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第2节
内能
一、物质结构的基本图像
1、物质是由大量分子组成的
（1）分子的质量、体积很小很小
（2）一切物体都是由分子组成的
分子的质量和体积都很小
一颗小露珠中含有1021个水分子。
思考：组成物质的分子是运动的还是静止的呢？
五年后，彼此进入对方1mm
固体、液体、气体都存在这样的现象：
归纳现象：
一、物质结构的基本图像
2.两种不同的物质可以自发地彼此进入对方
——这种现象称为扩散现象。
长时间堆放煤的墙角会变黑，用笤帚扫都扫不干净。
思考：扩散现象说明了什么呢？
3.扩散现象证明：
（1）分子在不停息地做无规则运动
（2）分子间存在空隙
什么因素会影响扩散现象的快慢呢？
（2）影响因素：
温度
温度越高，分子无规则运动越剧烈，扩散现象越明显，这种运动称之为分子热运动。
既然分子在不停息地做无规则运动，为什么固体和液体不会飞散开，总是聚合在一起，保持一定的体积？同时压缩它们又很难呢？
思
考
分子间的作用力
知识点3
实验：
将两个铅柱的底面削平、削干净，然后紧紧地压在一起，两个铅柱就会结合起来，甚至下面吊一个重物都不能把它们拉开。
是什么力使得两块铅柱结合在一起？
测力计的示数为什么会变大？
实验观察2
弹簧测力器拉住玻璃板，玻璃板接触水面。
分子间存在相互作用的引力。
注：分子间的引力使固、液体的分子不致散开而保持一定的体积。
实验：
将一个大号注射器的活塞拔出一些，然后用橡皮套堵住出口，再将活塞往前推一段后，发现很难再推动。
气体相对固体、液体来说，容易压缩，但达到一定程度后也很难再继续压缩。
2、分子间的斥力
分子间同时存在着相互作用的斥力。
研究表明：分子间既有引力，又有斥力，同时存在。
(1)分子间的距离在一定范围内(小于10-10
m)时，以排斥为主；
(2)在这个范围之外(大于10-10
m)时，以吸引为主；
若分子间的距离大到一定程度(大于10-9
m
)时，分子间的相互作用力会变得十分微弱，所以认为没有相互作用力。
拓展
破镜分子间的距离远大于分子平衡距离，分子间几乎没有相互作用的引力，不能把破碎的镜子重新聚合在一起，也不能用分子的斥力去解释。?
分子间距决定了分子间的作用力，从而决定了固体、液体和气体的特征。
固体分子间距
液体分子间距
气体分子间距
所以固体、液体、气体会有不同的特征
固体、液体和气体的特征
固体分子间距
液体分子间距
气体分子间距
二、固体、液体和气体的特征
项目
物态
间距
作用力
分子运动情况
体积
形状
固态
小
很大
只能在一定位置附近振动
有一定的体积
有一定的形状
液态
较小
较大
分子可在某个位置附近振动、分子群可以相互滑过
有一定的体积
没有固定形状，具有流动性。
气态
很大
很小
每个分子几乎都能自由运动
没有固定体积
没有固定形状，具有流动性。
随堂练习
1.关于分子的理解,下列说法正确的是（
）
A.分子的直径很小，一般为10-10cm
B.液体能流动是因为分子间没有作用力
C.物体内部的分子，有的运动，有的静止
D.0
℃时物体内部的分子仍在永不停息地做无规则运动
D
自古以来，人们就在不断地寻找与热有关的某种能量
“热”是一种能量吗？它能做功吗？
运动着的足球具有动能
分子动能
我在动,也有动能噢！
动能
分子由于热运动而具有的能叫作分子动能。
宏观物体运动时具有动能，那么微观物体分子具有什么能呢？
被拉伸或压缩的弹簧具有弹性势能
分子势能
弹性势能
弹簧发生弹性形变时具有势能，而分子间有相互作用力，相互吸引或排斥的分子会不会也有势能呢？
分子之间由于存在相互作用力而具有的能叫作分子势能。
1、定义：
物体内所有分子的分子动能与分子势能的总和
——叫做物体的内能。
二、内能
2、单位：焦耳（J）
①
所有分子。
②“内能”是指物体具有的，而不是分子具有的。
注意：
炽热的铁水
冰冷的冰山
温度很高，分子热运动剧烈，它具有内能。
温度虽低，其内部分子仍在做无规则运动，它也具有内能。
3.说明：
（1）一切物体，不论温度高低，在任何状态下都具有内能。
（2）内能具有不可测量性，即不知道内能的准确值。
思考：是不是一切物体都有内能？
例1
下列有关物体内能的说法中，正确的是（
）
A.
