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热 学主题一 分子动理论【考纲要求】物体是由大量分子构成的 阿伏伽德罗常数用油膜法估测分子的大小（实验探究） 分子热运动 布朗运动 分子间的作用力温度和内能 【要点突破】 要点一：微观量估算方法点拨：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关系例1：某同学在进行“用油膜法估测分子的大小”的实验前，查阅数据手册得知：油酸的摩尔质量M0.283 kgmol1，密度0.895103 kgm3.若100滴油酸的体积为1 mL，则1滴油酸所能形成的单分子油膜的面积约是多少？(取NA6.021023 mol1，球的体积V与直径D的关系为VD3，结果保留一位有效数字)要点二：油膜法估测分子大小方法点拨：形成单分子油膜层，通过测量油滴的体积和面积来估测分子的直径例2：用油膜法估测分子的大小方法及步骤如下：A向体积V油1 mL油酸中加酒精，直至总量达到V总500 mL.B用注射器吸取A中油酸酒精溶液，把它一滴一滴地滴入小量筒中，当滴入n100滴时，测得其体积恰好是V01 mL.C先往边长3040 cm的浅盘里倒入2 cm深的水，然后将_加到盘的中央，让其自动扩散至均匀D用注射器往水面上滴一滴油酸酒精溶液，待油酸薄膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，并在玻璃板上描下油酸膜的形状E将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，如图所示，数出轮廓范围内正方形的个数N，正方形边长l20mm.根据以上信息，回答下列问题(有数值计算的问题，先用信息中字母写出表达式再代入数值并统一单位算出结果)(1)步骤C中应填写：_.(2)1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V纯是_ mL.(3)油酸分子直径是_ m.要点三： 布朗运动例3：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要点四：分子间作用力、分子势能例4：下列说法哪些是正确的()A水的体积很难被压缩，这是分子间存在斥力的宏观表现B气体总是很容易充满容器，这是分子间存在斥力的宏观表现C两个相同的半球壳吻合接触，中间抽成真空（马德堡半球），用力很难拉开，这是分子间存在吸引力的宏观表现D用力拉铁棒的两端，铁棒没有断，这是分子间存在吸引力的宏观表现例5：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主题二 固体、液体与气体【考纲要求】晶体和非晶体 晶体的微观结构 液体的表面张力 液晶 气体实验规律 理想气体 【要点突破】 要点一：固体、液体例1：关于晶体和非晶体，下列说法正确的是( )A金刚石、食盐、玻璃和水晶都是晶体B晶体的分子(或原子、离子)排列是有规则的C单晶体和多晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点D单晶体和多晶体的物理性质是各向异性的，非晶体是各向同性的例2：下列现象中，说明液体存在表面张力的有( )A水黾可以停在水面上B叶面上的露珠呈球形C滴入水中的红墨水很快散开D悬浮在水中的花粉做无规则运动例3：关于液晶，下列说法中正确的有( )A液晶是一种晶体B液晶分子的空间排列是稳定的，具有各向异性C液晶的光学性质随温度的变化而变化D液晶的光学性质随外加电压的变化而变化要点二：气体压强计算方法点拨：平衡状态下气体压强的求法(1)参考液片法：选取假想的液体薄片(自身重力不计)为研究对象，分析液片两侧受力情况，建立平衡方程，消去面积，得到液片两侧压强相等方程，求得气体的压强(2)力平衡法：选与气体接触的液柱(或活塞)为研究对象进行受力分析，得到液柱(或活塞)的受力平衡方程，求得气体的压强(3)等压面法：在连通器中，同一种液体(中间不间断)同一深度处压强相等例4：若已知大气压强为p0，图1中各装置均处于静止状态，求被封闭气体的压强重力加速度为g，图(1)、(2)中液体的密度为，图(3)中活塞的质量为m，活塞的横截面积为S要点三、气体实验定律方法点拨：应用气体实验定律或状态方程解题的一般步骤：(1)明确研究对象(即选取一定质量的气体)；(2)确定气体在初、末状态的参量；(3)结合气体实验定律或状态方程列式求解；例5：一活塞将一定质量的理想气体封闭在汽缸内，初始时气体体积为3.0103m3.用DIS实验系统测得此时气体的温度和压强分别为300K和1.0105Pa.推动活塞压缩气体，稳定后测得气体的温度和压强分别为320 K和1.6105 Pa.求此时气体的体积；保持温度不变，缓慢改变作用在活塞上的力，使气体压强变为8.0104 Pa，求此时气体的体积例6：使一定质量的理想气体的状态按图中箭头所示的顺序变化，图线BC是一段以纵轴和横轴为渐近线的双曲线。(1)已知气体在状态A的温度TA300K，问气体在状态B、C和D的温度各是多大?