江苏省高三物理一轮复习资料8：分子热

1、17第八章 分子热运动 能量守恒 气体考点34 分子动理论 考纲要求物质是由大量分子组成的。阿伏加德罗常量。分子的热运动、布朗运动。分子间的作用力（）热力学第一定律（）热力学第二定律（）永动机不可能（）考点透视一、分子动理论 宏观物体是由大量分子组成的宏观物体是由大量分子组成的，分子间有间隙，分子体积很小，一般分子直径的数量级是1010m。分子的热运动分子总是永不停息地做无规则运动，扩散现象和布朗运动等实验证实了分子的无规则运动。分子间存在着相互作用力分子间同时存在着相互作用的引力和斥力，其合力叫分子力。分子间的引力和斥力都随分子间的距离增大而减小，随分子距离的减小而增大，但斥力比引力变化更快

2、。rr0时（约几个埃，1埃1010 m），F引F斥，分子力F0。rr0时，F引F斥，分子力F表现为斥力。rr0时，F引F斥，分子力F表现为引力。r10r0后，F引、F斥迅速减为零，分子力F0。2分子间的相互作用力图8-34-1分子力是邻近的分子间原子核的正电荷和核外电子之间的相互作用引起的有复杂规律的力分子力的变化可由图8-34-1所示分子距离r在0r0间合力F表现为斥力；在rr0后合力表现为引力，且引力先增大后减小；当r达到十几个埃时，分子力减为零。由分子间的相对位置和相互作用而决定的能叫分子势能当物体被拉伸时，rr0，外力克服分子引力做功，分子势能增加；当物体被压缩时，rr0，外力克服分子

3、斥力做功，分子势能增加，通常状态下，分子距离rr0，分子力为零，分子势能最小。分子力的作用使分子聚集在一起，而分子的无规则运动使它们趋于分散，正是这两个因素决定了物体的气、液、固三种不同的状态。 二、阿伏伽德罗常数 1mol的任何物质所含有的粒子数叫做阿伏伽德罗常数NA，NA6.02×1023mol1。阿伏伽德罗常数把摩尔质量M或摩尔体积V这种宏观物理量跟分子质量m或分子体积v这种微观物理量联系起来了，即mM/NA。 三、扩散现象与布朗运动 1.扩散现象不同物体互相接触时彼此进入对方的现象叫扩散。扩散是物质分子的彼此迁移和物质分子运动的结果。扩散的结果是使物质分布趋与均匀，这说明分子

4、运动的一条规律：分子的运动就是要打破一切不均衡性，使之均衡，扩散的快慢与温度的高低密度相关，温度升高，扩散加快，扩散快慢还与物质本身结构性质有关系，分子结构紧密，相互作用力大，扩散就慢；分子结构松散，相互作用力弱，扩散就快。这就是固体不易扩散而气体极易扩散的原因。2.布朗运动布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的运动。布朗运动的无规则性反映了液体分子运动的无规则性。四、热力学第一定律 1公式：UQ+W2符号规定：U正值：内能增加，负值：内能减少；Q正值：系统吸收热量，负值：系统向外界放热；W正值：外界对系统做功，负值：系统对外界做功。五、热力学第二定律 1.不可能使热量由低温物体传递到高温物体，

5、而不引起其他变化。由热传导的方向性表述的。2.不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不引起其他变化。由机械能与内能转化过程的方向性表述的。从而得出第二类永动机是不可能制成的。命题趋势高考对本部分命题热点多集中在分子动理论、分子大小与个数估算和热力学两大定律上，题型多为选择题，命题特点一般为本章内容单独命题。该部分考查试题不回避旧题。因此，针对本章复习应精选一组符合考试大纲、贴近高考热点的选择题，通过对本组题目的强化训练，巩固本章的基本概念与规律，提高分析问题与解决问题的能力。典型例析【例1】金刚石的密度为3500kg/m3，有一块金刚石，其体积为5.7×108 m3的金刚石，

6、求：该金刚石所含碳原子数；如果金刚石中碳原子是紧密堆在一起的，试估算碳原子的直径。【解析】由宏观量去计算微观量，或由微观量去计算宏观量，都要通过阿伏加德罗常数，所以阿伏加德罗常数是联系宏观世界与微观世界的桥梁。此金刚石的质量为mV3.5×103×5.7×108kg2×104 kg由于金刚石的摩尔质量是12g/mol，所以金刚石所含碳原子数为：nNAm/M6.02×1023×2×104×103÷121.0×1022(个)每个碳原子的体积为v0V/n5.7×108÷(1.0

7、15;1022) m35.7×1030 m3碳原子的直径为d2.2×1010 m【例2】下列关于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的运动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D扩散现象与布朗运动都与温度有关。【解析】两个实验现象从不同侧面说明了分子运动的的规律，A 、C正确。扩散是物质分子的迁移，布朗运动是宏观颗粒的运动，是两种完全不同的运动，则B错误。两种运动都随温度的升高而加剧，所以都与温度有关，则D正确。【例3】关于分子间的作用力，下列说法正确的有(r0为分