0℃的物体没有内能
B.
内能是物体内部一部分分子做无规则运动所具有的能
C.
内能是物体具有的动能和势能的总和
D.
一切物体都有内能
D
温度较低
温度较高
内能跟温度有什么关系？
同一物体的温度越高，内能越大。
反之，同一物体的温度越低，
内能越小。
物体的内能还与哪些因素有关？
对同一种物质，质量越大，物体内部分子数越多，所以分子动能和势能总和也会越大，即内能也大。
思考：温度相同的两个物体，内能一定相等吗？
4.影响内能大小的因素：
同一物体的温度越高，内能越大。
某物体的质量越大，内能越大。
状态不同，内能则不同。由吸放热判定。
(3)状态
(1)温度
(2)质量
取一根较长的粗铁丝，我们有什么办法改变铁丝的内能？
将这些方法分两类，说说你分类的原则是什么？
探究：怎样改变物体的内能？
2、用铁锤反复敲打
4、用手反复弯折
1、用火加热
3、放在太阳下晒
5、放在热水中烫
6、按在地上反复摩擦
用火加热
放在太阳下晒
放在热水中烫
用铁锤反复敲打
用手反复弯折
在地上反复摩擦
用温度更高的物体，使铁丝温度升高
温度升高的过程，往往伴随着运动
使铁丝温度升高
做功
热传递
实验1.对物体做功——压缩气体做功
一个配有活塞的厚玻璃管中放一小团蘸了乙醚的棉花，在快速向下压活塞的过程中，会出现什么现象？为什么？
现象：
棉花会发生燃烧。
原因：
因为活塞压缩对空气做功，空气的内能增大，温度升高，达到乙醚的燃点，导致棉花燃烧。
实验1.对物体做功——压缩气体做功
实验2.物体对外做功——气体对瓶塞做功
试管内有一些水，用软木塞塞紧，用酒精灯给试管加热，等水沸腾后，观察会出现什么现象？为什么？
（1）现象：
（1）现象：活塞被喷出，同时试管口出现“白气”（听到了声音）。
（2）能量转化：
（1）现象：活塞被喷出，同时试管口出现“白气”（听到了声音）。
（2）能量转化：水蒸气的内能转化为活塞的机械能。
（1）现象：活塞被喷出，同时试管口出现“白气”（听到了声音）。
（2）能量转化：水蒸气的内能转化为活塞的机械能。
（3）“白气”的成因：
（3）“白气”的成因：水蒸气对外做功，内能减小，温度降低，液化成小水珠。
（4）避免危险：试管口朝向无人处。
实验2.物体对外做功——气体对瓶塞做功
1、做功
改变物体内能的方式——做功
外界对物体做功
物体内能增大
物体温度升高
物体对外做功
物体内能减小
自身温度降低
做功的实质是：内能的转化
改变物体内能的方式
——
做功
搓手时手变热了
滑下时摩擦发烫了
钻木取火
内能增加了
热量：在热传递过程中传递能量的多少。
注意:
(1)热量是过程量,
不能说物体“具有”或“有”多少热量,
只能说“吸收”或
“放出”
多少热量。
(2)热传递过程传递的是能量,传递能量的多少用热量来表示。
热量与内能的关系：物体吸收热量，内能增加；
放出热量，内能减少。
2、热传递
高温物体
低温物体
转移到
(不同物体之间)
高温部分
低温部分
(同一物体之间)
热传递的实质是：内能的转移
注：热传递和做功对于改变物体内能是等效的。
方式
做功
热传递
实例
实质
效果
联系
外界对物体做功，物体的内能增加，物体对外做功，物体的内能减少
做功和热传递的区别
吸收热量，物体的内能增加；
放出热量，物体的内能减少
做功、热传递都可以改变物体的内能，两种方式等效，即仅凭内能的改变无法判断改变内能的方式
摩擦生热、锻打物体等
晒太阳、烤火取暖等
