一.分子動理論
物體是由大量分子組成的，分子直徑的數量級為10-10m，分子質量的數量級為10-26kg。大量分子無規則的運動叫做分子的熱運動。液體中懸浮微粒的無規則運動叫做布朗運動。
分子間存在著相互作用的引力和斥力。
1.物體是由大量分子組成的
物體是由分子組成的，分子也是有大小和有質量的。
分子的大小可以用「油膜法」粗略測定。具體做法是：將油酸用酒精稀釋後滴加在水面上，油酸在水面上散開，其中酒精溶於水中，並很快揮發，在水面上形成一層純油酸膜，由於油酸分子的部分原子與水有很強的親合力，這樣就形成了緊密排列的單分子層油膜。
根據稀釋前油酸的體積v和薄膜的面積s即可算出油酸薄的厚度l=，l即為分子的直徑。用此方法得出的油酸分子的直徑數量級是10-10m。
阿伏加德羅常數是指1mol的任何物質均含有6.02×1023個粒子數，因此，可以利用阿伏加德羅常數和1mol的某種物質的質量計算單個分子的質量。 如果用m表示1mol的某物質的質量，m表示這種物質單個分子的質量，na表示阿伏加德羅常數，那麼m=，用這種方法計算出的分子質量的數量級是10-26kg。
2.分子的熱運動
(1)布朗運動：
布朗運動是指懸浮在液體中的固體小顆粒不停地做無規則運動的現象。雖然布朗運動既不是液體分子的運動，也不是懸浮在液體中的固體內分子的運動，而是由於液體分子的無規則運動，不斷撞擊固體小顆粒，並且撞擊在各個方向的力不平衡造成的，它反映了分子永不停息地做無規則運動，並且這樣的運動與溫度有關，溫度越高，顆粒越小，布朗運動越明顯。
(2)分子的熱運動：
布朗運動的無規則性，反映了分子運動的無規則性，布朗運動的激烈程度與液體的溫度正相關，說明溫度越高，液體分子的運動越激烈。這種與溫度有關係的無規則運動就是分子的熱運動。
3.分子間的相互作用力
【例題】關於布朗運動實驗，下列說法正確的是：
a.圖中記錄的是分子無規則運動的情況
b.圖中記錄的是微粒做布朗運動的軌跡
c.實驗中可以看到，微粒越大，布朗運動越明顯
d.實驗中可以看到，溫度越高，布朗運動越激烈
【例題】已知銅的密度為8.9×103kg/m3，銅的相對原子質量為64，質子和中子質量均為1.67×10-27kg，則銅塊中平均每個銅原子所佔的空間體積約為 .m3。
二.內能
分子做無規則熱運動時具有動能，物體裡所有分子的動能的平均值叫分子熱運動的平均動能。溫度是物體分子運動的平均動能的標誌。
分子間存在相互作用力，分子間具有由它們相對位置決定的勢能，這就是分子勢能。
物體中所有分子做熱運動的動能和分子勢能的總和，叫做物體的熱力學能，也叫內能。
1.分子的動能
物體中做熱運動的分子具有動能，在關於熱現象的研究中，單個分子的動能不具有巨集觀意義，所有分子熱運動的動能的平均值叫做分子的平均動能。溫度是物體分子熱運動的平均動能的標誌。溫度相同的物體，分子的平均動能是相同的。
2.分子勢能
分子間存在著由它們相對位置決定的勢能。如圖所示為以無窮遠為分子勢能零點時的分子勢能曲線。在分子間距離r＜r0的範圍內，分子力表現為斥力，當r減小時，斥力做負功，分子勢能增加； r＞r0時,分子表現為引力，當r增大時，引力做負功，分子勢能增加；在r=r0時，分子勢能最小。
分子勢能和其他勢能一樣是相對的，它的數值與零勢能點的位置選取有關，但分子勢能的變化量與零勢能點的位置選取無關。在通常情況下，一般選取無窮遠為零勢能點。
3.物體的內能
物體中所有分子做熱運動的動能和分子勢能的總和，叫做物體的內能。由於物體分子的勢能具有相對意義，所以物體的內能也具有相對意義。從巨集觀的角度看，決定物體內能大小的因素是：