8、子的平衡位置)A两个分子间距离小于r0时，分子间只有斥力。B两个分子间距离大于r0时，分子间只有引力。C两个分子间距离由较远逐渐减小到r r0的过程中，分子力先增大，后减小，为引力。D两个分子间距离由极小逐渐增大到r r0的过程中，引力和斥力都同时减少，分子力表现为斥力。【解析】当rr0时引力和斥力的合力表现为引力，而当rr0时合力表现为斥力，所以答案A、B均不正确；分子间距离r r0时，合力等于0，而当rr0时表现为引力，且r很大即两个分子较远时，分子间相互作用力亦趋于0，可知由较远至r r0的过程中，分子力先增大，后减小，即C答案正确；而分子间距离由极小逐渐增大到r r0时，分子间的引力和

9、斥力都逐渐减小，分子力表现为斥力，故D答案正确。【例4】下列关于分子势能的说法中，正确的是( )A分子间距离增大，分子势能也增大B分子间距离减小，分子势能增大C当分子间距离rr0时分子势能为零D当分子间距离rr0时分子势能最小【解析】分子势能的变化与分子力做功密切相关，分子力做正功分子势能减小，分子力做负功分子势能增大。当分子间距离增大或减小时，分子力会做功，是做正功还是做负功，这与分子间的距离密切相关。若r>r0，分子间表现为引力，增大r，斥力做负功若r<r0，分子间表现为引力，增大r，斥力做正功，只知道增大或减小r，而不知道r是大于r0还是小于r0就不能判定是做正功还是做负功，

10、即不能确定势能是增大还是减小。则A、B错，当rr0时分子势能最小，其值只有在确定零点后才能确定。所以C错，D正确。过关检测1.以下观察到的运动中，哪些是布朗运动( )A射来的阳光束中，可以看到空气中的微粒在上下飞舞B上升的水蒸气的运动C用显微镜观察悬浮在水中的小碳粒，小碳粒不停地做无规则运动D一杯清水中滴入几滴红墨水，红墨水向周围扩散运动2.水和酒精混合后的体积小于原来总体积，这说明( )A分子是在不停息地运动着B分子之间有空隙的C水分子和酒精分子之间有相互作用的吸引力D混合后水分子和酒精分子体积减小3.从下列哪一组数据可以算出阿伏伽德罗常数( )A水分子的质量，水的摩尔质量B水的密度，水的摩

11、尔质量C水分子的体积，水的摩尔质量D水分子的体积，水分子的质量4.通常把腌制萝卜成咸菜需要几天，而炒熟萝卜，使之具有相同的咸味，只需几分钟，造成这种差别的主要原因是( ) A盐的分子太小了，很容易进入萝卜中B盐分子间有相互作用的斥力C萝卜分子间有间隙、易扩散D炒菜时温度高，分子热运动激烈5.下列过程可能发生的是( ) A物体吸收热量，对外做功，内能增加B物体吸收热量，对外做功，内能减少C外界对物体做功，同时物体吸热，内能减少D外界对物体做功，同时物体放出热量，内能增加6.已知铁的摩尔质量M5.6×102kg/mol，密度7.8×103kg/m3，阿伏伽德罗常数NA6.0&#

12、215;1023mol1，则1g铁中含有 个铁原子，1cm3的铁中含有 个铁原子。(保留两位有效数字)7.下列现象，说明分子之间存在相互作用力的是( )A气体容易被压缩B高压密闭的钢筒中的油沿筒壁渗出C拉断一根绳子需要用一定大小的力D滴入水中的微粒向不同的方向运动8.在下列叙述中，正确的是（）A物体的温度越高，分子热运动越剧烈，分子平均动能越大B布朗运动就是液体分子的热运动C对一定质量的气体加热，其内能一定增加D分子间的距离r存在某一值r0，当rr0时，斥力大于引力，当rr0时，斥力小于引力9. 若以 表示水的摩尔质量，表示在标准状态下水蒸气的摩尔体积， 为表示在标准状态下水蒸气的密度，NA为

13、阿伏加德罗常数，m、分别表示每个水分子的质量和体积，下面是四个关系式 NA = = A m = A = A 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。10.把质量为m1的0的冰放进质量为m2的100的水中，最后得到温度是10的水。如果容器吸热和热量损失均可忽略，那么m1和m2的关系是( )A.m19m2 B.m117m2C.6.1 m1 m2 D.m1m211.一颗质量为m的子弹，以水平速度v0射入放置在光滑水平桌面上质量为M、长为L的木块，子弹从木块中穿出时的速度v。设子弹在穿过木块过程所受阻力不变，求此过程中子弹和木块共获得多少内能?考点35实验用油膜法估测分

14、子的大小考纲要求知道本实验的实验原理及所需的器材，了解实验注意事项。会正确测出一滴油酸酒精溶液中油酸的体积及形成油膜的面积。会计算分子的大小，处理好实验数据。考点透视一、实验目的 学习一种估测分子大小的方法 二、实验原理 图8-35-1把一滴油酸(油酸的分子式为C17H33COOH)滴到水面上，油酸的一个分子可以看成由两部分组成，一部分是C17H33，另一部分是COOH。COOH对水有很强的亲合力，当把一滴用酒精稀释过的油酸滴在水面上时，油酸就在水面上散开，其中的酒精溶于水，并很快挥发，在水面上形成一层纯油酸薄膜。其中C17H33部分冒出水面，而COOH部分留在水中，油酸分子直立在水面上，形成