其他形式的能与内能相互转化
内能的转移
内能、热量、温度的区别与联系
温度
热量
内能
表述
内能与温度
内能与热量
热量与温度
用“
降低”
“
升高”
“
降低到”
“
升高
到”“是”等表述
用“
放出”
“
吸
收”
或“
传递”
等表述
用“
有”
“
具有”
“
改变”
“
增加”
“减少”等表述
同一物体温度升高，内能一定增加，但内能增加时，温度不一定升高
物体吸收热量，内能一定增加，但内能增加时，不一定是吸收了热量
物体温度升高时，不一定是吸收了热量，而物体吸收热量后，温度也不一定升高
三、温度、内能、热量之间的关系
1.内能和温度
物体内能增大，温度不一定升高。
(如：晶体熔化或液体沸腾时，不断吸热内能增大，但温度不变)；
但物体温度升高时，内能一定增大(温度升高分子热运动加快，分子动能变大)。
注：
温度表示物体的冷热程度，是一个状态量，用升高、降低或变化等表示，不能用有、含有、具有或传递表示。
三、温度、内能、热量之间的关系
2.内能和热量
物体内能增大不一定吸收热量(有可能外界对物体做了功)；但物体吸收热量内能一定增大(改变物体内能的方式有做功和热传递，热传递传递的就是热量)
可见温度，热量的变化能决定内能变化，
而热量，内能的变化不能决定温度的变化
三、温度、内能、热量之间的关系
3.温度和热量
物体温度升高不一定吸收热量(有可能是外界对物体做功了),物体吸收热量温度不一定升高（如晶体熔化），放出热量温度不一定降低（如晶体凝固）。
注:
(1)热量是一个过程量。
(2)温度表示物体的冷热程度，是一个状态量。
(3)内能是一个状态量。
小结：
1.扩散现象证明：
分子在不停息地做无规则运动。
2.内能：
（1）物体内所有分子的分子动能和分子势能的总和。
（2）改变物体内能的方式：做功、热传递。
1.改变物体内能的方式有_______和_____.
2.物体内部_________________________和
_____________的总和叫做物体的内能.物体温度升高这个物体的内能______.
3.冬天,用嘴对手呵气,手会暖和,这是用______的方法增加了手的内能.两手摩擦也能使手暖和,这是用____的方法增加手的内能.
热传递
做功
所有分子热运动的动能
分子势能
增加
热传递
做功
课堂练习：
4.判断题：
A
0℃冰的内能为零
(
)
B
机械能为零的物体,内能一定为零
(
)
C
物体的温度升高,内能一定增加
(
)
D
温度高的物体,内能一定大
(
)
5.下列过程是内能转化为机械能的是
(
)
A
用砂轮磨刀
B
煤气灶烧水,水温升高
C
火箭腾空而起
D
陨石坠入大气层,成为流星
×
×
√
×
C
电风扇工作
____能转化为______能
点燃的蜡烛
______能转化为____能
双手摩擦
______能转化为____能
白炽灯发光
____能转化为_____能
电
机械
化学
光
机械
内
电
光
6.指出下列各种现象中，大部分能量是如何转化的？
流星穿过大气层时会变得炽热
____能转化为____能
将冰放在地面上拖，冰会熔化
____能转化为____能
反复弯折铁丝，弯折部分温度升高
____能转化为____能
擦燃火柴
____能转化为____能水电站发电
____能转化为____能
水蒸气对活塞做功
____能转化为_____能
机械
内
机械
内
机械
内
机械
内
机械
电
内
机械
