1、第十三章内能目标与要求1.了解：分子间相互作用力与固液气三态的关系；热传递的概念；比热容的概念。2.会：利用分子热运动解释问题；利用分子间相互作用力解释问题；比热容的简单计算；利用比热容解释问题。3.理解：分子热运动理论；分子间相互作用力；内能的概念。4.掌握：改变物体内能的两种方式。知识点回顾知识点一：分子热运动1.分子热运动（1）分子动理论：物质是由分子和原子组成的，分子在永不停息地做无规则运动，分子之间有间隙。（2）热运动：分子运动快慢与温度有关，温度越高，分子热运动越剧烈。（3）扩散：不同物质相互接触时，彼此进入对方的现象叫做扩散现象，固体、液体和气体都能发生扩散现象，温度越高，扩散越
2、快。2.分子间作用力分子间相互作用的引力和斥力是同时存在的。当固体被压缩时，分子间距离变小，分子作用力表现为斥力；当固体被拉伸时，分子间距离变大，作用力表现为引力。如果分子间距离很大，作用力几乎为零，可以忽略不计；因此，气体具有流动性，也容易被压缩。液体间分子之间距离比气体小，比固体大，液体分子之间的作用力比固体小，没有固定的形状，具有流动性。知识点二：内能1.内能：物体内部所有分子热运动的分子动能与分子势能的总和，叫做物体的内能。(1)分子动能：分子在永不停息地做着无规则的热运动。物体内大量分子做无规则热运动所具有的能量称为分子动能。物体的温度越高，分子运动得越快，它们的动能越大。同一个物体
3、（物态不变），温度越高，内能越大。（2）由于分子之间具有一定的距离，也具有一定的作用力，因而分子具有势能，称为分子势能。分子间距发生变化时，物体的体积也会变，其内能会发生变化。所以分子势能与物体的体积有关。（3）物体内能的大小：物体的内能与物体的质量、温度、体积及物态有关。一切物体中的分子都在做永不停息的做无规则运动，分子间都有分子力的作用，无论物体处于何种状态，是何形状与体积、温度是高是低都是如此。因此，一切物体在任何情况下都具有内能。2.内能的改变：改变物体内能的方法有热传递和做功；热传递是能量的转移，做功是能量的转化。这两种方法对改变物体内能是等效的。1）做功：外界对物体做功，物体的内能
4、会增大（例如：摩擦生热）；物体对外做功，物体内能会减小（例如：通过活塞向盛有水的烧瓶里打气，当活塞从瓶口跳起时，烧瓶中出现“白雾”）。实质：能量从一种形式的能（其它形式的能）转化为另一种形式的能（内能）。2）热传递：只要物体之间或同一物体的不同部分间存在着温度差，就会发生热传递，直到温度变得相同(即没有温度差)为止。物体吸收热量，内能增加；物体放出热量，内能减小。3.热量（Q）：在热传递过程中，传递能量的多少叫做热量；在国际单位制中，热量单位是焦耳，符号是J。4.内能与机械能是两种不同形式的能量，它们之间是可以相互转化的。整个物体可以处于静止状态，没有动能；整个物体也可以处于相对高度为零的位置
5、而没有势能，但它一定具有内能。物体可以同时具有内能和机械能。5热量、温度和内能：“热量不能含、温度不能传、内能不能算”。1）热量是一个过程量，只有发生了热传递过程，有了内能的转移，才能讨论热量问题。所以物体本身没有热量，不能说某个物体具有多少热量，更不能比较两个物体热量的大小。2）内能是一个状态量，但是它具有不可测量性，所以不能说物体具有多少的内能。3）在热传递过程中，热量从高温物体传到低温物体，而不能说将高温物体的温度传递给了低温物体。知识点三：比热容1.比热容（1）在热传递过程中，传递能量的多少叫做热量。温度不同的两个物体相互接触，高温物体内能减少，低温物体内能增大；对物体做功时，物体内能
6、会增大，物体对外做功时，物体内能会减少。（2）比热容是物质的一种特性，与物质的种类和状态有关，与物质的质量、温度和吸热、放热的多少无关。（3）水的比热容是4.2103J/(kg)，表示的物理意义是：1千克的水温度升高1吸收的热量是4.2103J。2.热量的简单计算热量的计算：(1)吸热：Q吸=cmt=cm(t-t0)；（2）放热：Q放=cmt= cm(t0-t)。其中：Q吸吸收的热量，单位：焦（J），Q放放出的热量。c比热容，单位：焦每千克摄氏度（J/(kg)）m质量，单位：千克（kg）t变化的温度（升高或降低的温度），单位：摄氏度（）；t0初始温度、t末温。考向：用理论解释现象考点与考向考点