15、一个单分子层油膜。如果把分子看成球形，单分子油膜的厚度就可以认为等于油酸分子的直径，如图8-35-1所示是单分子油膜侧面的示意图。如果事先测出油酸液滴的体积V，再测出油膜的面积S，就可以估算出油酸分子的直径。三、油膜法测分子大小的理想化条件 把在水面上尽可能充分散开的油膜视为单分子油膜；把形成单分子油膜的分子视为紧密排列的球形分子。 四、实验步骤 往边长约为3040cm的浅盘里倒入约2cm深的水，然后将痱子料或石膏料均匀地撒在水面上。用注射器或滴管将事先配制好的酒精油酸溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量筒内增加1mL时的滴数。用注射器或滴管将事先配制好的酒精油酸溶液滴在水面上一滴，油酸就在水面上

16、散开，其中的酒精溶于水中，并很快挥发，在水面上形成图8-35-1所示形状的一层纯油酸薄膜。待油酸薄膜的形状稳定后，将事先准备好的有机玻璃板放在浅盘上，然后将油酸薄膜的形状用彩笔画在玻璃上。将画有油酸薄膜轮廊的玻璃板放在坐标纸上，算出油酸薄膜的面积S(求面积时以坐标纸上边长为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，多于半个的算一个)根据配制的酒精油酸溶液的浓度，算出一滴溶淮中纯油酸的体积V。根据一滴油酸的体积V的薄膜的面积S，即可算出油酸薄膜的厚度，即油酸分子的大小。五、注意事项 在水面上撒石膏粉时，注意不要触动浅盘中的水在有机玻璃板上描绘轮廊时动作轻而迅速，眼睛视线要始

17、终与玻璃垂直命题趋势1.用选择题的形式对实验原理考查2.用填空题形式考查实验步骤3.根据图估测分子直径典型例析【例1】用油膜法测定油分子的直径的实验中，体积为V的油滴，在水面上形成近似圆形的单分子油膜，油膜直径为D，测油分子的直径大约为 ( )A4V/D2 BD2/4VC2V/D2 DD2/2V 【解析】由于形成的是单分子油膜，油膜的厚度就等于油分子的直径d，VS·d(D/2)2·d所以dV/(D/2)2)4V/D2，所以选项A正确。【例2】一滴油在水面上形成的油膜最大面积是1.25m2,若油滴原来的体积是1.0mm3,密度为0.86×103kg/m3,此种油的摩

18、尔质量为131.3g/mol,试估算阿伏加德罗常数(取两位有效数字)。 【解析】先由油膜分子直径求出分子数为再由摩尔数为求出分子数为联立上两式得过关检测1用油膜法测分子大小的实验中，用到的器材有 、量筒 、浅盘、 、 、酒精稀释过的油酸、痱子粉(石膏粉)、彩笔、水。2若将1cm3的油酸溶于100cm3的酒精中，在实验中，用注射器滴10滴这样的溶液体积是1mL，则1滴这样的溶液中含有 cm3的油酸。3用滴管滴一滴体积为4×105cm3的油滴在水面上，形成的单分子油膜的面积为2×103cm2，油分子的直径是 cm。 4在做“用油膜法估测分子大小”的实验中，所用油酸酒精溶液的浓度

19、为每104mL溶液中有纯油酸6mL，用注射器测得lmL上述溶液为75滴，把1滴该溶液滴人盛水的浅盘里，待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用笔在玻璃板上描出油酸膜的轮廓形状，再把玻璃板放在坐标纸上，其形状和尺寸如图8-35-2所示，坐标中正方形方格的边长为1cm，试求：图8-35-2 油酸膜的面积是 cm2 每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是 mL 按以上实验数据估测出油酸分子的直径 m （、小题答案取一位有效数字）5利用油膜法可以粗略测出阿伏伽德罗常数，把密度=0.8×103kg/m3的某种油用滴管滴出一点在水面上形成油膜，已知这油滴体积为V=0.3×10-3cm3，形成

20、的油膜面积为S=0.5m2，油的摩尔质量为=0.1kg/mol，把油膜看成单分子层，每个分子看成球形，那么油分子直径是多少?由以上数据可粗测出阿伏加德罗常数NA是多少?先列出文字计算式，再代入数据计算，只要求1位有效数字。考点36 物体内能 能量守恒 能源和环境考纲要求分子热运动的动能。温度是物体分子热运动平均动能的标志。物体分子间的相互作用、势能。物体的内能（）做功和热传递是改变物体内能的两种方式。热量。能量守恒定律（）绝对零度不可达到（）能源的开发和利用，能源的利用与环境保护（）考点透视一、物体的内能分子动能做无规则运动的分子具有动能。在热现象的研究中，单个分子的动能是无研究意义的，重要的