(2)将上述气体变化过程在VT中表示出来(图中要标明A、B、C、D四点，并且要画箭头表示变化方向)。例7：如图，由U形管和细管连接的玻璃泡A、B和C浸泡在温度均为0C的水槽中，B的容积是A的3倍。阀门S将A和B两部分隔开。A内为真空，B和C内都充有气体。U形管内左边水银柱比右边的低60mm。打开阀门S，整个系统稳定后，U形管内左右水银柱高度相等。假设U形管和细管中的气体体积远小于玻璃泡的容积。（i）求玻璃泡C中气体的压强（以mmHg为单位）（ii）将右侧水槽的水从0C加热到一定温度时，U形管内左右水银柱高度差又为60mm，求加热后右侧水槽的水温。要点四、气体实验定律的图象定律 变化过程一定质量气体的两条图线图线特点玻意耳定律等温变化等温变化在pV图象中是双曲线，由常数，知T越大，pV值就越大，远离原点的等温线对应的温度就越高，即T1T2.等温变化在p图象中是通过原点的直线，由p，即图线的斜率与温度成正比，斜率越大则温度越高，所以T1V2.等容变化在pT图象中是通过原点的直线，由p可知，体积大时图线斜率小，所以V1V2.盖吕萨克定律等压变化等压变化在Vt图象中是通过t轴上273.15 的直线，温度不变时，同一气体体积越大，气体的压强就越小，所以p1p2.等压变化在VT图象中是通过原点的直线，由V可知，压强大时斜率小，所以p1p2.例8：一定质量理想气体的状态经历了如图所示的ab、bc、cd、da四个过程，其中bc的延长线通过原点，cd垂直于ab且与水平轴平行，da与bc平行，则气体体积在( )Aab过程中不断增加 Bbc过程中保持不变Ccd过程中不断增加 Dda过程中保持不变例9：一定质量的理想气体经历一系列状态变化，其p-1/V图线如图所示，变化顺序由abcda，图中ab线段延长线过坐标原点，cd线段与p轴垂直，da线段与1/V轴垂直。气体在此状态变化过程中（ ）Aab，压强减小、温度不变、体积增大Bbc，压强增大、温度降低、体积减小Ccd，压强不变、温度升高、体积减小Dda，压强减小、温度升高、体积不变例10：如图所示，一定质量的理想气体沿图线从状态a，经状态b变化到状态c，在整个过程中，其体积( )A逐渐增大B逐渐减小C先减小后增大D先增大后减小主题三 热力学第一定律 能量守恒定律【考纲要求】热力学第一定律 能量守恒定律 能源与环境 能源的开发和应用 【要点突破】 要点一：热力学第一定律方法点拨：对公式UQW符号的规定符号WQU外界对物体做功物体吸收热量内能增加物体对外界做功物体放出热量内能减少3.几种特殊情况(1)若过程是绝热的，则Q0，WU，外界对物体做的功等于物体内能的增加(2)若过程中不做功，即W0，则QU，物体吸收的热量等于物体内能的增加(3)若过程的始末状态物体的内能不变，即U0，则WQ0或WQ.外界对物体做的功等于物体放出的热量例1：如题图，某同学将空的薄金属筒开口向下压入水中。设水温均匀且恒定，筒内空气无泄漏，不计气体分子间相互作用，则被掩没的金属筒在缓慢下降过程中，筒内空气体积减小. () A.从外界吸热 B.内能增大C.向外界放热 D.内能减小例2：一定质量的理想气体在某一过程中，外界对气体做功7.0104J,气体内能减少1.3105J，则此过程 ( )A气体从外界吸收热量2.0105J B气体向外界放出热量2.0105J C气体从外界吸收热量2.0104J D气体向外界放出热量6.0104J例3：如图气缸放置在水平地面上，缸内封闭一定质量的理想气体，活塞横截面积为S，外界大气压强为p0，气缸内电热丝热功率为P，测得通电时间t内活塞缓慢向左移动距离为h，气缸向外界放出热量为Q，不计活塞与气缸之间的摩擦，则在时间t内缸内气体内能的变化量为_ 要点二：热力学第一定律与气体实验定律的综合方法点拨：当气体的状态发生变化时，如温度变化、体积变化时，理想气体的内能要发生变化，同时伴随着做功，所以气体实验定律常与热力学第一定律相结合解题，要掌握几个过程的特点：(1)等温过程：内能不变，U0；(2)等容过程：W0；(3)绝热过程：Q0.例4：如图所示，导热气缸开口向下，内有气体，缸内活塞可自由滑动且不漏气，活塞下挂一个沙桶，沙桶装满沙子时，活塞恰好静止.现在把沙桶底部钻一个小洞，细沙慢慢漏出，并缓慢降低气缸外部环境温度，则（ ）A.气体压强增大，内能可能不变B.外界对气体做功，气体温度可能降低C.气体体积减小，压强增大，内能一定减少D.外界对气体做功，气体内能一定增加例5：如图所示，一定质量的理想气体从状态A经等压过程到状态B，此过程中，气体压强P=1.0105Pa，吸收的热量Q=7.0102J，求此过程中气体内能的增量。例6：如图所示，教室内用截面积为0.2m2的绝热活塞，将一定质量的理想气体封闭在圆柱形汽缸内，活塞与气缸之间无摩擦，a状态是汽缸放在冰水混合物中气体达到的平衡状态，活塞离汽缸底部的高度为0.6m；b状态是汽缸从容器中移出后达到的平衡状态，活塞离汽缸底部的高度为0.65m。设室内大气压强始终保持1.0105Pa，忽略活塞质量。求教室内的温度；若气体从状态a变化到状态b的过程中，内能增加了560J，求此过程中气体吸收的热量。要点三：能量守恒定律例7：如图所示，一演示用的“永动机”转轮由5根轻杆和转轴构成，轻杆的末端装有形状记忆合金制成的叶