7、一：分子热运动与分子间相互作用力备考：（1）对分子热运动的理解；（2）用分子热运动解释现象；（3）用分子间作用力解释现象等。内能考点二：内能的改变考向：内能改变方式；判断内能增减；内能概念的理解备考：通过生活实例让判断物体内能是如何改变的，改变的类型；加强对内能概念的理解；理解热量、内能与温度的关系等。考向：用比热容概念解释现象；比热容简单计算。备考：（1）比热容是物质的一种特性，与物质的种类和状态有关，与物质的质量、温度和吸热、放热的多少无关；（2）加强比热容的相关计算。考点三：比热容的概念选择题：常考热点主要集中分子热运动、分子间相互作用力、扩散现象、物体内能的改变、比热容概念等常考题型填
8、空题：常考热点主要集中分子热运动、分子间相互作用力、扩散现象、物体内能的改变、比热容概念等典例与范例考点一：分子热运动与分子间相互作用力典例一：（2020苏州）十月的苏城桂花飘香，这现象表明了（）。A分子可以再分； B分子间有空隙；C分子间有作用力；D分子在永不停息的无规则运动【答案】D。【解析】十月的苏城桂花飘香，是一种扩散现象，是桂花的芳香分子扩散到空气中，扩散表明分子不停地做无规则运动，故选项ABC错误、选项D正确。故选：D。典例二：（2020南通）“遥知不雪，为有暗香来”诗人能远远感知是梅不是雪，是因为闻到梅花香味，“暗香来”说明（ ）。A. 分子间有空隙B. 分子间有引力C. 分子间
9、有斥力D. 分子是运动的【答案】D。【解析】在远处就能闻到梅花的香味，是因为梅花中含有香味的分子在不断的运动，飘入到人的鼻孔中，说明了分子在不断地运动。故选D。考点二：内能概念与改变物体内能的方式典例三：（2020无锡）关于内能，下列说法中正确的是（）。A0的冰块没有内能；B物体内能大小与温度无关；C热量总是从内能大的物体向内能小的物体转移；D金属汤勺放在热汤中，温度升高，这是通过热传递的方式改变内能【答案】D。【解析】A、一切物体在任何时候都具有内能，0的冰块也有内能，故A错误；B、内能大小跟物体的质量、状态、温度有关，故B错误；C、热量总是由温度高的物体传递给温度低的物体，与物体内能多少无
10、关，故C错误；D、金属汤勺放在热汤中，温度升高，是能量发生了转移，这是通过热传递的方式改变物体的内能，故D正确。故选：D。典例四：（2020朝阳）如图，在一个厚壁玻璃筒里放一块有少量乙醚的棉花，用力把活塞迅速下压，棉花就会立即燃烧。因为空气分子间的间隔较大，分子间作用力较_（填“ 大”或“小”），所以容易被压缩。这是通过_的方式使筒内气体内能增加的，温度越高，分子无规则运动越_。【答案】(1)小；(2)做功；(3)剧烈。【解析】气体分子间间隔较大，分子间作用力较小。所以气体容易被压缩。实验过程中是通过做功的方式增加空气内能。组成物质的分子永不停息地做无规则，温度越高分子运动越剧烈。考点三：比热
11、容概念及其相关计算典例五：（2020呼和浩特）用同一酒精灯分别给质量相等的甲、，乙两种物质加热，根据测量数据绘制如图所示图象，由图可知（ ）。A. 甲物质的温度比乙物质温度升高的快，甲物质的比热容大于乙物质的比热容；B. 甲物质的温度比乙物质温度升高的快，甲物质的比热容小于乙物质的比热容；C. 甲物质的温度比乙物质温度升高的慢，甲物质的比热容大于乙物质的比热容；D. 甲物质的温度比乙物质温度升高的慢，甲物质的比热容小于乙物质的比热容【答案】B。【解析】由图分析可知，相同的时间内，甲物质的温度比乙物质温度升高的高；用同一酒精灯分别给质量相等的甲、乙两种物质加热，甲、乙两种物质在相同时间里吸收的热