21、是分子热运动的平均动能，即物体内分子动能的平均值。温度是分子平均动能的标志，温度越高，分子平均动能越大，不管分子的质量如何，只要温度相同，分子的平均动能就相同。分子势能由于分子间具有相互作用，由它们的相对位置决定的能叫分子势能，分子势能的大小与物体的体积有关。当分子间距离r>r0时，分子力显引力，分子势能随分子间距离的增大而增大；当分子间距离r<r0时，分子力显斥力，分子势能随分子间距离的减小而增大；当rr0时，分子力为零，分子势能最小。图8-36-1对气体来说，分子间的距离较大，显引力，因此，体积增大，分子势能增加；体积缩小，分子势能减小。对于理想气体，由于分子间无相互作用力，因

22、此分子势能为零(即不存在分子势能)。在发生物态变化时(如熔解、汽化、凝固和液化)，分子势能的作用特别明显。物体的内能物体里所有分子的动能和势能的总和叫做物体的内能。任何物体都有内能，物体的内能跟物体的温度和体积有关。理想气体无分子势能，所以理想气体的内能只跟温度有关。物体的内能和物体的机械能有着本质的区别，物体具有内能，同时可以具有机械能，也可以不具有机械能。 二、物体内能的变化 改变物体的内能有两种方式：做功：其他形式的能与内能的相互转化过程。热传递：是物体间内能转移的过程。热传递的方式：传导、对流和辐射。热传递的条件：温度不同，热量自发从高温物体向低温物体传递，当温度相等时达到动态平衡即热

23、平衡。热和功的区别做功和热传递在改变物体的内能上是等效的，但本质有区别通过做功改变物体的内能，是使物体的内能和其他形式的能量发生转化通过热传递改变物体内能，是使内能从一个物体转移到另一个物体。三、能的转化和守恒定律 能量既不能凭空产生，也不能凭空消失，它只能从一种形式转化为别的形式，或从一个物体转移到别的物体，在转化或转移的过程中其总量不变。这就是能量守恒定律。四、能源 所谓“能源”，指的就是能够提供可利用能量的物质。能源可分为：常规能源(煤、石油、天然气等)；可再生能源(水流能、风能等)；不可再生能源(石油、煤炭等)；清洁能源(太阳能)等。命题趋势1.物体内能与体积、温度的关系易通过选择题考

24、查2.功与能的关系，可出大的综合性题目以考查学生综合运用知识解决问题的能力典型例析【例1】0的冰放在太阳光下溶化成0的水，在这一过程中，下面的几种说法正确的是 （ ）A因为温度不变，所以内能不变B吸收的能量等于对外做的功，所以温度不变C吸收能量，使内能增加D因为温度不变，所以既不吸收内能也不放出内能【解析】0°C的冰放在阳光下，太阳光的能量传递给0的冰，使0的冰吸收能量而内能增加。温度是组成物体分子平均动能的标志，温度不变，只能说明物体分子的平均动能不变，不一定是内能不变。事实上0的冰溶化成0的水，分子的势能增加了，因此它的内能也增加了。A、B、D都错，答C。【例2】关于物体内能的变

25、化，以下说法中正确的是( )A物体吸收热量，内能一定增大B物体对外做功，内能一定减少 C物体吸收热量，同时对外做功，内能可能不变D物体放出热量，同时对外做功，内能可能不变 【解析】本题主要考查热力学第一定律的应用，根据热力学第一定律UW+Q，物体的内能的变化与外界对物体做功(或物体对外界做功)，物体从外界吸热(或向外界放热)这两种因素有关。物体吸收热量，但有可能同时对外做功，故内能有可能不变甚至减小，故A项不正确。同理，物体对外做功的同时有可能吸热，故内能不一定减小，故B项不正确。若物体吸收的热量与对外做功相等，则内能不变，故C正确。因放热和对外做功都会使物体内能减小，故D项不正确。 【例3】

26、下列说法中，正确的是( )A从甲物体自发传递Q热量给乙物体，说明甲物体的内能比乙物体多QB热机的效率从原理上讲可达100% C因为能量守恒，所以“能源危机”是不可能的 D以上说法均不正确 【解析】自发的热传递的条件是存在温度差，而不是内能差，甲物体传递热量给乙物体，说明甲物体的温度比乙物体高，所以A项错。热力学第二定律：“不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不引起其他变化。”可知，任何热机的效率都不可能达100%，因此B项错。关于能源危机，必须明白：能源是提供能量的资源，如煤、石油等；人们在消耗能源时，放出的能量，有的转化为内能，有的转化为机械能等等，但最终基本上都转化成了内能，人们

27、无法把这些内能收集起来再利用(能量耗散)，而可供利用的能源是有限的，不可能或在短时间内不可能再生，因此“能源危机”并非说明能量不守恒，所以C项错，正确答案是D。 【例4】一定量的气体从外界吸收了2.6×105 J的热量，内能增加了4.2×105 J。是气体对外界做了功，还是外界对气体做了功？做了多少焦耳的功？【解析】引起物体内能变化的物理过程有两种，做功和热传递；物体内能增加量大于物体从外界吸收的热量，一定是外界对气体做了功。根据热力学第一定律UW+Q，代入4.2×1052.6×105WW(4.22.6)×105 J1.6×105 J

