第1节 分子热运动
学习目标：
1．知道一切物质的分子都在不停地做无规则运动。
2．能识别扩散现象，并能用分子热运动的观点进行解释。
3．知道分子之间存在相互作用力。
学习重点：扩散现象
学习难点：分子之间存在相互作用力
学习过程：
一、走进课堂
我们已经知道世间万物都是由物质组成的，而物质又是由什么组成的？
盛夏时节，百花绽放。我们在远处就可以闻到花香，同学们动动脑筋，你的猜想是什么呢？
有人猜想：是因为花香中的细小微粒飘到了我们的鼻子中，才使我们闻到花香。事实证明，常见的物质是由极其微小的粒子——分子、原子构成。
我们能不能用肉眼看到这些粒子？就是用光学显微镜都分辨不出，可见分子之小。只有用电子显微镜才能观察到。如果把分子看成球形，分子的直径通常以10-10m为单位来量度分子。
那么请你思考并讨论：构成物质的分子是静止的还是运动的？我们无法用肉眼直接观察到分子，那么你是否有较好的方法来认识分子的运动情况呢？
二、探究发现
（一）扩散现象
1. 在气体扩散实验中，密度大的二氧化氮能进到上面的瓶子里去吗?（二氧化氮的密度比空气大）此实验说明了什么？
由实验可以看到，两个瓶子内的气体会 混合 在一起，最后颜色变得均匀。
像这样， 不同 的物体在 相互接触时彼此进入对方的现象，叫做扩散。
扩散现象的实质是分子(原子)的相互渗入。
扩散现象可以发生在气体中，那么在液体之间可以发生吗？举出你的实例。
3. 把磨得很光滑的铅片和金片紧压在一起，放置了5年后发现他们互相渗入1mm深。此实验说明了什么？
练习1. 下面一些现象中属于扩散现象的有（ ）（多选）
A.金秋八月，校园里处处桂花飘香
B.将糖投入一杯水中，水变甜了
C.烟从烟囱里冒出来从烟囱里冒出的黑烟是固体小颗粒，黑烟在空中飘荡是固体小颗粒做的机械运动，不属于分子的运动
D.扫地时，灰尘在空中飞舞
E.滴在地砖上的污渍，时间越久越难擦净
F.樟脑丸放久了会变小，最后不见了
G.擦过黑板后，粉笔灰纷纷落下
判断扩散现象的方法：
确认某种现象是否属于扩散现象时，关键是要看不同的物质彼此进入对方是自发形成的，还是在外力作用下形成的，也就是说是由于分子运动形成的，还是由于宏观的机械运动形成的。由于分子运动而自发形成的属于扩散现象，受外力作用下的宏观机械运动形成的现象就不属于扩散现象。例如，秋天，桂花飘香属于由于分子运动而形成的扩散现象，而冬天，雪花飘扬是由于雪花受重力和风力作用下的机械运动，它不属于扩散现象。
变式2.放在衣柜里的樟脑丸，时间久了会明显变小，这是______现象，打开衣柜门能闻到樟脑的气味，这表明分子在不停地做______．
练习3. 50ml水和50ml酒精充分混合,混合后水与酒精的总体积将______（填“大于”、“等于”或“小于”）100ml，上述现象说明分子之间有________________。
分子间的间隙可以类比一个教室里的所有同学，每个同学会离的很近，但不会靠在一起，之间定会有一点间隙。气体间隙比较大，液体和固体间隙较小。
（二）分子热运动的快慢与温度的关系
提出问题：影响扩散快慢的主要因素是什么？
猜想：
设计实验：在一个烧杯中装半杯热水，另一个同样的烧杯中装等量的凉水。用滴管分别在两个杯底注入一滴墨水，比较两杯中墨水的扩散现象。
实验现象：
分析与结论：
1.影响扩散是主要因素是 。物体的 越高，其分子的热运动越 。
物理学中对于一些看不见摸不着的现象或不易直接测量的物理量，通常用一些非常直观的现象去认识或用易测量的物理量间接测量，这种研究问题的方法叫 转换法 。
练习3.把萝卜腌成咸菜需要较长时间而把萝卜炒成熟菜,使之具有相同的咸味,仅需几分钟,造成这种差别的原因是( )
A.盐分子减小了,很容易进入萝卜中 B.盐分子间有相互作用的引力
C.萝卜分子间有空隙,易扩散 D.炒菜时温度高,分子热运动加快
