【与名师对话】2014年高考总复习新课标物理课件：x3-3-1分子动理论 内能（71张ppt）

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 ；分子质量：数量级是 ；测量方法： ,1010 m,1027 kg1026 kg,油膜法,相同,6.021023,微观,宏观,2分子的热运动(1)扩散现象定义：相互接触的不同物质能够彼此进入对方的现象扩散现象是物质分子永不停息地做无规则运动的证明实质：扩散现象并不是外界作用引起的，也不是化学反应的结果，而是由物质分子的无规则运动产生的,无规则,越小,越高,无规则,运动,不平衡,液体,(3)布朗运动与扩散现象的异同它们都反映了分子在永不停息地做无规则运动它们都随温度的升高而表现得更明显布朗运动只能在液体、气体中发生，而扩散现象可以发生在任何状态的两种物质之间,思考1为什么悬浮颗粒越小，温度越高，布朗运动越显著？提示 布朗运动在相同温度下，悬浮颗粒越小，它的线度越小，表面积也越小，在某一瞬间跟它相撞的分子数越少，颗粒受到来自各个方向的撞击力越不平衡；另外，颗粒线度小，它的质量越小，因而冲击力引起的加速度更大；因此悬浮颗粒越小，布朗运动就越显著,相同的颗粒悬浮在同种液体中，液体温度升高，分子运动的平均速率大，对悬浮颗粒的撞击作用也越大，颗粒受到来自各个方向的撞击力越不平衡，由撞击力引起的加速度更大，所以温度越高，布朗运动就越显著由此可见影响布朗运动是否剧烈的因素是温度高低及颗粒的大小,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，如右图所示,减小,增大,(1)当rr0时，F引F斥，F0；(2)当rr0时，F引和F斥都随距离的增大而减小，但F斥比F引减小得更快，F表现为引力；(4)当r10r0(109 m)时，F引和F斥都已经十分微弱，可以认为分子间没有相互作用力(F0),二、内能1.温度和温标(1)温度：从宏观上看，温度是表示物体 的物理量，当两个系统达到 时必然有共同的温度；从微观上看，温度是分子热运动的 的标志(2)温标：如果要定量地描述温度，就必须有一套方法，这套方法就是温标常见的温标有 温标和 温标,冷热程度,热平衡,平均动能,摄氏,热力学,(3)热力学温度与摄氏温度的关系热力学温度(T)的单位：开尔文，符号：K；摄氏温度(t)的单位：摄氏度，符号：.换算关系：Tt K，T t.,273.15,2分子平均动能所有分子的动能的 分子的平均动能在宏观上只与物体的 有关3分子势能由分子间的 决定的能分子势能在宏观上与物体的 有关，在微观上与分子间的 有关4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(即摩尔数),平均值,温度,相互位置,体积,距离,热运动动能,分子势能,温度,体积,(4)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(5)物体内能和机械能的对比,思考2物体的内能与温度和体积的关系提示 温度是分子平均动能的标志，因此可以根据物体温度的变化判断分子平均动能的变化，温度升高则分子的平均动能增加，温度降低则分子的平均动能减少分子势能由分子的相对位置决定，宏观上与物体的体积有关，但分子势能的变化与物体体积变化的关系则不能一概而论,应具体情况具体分析：当分子间距rr0时，分子势能随体积的增加而增大(因分子力做负功)，随体积的减小而减小(因分子力做正功)，而当分子间距r10r0)在这样情况下，气体的宏观体积要比组成气体的所有分子的总体积大得多，所以对气体经常要求估算分子的间距，这时建立模型时，是把气体分子看作占据一个小立方体，小立方体的边长即为分子的间距而气体的总体积认为等于这些小立方体的体积之和特别注意的是，小立方体的体积绝不等于气体分子的体积，这种模型是不能估算气体分子大小的,其中()A和都是正确的B和都是正确的C和都是正确的D和都是正确的思路启迪(1)式中NA是气体的摩尔体积吗？(2)对气体能估算每个气体分子的大小吗？尝试解答由阿伏加德罗常数摩尔质量分子质量摩尔体积密度分子质量摩尔体积分子占有体积，可得正确，错误答案 B,答案 C,1.要准确掌握分子力随距离变化的规律：(1)分子间同时存在着相互作用的引力和斥力(2)引力和斥力都随着距离的减小而增大，随着距离的增大而减小，但斥力变化得快2分子力做功与常见的力做功有相同点，就是分子力与分子运动方向相同时，做正功，相反时做负功；也有不同点，就是分子运动方向不变，可是在分子靠近的过程中会出现先做正功再做负功的情况,思路启迪(1)分子势能的变化是由分子间距离变化时，分子力做功来量度的，跟分子力的大小无直接关系(2)气体分子间距离比平衡距离r(1010 m)大很多,尝试解答布朗运动是由于悬浮的微粒受到各个方向液体分子的不平衡撞击而形成的，故布朗运动是液体分子热运动的反映，A正确；当两分子间的距离大于r0时，分子间距离越大势能越大，分子间距离越小，势能越小，而当两分子间的距离小于r0时，分子间距离越大势能越小，分子间距离越小，势能越大，B错误；两个铅块压紧后，由于分子间存在引力，故能连在一起，C正确；用打气筒向篮球充气时，压强增大，对活塞的压力增大，故打气时需要用力，D错误答案 AC,如图所示，用F表示两分子间的作用力，Ep表示分子间的分子势能，在两个分子之间的距离由10r0变为r0的过程中()AF不断增大，Ep不断减小BF先增大后减小，Ep不断减小CF不断增大，Ep先增大后减小DF、Ep都是先增大后减小,解析分子间的作用力是矢量，分子势能是标量，由图象可知F先增大后减小，Ep则不断减小，B正确答案 B,则(1)油酸薄膜的面积是_cm2.