28、， W为正值，说明是外界对气体做了1.6×105 J功。图8-36-2【例5】如图8-36-2，有两个同样的球，其中a球放在不导热的水平面上，b球用细线悬挂起来。现供给a、b两球相同的热量，则两球升高的温度AtatbBtatbCta=tbD无法比较【解析】两球受热后，体积都要膨胀。a球因球的重心稍微升高（图8-36-2），克服重力做功而耗费一部分热量，使提高球体温度的热量减少了一些。因此a球升高的温度将稍低于b球。故本题答案为B。【例6】用质量M0.5kg的铁锤，去打击质量m2kg的铁块铁锤以v=12ms的速度与铁块接触，打击以后铁锤的速度立即变为零设每次打击产生的热量中有50被铁块

29、吸收，共打击n50次，则铁块温度升高多少?已知铁的比热c460Jkg·。【解析】铁锤打击n50次产生的热量为：。设铁块的温度升高t，由，得 过关检测1.（2004四川、吉林卷）一定量的气体吸收热量，体积膨胀并对外做功，则此过程的末态与初态相比A气体内能一定增加B气体内能一定减小C气体内能一定不变D气体内能是增是减不能确定2（2004广东卷）下列说法正确的是：A机械能全部变成内能是不可能的B第二类永动机不可能制造成功的原因是因为能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，只能从一个物体转移到另一个物体，或从一种形式转化成另一种形式。C根据热力学第二定律可知，热量不可能从低温物体传到高温物体D一

30、热源吸收的热量全部变成功是可能的3.下列说法中，正确的是( )A热力学第二定律是热力学第一定律的另一表达方式B热力学第二定律实质上就是能量守恒定律C内能可以全部转化为机械能D机械能可以全部转化为内能4.子弹的质量为m，以速度v水平射入放在光滑水平地面上质量为M的木块，子弹未穿出木块，则A子弹克服阻力做的功等于系统内能的增加B子弹动能的减少等于子弹克服阻力做的功C子弹机械能的损失等于木块获得的动能与系统增加的内能D阻力对子弹做的功与阻力对木块做的功相等图8-36-3A5. 图8-36-3中容器A、B各有一个可自由移动的活塞，活塞下面是水，上面是大气，大气压恒定，A、B的底部由带有阀门K的管道相连

31、，整个装置与外界绝热。原先A中水面比B中的高，打开阀门，使A中的水逐渐向B中流，最后达到平衡，在这个过程中A大气压力对水做功，水的内能增加B水克服大气压力做功，水的内能减少C大气压力对水不做功，水的内能不变D大气压力对水不做功，水的内能增加6下列说法正确的是A热传导过程是可逆过程B不可能使热量由低温物体传递到高温物体C不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不引起其他变化D人们可以把流散的内能重新收集再利用7有一封闭的绝热容器，中间用隔板分成两部分，左侧有理想气体，右侧是真空；现将隔板抽掉，让左侧的气体自由膨胀到右侧，直到平衡，在此过程中A气体对外做功，温度降低，内能减少B气体对外做功，

32、温度不变，内能不变C气体不做功，温度不变，内能不变D气体不做功，温度不变，内能减少8. 在标准大气压下，质量100 g，温度为100 的水变为100 的水蒸气时，体积由1.04×102 cm3变为1.68×105 cm3。试计算水蒸气的内能增加了多少？（已知水在100时的汽化热为2.26×106 J/kg。）图8-36-49如图8-36-4木球A连同镶着的铁钉总质量为100 g，用长0.5 m的细线悬于天花板O点。现把线拉至水平无初速释放，摆至最低点时与一质量为100 g的木球B相碰，由于铁钉作用并粘合在一起。假定铁钉的质量为1 g，假设损失的机械能全部被铁钉吸收

33、，求铁钉升高的温度。已知c铁4.62×102 J/kg0C，g取10 m/s2。10如图8-36-5所示，在质量为M的细玻璃管中盛有少量乙醚液体，用质量为m的软木塞将管口封闭加热玻璃管使软木塞在乙醚蒸气的压力下水平飞出，玻璃管悬于长为的轻杆上，细杆可绕上端O轴无摩擦转动欲使玻璃管在竖直平面内做圆周运动，在忽略热量损失的条件下，乙醚最少要消耗多少内能? 图836511.正在开发的新能有_、_、_、_、按污染物形态分环境污染有_、_、_、_、辐射污染，光污染等。考点37 气体压强气体压强、体积、温度间的关系考纲要求气体的状态和状态参量，热力学（）温度气体的体积、温度、压强之间的关系（）气

