高考物理大一轮复习 11.1分子动理论内能课件 新人教版.ppt

第十一章热学 高三物理一轮复习 考点一微观量的估算 考点二布朗运动与分子热运动 考点三分子力 分子力做功和分子势能 考点 第十一章热学 高三物理一轮复习 第1节分子动理论内能 考点四实验 用油膜法估测分子的大小 基础自测 1 微观量的估算 多选 关于分子 下列说法中正确的是 a 把分子看成球形是对分子的简化模型 实际上分子的形状并不真的都是球形b 所有分子的直径都相同c 不同分子的直径一般不同 但数量级基本一致d 测定分子大小的方法有多种 油膜法只是其中的一种方法 把分子看做球形是将实际问题的理想化 a正确 不同分子直径大小不同 但数量级除有机物的大分子外 一般都是10 10m b错误 c正确 测分子大小可以有多种方法 利用油膜法只是常见的一种方法 d正确 解析 答案 基础自测 acd 2 对布朗运动的理解 下列关于布朗运动的说法 正确的是 a 布朗运动是液体分子的无规则运动b 布朗运动是指悬浮在液体中的固体分子的无规则运动c 布朗运动说明了液体分子与悬浮颗粒之间存在着相互作用力d 观察布朗运动会看到 悬浮的颗粒越小 温度越高 布朗运动越剧烈 布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动 小颗粒由许多分子组成 所以布朗运动不是分子的无规则运动 也不是指悬浮颗粒内固体分子的无规则运动 a b错误 布朗运动虽然是由液体分子与悬浮颗粒间相互作用引起的 但其重要意义是反映了液体分子的无规则运动 而不是反映分子间的相互作用 c错误 观察布朗运动会看到固体颗粒越小 温度越高 布朗运动越剧烈 d正确 基础自测 解析 答案 d 3 分子热运动和物体内能的理解 2014 高考北京卷 下列说法中正确的是 a 物体温度降低 其分子热运动的平均动能增大b 物体温度升高 其分子热运动的平均动能增大c 物体温度降低 其内能一定增大d 物体温度不变 其内能一定不变 温度是分子平均动能的标度 温度越高分子的平均动能越大 a错误 b正确 物体内所有分子的分子动能与分子势能的总和叫物体的内能 物体的内能与物质的量 温度和体积均有关 c d错误 基础自测 解析 答案 b 4 分子间作用力特点的理解 分子间的相互作用力由引力和斥力共同产生 并随着分子间距的变化而变化 则 a 分子间引力随分子间距的增大而增大b 分子间斥力随分子间距的减小而增大c 分子间相互作用力随分子间距的增大而增大d 分子间相互作用力随分子间距的减小而增大 分子间的引力和斥力都随分子间距离的增大而减小 斥力变化得快些 据此可知a错误 b正确 分子间相互作用力是分子间引力与斥力的合力 随分子间距离变化的特点是非单调的 有最小值 故c d错误 基础自测 解析 答案 b 教材梳理 一 分子动理论1 物体是由大量分子组成的 1 分子模型 主要有两种模型 固体与液体分子通常用球体模型 气体分子通常用立方体模型 2 分子的大小 分子直径 数量级是 m 分子质量 数量级是 kg 测量方法 3 阿伏加德罗常数1mol任何物质所含有的粒子数 na 6 02 1023mol 1 教材梳理 10 10 10 26 油膜法 2 分子热运动分子永不停息的无规则运动 1 扩散现象相互接触的不同物质彼此进入对方的现象 温度 扩散越快 可在固体 液体 气体中进行 2 布朗运动悬浮在液体 或气体 中的微粒的无规则运动 微粒 温度 布朗运动越显著 3 分子力分子间同时存在引力和斥力 且都随分子间距离的增大而 随分子间距离的减小而 但总是斥力变化得较快 教材梳理 越高 越小 越高 减小 增大 二 内能1 分子平均动能 1 所有分子动能的 2 是分子平均动能的标志 2 分子势能由分子间 决定的能 在宏观上分子势能与物体 有关 在微观上与分子间的 有关 3 物体的内能 1 内能 物体中所有分子的 与 的总和 2 决定因素 和物质的总量 教材梳理 平均值 体积 相对位置 温度 距离 热运动动能 分子势能 温度 体积 三 温度1 意义 宏观上表示物体的冷热程度 微观上标志物体中分子平均动能的大小 2 两种温标 1 摄氏温标t 单位 在1个标准大气压下 水的 作为0 沸点作为100 在0 100 之间等分100份 每一份表示1 2 热力学温标t 单位k 把 作为0k 3 就每一度表示的冷热差别来说 两种温度是相同的 即 t t 只是零值的起点不同 所以二者关系式为t t 273 15 4 绝对零度 0k 是低温极限 只能接近不能达到 所以热力学温度无负值 教材梳理 273 15 冰点 1 微观量 分子体积v0 分子直径d 分子质量m0 2 宏观量 物体的体积v 摩尔体积vm 物体的质量m 摩尔质量m 物体的密度 3 关系 考点一微观量的估算 考点阐释 