，所以节约能源意义不大C．节约能源只要提高节能意识就行，与科技进步无关
D．在能源的利用中，总会有一部分能源未被利用而损失掉这些能量虽然还在自然界中，但却无法转化为其他形式的能，因而很难或无法再利用．所以，能量经转化后，可利用的能，只可能减少，不可能增加，因此节能的意义重大；同时，只有节能意识是不够的，必须利用科技进步提高能源利用率，不断开发新能源，以满足人类社会可持续发展的需要．所以选项B、C错．
【答案】 D变式训练
2.据《中国环境报》报道：从一份科技攻关课题研究结果显示，我国酸雨区已占国土面积的40%以上，研究结果还表明，我国农业每年因遭受酸雨而造成的经济损失高达15亿多元．为了有效控制酸雨，目前国务院已批准《酸雨控制区和二氧化硫污染控制区划分方案》等法规．(2)用传统的煤、石油做燃料，其主要缺点是什么？与传统的煤、石油做燃料相比，哪种物质可以作为新能源？主要优点是什么？缺点又是什么？减少酸雨的产生是要杜绝污染源，而不是建造高烟囱转移污染．而杜绝酸雨的污染途径一般有三个：一是对煤、石油等传统能源进行处理，使其在燃烧过程中不产生SO2；二是对污染物SO2进行回收利用；三是开辟新能源．而目前最理想的能源为氢能源，因为它原料来源丰富，燃烧的产物又是水，既不污染环境，又可以循环利用．答案：(1)不可取，因为SO2的排放总量并没有减少，进一步形成的酸雨仍会造成对全球的危害
