高二物理选修课件章末小结与测评第七章分子动理论

高二物理选修课件章末小结与测评第七章分子动理论汇报人：XX20XX-01-19目录contents章节概述与学习目标分子动理论基本概念热力学第一定律与内能热力学第二定律与熵增加原理气体性质与状态方程液体性质与相变现象固体性质与晶体结构章末测评与反思01章节概述与学习目标

章节内容回顾分子动理论的基本概念介绍了分子动理论的基本假设，包括物质由大量分子组成、分子永不停息地做无规则热运动、分子间存在相互作用的引力和斥力。分子的热运动详细阐述了分子热运动的特征和规律，包括布朗运动、扩散现象等。分子间的相互作用力讲解了分子间作用力的类型和特点，如范德华力、氢键等，以及它们对物质性质的影响。理解分子动理论的基本假设和概念，能够运用相关知识解释和预测物质的宏观性质。掌握分子热运动的特点和规律，能够分析和解决与热运动相关的实际问题。了解分子间相互作用力的类型和特点，理解它们对物质性质的影响。学习目标解读分子动理论的基本假设：物质由大量分子组成；分子永不停息地做无规则热运动；分子间存在相互作用的引力和斥力。分子间的相互作用力：范德华力、氢键等。分子的热运动：布朗运动、扩散现象等。分子动理论与物质性质的关系：物质的宏观性质与微观结构密切相关，分子动理论为解释和预测物质性质提供了重要的理论基础。关键知识点梳理02分子动理论基本概念分子动理论是研究物质热运动性质和规律的经典微观统计理论。它认为物质是由大量分子、原子构成的，构成物质的分子处于永不停息的无规则热运动之中，分子之间存在着相互作用力。分子动理论定义分子动理论从微观角度揭示了物质的热运动性质，阐明了气体的压强、温度、体积等宏观量与分子热运动的平均动能、分子数密度等微观量之间的关系，为热力学定律提供了微观解释。分子动理论意义分子动理论定义及意义03气体分子间作用力可忽略不计在理想气体模型中，通常忽略气体分子间的作用力，认为气体分子之间只有相互碰撞而无相互作用。01气体分子间距大气体分子之间的距离远大于分子本身的尺寸，因此气体容易被压缩。02气体分子热运动剧烈气体分子的热运动速度较大，且不断与周围分子发生碰撞，导致气体分子间的作用力较弱。气体分子运动特点固体中分子运动特征固体中的分子排列紧密，分子间的相互作用力较强。固体分子的热运动主要表现为在其平衡位置附近的振动，因此固体的形状和体积相对稳定。液体中分子运动特征液体中的分子间距较固体大，但比气体小得多。液体分子的热运动表现为既有振动也有平动，且分子间存在短暂的相互作用。这使得液体具有流动性，且其形状可随容器而改变，但体积相对稳定。固体和液体中分子运动特征03热力学第一定律与内能热量可以从一个物体传递到另一个物体，也可以与机械能或其他能量互相转换，但是在转换过程中，能量的总值保持不变。揭示了能量守恒和转换的定律，为热力学的研究奠定了基础。同时，它阐明了热现象和其他各种运动形式之间的内在联系和统一性。热力学第一定律表述及意义热力学第一定律的意义热力学第一定律的表述系统内能的概念系统内部所有微观粒子各种能量的总和，包括分子动能、分子势能等。影响系统内能的因素温度、体积、物质的量等。其中，温度是影响系统内能最显著的因素。系统内能概念及影响因素系统温度不变的过程。在此过程中，系统吸收或放出的热量等于系统对外界做功或外界对系统做功。等温过程系统体积不变的过程。在此过程中，系统吸收或放出的热量全部转化为系统内能的变化。等容过程系统压强不变的过程。在此过程中，系统吸收或放出的热量等于系统对外界做功与内能变化之和。等压过程系统与外界没有热量交换的过程。在此过程中，系统内能的变化等于外界对系统做功或系统对外界做功。绝热过程热力学过程分析与计算04热力学第二定律与熵增加原理热量不可能自发地从低温物体传到高温物体；不可能从单一热源吸收热量并全部用来做功，而不引起其他变化。热力学第二定律的两种表述揭示了自然界中与热现象有关的宏观过程具有方向性，是不可逆的。热力学第二定律的意义热力学第二定律表述及意义熵增加原理及其应用熵增加原理在孤立系统中，一个自发的过程总是向着熵增加的方向进行。熵增加原理的应用判断一个过程是否自发进行，可以计算该过程的熵变，若熵变大于零，则该过程自发进行；若熵变小于零，则该过程不自发进行。不可逆过程01存在摩擦、耗散等不可逆因素的过程，如气体的自由膨胀、有摩擦的准静态过程等。这些过程的特点是，系统经过这些过程后，不能自发地恢复到原来的状态。可逆过程02不存在摩擦、耗散等不可逆因素的过程，如理想气体的等温膨胀、等容放热等。这些过程的特点是，系统经过这些过程后，可以自发地恢复到原来的状态。比较03不可逆过程和可逆过程是两种不同的物理过程。在不可逆过程中，系统的熵总是增加的；而在可逆过程中，系统的熵保持不变。因此，不可逆过程具有方向性，而可逆过程则没有方向性。不可逆过程与可逆过程比较05气体性质与状态方程理想气体状态方程描述理想气体状态参量之间关系的方程，即pV=nRT，其中p为压强，V为体积，n为物质的量，R为气体常数，T为热力学温度。