4 分子的两种模型 考点阐释 考点一微观量的估算 1 多选 已知铜的摩尔质量为m kg mol 铜的密度为 kg m3 阿伏加德罗常数为na mol 1 下列判断正确的是 题组设计 解析 答案 acd 考点一微观量的估算 2 空调在制冷过程中 室内空气中的水蒸气接触蒸发器 铜管 液化成水 经排水管排走 空气中水分越来越少 人会感觉干燥 某空调工作一段时间后 排出液化水的体积v 1 0 103cm3 已知水的密度 1 0 103kg m3 摩尔质量m 1 8 10 2kg mol 阿伏加德罗常数na 6 0 1023mol 1 试求 结果均保留一位有效数字 题组设计 解析 考点一微观量的估算 1 该液化水中含有水分子的总数n 2 一个水分子的直径d 1 3 1025个 2 4 10 10m 题组设计 解析 答案 考点一微观量的估算 微观量的求解方法 1 分子的大小 分子体积 分子质量属微观量 直接测量它们的数值非常困难 可以借助较易测量的宏观量结合摩尔体积 摩尔质量等来估算这些微观量 其中阿伏加德罗常数是联系宏观量和微观量的桥梁和纽带 2 建立合适的物理模型 通常把固体 液体分子模拟为球形或小立方体 气体分子所占据的空间则建立立方体模型 规律总结 考点一微观量的估算 考点二布朗运动与分子热运动 考点阐释 1 关于布朗运动 以下说法正确的是 a 布朗运动就是液体分子的扩散现象b 布朗运动就是固体小颗粒中分子的无规则运动 它说明分子永不停息地做无规则运动c 布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动 它是液体分子无规则运动的反映d 扫地时 在阳光照射下 看到尘埃飞舞 这是尘埃在做布朗运动 布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的运动 而不是固体分子的运动 但它是液体分子无规则热运动的反映 b项错误 c项正确 扩散现象是一种物质的分子进入另一种物质的过程 不是布朗运动 a项错误 能做布朗运动的颗粒非常小 用肉眼看不到 空中飞舞的尘埃颗粒要大得多 所以不是布朗运动 d项错误 题组设计 解析 答案 c 考点二布朗运动与分子热运动 2 多选 下列关于布朗运动的说法 正确的是 a 布朗运动是液体分子的无规则运动b 液体温度越高 悬浮粒子越小 布朗运动越剧烈c 布朗运动是由于液体各个部分的温度不同而引起的d 布朗运动是由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 布朗运动是悬浮颗粒的无规则运动 a错误 温度越高 颗粒越小 布朗运动越剧烈 b正确 布朗运动是由液体分子撞击的不平衡引起的 间接反映了液体分子的无规则运动 c错误 d正确 题组设计 解析 答案 bd 考点二布朗运动与分子热运动 分子力和分子势能随分子间距变化的规律如下 考点三分子力 分子力做功和分子势能 考点阐释 考点阐释 考点三分子力 分子力做功和分子势能 1 多选 两分子间的斥力和引力的合力f与分子间距离r的关系如图中曲线所示 曲线与r轴交点的横坐标为r0 相距很远的两分子在分子力作用下 由静止开始相互接近 若两分子相距无穷远时分子势能为零 下列说法正确的是 由ep r图可知 在r r0阶段 当r减小时f做正功 分子势能减小 分子动能增加 故a正确 在r r0阶段 当r减小时f做负功 分子势能增加 分子动能减小 故b错误 在r r0时 分子势能最小 但不为零 动能最大 故c正确 d错误 题组设计 解析 答案 图片显 隐 ac 考点三分子力 分子力做功和分子势能 a 在r r0阶段 f做正功 分子动能增加 势能减小b 在r r0阶段 f做负功 分子动能减小 势能也减小c 在r r0时 分子势能最小 动能最大d 在r r0时 分子势能为零 题组设计 解析 考点三分子力 分子力做功和分子势能 2 多选 如图所示为两分子系统的势能ep与两分子间距离r的关系曲线 下列说法正确的是 a 当r大于r1时 分子间的作用力表现为引力b 当r小于r1时 分子间的作用力表现为斥力c 当r等于r2时 分子间的作用力为零d 在r由r1变到r2的过程中 分子间的作用力做负功 分子间距等于r0时分子势能最小 即r0 r2 当r小于r1时分子力表现为斥力 当r大于r1小于r2时分子力表现为斥力 当r大于r2时分子力表现为引力 a错误 b c正确 在分子间距离r由r1变到r2的过程中 分子斥力做正功 分子势能减小 d错误 题组设计 解析 答案 图片显 隐 bc 考点三分子力 分子力做功和分子势能 判断分子势能变化的两种方法 1 根据分子力做功判断 分子力做正功 分子势能减小 分子力做负功 分子势能增加 2 利用分子势能与分子间距离的关系图线判断 如右图所示 