高考物理二轮专题突破 热学课件 鲁科版 .ppt

1 认识分子动理论的基本观点 知道其实验依据 知道阿伏伽德罗常数的意义 2 了解分子运动速率的统计分布规律 认识温度是分子平均动能的标志 理解内能的概念 3 能用分子动理论和统计观点解释气体压强 4 了解固体的微观结构 会区别晶体和非晶体 能解释液体表面张力产生的原因 5 通过实验了解气体实验定律 知道理想气体模型 能用分子动理论和统计规律解释气体压强和气体实验定律 6 知道饱和汽 未饱和汽及饱和汽压 了解相对湿度 举例说明空气的相对湿度对人的生活和植物生长的影响 7 了解热力学第一定律和第二定律 理解能量守恒定律 8 认识能源的开发和利用 具有保护环境的意识 实行新课程改革后 新高考中选考模块内容的综合性受到一定限制 在选修3 3中 本知识点是出现几率比较高的内容 模块内综合是高考命题的显著特点 关于气体部分 高考中明确了降低要求 加之高考分数的限制 有关气体的计算不会过于复杂 热力学第一定律是以能量为主线 研究改变内能的方式与规律 在能的转化和守恒定律的基础上 热力学第二定律探讨了自然过程的方向性和理想热机的效率问题 揭示了宏观过程方向性的微观本质 本部分内容是选修3 3模块出现几率最高的知识点 既可能单独考查 也很可能与内能 理想气体综合起来考查 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kg 10 10 10 25 10 27 油膜法 2 阿伏伽德罗常数 定义 1mol任何物质所含有的相同粒子数 数值 na mol 1 2 分子热运动 1 扩散现象 定义 相互接触的能够彼此进入 这类现象叫做扩散 特点 越高 扩散越快 可在固体 气体中进行 6 02 1023 不同物质 对方 温度 液体 2 布朗运动 定义 悬浮在液体 或气体 中的微粒的永不停息的运动叫做布朗运动 产生原因 微粒受到周围液体 或气体 分子的撞击 产生了布朗运动 微粒越 撞击就越 布朗运动就越显著 温度越布朗运动也越显著 3 热运动 分子运动叫做热运动 无规则 不平衡 小 不平衡 高 永不停息地无规则 3 分子间存在相互作用的引力和斥力 1 分子间有空隙 气体很容易被 布朗运动 扩散现象 水和酒精混合后总体积这些事件都证明了分子间存在着 2 特点 如图所示 分子间的引力和斥力都随分子间距离的增大而 随分子间距离的减小而 但斥力比引力变化 压缩 变小 空隙 减小 增大 快 当r r0时 分子力表现为0 当r r0时 f引 f斥 分子力表现为 当r r0时 f引 f斥 分子力表现为 当分子间距离的数量级大于10r0 10 9m 时分子力变得很微弱 可忽略不计 4 分子动理论物体是由组成的 分子在地做无规则运动 分子之间同时存在着和 f引 f斥 引力 斥力 大量分子 永不停息 引力 斥力 5 内能 1 分子平均动能 分子动能 指的动能 ek mv2 分子平均动能 指所有分子的动能的 分子平均动能的标志 温度 温度 分子平均动能越大 分子的平均动能与宏观上的物体运动的速度 分子做无规则运动而具有 平均值 越高 无关 2 分子势能 概念 由分子间决定的势能 相关因素 a 宏观上 分子势能的大小与有关 b 微观上 分子势能与有关 当分子间的距离r r0时 分子势能随分子间距离的增大而 当r r0时 分子势能随r的减小而 当r r0时 分子势能 相对位置 体积 分子间距离 增大 增大 最小 3 物体的内能 内能 物体中所有分子热运动的和的总和 决定因素 由共同决定 同时受物态变化的影响 物体的内能跟物体状态无关 动能 分子 势能 物质的量 温度 体积 机械运动 考点一宏观量与微观量及其相互关系1 微观量 分子体积v0 分子直径d 分子质量m 2 宏观量 物体体积v 摩尔体积vmol 物体的质量m 摩尔质量mmol 物体的密度 3 关系 案例1 2010 江苏高考 已知潜水员在岸上和海底吸入空气的密度分别为1 3kg m3和2 1kg m3 空气的摩尔质量为0 029kg mol 阿伏加德罗常数na 6 02 1023mol 1 若潜水员呼吸一次吸入2l空气 试估算潜水员在海底比在岸上每呼吸一次多吸入空气的分子数 结果保留一位有效数字 答案 3 