方程应用通过测量气体的压强、体积和温度，可以计算气体的物质的量或密度等物理量；同时，可以利用该方程分析气体状态变化过程中的物理量变化规律。理想气体状态方程及应用描述实际气体与理想气体偏离程度的物理量，其值等于实际气体的摩尔体积与理想气体的摩尔体积之比。压缩因子描述实际气体状态参量之间关系的方程，考虑了气体分子间的相互作用力，适用于中低压强和温度范围。范德华方程描述实际气体状态参量之间关系的另一种方程，通过引入维里系数来考虑气体分子间的相互作用力，适用于高压强和低温范围。维里方程实际气体性质描述方法范德华方程由荷兰物理学家范德华提出，考虑了气体分子间的相互作用力，适用于中低压强和温度范围。该方程形式简单，但精度有限。维里方程由英国物理学家维里提出，通过引入维里系数来考虑气体分子间的相互作用力，适用于高压强和低温范围。该方程精度较高，但形式较复杂。范德华方程与维里方程的比较两者都是描述实际气体性质的方法，但适用范围和精度不同。在实际应用中，可以根据需要选择合适的方程来描述气体的性质。范德华方程和维里方程简介06液体性质与相变现象表面张力定义液体表面层由于分子引力不均衡而产生的沿表面作用于任一界线上的张力。表面张力产生原因液体跟气体接触的表面存在一个薄层，叫做表面层，表面层里的分子比液体内部稀疏，分子间的距离比液体内部大一些，分子间的相互作用表现为引力，即液体表面张力。表面张力方向表面张力跟液面相切，跟这部分液面的边界垂直。液体表面张力现象解释毛细现象浸润液体在细管里升高的现象和不浸润液体在细管里降低的现象。浸润现象一种液体会润湿某种固体并附在固体的表面上，这种现象叫做浸润。分析方法从分子动理论观点分析，产生浸润现象的原因是附着层内分子间距比液体内部分子间距小，分子间作用力表现为引力，附着层内分子间作用力表现为斥力，附着层有扩散趋势，表现为浸润。毛细现象和浸润现象分析晶体结构特点晶体内部质点在三维空间呈周期性重复排列，即晶体中原子、离子或分子在三维空间中按一定规律重复出现的周期性排列构成的固体物质。非晶体内部质点在三维空间不成周期性重复排列的固体，没有一定规则的外形，如玻璃、松香、石蜡等。晶体和非晶体的本质区别是组成晶体的粒子在微观空间里是否呈现周期性的有序排列，不论固体的颗粒大小，只要组成粒子在微观空间里呈现周期性的有序排列就属于晶体。非晶体结构特点比较分析晶体结构和非晶体结构比较07固体性质与晶体结构范性形变当外力超过一定限度时，固体发生不可恢复的形变，即使撤去外力，形变也不会消失，这种形变称为范性形变。弹性形变固体受到外力作用时，原子间距离发生变化，当外力撤去后，原子间距离恢复原状，形变消失，这种形变称为弹性形变。弹性模量描述固体弹性形变的物理量，反映固体抵抗弹性形变的能力。固体弹性形变和范性形变特点金属晶体由金属阳离子和自由电子通过金属键结合而成的晶体，具有良好的导电性和导热性。分子晶体由分子间通过分子间作用力结合而成的晶体，具有较低的熔点和硬度。原子晶体由原子通过共价键结合而成的晶体，具有极高的熔点和硬度。晶体结构类型晶体按其结构可分为离子晶体、原子晶体、分子晶体和金属晶体等。离子晶体由正负离子通过离子键结合而成的晶体，具有高熔点、高硬度等特点。晶体结构类型和特点总结非晶体结构特征和性质讨论非晶体的性质非晶体的物理性质与晶体有很大差异，如非晶体的硬度、密度、折射率等都比相应的晶体低；非晶体的导电性和导热性较差；非晶体的光学性质也不同于晶体，表现为各向同性。非晶体结构特征非晶体原子排列无序，没有固定的熔点，且各向同性。非晶体的应用非晶体材料在电子、光学、磁学等领域有着广泛的应用，如非晶态合金、非晶态半导体等。08章末测评与反思关键知识点回顾总结分子动理论的基本概念：物质是由大量分子组成的，分子在永不停息地做无规则运动，分子间存在着相互作用的引力和斥力。分子的热运动：温度是分子热运动平均动能的标志，温度越高，分子热运动的平均动能越大。分子间的相互作用力：分子间同时存在引力和斥力，且引力和斥力都随分子间距离的增大而减小，但斥力减小的更快。当分子间距离等于平衡距离时，引力和斥力相等，分子力为零。分子的势能：分子势能是分子间相互作用力而具有的能，与分子间的距离有关。当分子间距离大于平衡距离时，分子力表现为引力，此时分子势能随着分子间距离的增大而增大；当分子间距离小于平衡距离时，分子力表现为斥力，此时分子势能随着分子间距离的减小而增大。认为温度越高，每个分子的动能都越大。纠正方法：正确理解温度是分子热运动平均动能的标志，是大量分子的统计规律，对单个分子没有意义。认为分子间的引力和斥力是同时存在的，且都随分子间距离的增大而减小。纠正方法：正确理解分子间的相互作用力是同时存在的，但引力和斥力随分子间距离的变化规律不同。当分子间距离增大时，引力和斥力都减小，但斥力减小的更快；当分子间距离减小时，引力和斥力都增大，但斥力增大的更快。认为当分子间距离等于平衡距离时，分子势能最小。纠正方法：正确理解当分子间距离等于平衡距离时，引力和斥力相等，分子力为零，此时分子势能最小。若从无穷远处逐渐减小分子间的距离到平衡距离的过