高考物理一轮总复习 热学 第1讲 分子动理论、内能课件（选修33）.ppt

第1讲分子动理论 内能 考纲解读 1 掌握分子动理论的基本内容 2 知道内能的概念 3 会分析分子力 分子势能随分子间距离的变化 一 分子动理论1 物体是由大量分子组成的 1 分子的大小 分子直径 数量级是 m 分子质量 数量级是10 26kg 测量方法 油膜法 2 阿伏加德罗常数 1mol的任何物质都含有相同的粒子数即阿伏加德罗常数 na mol 1 考点o讲堂梳理自查 10 10 6 02 1023 2 分子热运动 一切物质的分子都在永不停息地做无规则运动 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增大 但总是斥力变化得较快 越高 越小 越高 减小 二 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 摄氏温标和热力学温标的关系 t 2 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 t 273 15k 三 内能1 分子动能 1 意义 分子动能是 所具有的动能 2 分子平均动能所有分子动能的平均值 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 和物质的量 分子热运动 温度 相对位置 体积 距离 热运动动能 分子势能 温度 体积 1 对分子微观量的考查 已知铜的密度为8 9 103kg m3 相对原子质量为64 通过估算可知铜中每个铜原子所占的体积为 a 1 10 28m3b 1 10 29m3c 1 10 26m3d 8 10 24m3 答案 b 2 对分子热运动的考查 下列说法中正确的是 a 热的物体中的分子有热运动 冷的物体中的分子无热运动b 气体分子有热运动 固体分子无热运动c 高温物体的分子热运动比低温物体的分子热运动激烈d 运动物体中的分子热运动比静止物体中的分子热运动激烈 答案 c 解析 不论物体处于何种状态以及温度高低 分子都在不停地做无规则运动 只是剧烈程度与温度有关 而与宏观物体的运动无关 3 对温度与分子动能的考查 多选 当氢气和氧气温度相同时 下列说法中正确的是 a 两种气体分子的平均动能相等b 氢气分子的平均速率大于氧气分子的平均速率c 两种气体分子热运动的总动能相等d 两种气体分子热运动的平均速率相等 答案 ab 4 对分子力与分子势能关系的考查 多选 如图为两分子系统的势能ep与两分子间距离r的关系曲线 下列说法中正确的是 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 答案 bc 解析 分子间距离为r0 即分子力为零 时分子势能最小 由题图可知r2 r0 所以r r2时表现为斥力 选项a错误 b正确 当r r2时分子间作用力为零 选项c正确 在r由r1变到r2的过程中 分子力 表现为斥力 做正功 选项d错误 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 考点1分子直径 质量 数目等微观量的估算 例1一滴质量为1g的纯酒精洒落在桌面上 蒸发后经一段时间分布在高约为2 8m 面积约为10m2的办公室里 求室内的人一次呼吸大约吸入多少酒精分子 人正常呼吸一次吸入气体300cm3 酒精的摩尔质量为46g mol 计算结果保留2位有效数字 答案 bc 求解分子类估算问题要注意 对液体 固体来说 可以将分子看成是一个个紧挨在一起的小球 分子紧密排列 可认为总体积等于各个分子体积的之和 对于气体 其分子不是紧密排列 可根据总质量等于各个分子质量的之和 1 布朗运动与扩散现象的异同点 考点2布朗运动的理解 2 布朗运动与热运动的关系 例2 多选 下列有关扩散现象与布朗运动的叙述中 正确的是 a 扩散现象与布朗运动都能说明分子在永不停息地做无规则运动b 扩散现象与布朗运动没有本质的区别c 扩散现象突出说明了物质的迁移规律 布朗运动突出说明了分子运动的无规则性规律d 扩散现象与布朗运动都与温度有关思路剖析 扩散现象与布朗运动有什么异同点 答案 acd 解析 扩散是物质分子的迁移 布朗运动是宏观颗粒的运动 是两种完全不相同的运动 b项错 两者的实验现象说明了分子运动的两个不同侧面的规律 则a c两项正确 两种运动均随温度的升高而加剧 所以都与温度有关 d项正确 练2下列关于布朗运动的说法中正确的是 a 布朗运动是指在显微镜下观察到的组成悬浮颗粒的固体分子的无规则运动b 布朗运动是指在显微镜下观察到的悬浮固体颗粒的无规则运动c 布朗运动是指液体分子的无规则运动d 布朗运动是指在显微镜下直接观察到的液体分子的无规则运动 