(2)每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是_mL.(取一位有效数字)(3)按以上实验数据估测出油酸分子直径约为_m(取一位有效数字),(1)必须注意单位的统一(2)计算油膜面积时，必须遵循“数格子法”原则(不足半个的舍去，大于半个的算一个),“用油膜法估测分子的大小”实验的简要步骤如下A将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，数出轮廓内的方格数(不足半个的舍去，多于半个的算一个)，再根据方格的边长求出油酸膜的面积S.B将一滴油酸酒精溶液滴在水面上，待油酸薄膜的形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔将薄膜的形状描画在玻璃板上C用浅盘装入约2 cm深的水,某同学实验中最终得到的计算结果和大多数同学的比较，数据偏大，对出现这种结果的原因，下列说法中可能正确的是_A错误地将油酸酒精溶液的体积直接作为油酸的体积进行计算B计算油酸膜面积时，错将不完整的方格作为完整方格处理C计算油酸膜面积时，只数了完整的方格数D水面上痱子粉撒得较多，油酸膜没有充分展开,答案 (1)C步骤中，要在水面上撒上痱子粉或石膏粉(2)实验时，还需要：F.用注射器或滴管将事先配制好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒，记下量筒内增加一定体积时液滴的数目实验步骤的合理顺序是CFBAED.正确的说法是ACD.,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易错分析 把布朗运动当成分子的运动，错选A；把布朗运动当成有规律的运动，错选B.正确解答 图中轨迹不是微粒的运动轨迹，是按等时间间隔依次记录的某个运动微粒位置的连线，D正确答案为D.,为了研究布朗运动，某同学用铁架台把一个数码DV固定在显微镜的上方，调准焦距后观察水中花粉颗粒的运动情况过了较长一段时间后，他把视频放在电脑上，通过专业视频软件的快放功能观察画面则下列说法不正确的是()A既能看到水分子也能看到悬浮的花粉粒，且水分子不停地撞击花粉粒,B画面上连成一片的液体，实际上就是由许许多多的静止不动的水分子组成的C可以看到花粉颗粒在做无规则运动，这就是布朗运动D越大的花粉颗粒，运动越明显解析在显微镜下，只能看到悬浮的花粉粒，看不到水分子，A错误；B错误；可以看到花粉颗粒在做无规则运动，这就是布朗运动，但越小的花粉颗粒，运动越明显，C正确；D错误答案 ABD,易错分析 本题容易将分子平均动能、分子势能和内能混淆，无法比较出其大小关系全面了解内能是有必要的分子动能和分子势能统称热力学能，简称内能分子平均动能仅由温度来衡量，而分子势能则由分子力做功来衡量，宏观上表现为体积的变化，但反过来体积变化了(如变大)，则不一定能说明分子势能的变化,正确解答 生活中有这样的常识，水结成冰，体积变大，放出热量，依据此做题，才能正确地得出结论冰和水的温度相同，所以分子平均动能相等；再由它们的质量也相同，即分子个数相等，所以总的分子动能相等而当水结成冰时，放出热量，所以水的内能比冰的内能多而内能包含分子动能和分子势能，结合前面的分析得出水的分子势能比冰的大答案为ABD.,(2012吴淞中学期中)下列有关温度的各种说法中正确的是()A温度低的物体内能小B温度低的物体，其分子运动的平均速率也必然小C做加速运动的物体，由于速度越来越大，因此物体分子的平均动能越来越大D0的铁和0的冰，它们的分子平均动能相同,解析决定物体内能的是物体中所含分子的摩尔数、温度和体积三个因素温度是分子平均动能的标志，温度低只能表明分子的平均动能小，而比较分子平均速率的大小时还要看分子的质量，由此判断选项A、B错误；做加速运动的物体，其宏观动能逐渐增大，但是物体的温度未必升高，所以分子的平均动能变化情况不能确定，选项C错误；温度表征了分子的平均动能，铁和冰的温度既然相同，则分子的平均动能必然相等，选项D正确答案 D,(对应学生用书P221)1(2012全国卷)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,解析布朗运动是悬浮在液体中的微粒的运动，是液体分子的无规则运动的反映，布朗运动不是由于液体各部分的温度不同而引起的，选项AC错误；液体温度越高，悬浮颗粒越小，布朗运动越剧烈，选项B正确；布朗运动是由液体分子从各个方向对悬浮粒子撞击作用不平衡引起的，选项D正确答案 BD,2(2011四川)气体能够充满密闭容器，说明气体分子除相互碰撞的短暂时间外()A气体分子可以做布朗运动B气体分子的动能都一样大C相互作用力十分微弱，气体分子可以自由运动D相互作用力十分微弱，气体分子间的距离都一样大,解析布朗运动是固体颗粒在分子的不均衡撞击下产生的无规则运动，故气体分子运动不是布朗运动，A项错；气体分子的动能符合统计规律，并不完全相同，B项错；分子做无规则热运动，故分子间距离不可能完全相等，D项错答案为C.答案 C,3从