人教版九年级全册 第十三章 《内能》知识清单（学生版）+（教师版）

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第1节 分子热运动
一、物质的构成
物质是由大量及其微小的粒子——分子、原子构成的。分子的直径很小，通常以10-10m为单位来量度，所以物质中都包含大量的分子，如一小水滴中含有约1021个水分子。
二、分子热运动
1. 扩散
①不同物质相互接触时，彼此进入对方的现象叫扩散。扩散的实质是分子（原子）的相互渗入。
②扩散现象表明：一切物质的分子都在永不停息地做无规则运动，也说明物质的分子间存在间隙。
③影响扩散的因素：温度越高，扩散越快。说明分子无规则运动的快慢跟温度有关，温度越高，分子无规则运动越剧烈。
④气体、液体和固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。气体扩散最快，液体较快，固体最慢。
2. 分子热运动：一切物质的分子都在不停地做无规则的运动，这种无规则运动叫分子热运动。同一物体，温度越高，分子运动越剧烈，温度是物体分子热运动剧烈程度的标志。
三、分子间的作用力
1. 分子间不仅存在吸引力，而且还存在排斥力。
①当两个分子的距离处于平衡距离时，分子间的引力等于斥力；
②当两个分子的距离变大时，分子间的作用力表现为引力；
③当两个分子的距离变小时，分子间的作用力表现为斥力。
2. 物质的三种状态与分子间作用力的关系
①固态分子间距离很小，分子间的作用力很大，只能在平衡位置附近振动。固体很难被压缩，具有一定的体积和形状.
②液态分子间距离比固体稍大，作用力较大，既可以振动，也可以移动。液体具有一定的体积，没有一定的形状，可以流动.
③气态分子间距离很大，分子间力的作用可以忽略，能够自由移动。气体没有一定的体积和形状，具有流动性。
第2节 内能
一、内能
1. 内能：
①分子动能：构成物质的分子在不停地做热运动，物体内大量分子做无规则热运动所具有的能称为分子动能。
②分子势能：由于分子之间存在类似弹簧形变时的相互作用力，所以分子具有势能，叫做分子势能。
③内能：构成物体的所有分子，其热运动的动能与分子势能的总和，叫做物体的内能。内能的单位：焦耳，简称焦，符号J。
2. 影响物体内能大小的因素
①温度是影响物体内能的一个重要因素。同一个物体，温度越高，它具有的内能就越大。
②物体的内能跟质量有关。在温度一定时，物体的质量越大，也就是分子的数量越多，物体的内能就越大。
③物体的内能还和物体的状态（体积）有关。例如0℃的冰吸热熔化成0℃的水时，体积变小，分子间的距离变小，作用力变大，水的内能变大。
3. 理解物体内能时，要注意：
①内能是指物体的内能，不是分子的，更不能说内能是个别分子和少数分子所具有的。内能是物体内部所有分子共同具有的分子动能和势能的总和，所以，单纯考虑一个分子的动能和势能是没有现实意义的。
②任何物体在任何情况下都具有内能。
4. 热量
①热量（Q）：在热传递过程中，传递能量的多少叫做热量。热量是能量转移多少的量度，是一个过程量，它存在于热传递的过程中，只有发生热传递，有能量的转移，才能讨论热量问题，离开热传递谈热量就没有意义。
②热量的单位：在国际单位制中，热量单位是焦耳，符号是J。
二、改变物体内能的两种方法
①热传递可以改变物体的内能。热传递改变物体的内能，实质上是内能的转移，即内能从一个物体转移到另一个物体或从物体的一部分转移到另一部分，没有不同形式能量的相互转化；
②做功也可以改变物体的内能。
做功改变物体的内能，实质是能量的转化，是内能与其他形式的能发生了相互转化。
第3节 比热容
一、比热容
1. 定义：一定质量的某种物质，在温度升高时吸收的热量与它的质量和升高的温度乘积之比，叫做这种物质的比热容，用符号c表示。
2. 定义式：。