34、体分子运动的特点（）气体压强的微观意义（）考点透视一、温度(T或t) 意义：宏观上表示物体的冷热程度，微观上标志物体内分子热运动的激烈程度，是物体大量分子热运动平均动能的标志。两种温标摄氏温标t：单位，在一个标准大气压下，冰水混合物的温度作为0，水的沸点作为100。热力学温标T：单位K，把273作为0K。绝对零度(0K)是低温的极限，只能接近不能达到。就每一度的大小来说，两种温标是相同的，只是零值的起点不同。两者关系：T(t+273)K或t(T273) 二、体积(V)气体分子所占据的空间，也就是气体所充满的容器的容积。单位：m3、L、mL1m3103L106mL 三、压强(P)压强是指气体作用

35、在器壁单位面积上的压力数值上等于单位时间内器壁单位面积上受到气体分子的总冲量。产生原因：大量气体分子无规则运动碰撞器壁，形成对器壁各处均匀的持续的压力而产生。决定因素：一定气体的压强大小，微观上决定于分子的运动速率和分子密度；宏观上决定于气体的温度T和体积V。单位及换算单位：帕斯卡(Pa)、大气压(atm)、厘米高汞柱(cmHg)换算：1atm76cmHg1.013×105PA。气体压强微观解释 气体分子每碰撞一次器壁，就给器壁2mv的冲量，碰撞时间t，气体分子对器壁的作用力为： 图8-37-1若取图8-37-1中虚线框表示的柱体横截面积为单位面积，则在这单位时间内，柱体内

36、的气体分子(个数为n)都碰撞到器壁上，气体的压强可表示为p=n·2mv。上式表明气体的压强跟两个因素有关：一是气体分子的平均动能，二是分子的密集程度。【说明】1.大气压强：大气压强由气体的重力而产生，如果没有地球引力的作用，地球表面上就没有大气，也就没有大气压。由于地球引力与距离的平方成反比，所以大气压与气体的高度、密度有关，在地面上空不同高度处，大气压强不相等。2.气体压强的计算由液体或固体(活塞)封闭在静止容器中气体压强的计算，一般以液柱或活塞为研究对象，进行受力分析，列出平衡方程，求解气体压强。容器加速运动时，由液柱或固体(活塞)封闭气体压强的计算，一般以液柱或活塞或系统为研究

37、对象进行受力分析，列出牛顿第二定律F合ma的方程求解气体压强。四、气体压强、体积温度之间的关系平衡状态当一定质量气体的三个状态参量P、V、T均不改变，为确定的值时，我们说气体处在一定的状态，称为气体的平衡状态； 状态改变气体压强和体积的关系：气体的体积减小，压强增大；体积增大，压强减小。因为器壁受气体分子的频繁碰撞与气体分子数的密度有关。气体体积和温度的关系：气体的温度升高，体积增大；气体的温度降低，体积减小。这是“热胀冷缩”的现象。气体压强和温度的关系：气体的温度升高，压强增大；气体的温度降低，压强减小。气体温度升高，气体分子热运动的平均速率增大，压强增大，反之减小。 【说明】1.理想气体三

38、个状态参量在状态变化中遵循理想气体状态方程PV/T常数2.三个状态参量同时发生变化或者其中有两个发生变化，我们就说气体的状态改变了。对一定质量的气体来说，只有一个参量改变而其他两个参量都不改变的情况是不会发生的。命题趋势近年高考对气体部分的要求大幅度降低，意味着高考取消了一个大难点，同时，高中新教材“气体”内容也作了较大调整。有关气体的几个实验定律都只要求概念性、定性地了解与掌握。在高考中气体将不再作为考试的重点和难点，考生重点要理解气体的几个状态参量的概念及意义，了解气体压强的产生机理和影响因素，定性地了解压强与温度、体积的变化关系。能运用初中所学液体压强的有关知识与气体压强结合，加以牛顿运

39、动学规律进行定量分析。典型例析图8-37-2【例1】如图8-37-2所示，U型管竖直静止放置，左端封闭，右端开口向上，用水银柱封有一部分气体A，左侧水银面比右侧水银面高h，外界大气压为P0，水银密度为，求被封闭气体A的压强。【解析】由于静止液体同一深度压强相等， B、C在同一深度，PBPC 。以高为h的水银柱为研究对象，它受到竖直方向的三个力作用而处于静止状态， 故有：PB SmgPA S其中mgSh PAPBgh PBPCP0 PAP0gh 图8-37-3图8-37-4A【例2】如图8-37-3所示，直玻璃管竖直静止放置，开口向上，高为h的水银柱把玻璃管下端的气体封闭，外界大气压强P0，水银

40、密度为，求被封闭气体A的压强。【解析】以水银柱为研究对象，它受到竖直方向的三个力作用，如图8-37-4所示，依平衡条件， PA SP0 Smg，其中：mgShg， PAP0gh图8-37-5上式中各物理量使用国际单位。如果液柱为水银，压强单位为cmHg或mmHg，则上式简化为PAP0h【例3】如图8-37-5所示，开口向上粗细均匀的玻璃管内有一段H高的水银柱封闭了一段气体。当玻璃管向上做加速度为a的匀加速运动时，求管内封闭气体的压强。【解析】如果玻璃管静止不动，水银柱对气体的压强为gH。当水银柱随管一起做加速运动时，由牛顿第二定律得：pspossHg=sHa解得：p=p0H（ga)。其中H（g