练习4.“花气袭人知骤暖,鹊声穿树喜新晴”,这是南宋诗人陆游的《村居书喜》中的两句诗。请根据诗回答下面的两个问题：
（1）我们没有靠近花朵，就早已闻到了香味，这是为什么？
（2）闻到浓浓的花香，就可以判断气温突然变暖，为什么？
小结：扩散现象大量事实表明，一切物质的分子都在不停地做无规则的运动，这种无规则的运动叫做分子的热运动。分子运动越剧烈，物体的温度越高。
从扩散现象可得到的结论有：
⑴分子在不停地 ；
⑵分子之间存在 。
（三）分子间的作用力
1．扩散现象说明分子在不停地运动，那么固体和液体中的分子为什么不会飞散开，而总是聚合在一起保持一定的体积呢？（两个底面削平的铅块压在一起后，就很难分开。）
2．扩散现象说明分子间有间隙，为什么压缩固体和液体很困难呢？
分子之间既有分子引力又有分子斥力。当固体被压缩时，分子间的距离变小，作用力表现为
；当固体被拉伸时，分子间的距离变大，作用力表现为 。
因为固体间隙小，所以固体不容易被压缩和拉伸，具有一定的体积和形状。
气体分子之间的距离就很远，彼此之间几乎没有作用力，因此气体具有流动性，容易被压缩。
液体分子之间距离比气体小，比固体大。液体分子没有固定的位置，运动比较自由。这种结构使得液体较难被压缩，没有确定形状，具有流动性。
练习5.将表面干净平整的铅压紧就在一起,而把打碎了的两块玻璃用多大的力都不能将它们拼合在一起,其原因是( )
A.铅的分子间有引力,而无斥力
B.玻璃分子间有斥力,而无引力
C.分子之间的引力和斥力是同时存在的,只不过因两铅块分子之间的距离能靠近到引力
大于斥力的程度
D.以上说法都不对
练习6.据下面的现象请做出合理的推测。
现象1：铁丝很难拉伸；推测： ；
现象2：用手很难将铁块压缩；推测： ；
现象3：金属断裂可以通过高温的氧焊焊接；推测： 。
练习7.水把邮票粘贴在信封上，等胶水干了以后就很难直接把邮票完整地从信封上摘下来，这是为什么？
分析：把胶水涂在邮票和信封之间，再把二者压紧，胶水即填充了邮票和信封之间的空隙，当胶水凝固后，分子间距离很小，存在分子引力，就把邮票和信封紧紧地黏合在一起，所以很难完整地揭下来。
三、总结反思
物质由 组成，分子之间有 。
扩散现象表明分子不停地做 ，既分子的 。
分子热运动 影响因素：与 有关。（所用研究方法： 。）
分子间相互作用力： 和
四、拓展延伸
扩散现象的认识和理解
（1）扩散现象只能发生在不同的物质之间，同种物质之间不能发生扩散现象
（2）不同物质只有相互接触时，才能发生扩散现象，没有相互接触的物质，是不会发生扩散现象的。
（3）扩散现象足两种物质的分于彼此进入对方，而不是单一的某种物质的分子进入另一种物质。
（4）气体、液体和同体之间都可以发生扩散现象，不同状态的物质之间也可以发生。
五、检测反馈
1.小阳对正在抽烟的爸爸说：“吸烟不但危害您的健康，我和妈妈也在被动吸烟。”这句话的科学依据是（ ）
A.分子在不停地运动 B.分子间有作用力
C.分子间有空隙 D.分子很小
2. 中国古诗意境优美，内涵丰富。下面是一首完整的古诗，能反映“分子在不停地做无规则运动”这一物理知识的诗句是（ ）
A．绿树荫浓夏日长 B．楼台倒映入池塘
C．水晶帘动微风起 D．满架蔷薇一院香
3.密闭的房间里打开香水瓶的盖子，一会儿整个房间都能闻到香味．下列说法正确的是（ ）
A．温度越高，香味扩散得越慢
B．若温度低于0℃，这个现象就消失
C．这个现象能说明分子间有相互作用力
D．这个现象能说明分子运动是无规则的
4.关于微观粒子的下列说法中正确的是（ ）
A.分子间存在着相互作用的引力和斥力
B.0℃所有物质的分子都停止了运动
C.组成固体的分子是静止的
D.固体和液体分子间没有空隙
5. 小明放学回家，刚打开房门就闻到了饭菜的香味，这是 现象，是由于饭菜经过烧烤后，温度升高，分子无规则运动 。