答案 b 解析 因布朗运动是指固体微粒的无规则运动 所以选项b正确 布朗运动是指悬浮在液体 或气体 里的固体微粒的无规则运动 不是分子本身的运动 它是由于液体 或气体 分子无规则运动对固体微粒碰撞的不均匀所造成的 因此它间接反映了液体 或气体 分子的无序运动 即小颗粒的运动是液体分子无规则运动的反映 人们在显微镜下观察到的运动不是分子运动 而是布朗运动 同理 人们看到的 灰尘飞扬 米粒翻滚 都属于物质的运动 也不是布朗运动 更不是分子的运动 布朗运动和分子运动我们肉眼是看不见的 考点3分子力与分子势能的关系 例3 多选 如图所示 甲分子固定在坐标原点o 乙分子沿x轴运动 两分子间的分子势能ep与两分子间距离x的变化关系如图中曲线所示 图中分子势能的最小值为 e0 若两分子所具有的总能量为0 则下列说法中正确的是 a 乙分子在p点 x x2 时 加速度最大b 乙分子在p点 x x2 时 其动能为e0c 乙分子在q点 x x1 时 处于平衡状态d 乙分子的运动范围为x x1思路分析 根据两分子间的分子势能ep与两分子间距离的变化关系图线得到两分子间作用力的变化情景 再结合力与运动的知识分析各选项 答案 bd 解析 由分子间作用力的规律可知 一分子在无限远处向另一分子靠近时 分子力先做正功 分子动能增加 分子势能减少 当到达平衡位置后 分子力开始做负功 分子动能减少 分子势能增加 所以x x2处乙分子处在平衡位置 即受力为0 故选项a c错误 又知两分子总能量为0 故选项b正确 若分子运动到x1以内 则动能为负值 与现实矛盾 故选项d正确 练3根据分子动理论 设两个分子间的距离为r0时分子间的引力和斥力相等 以下关于分子力与分子势能与它们间距离的关系 正确的是 a 若两分子间距离在r0的基础上增大 则分子间的引力增大 斥力减小 分子力表现为引力b 两分子间距离越大 分子力越小 分子间距离越小 分子力越大c 两分子间距离为r0时 分子势能最小 在r0的基础上距离增大或减小 分子势能都变大d 两分子间距离越大 分子势能越大 分子间距离越小 分子势能越小 答案 c 解析 如图甲 当两分子间的距离为r0时 分子间的引力和斥力相等 分子力为零 若分子间距在r0的基础上增大 分子间的引力和斥力同时减小 因斥力减小得快 故分子力表现为引力 故选项a错误 从分子力随距离变化的图象可知 分子力的变化不具有单调性 故选项b错误 如图乙为分子势能与分子间距的关系图象 由图象可知 两分子间距离为r0时 分子势能最小 当分子间距离在r0的基础上增大时 分子间的作用力表现为引力 分子力做负功 分子势能增加 当减小分子间的距离时 分子间的作用力表现为斥力 分子力做负功 分子势能增加 故可以判断选项c是正确的 同时 分子势能的图象不具有单调性 故选项d错误 分子力做正功时 分子势能减小 分子力做负功时 分子势能增加 通常选取无穷远处分子势能为零 当两分子逐渐移近时 即r r0 分子力做正功 分子力减小 分子势能减小 当分子距离r r0时 分子势能最小 且为负值 此时的分子力为零 当两分子再靠近时 r r0 分子力做负功 分子力增大 分子势能增大 热点题组一分子动理论1 多选 2017年达州模拟 下列哪些现象属于热运动 a 把一块平滑的铅板叠放在平滑的铝板上 经相当长的一段时间再把它们分开 会看到与它们相接触的面都变得灰蒙蒙的b 把胡椒粉末放入菜汤中 最后胡椒粉末会沉在汤碗底 而我们喝汤时尝到了胡椒的味道c 含有泥沙的水经一定时间会变澄清d 用沙轮打磨而使零件温度升高 答案 abd 模拟精选 组合专练 热点题组二分子力与分子势能2 多选 2017年抚顺模拟 关于分子间的作用力 下列说法正确的是 a 分子之间的斥力和引力同时存在b 分子之间的斥力和引力大小都随分子间距离的增大而减小c 分子之间的距离减小时 分子力一直做正功d 分子之间的距离增大时 分子势能一直减小e 分子之间的距离增大时 可能存在分子势能相等的两个点 答案 abe 答案 acd 解析 在f r图象中 随r增加 斥力变化快 所以ab为引力图线 a选项对 b错 两图象相交点e处分子所受的引力和斥力大小相等 即分子间相互作用的受力平衡位置 分子力为0 分子势能最小 但不一定为0 故选项c d对 e错 热点题组三物体的内能4 多选 2017年郑州模拟 关于分子动理论和物体的内能 下列说法正确的是 a 油膜法 估测分子大小实验中 可将纯油酸直接滴入浅盘的水面上b 温度越高 液体中悬浮微粒的布朗运动就越明显c 分子间的引力和斥力都随着分子间距离的增大而减小d 分子间的引力和斥力相等时 分子势能一定为零e 物体温度降低时 其分子热运动的平均动能一定减小 答案 bce 解析 油膜法 估测分子大小实验中 要