12、量是一样的，根据公式讨论可知，吸收相同的热量，甲物质升温高，因此甲物质比热容比乙物质比热容小，B正确。故选B。典例六：（2020菏泽）太阳能既是清洁能源又是 （选填“可再生”或“不可再生”）能源，某家用太阳能热水器可装水50kg，则这些水每升高1所吸收的热量是 J（C水4.2103J/（kg）【答案】可再生；2.1105J。【解析】（1）太阳能可从自然界不断获得且可重复利用，属于可再生能源；（2）这些水每升高1所吸收的热量是：Q吸c水mt4.2103J/（kg）50kg12.1105J；故答案为：可再生；2.1105J。典例七：（2019济宁）探究物质的吸热能力，通常有两种方案：方案一：取相同
13、质量的两种物质，吸收相等的热量，比较温度的变化。方案二：取相同质量的两种物质，升高相同的温度，比较吸收的热量。（1）为便于开展实验探究，热源相同时，我们将方案中的“吸收的热量”转换为“加热的时间”，通过加热时间的长短可知吸收热量的多少。实验室温度计就是应用这种转换思想测量温度的：当温度升高或降低时，温度计中的液体便膨胀或收缩，从温度计中的变化便可知温度的变化。（2）下表是小明探究甲、乙两种液体的吸热能力时记录的实验数据。液体名称液体质量液体初温液体末温加热时间液体吸热情况“多”或“少”甲1030406多乙1030403少分析表中信息，小明采用的是（选填“方案一”或“方案二” ；分析表中数据，可
14、得出的结论：；如果甲、乙两种液体都可作为发动机冷却液，从物质吸热能力角度考虑，应选液体作发动机冷却液。【答案】（1）液柱高度；（2）方案二；甲的吸热能力强；甲。【解析】（1）实验室温度计就是应用这种转换思想测量温度的：当温度升高或降低时，温度计中的液体便膨胀或收缩，从温度计中液体高度的变化便可知温度的变化；（2）分析表中信息，质量相同，比较升高相同的温度所用加热时间，故小明采用的是方案二；分析表中数据知，取相同质量的两种物质，升高相同的温度，甲吸收的热量，可得出的结论是：甲的吸热能力强；如果甲、乙两种液体都可作为发动机冷却液，从物质吸热能力角度考虑，因甲的比热容大，根据，相同质量的甲乙两种物质
15、升高相同的温度，甲吸热多，故应选甲液体作发动机冷却液。跟踪训练一、选择题1（2020江苏省南京市中考模拟四）下列说法中正确的是（）。A春天来了，杨絮飘飘，这就是分子运动；B将食盐和黄土以适当比例混合加水和成泥状，裹在鸭蛋表面腌制鸭蛋，说明分子在不停地运动；C用力拉铁丝，铁丝不断，说明分子间只有引力，没有斥力；D打碎的玻璃不可能再对接在一起，说明分子间只有斥力，没有引力【答案】B。【解析】A、柳絮属于肉眼能看到的物体，属于机械运动，不属于分子无规则运动造成的，故A错误；B、题中咸鸭蛋的腌制说明固体分子间也可发生扩散，说明分子在不停的做无规则运动论，故B正确；C、用力拉铁丝，铁丝不断，说明分子间有
16、引力，但同时也存在斥力，故C错误；D、分子之间存在相互作用的引力和斥力，由于玻璃破裂处的绝大多数分子间距离较大，大于分子直径的10倍，分子间的作用力就十分微弱，所以打破的玻璃不可能对接在一起，故D错误。故选B。2.（2020湖北省黄石市阳新县陶港中学中考模拟一)秋竹同学在厨房帮妈妈做饭时观察到了一些现象，并用所学物理知识进行了解释，其中解释正确的是（ ）。A、高压锅做饭熟的快，是因为压强增大，沸点降低；B、瓷碗碰碎不能复原，是因为分子间斥力大；C、打开电冰箱时冒出的“白烟”，是冰箱内的水蒸气液化形成的；D、炒菜时闻到香味是分子的无规则运动【答案】D。【解析】A、高压锅是通过增大锅内气体压强的办
17、法来提高水的沸点，从而缩短加热时间的，所以A是错误的；B、瓷碗碰碎不能复原，是因为瓷分子间的距离大于分子直径的10倍以上，超出了分子力的作用范围，分子间的作用力就十分微弱，分子间几乎没有作用力，所以B是错误的；C、电冰箱冒出的“白烟”是悬浮在空气中的小液滴，是冰箱外空气中的水蒸气遇冷液化形成的，所以C是错误的；D、炒菜时，闻到香味是香味分子扩散到空气中的结果，能说明分子的无规则运动，所以D是正确的。故选D。3（2020山东省济南市历下区中考一模）王安石在一首诗梅花中有“遥知不是雪，为有暗香来”的诗句。诗人根据远处飘来的淡淡的梅花香味判断出“是梅而非雪”，而他从远处就能闻到梅花的香味，是因为（）