41、a)是水银柱对气体的压强，显然不再是gH，而且随加速度的增大而增大。假如玻璃管向下做匀加速运动，同理可得，管内空气柱的压强为：p=p0+H（ga)。可以看出，水银柱产生的压强H（ga)随加速度a增大而减少。当玻璃管做自由落体运动时a=g，此时水银柱处在失重状态，产生的压强为零，故对管内气体的压强p=p0 【例4】两个完全相同的圆柱形密闭容器，甲中装有与容器容积相等体积的水，乙中充满空气。试讨论：两容器各侧壁压强的大小取决于哪些因素(容器容积恒定)？若让两容器同时做自由落体运动，容器侧壁上受到的压强将怎样变化？解析甲容器的侧壁压强大小与液体的密度和液体的深度有关：pgh。现在甲容器中盛的是水，则

42、其侧壁的压强大小只与液体的深度有关，深度越深，压强越大乙容器里是气体，其压强取决于温度。若让两容器同时做自由落体运动，甲容器中的水处于完全失重状态，甲容器的侧壁不受水的附加压强；乙容器中气体的压强没有变化，因温度和体积没变。【例5】从微观领域解释：一定质量的理想气体，在状态发生变化时，至少有两个状态参量同时发生变化，而不可能只有一个参量发生变化，其他两个参量不变。【解析】从微观领域分析，气体的压强由气体分子的密度和气体分子的平均动能决定，而温度是平均动能的标志。对一定质量的理想气体，若体积变化，分子的密度必然发生变化；若温度变化，则分子平均动能发生变化，那么气体的压强或体积必然发生变化。若气体

43、的压强发生变化，必然是决定气体压强的因素变化，即气体分子密度或气体分子的平均动能发生变化，所以说气体的状态发生变化时，不可能只有一个参量发生变化而其他两个因素不变。过关检测1. （2004江苏）甲、乙两个相同的密闭容器中分别装有等质量的同种气体，已知甲、乙容器中气体的压强分别为p甲、p乙，且p甲<p乙，则 （ ）A甲容器中气体的温度高于乙容器中气体的温度B甲容器中气体的温度低于乙容器中气体的温度C甲容器中气体分子的平均动能小于乙容器中气体分子的平均动能D甲容器中气体分子的平均动能大于乙容器中气体分子的平均动能2当大气压为76cmHg时，做托里拆利实验，托里拆利管内内水银面高出槽外水银面7

44、4cm，其原因是 （ ）A托里拆利管的管径太大B托里拆利管不是直立的C托里拆利管上端有空气D由于水银槽内的水银太少3对于地面所受到的大气压强，甲说：“这个压强就是地面上每平方米面积的上方整个大气柱对地面的压力，它等于地面上方的这一大气柱的重力。”乙说：“这个压强是由地面附近那些做无规则运动的空气分子对每平方米地面的碰撞造成的。”哪个说的对？ （ ）A甲说的对B 乙说的对C甲、乙都对D甲、乙都不对4下列说法中，错误的是A气体的体积等于气体分子体积之和B气体的压强是由大量气体分子对器壁的频繁碰撞而产生的C温度越高，气体分子的平均速率越大D热力学温度的每一度大小比摄氏温度的每一度大小大5关于热力学温

45、标，下列说法中正确的是 （ ）A热力学温度的零度是273.15，叫绝对零度B热力学温度每一度大小和摄氏温度是相同的C绝对零度是低温的极限，永远达不到D气体在趋近绝对零度时，体积也为零图8-37-66. 如图8-37-6所示，在一个圆柱形导热的气缸中，用活塞封闭了一部分空气，活塞与气缸壁间是密封而光滑的，一弹簧秤挂在活塞上，将整个气缸悬吊在天花板上。当外界气温升高（大气压不变）时， （ ）A弹簧秤示数变大B弹簧秤示数变小C弹簧秤示数不变D条件不足，无法判断图8-37-77.如图8-37-7所示，一个横截面积为S的圆筒型容器竖直放置，金属圆板A的上表面是水平的，下表面是倾斜的，下表面与水平面的夹角

46、为，圆板的质量为M，不计圆板A与容器内壁之间的摩擦，若大气压强为P0，则被圆板封闭在容器中气体的压强p等于 （）ABCD分子热运动 能量守恒 气体检测题说明：本试卷分为第、卷两部分,请将第卷选择题的答案填入题后括号内,第卷可在各题后直接作答.共100分,考试时间90分钟.第卷(选择题 共40分)一、本题共10小题,每小题4分,共40分.在每个小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确.全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分.1.已知铜的密度为8.9×103 kg/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.7