6. 空气清新剂能把香味散发到教室内的各个地方，这是 现象；卫生间的毛巾吊钩，用胶可以牢牢的粘在瓷砖的墙上，这是因为 的缘故。
7. 在家里腌制咸菜时，往往要十天半月后菜才会变咸。而炒菜时放盐后几分钟菜就变咸了，你能用学过的物理知识解释其中的道理吗？
第2节 内能
学习目标：
1．理解什么是内能。
2. 知道内能与温度之间的关系。
3. 掌握改变内能的两种方式并能用来解决简单的问题。
学习重点：做功改变物体的内能
学习难点：内能概念的建立
学习过程：
一、走进课堂
复习：物体能够对外做功，我们就说这个物体具有能量，简称能。
物体由于运动而具有的能，叫做动能。动能的大小跟什么因素有关？
质量相同的物体，运动的速度越大，它的动能越大；运动速度相同的物体，质量越大，它的动能也越大。
我们常见的两种势能：重力势能和弹性势能。
物体由于收到重力并处在一定高度时所具有的能，叫做重力势能。
物体由于发生弹性形变而具有的能叫做弹性势能。
思考现象：装着开水的热水瓶有时会把瓶盖弹起来，推动瓶盖的能量来自哪里？ 。
二、探究发现
（一）内能
比较1：运动着的足球具有动能，运动着的分子具有动能吗？
运动的物体具有动能；而构成物质的每一个分子都在不停地做无规则运动，所以运动的分子也具有 能。
比较2：弹簧受到拉伸或压缩时发生形变，从而使弹簧具有弹性势能；而构成物质的分子之间也存在引力或斥力，因此分子间还存在 能。
那么，构成物体的所以分子，其热运动的动能与分子的势能的总和，叫做物体的
。内能的单位是 ，用字母 表示。
练习1.0℃的冰块有没有内能？
答：我们知道，物质是由分子构成的，固态的冰块是由分子按一定的稳定结构有规律地排列形成的晶体结构，由 现象可知，一切物质的分子不停地做着 的运动，运动着的分子具有 ，0℃的冰块也不例外。由于水分子的晶体排列形成稳定结构，分子之间有相互作用力，因而水分子之间还具有势能。而内能是物体内部所有分子热运动的 和势能的 。所以0℃的冰也具有内能。
一切物体，不论温度高低，都具有内能。物体温度升高时，内能 ；温度降低时，内能 。
（二）影响内能大小的因素
1．内能和物体质量的关系：
猜想:
物体的质量越大，物体内部分子的个数就越 多，所以物体内能也就越 。例如：温度相同的一大桶水比一小杯水内能 。
2.内能和温度的关系：（物体质量一定）
物体分子的无规则运动剧烈程度与温度有关，温度越高，物体内分子运动速度越大，分子动能就越 ，物体内能也就越 。
同一物体温度越高，内能越 。
3.内能和物体状态的关系：
物体的状态不同时，分子间的 距离 不同，分子间的作用力大小也就不同，从而会改变分子的势能大小，所以内能也不同。例如：冰熔化过程中，温度虽然不变（即分子的动能不变），内能却在增加。
练习2.在下图中，（a）杯中水量较少、（b）（c）（d）的水量相同．比较各杯中水的内能的大小：
①_______杯中水的内能最大，因为 ；
②_______两杯中水的内能不好比较，因为 。
练习3.有关内能大小的说法正确的是（ ）
A. 0℃的冰全部熔化成0℃的水，内能增大
B. 0℃的冰内能为
C. 20ml的水的内能比200ml水的内能小
D. 高温物体一定比低温物体内能大
（三）内能和机械能的区别
定义 存在情况 研究对象 相关因素 改变大小的方法
机械能 物体动能和势能的总和 可以为零 宏观物体 质量、速度、高度、弹性形变量 做功
内能 物体内部所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和 不能为零，自然界中一切物体都有内能 微观粒子 质量、状态、温度等 做功、 热传递
练习4. 以下说法正确的是（ ）
A. 物体分子总是在做无规则运动，所以分子具有动能
B. 当物体被举高时，其分子势能随之增加
C. 当物体运动速度增大时，其分子动能随之增加
