高考物理一轮复习 第14章 热学 第1讲 分子动理论 内能课件 新人教版选修

物 理 人 教 版 精精 准准 高高 考考 第十四章 热 学 选 修 3-3 考点内容要 求 说 明 高考命题实 况 201 4 卷 2014 卷 2015 卷 2015 卷 201 6 卷 2016 卷 2016 卷 分子动理论的基本 观点和实验 依据 T33(1) 5分 阿伏加德罗常数 气体分子运动速率 的统计 分布 温度是分子平均动 能的标志、内能 T33(1 ) 6分 T33(1 ) 5分 T33(1 ) 5分 固体的微观结 构、 晶体和非晶体 T33(1) 5分 考点内容要 求 说 明 高考命题实况 2014 卷 2014 卷 2015 卷 2015 卷 2016 卷 2016 卷 2016 卷 液晶的微观结构 液体的表面张力 现象 T33( 1) 6分 气体实验定律 T33( 2) 9分 T33 15分 T33( 2) 10分 T33( 2) 10分 T33( 2) 10分 T33( 2) 10分 T33( 2) 10分 理想气体 饱和蒸汽、未泡 和蒸汽和饱和蒸 汽压 相对湿度 T33( 1) 6分 考点内容要 求 说明 高考命题实况 2014 卷 2014 卷 2015 卷 2015 卷 2016 卷 2016 卷 2016 卷 热力学第一定律 T33(1) 6分 T33(1) 5分 T33(1) 5分 能量守恒定律 热力学第二定律 T33(1) 5分 知道中学物理中涉及 到的国际单位制的基 本单位和其他物理量 的单位。包括摄氏度 ()、标准大气压 知道国际单 位制中规定 的单位符号 实验：用油膜法估测 分子的大小 要求会正确 用温度计 对于选考模块33，试题的命制体现基础性和选择的公 平性。从题目所涉及的考点来看，基本覆盖本模块的主 要知识点。主要考查点有：分子动理论的基本观点和实 验依据，阿伏加德罗常数，气体分子运动速率的统计分 布，温度，内能，固体和液体的基本特点，热力学第一 定律与热力学第二定律等。试题主要以选择题的形式出 现。高考对气体实验定律、理想气体状态方程的考查， 题型一般为计算题，难度中等。 复习过程中要加强对基本概念和基本规律 的理解，例如分子动理论的基本内容，阿 伏加德罗常数的理解，内能基本概念的理 解；强化概念规律的应用，例如理想气体 状态方程，热力学定律及能量守恒定律。 第1讲 分子动理论 内能 1 知识梳理自 测 2 核心考点突 破 3 2年高考模 拟 4 课后限时训 练 知识梳理自测 1物体是由大量分子组成的 (1)分子很小： 直径数量级为_m。 质量数量级为_kg。 (2)分子数目特别大： 阿伏加德罗常数NA_mol1 。 分子动理论的基本观点 1010 10261027 6.021023 2分子的热运动 (1)扩散现象：由于分子的无规则运动而产 生的物质迁移现象。温度越_，扩 散越快。 (2)布朗运动：在显微镜下看到的悬浮在液 体中的_的永不停息地无规则运 动。其特点是： 永不停息，_运动。 颗粒越小， 运动越_。 温度越高，运动越_。 高 固体颗粒 无规则 明显 激烈 3分子间的相互作用力 (1)分子间同时存在相互作用的 _。实际表现出的分子力是 _的合力。 (2)如图所示 引力和斥力 引力和斥力 说明：随r的减小，f引、f斥都增大，f斥增加得快。 引力和斥力都随分子间距离的减小而_；随分子 间距离的增大而_；斥力比引力变化快。 (3)分子力F与分子间距离r的关系(r0的数量级为1010m)。 增大 减小 1温度：两个系统处于_时，它们必定 具有某个共同的热学性质，把表征这一“共同热 学性质”的物理量叫作温度。一切达到热平衡状 态的系统都具有_的温度。温度标志物体 内部大量分子做无规则运动的_。 2摄氏温标和热力学温标： 温度是分子平均动能的标志、内能 热平衡 相同 剧烈程度 0 沸点 273.15 3.分子的动能： (1)分子动能是_所具有的动能。 (2)分子热运动的平均动能是所有分子热运动的动 能的平均值，_是分子热运动的平均动能 的标志。 (3)分子热运动的总动能是物体内所有分子热运动 动能的_。 4分子的势能： (1)意义：由于分子间存在着引力和斥力，所以分 子具有由它们的_决定的能。 分子热运动 温度 总和 相对位置 (2)分子势能的决定因素： 微观上决定于_和分子排列 情况；取r处为零势能处，分子势能Ep与分子 间距离r的关系如图所示，当rr0时分子势能最 小。 宏观上决定于_的状态。 分子间的距离 体积 5物体的内能： (1)等于物体中所有分子的热运动_和_ 的总和，是状态量。对于给定的物体，其内能大小由物 体的_和_决定。 (2)改变物体内能有两种方式：_和_。 动能 分子势能 温度 体积 做功 热传递 用油膜法估测分子大小 单分子油膜 2实验器材：盛水浅盘、滴管(或注射器)、试剂瓶、 _、玻璃板、痱子粉(或细石膏粉)、油酸酒精溶液 、量筒、彩笔。 