18、。A分子的体积是非常小的；B分子在不停地运动着；C分子之间存在力的作用；D分子之间存在着空隙【答案】B。【解析】诗句中说到在远远的地方就能闻到梅花的香味，是因为梅花中含有香味的分子在不断的运动，飘入到作者鼻孔中的原因，说明了分子中不断地运动。故选B。4.（2020重庆市中考九年级学业水平监测预测卷一）生活中很多现象与物理知识息息相关，下列说法中不正确的是( )。A“端午深情，粽叶飘香”，能闻到米粽的香味是一种扩散现象；B海边昼夜温度变化比内陆小，是因为水的比热容大；C塑料吸盘能牢牢吸在玻璃上，说明分子间存在引力；D北方冬天室内用暖气取暖，是用热传递的方式改变室内空气的内能【答案】ABD。【解析
19、】A.“端午深情，粽叶飘香”，能闻到米粽的香味分子扩散到空中的缘故，故A正确；B因为水的比热容较大,在相同光照条件下,水的温度变化小.而地面泥土比热容小，温度变化大；故B正确；C塑料吸盘能牢牢地吸附在玻璃上,是因为大气压的作用,而不是分子间的作用力；故C错误；D热传递和做功都可以改变物体的内能，北方冬天室内用暖气取暖，是用热传递的方式改变室内空气的内能，故D正确。5（2020江西省2020中等学校招生考试模拟）下列关于内能的说法正确的是（ ）。A汽油机在做功冲程中将机械能转化成内能；B物体温度越低，内能越小，所以0C的物体没有内能；C沿海地区昼夜温差较小，主要原因是水的比热容较大；D两物体相互
20、接触时，热量总是从内能大的物体向内能小的物体转移【答案】C。【解析】做功冲程中高温高压的燃气推动活塞向下运动，将内能转化为机械能，故A错误；一切物体在任何温度下都具有内能，所以0C的物体仍具有内能，故B错误；沿海地区水多，内陆地区水少、沙石多，白天，相同质量的水和沙石比较，吸收相同的热量，水的温度升高的少；夜晚，放出相同的热量，水的温度降低的少，使得沿海地区昼夜温差小，故C正确；发生热传递的条件是有温度差，所以内能可自动地从高温物体转移到低温物体，故D错误。6.（2020江苏省南京市中考模拟四）下列事例中，通过做功的方式改变物体内能的是（）。A捂热水袋的手变暖；B放进热汤中的金属汤勺变得烫手；
21、C寒冷的冬天用嘴呼出的“哈气”暖手；D寒冷的冬天两只手相互搓手来暖手【答案】D。【解析】A、捂热水袋的手变暖，该过程属于能量的转移，故是热传递改变内能，故不符合题意；B、放进热汤中的金属汤勺变得烫手，该过程属于能量的转移，故是热传递改变内能，故不符合题意；C、寒冷的冬天用嘴呼出的“哈气”暖手，该过程属于能量的转移，故是热传递改变内能，故不符合题意；D、双手互搓使手暖和是克服摩擦做功让手暖和的，属于做功改变物体的内能，符合题意；故选D。7（2020吉林省长春市中考模拟四）汽车的发动机用循环流动的水进行冷却，是利用水具有（）。A较低的凝固点；B较大的比热容；C较小的密度；D较好的导电性【答案】B。
22、【解析】因为水的比热容较大，相同质量的水和其它物质比较，升高相同的温度，水吸收的热量多，所以拖拉机发动机用循环流动水进行冷却，故B正确。故选B。8.（2019深圳市龙岗区中考一模）我们常常受到“二手烟”的危害，我们之所以闻到“二手烟”是因为（）。A一切物体都是由分子组成；B分子间存在间隙；C分子间存在斥力和引力； D分子在不停地做无规则运动【答案】D。【解析】由于一切分子都在不停地做无规则运动，所以公共场合吸烟的时候，尼古丁能被在场的其它人吸收。故“二手烟”表明：分子在不停地做无规则运动。故选D。9.（2019随州市中考物理模拟）目前，各地十分关注空气质量，主要是PM2.5值走高，PM2.5是
23、指空气中直径小于2.5m的颗粒物，其浮在空中做无规则运动，很难自然沉降到地面，吸入后会进入血液对人体形成危害，下列关于PM2.5的说法中正确的是（）。A. 温度低于0C，PM2.5不具有内能；B. PM2.5在空气中的运动属于分子热运动；C. 颗粒之间存在分子的相互作用力； D. PM2.5是由大量分子组成的【答案】D。【解析】A、环境温度低于0时，分子在不停地做无规则运动，PM2.5内能不为零，故A说法错误； B、PM2.5是固体小颗粒，不是分子，PM2.5在空气的运动不属于分子热运动。故B说法错误； C、PM2.5是指直径等于或者小于2.5微米的固态颗粒物，不是分子，PM2.5在空气中运动