D. 0℃以下时，物体分子既不具有动能也不具有势能
练习5. 下面小芳同学对内能和机械能的一些理解，其中正确的是（ ）
A. 物体具有内能时，就一定具有机械能
B. 物体具有机械能时，同时也具有内能
C. 物体不具有机械能时，但它具有内能
D. 以上说法都正确
（四）改变内能的两种方式
思考1:
将一根粗铁丝放到火炉上烤，铁丝吸收__ ___,温度_______,内能________；将一杯热水放入凉水中，热水温度 ， 内能 ；凉水温度 ，内能 。它们是怎么改变内能的？分析得出： 能够改变物体的内能。
在热传递过程中，传递能量的多少叫做能量。单位为 。
想一想你生活中有哪些是热传递改变内能的例子。
冬天用热水袋取暖，人体逐渐感觉暖和，热水袋慢慢凉下来；
发烧时用冷毛巾给头部降温，过一段时间之后，毛巾温度升高，体温降低。
思考2：
为什么冬天人们常搓手？而搓手之后我们会有什么感觉？
小时候滑过滑梯吗？当你在下滑的过程中，你有什么感觉？
这是因为人在下滑过程中，力对物体做功时将 能转化为 能，温度 ，所以屁股会感觉热。
分析得出： 能够改变物体的内能。
小结：
（1）改变物体内能的方式有两种： 和 ，且在改变物体的内能上是等效的。
（2）发生热传递的条件是：物体间存在 差。在热传递过程中，高温物体 热量，温度 ，内能 ；低温物体 热量，温度 ，内能 。
（3）对物体做功，内能 ，温度 ， 能转化为 能；物体对外做功，内能 ，温度 ， 能转化为 能。
练习6。在下面的四幅图画中通过做功来改变物体内能的是（ ）
A B C D
A．阳光照射企鹅变暖 B.用炉子烧水水温升高
C．钻木取火 D.铁锅热得烫手
练习7. 在寒冷的冬天为使自己的身体暖和一些，请你用不同的物理知识，写出两种能够使身体暖和的方法并简要说明理由。
方法一： ；理由： 。
方法二： ；理由： 。
（五）内能与热量的区别
内能是物体内部所有分子做无规则运动的动能和势能的总和，是一个状态量，常说“物体具有内能”；热量是在热传递过程中，传递内能的多少，是一个过程量，常说“物体吸收热量”或“物体放出热量”，不能说“物体具有或含有热量”。
练习8.关于温度、热量、内能，以下说法正确的是（ ）
A.物体的温度越高，所含的热量越多 B.0℃的冰没有内能
C.一个物体吸收热量时，温度不一定升高 D.对物体做功，物体的温度一定升高
三、课堂小结
1.考点归纳，完成网络：
定义：所有分子 和分子 的总和。
内能 影响大小的因素：物体的 和 。
改变方式： 和 。
四、检测反馈
1．关于物体内能，下列说法正确的是（ ）
A.同一物体温度降低，它的内能一定减少
B.热传递是改变物体内能唯一的方法
C.温度为0℃的物体没有内能
D.温度相等的1kg水和1g水具有的内能相同
2.如下图中，通过热传递改变物体内能的是（ ）
A B C D
A.向下压活塞，浸透乙醚的棉花燃烧
B.哈气使手暖和
C.搓手使手暖和
D.铁丝反复弯，弯折处会发热
3．下列过程中，将内能转化为机械能的是（ ）
A. 流星在大气层中穿行的过程
B.水蒸气顶起水壶盖的过程
C.小孩沿滑梯下滑的过程
D. 汽车紧急刹车
4.下列说法中正确的是（ ）
A．物体在发生物态变化时都要吸热
B．热量总是自发地从高温物体传给低温物体
C．吸热和放热是改变物体内能的两种方式
D．0℃的水结成0℃的冰时，其内能要增加
5.下列属于通过做功途径改变物体内能的是（ ）
A．在火炉上烧水，水温升高
B．感冒发烧，用冷毛巾敷额头
C．用气筒给轮胎打气，气筒壁发热
D．炎热的夏天，柏油路面温度升高
6.“热”字有着多种含义，有时表示温度，有时表示热量，有时还表示内能。请说明以下例子中“热”所表示的物理量。
（1）沸腾的水很热 ； （2）燃料燃烧，产生热 ；
（3）今天天气很热 ； （4）物体吸热，温度会升高 ；
（5）摩擦生热 ； （6）金属铁是热的良导体 。