3实验步骤： (1)取1mL(1cm3)的油酸溶于酒精中，制成200mL的 _。 (2)往边长为3040cm的浅盘中倒入约2cm深的水，然后 将痱子粉(或细石膏粉)_地撒在水面上。 (3)用滴管(或注射器)向量筒中滴入n滴配制好的油酸酒精 溶液，使这些溶液的体积恰好为1mL算出每滴油酸酒精 溶液的体积V0_mL。 坐标纸 油酸酒精溶液 均匀 (4)用滴管(或注射器)向水面上滴入一滴配制好的油酸酒精 溶液，油酸就在水面上慢慢散开，形成_。 (5)待油酸薄膜形状_后，将一块较大的玻璃板盖 在浅盘上，用彩笔将油酸薄膜的形状画在玻璃板上。 (6)将画有油酸薄膜轮廓的_放在坐标纸上，算出 油酸薄膜的面积。 单分子油膜 稳定 玻璃板 思维辨析： (1)布朗运动是固体小颗粒中固体分子的运动。( ) (2)分子间同时存在引力与斥力，分子力是二者合力的表 现。( ) (3)温度、分子动能、分子势能或内能只对大量分子才有 意义。( ) (4)任何物体都有内能。( ) (5)当分子力表现为引力时，分子势能随分子间距离的增 大而增大。( ) 答案：(1) 布朗运动是固体小颗粒的无规则运动。 (2) (3) (4) (5) CD 解析 布朗运动间接反映了液体分子的 无规则运动，A错误；当两分子间距在小 于平衡距离的范围内，距离增大，分子力 减小，分子势能减小，B错误；一定质量 100的水变成100的水蒸气，需要克服 分子力做功，故分子势能增大，C正确； 温度降低，分子平均动能减小，但并不是 每一个分子运动的速度都减小，D正确。 CD 解析 当分子间的距离为r0时，引力等于 斥力，分子力为零，并不是分子间无引力 和斥力，A错误；当rr0时，随着距离的增 大，分子间的引力和斥力都减小，但斥力 比引力减小得快，故分子力表现为引力， B错误。 解析 由摄氏温标与热力学温标的关系 可知A、B正确，C、D错误。 AB AD 解析 水和酒精混合后总体积减小，说 明分子间有空隙，A正确；液体中较大的 悬浮颗粒不做布朗运动的原因是大颗粒容 易受力平衡，布朗运动不明显，B错误； 高压下，油可以渗过钢壁，这说明固体分 子间有间隙，C错误；在一杯热水中放几 粒盐，整杯水很快会变咸，这是盐分子在 高温下无规则运动加剧的结果，D正确。 核心考点突破 1微观物理量：分子的质量m0，分子体积 V0，分子直径d。 2宏观物理量：物质的质量M，体积V， 密度，摩尔质量MA，摩尔体积VA。 3阿伏加德罗常数是联系宏观物理量与微 观物理量的桥梁，根据油膜法测出分子的 直径，可算出阿伏加德罗常数；反过来， 已知阿伏加德罗常数，根据摩尔质量(或摩 尔体积)就可以算出一个分子的质量(或一 个分子所占据的体积)。 微观量的估算 解题探究：(1)求解分子大小时，常用哪两 种模型？ (2)如何求小碳粒的实际体积？ 类题演练 1 布朗运动与分子的热运动 布朗运动热运动 运动主 体 固体小颗粒分子 区别 是比分子大得多的分子团体组成的 固体小颗粒的运动，较大的颗粒不 做布朗运动，但它本身的以及周围 的分子仍在做热运动 分子不论大小都在做 热运动，分子热运动 不能通过光学显微镜 直接观察到 联系 布朗运动是由于固体小颗粒受到周围分子做热运动的撞击力 而引起的，它是分子做无规则热 运动的反映 相同点(1)都是永不停息的无规则 的运动 (2)都随温度的升高而变得更加剧烈 (3)都是肉眼不能直接看见的 特别提醒：区别布朗运动与热运动应注意 以下两点： (1)布朗运动并不是分子的热运动。 (2)布朗运动可通过显微镜观察，分子热运 动不能用显微镜直接观察。 D 解析 布朗运动是悬浮粒子的无规则运动，不是液体分 子的运动，选项A错；液体的温度越高，悬浮粒子越小， 布朗运动越剧烈，选项B正确；布朗运动是由于液体分子 从各个方向对悬浮粒子撞击作用的不平衡引起的，选项C 错，选项D正确。 类题演练 2 BD 1分子力、分子势能与分子间距的关系 取r处为零势能处。 (1)当rr0时，分子力为引力，当r增大时，分子力做负功，分子势能 增加。 (2)当rr0阶段，当r减小时F做正功， 分子势能减小，分子动能增加，故选项A 正确。在rr2时分子力为引 力，A错误；当r小于r1时，分子间的作用 力表现为斥力，B正确；当r等于r2时，分 子间的作用力为零，故C错误；在r由r1变 到r2的过程中，分子力为斥力，分子间距 离增大，分子间的作用力做正功，D正确 。 实验：用油膜法估测分子的大小 (1)这种估测方法是将每个油酸分子视为_模型， 让油酸尽可能地在水面上散开，则形成的油膜可视为 _油膜，这层油膜的厚度可视为油酸分子的 _。图中油酸膜的面积为_m2；每一滴 油酸酒精溶液中含有纯油酸体积是_m3；根据 上述数据，估测出油酸分子的直径是_m。(结 果保留两位有效数字) (2)某同学在实验过程中，在距水面约2cm的位置将一滴 油酸酒精溶液滴入水面形成油膜，实验时观察到，油膜 的面