3. 比热容单位：焦每千克摄氏度，符号是：J/（kg·℃），是由质量、温度和热量的单位组合而成。
4. 物理意义：如水的比热容是4.2×103J/(kg·℃)，表示1kg的水温度升高1℃吸收的热量是4.2×103J。
5. 对比热容的理解
①比热容是物质的特性之一。物质的比热容不会因为物质吸收或放出热量的多少而改变，也不会因为质量的多少或温度变化的多少而改变。也就是说，比热容的大小只与物质的种类及其状态（固态、液态和气态）有关，与物质的质量、吸收的热量、温度的变化无关。
②不同物质的比热容一般不同。同种物质在同一状态下，比热容是一个不变的值。如果物质的状态改变了，比热容的大小往往随之改变，如水变成冰，比热容变小。
③水的比热容较大。表明在同样受热或冷却的情况下，水的温度变化要小些。
二、热量计算
1. 物质吸热时，热量的计算：Q吸=cm△t=cm(t-t0)；
2. 物质放热时，热量的计算：Q放=cm△t= cm(t0-t)。
其中：Q吸表示吸收的热量，Q放表示放出的热量，单位：焦（J）。
c表示比热容，单位：焦每千克摄氏度（J/(kg·℃）
m表示质量，单位：千克（kg）
△t表示变化的温度（升高或降低的温度），t0—初温、t—末温，单位：℃。
本章重要的探究实验
一、分子间有间隙
取一枝长约1m的细玻璃管，注入半管清水，再注入酒精，使液面几乎达到管口，上下几次颠倒玻璃管，观察玻璃管中的液体体积会变小。
这是酒精与水的混合过程。从微观的角度看，是酒精分子与水分子发生了扩散，这一现象说明水分子和酒精分子间都有间隙。
分子间有间隙 气体的扩散 分子间有引力

二、扩散现象
1. 在透明的瓶中分别装入空气和二氧化氮，抽去玻璃板后，无色的空气和红棕色的二氧化氮混合在一起，最后颜色变得均匀。
2. 在装入清水的量筒底部注入蓝色的硫酸铜溶液。静待几天后，清水与硫酸铜溶液的界面变得模糊，静待几周后颜色变得均匀。
（3）把磨的很光滑的铅块和金块紧紧压在一起，在室温下防止五年后在将它们切开，发现它们互相渗入约1mm深。
实验结论：气体、液体和固体分子都在不停地做无规则运动。
三、分子间的作用力
1. 将两个铅块表面磨平，紧压在一起，在下面挂上重物也不能使它们分开。表明物体分子之间存在引力，是分子间的引力使两个铅块不会散开。
2. 向配有活塞的厚玻璃筒内注入一些水，用力压活塞，发现水的体积没有明显变化。虽然分子间有间隙，但要压缩固体和液体却很困难，这是因为分子之间存在着斥力。
结论：分子间存在相互作用的引力和斥力。
四、做功改变物体的内能
1. 压缩气体做功
迅速压下活塞，玻璃筒内的气体被压缩，活塞对筒内气体做功，从而使筒内气体的内能增加，温度升高，当温度达到硝化棉的燃点时，硝化棉开始迅速燃烧。
2. 气体膨胀做功
压缩气体做功 气体膨胀做功
向瓶内打气，压缩瓶内的空气，对瓶内空气做功，瓶内空气内能增加，温度升高，随着打入空气的增加，气压越来越大，直至冲开瓶塞。此时，瓶内的空气推动瓶塞做功，内能减少，温度降低，其中水蒸气液化成小水滴，形成“白雾”。
结论：做功可以改变物体的内能。外界对物体做功，物体温度升高，内能增加；物体对外界做功，物体温度降低，内能减少。
五、比较不同物质的吸热能力
常用的有两套实验方案，下面以用酒精灯做热源进行讲解。
（1）实验器材的安装顺序：自下而上（选填“上”或“下”）；
（2）两套装置相同目的：在相同时间内，液体吸收热量相同；
（3）控制两种装置相同的量：酒精灯火焰大小、液体质量和初温；
（4）实验方法：控制变量法和转换法；
（5）两种液体吸收热量能力是通过什么反映的：温度升高值；
（6）实验中不停搅拌液体的目的：液体上下温度均匀；
（7）使水和煤油的最后温度相同的操作是：给水继续加热；
（8）温度升高相同时，两种液体吸收热量多的是：水；
（9）两种液体吸热能力强的是：水。