7. 在下图的漫画中，老人和小孩的感觉虽然不同，但从科学的角度看，两幅图都说明了
可以改变物体的内能.图中的小孩从滑梯上滑下，他的重力势能 (选填
“增加”、“不变”或“减少”).
(
搓搓手，有点暖！
好烫哟！
)
科学世界
地球的温室效应
太阳通过热辐射把能量输送到地面，温暖了地球，养育了万物。
地表受热后，会产生热辐射，向外传递热量。由于地球表面有一层大气层，大气中的二氧化碳气体会减弱这种向外的热辐射，因此地表的温度会维持在一个相对稳定的水平。这就是温室效应。适度的温室温室效应是维持地球生命生存的必要保证。但是由于人类大量砍伐树木和现代工业大量燃烧煤炭、石油，使二氧化碳不断增加，加剧了温室效应。这就是全球变暖的重要原因。
第3节 比热容
学习目标：
1. 理解比热容的概念。
2. 知道比热容是物质的一种特性。
3. 用比热容解释简单的自然现象。
4. 会进行简单的热量计算。
学习重点：比热容的有关计算
学习难点：对比热容概念的理解
学习过程：
一、 走进课堂
思考：
回忆曾经在海边游玩的时候，中午赤脚在海边的沙滩上玩，若一只脚放入海水中，另一只脚踩在沙滩上时，踩在沙滩上的那只脚会觉得很烫，而同时放入海水中的那只脚却很凉快。傍晚的时候，再这样做，却发现沙子变得凉了，海水却显得很暖和。
疑问：为什么在同一时刻，海水和沙子的温度不一样呢?
现象标明：不同物质,在质量相等,温度升高的度数相同时,吸收的热量是___________的,也就是说不同物质的吸热能力是________的。(填“相同”或“不同”)
怎么表示不同物质这种性质上的差别呢？物理学中引入了比热容这个物理量。
比热容
生活实例：
1烧开一壶水与烧开半壶水需要的热量一样多吗？
2把一壶水烧开与烧成温水需要的热量一样多吗？
结论：同种物质（水）在温度升高时吸收的热量，跟物质（水）的质量有关，跟升高的温度有关。
比热容的定义：一定质量的某种物质,在温度升高时所吸收的热量与它的质量和升高温度乘机之比叫做这种物质的__________。（比热容的概念还可以表述为:单位质量的某种物质,温度______1℃所______的热量叫做这种物质的比热容。）
比热容用符号___c__表示,它的单位是___ J/（kg·℃）______，读作焦耳每千克摄氏度。水的比热容是__4.2×103J/（kg·℃）_____
单位质量的某种物质，温度降低1℃所发出的热量，与它温度升高1℃所吸收的热量相等，数值上也等于它的比热容。
不同的物质有不同的比热容，比热容是物质的一种特性。
你认为哪几个因素会影响物质吸收热量的多少？
想一想：我国北方楼房中都装有“暖气”,用水做传热物质,把热量带到房中取暖,用水做传热物质有什么好处？
二、比热容的应用
例1 汽车发动机采用循环流动的水进行冷却，请说明其中的道理？
答：同等质量的水和其他液体在升高相同温度时，由于水的 比较大，所以能吸收更多的热量，冷却效果较好。
例2 新疆地区有句俗语：早穿棉袄午穿纱，抱着火炉吃西瓜。说明了新疆地区温差很大，请说明其中的道理？
答：新疆地区水少，沙土多，因为沙土的 较小，中午吸热升温 ，傍晚放热 。所以温差大。（对比重庆地区由于三峡大坝的原因，使得夏天温度降低，冬天温度提高的原因）
例3 海陆风的成因
热量的计算
如果用Q吸代表物体吸收的热量,c代表物质的比热容,m代表物体的质量,t0和t分别是
加热前后物体的温度, （t：物体末温度；t0：物体初温度）,根据定义可以总结出计算热量的公式:
Q吸=_______________。如令温度改变量ΔT=t-t0，则有Q=cmΔT。这是中学中用比热容来计算热量的基本公式。可简写为
比热容的计算公式为 ，如果要计算物体降温时放出的热量,则公式为：
Q放=___ ____。即
练习1.质量为10kg的水,温度升高10℃所吸收的热量是多少?