规律总结 考点三分子力 分子力做功和分子势能 考点四实验 用油膜法估测分子的大小 考点阐释 2 实验器材 盛水浅盘 滴管 或注射器 试剂瓶 坐标纸 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的油酸酒精溶液 2 往边长为30 40cm的浅盘中倒入约2cm深的水 然后将痱子粉 或细石膏粉 均匀地撒在水面上 考点阐释 考点四实验 用油膜法估测分子的大小 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 形成单分子油膜 5 待油酸薄膜形状稳定后 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玻璃板放在坐标纸上 算出油酸薄膜的面积 考点阐释 考点四实验 用油膜法估测分子的大小 4 实验时应注意的事项 2 痱子粉的用量不要太大 并从盘中央加入 使粉自动扩散至均匀 3 测1滴油酸酒精溶液的体积时 滴入量筒中的油酸酒精溶液的体积应为整毫升数 应多滴几毫升 数出对应的滴数 这样求平均值误差较小 4 浅盘里水离盘口面的距离应较小 并要水平放置 以便准确地画出薄膜的形状 画线时视线应与板面垂直 5 要待油膜形状稳定后 再画轮廓 6 利用坐标纸求油膜面积时 以边长为1cm的正方形为单位 计算轮廓内正方形的个数 不足半个的舍去 大于半个的算一个 考点阐释 考点四实验 用油膜法估测分子的大小 5 可能引起误差的几种原因 1 纯油酸体积的计算引起误差 2 油膜面积的测量引起的误差主要有两个方面 油膜形状的画线误差 数格子法本身是一种估算的方法 自然会带来误差 考点阐释 考点四实验 用油膜法估测分子的大小 1 2015 北京东城区模拟 某同学在实验室做 用油膜法估测分子直径的大小 实验中 已知油酸酒精溶液的浓度为每104ml溶液中有纯油酸6ml 用注射器抽得上述溶液2ml 现缓慢地滴出1ml溶液 共有液滴数为50滴 把1滴该溶液滴入盛水的浅盘上 在刻有小正方形坐标的玻璃板上描出油膜的轮廓 如图 坐标中小正方形方格的边长为20mm 试问 1 这种估测方法是将每个分子视为球体模型 让油酸尽可能地在水面上散开 则形成的油膜可视为单分子油膜 这层油膜的厚度可视为油分子的直径 2 油膜的面积可从方格纸上得到 所围成的方格中 面积超过一半按一个算 小于一半的舍去 图中共有56个方格 故油膜面积为s 56 20mm 20mm 22400mm2 题组设计 解析 图片显 隐 考点四实验 用油膜法估测分子的大小 1 这种估测方法是将每个分子视为 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分子的 2 上图中油酸膜面积为 mm2 每一滴油酸酒精溶液中含有纯酸体积是 l 根据上述数据 估测出油酸分子的直径是 m 最后一空保留1位有效数字 1 球体单分子直径 2 224001 2 10 85 10 10 题组设计 解析 答案 考点四实验 用油膜法估测分子的大小 2 在 油膜法估测油酸分子的大小 实验中 有下列实验步骤 往边长约为40cm的浅盘里倒入约2cm深的水 待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上 用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上 待薄膜形状稳定 将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上 计算出油膜的面积 根据油酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大小 1 在 油膜法估测油酸分子的大小 实验中 应先配制油酸酒精溶液 测量出一滴油酸酒精溶液的体积 再往盘中倒入水 并撒痱子粉 然后用注射器将配好的溶液滴一滴在水面上 待薄膜形状稳定 再将玻璃板放于盘上 用彩笔描绘在玻璃板 题组设计 解析 考点四实验 用油膜法估测分子的大小 用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中 记下量筒内每增加一定体积时的滴数 由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积 将玻璃板放在浅盘上 然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上 完成下列填空 1 上述步骤中 正确的顺序是 填写步骤前面的数字 题组设计 解析 考点四实验 用油膜法估测分子的大小 2 将1cm3的油酸溶于酒精 制成300cm3的油酸酒精溶液 测得1cm3的油酸