1022 即时巩固1 已知汞的摩尔质量为mmol 200 5 10 3kg mol 密度为 13 6 103kg m3 阿伏伽德罗常数na 6 0 1023mol 1 则一个汞原子的质量 用相应的字母表示即可 一个汞原子的体积 结果保留一位有效数字 体积为1cm3的汞中汞原子的个数分别为 a mmol 1 10 29m3 2 1022个 答案 b 考点二布朗运动与扩散的共同之处 以及布朗运动与分子运动的区别1 布朗运动与扩散现象的共同点 1 它们都反映了分子在永不停息地做无规则运动 2 它们都随温度的升高而表现得越明显 2 布朗运动和分子运动的比较 技巧提示 1 布朗运动既不是固体分子的运动 也不是液体分子的运动 而是分子无规则运动的反映 2 布朗运动中的微粒是由成千上万的大量分子组成的 分子集团 3 布朗运动与扩散现象的比较布朗运动只能在液体 气体中发生 而扩散现象可以发生在固体 液体 气体任何两种物质之间 案例2 分子动理论较好地解释了物质的宏观热学性质 据此可判断下列说法中错误的是 a 显微镜下观察到墨水中的小炭粒在不停地做无规则运动 这反映了液体分子运动的无规则性b 分子间的相互作用力随着分子间距离的增大 一定先减小后增大c 分子势能随着分子间距离的增大 可能先减小后增大d 在真空 高温条件下 可以利用分子扩散向半导体材料掺入其他元素 解析 显微镜下观察到墨水中的小炭粒做布朗运动 是对液体分子无规则运动的反映 a正确 由分子力与分子间距离的关系可知 如果是分子距离从很小开始逐渐增大 则分子力由斥力逐渐减小到零 再表现为引力先增大后减小 直至减小到零 b错误 由以上过程可以分析 分子力先做正功后做负功 分子势能先减小后增大 c正确 由于分子的扩散 当然在真空 高温条件下可以向半导体材料掺入其他元素 d正确 答案 b 即时巩固2 2009 北京理综 做布朗运动实验 得到某个观测记录如图 图中记录的是 a 分子无规则运动的情况b 某个微粒做布朗运动的轨迹c 某个微粒做布朗运动的速度 时间图线d 按等时间间隔依次记录的某个运动微粒位置的连线 解析 布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动 而非分子的运动 故a项错误 既然运动是无规则的 所以微粒没有固定的运动轨迹 故b项错误 对于某个微粒而言 在不同时刻的速度大小和方向均是不确定的 所以无法确定其在某一个时刻的速度 故也就无法描绘其速度 时间图线 故c项错误 只有d项正确 答案 d 考点三温度 内能和机械能1 对温度的理解 1 温度的意义 温度在宏观上表示物体的冷热程度 在微观上表示分子的平均动能 2 两种表示方法 摄氏温标和热力学温标 两种温标温度的零点不同 同一温度两种温标表示的数值不同 但它们表示的温度间隔是相同的 即每一度的大小相同 t t 技巧提示 1 热力学温度的零值是低温极限 永远达不到 即热力学温度无负值 2 温度是大量分子热运动的集体行为 对个别分子来说温度没有意义 2 物体的内能和机械能的比较 技巧提示 1 物体的体积越大 分子势能不一定就越大 如0 的水结成0 的冰后体积变大 但分子势能却减小了 2 理想气体分子间相互作用力为零 故分子势能忽略不计 一定质量的理想气体内能只与温度有关 3 机械能和内能都是对宏观物体而言的 不存在某个分子的内能 机械能的说法 案例3 1g100 的水和1g100 的水蒸气相比较 下列说法 1 分子的平均动能和分子的总动能都相同 2 它们的内能相同 a 1 2 两种说法均正确b 1 2 两种说法均错误c 1 说法正确 2 说法错误d 1 说法错误 2 说法正确 解析 由温度是分子平均动能的标志及物体内能的影响因素 即可判断 温度相同则它们的分子平均动能相同 又因为1g水和1g水蒸气的分子数相同 因而它们的分子总动能相同 所以 1 说法正确 当100 的水变成100 的水蒸气时 该过程吸收热量 内能增加 所以1g100 的水的内能小于1g100 的水蒸气的内能 故 2 说法错误 答案 c 技巧点拨 解决这类问题的依据是 1 温度相同的不同物体其分子的平均动能是相等的 但平均速率不一定相等 因为不同的物质分子的质量不一定相等 2 物体内分子无规则运动的总