三、总结反思
1.考点归纳，完成网络：
物理意义：表示物质的一种 。
计算公式： ，单位 。
比热容 吸热公式: 。
热量的计算
放热公式： 。
水的比热容较 ，其应用有：“暖气”中水作介质等。
四、检测反馈
1．关于物质的比热容,下列说法中正确的是( )
A. 一物体切去一半后, 剩下部分的比热容减为原来的一半
B. 吸收热量多的物质, 比热容一定大
C. 质量相同的不同物质, 吸收相同热量后温度高的物质比热容大
D. 比热容是物质的一种特性, 通过测定比热容可以鉴别物质
2.“早穿皮袄午穿纱,围着火炉吃西瓜”这句话反映了我国新疆的某些地区夏季昼夜气温变化显著,其主要原因是砂石比水具有较小的( )
A. 热量 B. 密度 C. 比热容 D. 内能
3. 水的比热容较大的性质,在日常生活中有着广泛的应用,下列事例中哪个不是应用这一性质( )
A. 北方冬天, 用热水循环来供暖
B. 初春傍晚在秧田里灌水可防止秧苗冻坏
C. 用水冷却汽车的发动机
D. 夏天给教室洒水, 感觉凉爽
4．汽车散热器等制冷设备常用水作为冷却剂，这是利用了水的________较大的性质；如果汽车散热器中装有5kg的水，在温度升高10℃的过程中，水吸收的热量是 J。[已知c水=4.2×103J/（kg·℃）]
5．用两个相同的“热得快”分别给质量和初温都相同的甲、乙两种液体同时加热，两液体
的温度随时间变化的图像如图所示。如果要你从甲、乙两液体中选择汽车的冷却液，应选择
液体。
(
100
0
时间
min
10
20
30
40
50
温度
℃
20
40
60
80
甲
乙
)
6.晓林同学在做“比较不同物质吸热能力”的实验时，使用相同的电加热器给水和煤油加热，用加热时间的长短来表示物质吸收热量的多少。他得到如下数据：
物质 次数 质量m/kg 升高的温度Δt/℃ 加热的时间t/min
水 1 0．1 10 2
2 0．2 10 4
煤油 3 0．1 10 1
4 0．2 10 2
（1）分析第1、2次或第3、4次实验数据，可以得出的初步结论是：同种物质升高相同温度时，吸收热量的多少与物质的 有关。
（2）分析第1、3次或第2、4次实验数据，可以得出的初步结论是：
。
7. 把质量为2kg,温度为30℃的铝块加热到100℃,铝块吸收的热量是多少？(已知铝的比热容是0.88×103J/(kg·℃))
8. 质量为500g的某种物质,温度从20℃降到30℃,吸收了2.1×104J的热量,则这种物质的比热容是多少？它可能是什么物质？
9．为了测定某种液体的比热容，把质量是100g的铜块从沸腾（标准大气压）的水中取出，迅速投入到质量是100g温度为10℃的待测液体中，混合后的共同温度是25℃，若不计热损失，求这种液体的比热容。