摩爾數、溫度和體積。而對於一定質量的物體，其內能只與溫度和體積有關，因此，內能是乙個狀態量。
【難點突破】
理想氣體的內能：
理想氣體就是分子間沒有相互作用力的氣體，這是一種理想模型。
實際氣體中分子間距一般都比較大，分子內的作用力比較小可以忽略，所以實際氣體在常溫常壓下都可以看作理想氣體。由於分子勢能與分子間作用力有關，因此理想氣體分子內無分子勢能，那麼理想氣體的內能就是所有分子的動能之和，因此一定質量的理想氣體的內能只跟溫度有關。
【例題】下列敘述中正確的是：
a.物體的內能與物體的溫度有關，與物體的體積無關
b.物體的溫度越高，物體中分子無規則運動越劇烈
c.物體體積改變，內能可能不變
d.物體在壓縮時，分子間存在著斥力，不存在引力
【例題】同質量的氧氣和氫氣溫度相同，下列說法正確的是：
a.兩種氣體的分子勢能一定相等
b.兩種氣體的分子平均動能一定相等
c.每個氧原子的動能都比氫原子的動能大
d.每個氧原子的速率都比氫原子速率大
三.改變內能的方式能量守恆定律熱力學第一定律
做功和熱傳遞對改變物體的內能是等效的。外界對物體所做的功w加上物體從外界吸收的熱量q等於物體內能的增量δu。 這一規律叫做熱力學第一定律。
1.改變內能的兩種方式
物體在質量不變的條件下，溫度或體積的變化標誌著其內能發生了變化。溫度公升高或由固態變為液態或由液態變為氣態都可以使內能變大。
改變內能的方式有兩種： 做功和熱傳遞。
做功過程是其他形式的能與內能相互轉化的過程；熱傳遞是物體間內能轉移的過程。兩個過程的本質雖然不相同，但對物體內能的改變是等效的。做功過程中，內能改變量的多少用功的大小來量度； 熱傳遞過程中，內能轉移的多少用熱量來量度。
做功和熱傳遞都是過程量，內能則是狀態量。
2.熱力學第一定律
熱力學第一定律基本內容是：
外界對物體所做的功w加上物體從外界吸收的熱量q等於物體內能的增量δu。 其數學表示式為：δu=q+w
當物體吸收熱量時q取正值，即q>0；當物體放出熱量時q取負值，即q<0。
當外界對物體做功時w取正值，即w>0；當物體對外界做功時w取負值，即w <0。
δu>0時，表示物體內能增加，δu<0時，表示物體內能減少。
熱力學第一定律不僅反映了做功和熱傳遞對改變物體的內能是等效的，並且給出了這些物理量之間的定量關係。這些物理量都是標量，應用時注意單位要統一。
3.能量守恆定律
能量守恆定律的基本內容是： 能量既不會憑空產生，也不會憑空消失，它只能從一種形式轉化為別的形式，或者從乙個物體轉移到別的物體，在轉化或轉移過程中其總量不變。
能量守恆定律是自然界的普遍規律。 它揭示了各種形式的能相互轉化或一種形式的能在轉移過程中，能的總量是不變的，或者說是守恆的。
熱力學第一定律是能量守恆定律在熱力學中的具體化。 機械能守恆定律是能量守恆定律在機械運動中的特殊條件下的守恆定律。
【例題】圖中容器a、b各有乙個可自由移動的輕活塞，活塞下面是水，上面是大氣，大氣壓恆定。a、b的底部由帶有閥門k的管道相連，整個裝置與外界隔熱。原先，a中水面比b中的高，開啟閥門，使a中的水逐漸向b中流，最後達到平衡。
在這個過程中：
a.大氣壓力對水做功，水的內能增加
b.水克服大氣壓做功，水的內能減少
c.大氣壓力對水不做功，水的內能不變
d.大氣壓力對水不做功，水的內能增加
四. 熱力學第二定律
熱力學第二定律的兩種表述： 一種表述為「不可能使熱量由低溫物體傳遞到高溫物體，而不引起其他變化」。另一種表述為「不可能從單一熱源吸收熱量並把它全部用來做功，而不引起其他變化」。