24、，不属于分子无规则运动，属于机械运动，故C说法错误； D、物质是由分子组成的，PM2.5是指直径等于或者小于2.5微米的固态颗粒物，所以PM2.5是由大量分子组成的，故D说法正确。故选D。10.（2019山西省初中学业水平考试模拟冲刺卷）探究“比较不同物质的吸热能力”时，同学们用酒精灯同时开始均匀加热质量和初温都相等的沙子和水，装置如图。下列说法正确的是（）。A实验中，沙子吸热升温较快，说明沙子吸热能力较强；B在本实验中，物体吸热多少是由物质的种类决定的；C实验中，将沙子和水加热到相同温度时，它们吸收的热量相同；D实验中，加热相同的时间，末温低的物质吸热能力强【答案】D。【解析】A、实验中，沙
25、子吸热升温较快，说明沙子的比热容小，吸热能力弱，故A错误。B、在本实验中，物体吸热多少是由加热时间决定的。故B错误。C、将沙子和水加热到相同温度时，据Qcmt，水吸收的热量多。故C错误。D、加热相同的时间，吸收的热量相等，据Qcmt，末温低的物质比热容大，吸热能力强。故D正确。故选D。二、填空题11（2020广东省佛山市南海区石门实验中学中考一模）密度板是以木质纤维为原料，施加适用的胶粘剂制成的人造板材，常被用来加工成家具，它的制作过程利用了胶粘剂与木质纤维分子存在相互作用的 力。劣质的涂料、胶粘剂中含有较多的甲醛、苯、二甲苯等有毒物质，用来装修房屋，会造成室内环境污染，这是因为有毒物质向室内
26、空气中发生了 现象，这种现象在夏天特别严重，因为温度越高，分子运动越 。【答案】引；扩散；剧烈。【解析】（1）密度板是以木质纤维为原料，施加适用的胶粘剂制成的人造板材，常被用来加工成家具，它的制作过程利用了胶粘剂与木质纤维分子存在相互作用的引力；（2）组成这些有毒有机物的分子永不停息地做无规则的运动，通过扩散有毒物质充满整个空间，造成室内环境污染；夏天天气比较炎热，物体温度较高，温度越高，分子的无规则运动越剧烈，污染会更严重。故答案为：引；扩散；剧烈。12（2020江苏省扬州市仪征市中考物理一模）将踩瘪但没有破裂的乒乓球放入热水中，球内气体通过 方式增加内能使气压增大，瘪下去的部分很快恢复了原
27、状。对于球内气体而言，没有发生改变的物理量是 。汽车发动机采用水冷方式降温是因为水的 大。【答案】热传递；质量；比热容。【解析】将踩瘪但没有破裂的乒乓球放入热水中，球内气体吸收热量，是通过热传递的方式增加内能的，使内部气压增大，所以瘪下去的部分很快恢复了原状；当乒乓球被踩瘪时，虽然球内的气体体积减小，但由于球没有破裂，球内气体的分子数量没有变化，所以球内气体的质量没有发生变化；因为水的比热容较大，相同质量的水和其它物质比较，升高相同的温度时，水吸收的热量多，所以汽车发动机用水来冷却；故答案为：热传递；质量；比热容。13.（2020广东中考模拟七）如图，在一个配有活塞的厚透明筒里放一小团硝化棉，
28、把活塞迅速下压，结果观察到硝化棉燃烧，上述改变物体内能的方式是 ；此过程能量的转化是 能转化成 能。【答案】做功；机械能；内能。【解析】把活塞迅速下压，活塞对空气做功，活塞的内能就会增加，空气的温度就会升高，达到硝化棉的燃烧点，硝化棉就燃烧起来。此过程能量的转化时机械能转化为内能。故答案是：做功；机械能；内能。14.（2020江西省九年级第五次大联考）“远离毒品，珍爱生命！”一种被称为“笑气”的成瘾性麻醉气体（N2O）已开始毒害青少年，不法分子利用气体分子在不停地做_运动的特点，使从不知不觉中毒上瘾。长期吸食“笑气”会导致人的中枢神经系统受损而瘫痪，同学们务必保持高度警惕！汽车发动机常用水作为冷却剂，这是因为水的_较大。【答案】热；比热容。【解析】（1）“笑气”的成瘾性麻醉气体（N2O）是利用气体分子在不停地做热运动的特点，使从不知不觉中毒上瘾。（2）汽车发动机常用水作为冷却剂，这是因为水的比热容较大。答案是：热；比热容。