47、5;106 m3 B.1×1029 m3C.1×1026 m3D.8×1024 m32.某物质的摩尔质量为M,密度为,设阿伏加德罗常数为NA,则每个分子的质量和单位体积所含的分子数分别是A.B.C.D.3.分子之间的相互作用力由引力F引和斥力F斥两部分组成,则A.F引和F斥是同时存在的B.F引总是大于F斥,其合力表现为引力C.分子之间的距离越小,F引越小,F斥越大D.分子之间的距离越小,F引越大,F斥越小4.两个分子从靠近得不能再靠近的位置开始,使二者之间的距离逐渐增大,直到大于分子直径的10倍以上.这一过程中下列关于分子间相互作用力的说法正确的是A.分子间的引力

48、和斥力都在减小B.分子间的斥力在减小,引力在增大C.分子间相互作用的合力在逐渐减小D.分子间相互作用的合力先减小后增大,再减小到零5.物体的内能的大小A.只取决于温度B.只取决于质量C.只取决于状态D.取决于温度、体积6.比较100 时,18 g的水蒸气和32 g氧气可知A.分子数相同,分子的平均动能相同B.分子数相同,分子的内能也相同C.分子数相同,分子的平均动能不相同D.分子数不同,分子的平均动能相同7.下列说法中,正确的是A.做功和热传递都可以改变物体的内能,它们是等效的B.功和热量都可以量度物体内能的改变,所以它们没有区别C.功和热都可以用焦耳作单位D.功的单位只能用焦耳,而热量的单位

49、则只能用卡8.设想一间与外界绝热(即无热交换)的房间里,有一台正在工作的电冰箱,如果电冰箱的门是敞开的,那么室内的温度将A.降低B.升高 C.不变D.上述三种情况都有可能9.有关物体的内能,下列说法正确的是A.1 g 0 水的内能比1 g 0 冰的内能大B.电流通过电阻后电阻发热,它的内能增加是通过热传递方式实现的C.气体膨胀,它的内能一定减少D.橡皮筋被拉伸时,分子间势能增加10.关于布朗运动的下列说法中,正确的是A.布朗运动就是分子的运动B.布朗运动虽然不是分子的运动,但它能反映出分子运动的无规则性C.布朗运动的剧烈程度与悬浮颗粒的大小有关,这说明分子的运动与悬浮颗粒的大小有关D.布朗运动

50、的剧烈程度与温度有关,这说明分子的运动与温度有关第卷(非选择题 共60分)二、本题共5小题,每小题4分,共20分.把答案填在题中的横线上.11.在用“油膜法估测油酸分子的大小”实验中,需测量和已知的物理量有：_;_;_.12.一热水瓶中水的质量约为2.2 kg,它所含的水分子数目约为_.(取两位有效数字,取NA=6.0×1023 mol1)13.金刚石的密度是3.5×103 kg/m3,由此可以估算出其中每个碳原子所占的空间体积约为_m3.14.某系统在初状态具有内能J,在外界对它做了J/2的功后,它放出了J/5的热量.系统在这一过程中内能的增量是_.15.两个质量分别是m

51、1=0.4 kg和m2=0.2 kg的小球,分别以v1=3 m/s和v2=12 m/s的速度相向运动,则两球发生完全非弹性碰撞时产生的热量Q=_.三、本题共4小题,每小题10分,共40分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不得分.有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位.16.氢气的摩尔质量为M=2×103 kg/mol,标准状况下1 g氢气所占体积为11.2 L.试计算：(1)每个氢分子的质量;(2)标准状况下氢气的摩尔体积;(3)标准状况下氢气分子的平均间距.17.同学们,你们做过这样的实验吗？把两段小铅柱用刀切平断面,然后把两个断面对接,比较容

52、易就能使两段铅柱接合起来,一端挂几千克的重物,也不会把铅柱拉开,而玻璃碎了却不能重新接合,为什么？18.瀑布从10 m高处落下,如果下落中减少的机械能有50%转化为水的内能,水升高的温度是多少？水的比热容是4.2×103 J/(kg·)19. 如图所示,在质量为M的细玻璃管中盛有少量乙醚液体,用质量为m的软木塞将管口封闭.加热玻璃管使软木塞在乙醚蒸气的压力作用下水平飞出,玻璃管悬于长为l的轻杆上,细杆可绕上端O轴无摩擦转动.欲使玻璃管在竖直平面内做圆周运动,在忽略热量损失的条件下,乙醚最少要消耗多少内能？第八章 分子热运动 能量守恒 气体考点34分子动理论、热力学定律1.C

53、2.B 3.A 4.D 5.A B D6.1.1×1022 8.4×10227.C 8.AD9.B 10. A 11.D12.解析：子弹和木块组成的系统在水平方向不受外力，动量守恒，可以求出子弹穿出后木块的速度.系统初动能与子弹穿过后系统动能的差，是克服摩擦阻力做的功，等于转化为内能的量，子弹和木块组成的系统在水平方向上动量守恒，设子弹穿出后木块的速度为v根据mv0=mv0/2+Mv木块的末速度为v=子弹和木块组成的系统由能量守恒可得子弹和木块共同获得内能U=Q=mv02mv2Mv2=考点35 实验用油膜法估测分子的大小1.注射器 玻璃板 坐标纸2. 1×1033. 2×1084. 110(100125都对) ； (2)8×106 ； (3)7×1010(6×10108×1010都对)5. 解：将油膜看做