第一類永動機是指不消耗能量的機器；第二類永動機是指只有單一熱源，它從這個單一熱源吸收的熱量，可以全部用來做功而不引起其他變化。
1.熱力學第二定律
(1)熱傳導的方向性：
熱傳導的過程是有方向性的，這個過程中，熱量會自發地從高溫物體傳給低溫物體，使得高溫物體的溫度降低，低溫物體的溫度公升高。但相反的方向是不能自發地進行。要實現熱量由低溫物體轉移到高溫物體，使高溫物體溫度更高，低溫物體溫度更低，必須借助外界的幫助，從而引發其他變化。
(2)機械能和內能的轉化的方向性：
通過一定裝置機械能可以全部轉化成內能，但是內能卻不能自發地完全轉化成機械能，要實現內能完全轉化成機械能，必須借助其他物理變化。即機械能和內能的轉化是具有方向性的。
(3)熱力學第二定律的基本內容：
按著熱傳導的方向來描述：
不可能使熱量由低溫物體傳遞到高溫物體，而不引起其他變化。
按著機械能與內能轉化過程的方向性來描述：
不可能從單一熱源吸收熱量並把它全部用來做功，而不引起其他變化。
熱力學第二定律使人們認識到，自然界中進行的涉及熱現象的巨集觀過程都具有方向性。
2.永動機是不存在的
(1)第一類永動機是指不消耗能量但又可以輸出能量的機器。由於第一類永動機的設想違反了能量守恆定律，因而是不可能實現的。
(2)第二類永動機是指一種熱機，這種熱機沒有冷凝器，只有單一熱源，它從這個單一熱源吸收的熱量，可以全部用來做功，而不引起其他變化。第二類永動機的設想雖然不違背能量守恆定律，但是違背了熱力學第二定律，因而也是不可能實現的。
【例題】
(1) 2023年，公尺被定義為：在經過巴黎的子午線上，取從赤道到北極長度的一千萬分之一。請由此估算地球的半徑r。 (答案保留兩位有效數字)
(2) 太陽與地球的距離為1.5×1011m，太陽光以平行光束入射到地面，地球表面的面積被水面所覆蓋，太陽在一年中輻射到地球表面水面部分的總能量w約為1.87×1024j。
設水面對太陽輻射的平均反射率為7%，而且將吸收到能量的約35%重新輻射出去，太陽輻射可將水面的水蒸發，(設在常溫、常壓下蒸發1k**需要2.2×106j的能量)而後凝結成雨滴降落到地面。 (2023年，上海)
①估算整個地球表面的年平均降雨量。 (以公釐表示，地球面積為4πr2)。
分子動理論
基礎知識與基本技能 1 分子動理論指出 物質是由構成的，一切物質的分子都在分子之間存在著相互作用的 2 擴散現象說明一切物體的分子都在同時也表明分子間有 知識的應用 1 下列社會實踐中的例項，不能用來說明 分子在不停地運動 的是 a 灑水的地面會變 炒菜時加點鹽，菜就有了鹹味 c 掃地時，塵土飛揚d...
分子動理論的初步知識教案
教學目標 a.知道物質是由分子構成的 分子不停地做無規則運動 分子的體積和質量都非常小，在一般物體裡含有的分子數非常多 b.能識別並會解釋擴散現象,知道擴散現象表明了分子不停地做無規則運動 c.知道分子間存在作用力，分子間作用力與分子間距離有關，知道一些分子間相互作用力的例項 d.理論聯絡實際，培養...
第1課時分子動理論內能
考綱解讀 1.掌握分子動理論的基本內容.2.知道內能的概念.3.會分析分子力 分子勢能隨分子間距離的變化 1 微觀量的估算 已知銅的摩爾質量為m kg mol 銅的密度為 kg m3 阿伏加德羅常數為na mol 1 下列判斷錯誤的是 a 1 kg銅所含的原子數為 b 1 m3銅所含的原子數為 c ...