世纪金榜2018版复习方略物理课件选修3-3-1

1、选修3-3 热学第1讲分子动理论内能【知识梳理【知识梳理】知识点知识点1 1分子动理论的基本观点和实验依据、阿伏分子动理论的基本观点和实验依据、阿伏加德罗常数加德罗常数1.1.物体是由大量分子组成的物体是由大量分子组成的: :阿伏加德罗常数是联系阿伏加德罗常数是联系_与微观物理量的桥梁与微观物理量的桥梁,1mol,1mol的任何物质都的任何物质都含有相同的粒子数。通常可取含有相同的粒子数。通常可取N NA A=_=_。宏观物理量宏观物理量6.026.0210102323molmol-1-12.2.分子永不停息地做无规则运动分子永不停息地做无规则运动: :(1)(1)扩散现象并不是外界作用引起的

2、扩散现象并不是外界作用引起的, ,也不是化学反应也不是化学反应的结果的结果, ,而是由物质分子的而是由物质分子的_产生的。温度产生的。温度越高越高, ,扩散越快。扩散越快。无规则运动无规则运动(2)(2)布朗运动。布朗运动。布朗运动是固体颗粒的运动布朗运动是固体颗粒的运动, ,反映了液体内部反映了液体内部_。微粒越小微粒越小, ,布朗运动越明显布朗运动越明显; ;温度越高温度越高, ,布朗运动布朗运动_。分子分子的无规则运动的无规则运动越剧烈越剧烈(3)(3)热运动热运动: :分子分子_叫作热运动。叫作热运动。分子的无规则运动和温度有关分子的无规则运动和温度有关, ,温度越高温度越高, ,分子

3、无规则分子无规则运动运动_。永不停息的无规则运动永不停息的无规则运动越剧烈越剧烈3.3.分子间的相互作用力分子间的相互作用力: :(1)(1)分子间同时存在相互作用的分子间同时存在相互作用的_。实际表。实际表现出的分子力是现出的分子力是_的合力。的合力。(2)(2)引力和斥力都随分子间距离的减小而引力和斥力都随分子间距离的减小而_;_;随分子随分子间距离的增大而间距离的增大而_;_;斥力比引力变化快。斥力比引力变化快。引力和斥力引力和斥力引力和斥力引力和斥力增大增大减小减小(3)(3)分子力分子力F F与分子间距离与分子间距离r r的关系的关系(r(r0 0的数量级为的数量级为1010-10-

4、10m)m)。距离距离分子力分子力F FF-rF-r图象图象r=rr=r0 0F F引引_F_F斥斥F=0F=0 rrrrrr0 0F F引引_F_F斥斥F F为引力为引力r10rr10r0 0F F引引=F=F斥斥=0=0F=0F=0= = 知识点知识点2 2温度、内能温度、内能1.1.温度温度: :两个系统处于两个系统处于_时时, ,它们必定具有某个它们必定具有某个共同的热学性质共同的热学性质, ,把表征这一把表征这一“共同热学性质共同热学性质”的物的物理量叫作温度。一切达到热平衡状态的系统都具有相理量叫作温度。一切达到热平衡状态的系统都具有相同的温度。温度标志物体内部大量分子做无规则运动

5、同的温度。温度标志物体内部大量分子做无规则运动的的_。热平衡热平衡剧烈程度剧烈程度2.2.摄氏温标和热力学温标摄氏温标和热力学温标: :单位单位规定规定关系关系摄氏温标摄氏温标(t)(t)在标准大气压下在标准大气压下, ,冰的熔点是冰的熔点是_,_,水的水的_是是100100T=t+273.15KT=t+273.15KT=tT=t热力学温热力学温标标(T)(T)K K零下零下_即即为为0K0K00沸点沸点273.15273.153.3.分子的动能分子的动能: :(1)(1)分子动能是分子动能是_所具有的动能。所具有的动能。(2)(2)分子热运动的平均动能是所有分子热运动的动能分子热运动的平均动

6、能是所有分子热运动的动能的平均值的平均值, ,温度是温度是_的标志。的标志。(3)(3)分子热运动的总动能是物体内所有分子热运动动分子热运动的总动能是物体内所有分子热运动动能的能的_。分子热运动分子热运动分子热运动的平均动能分子热运动的平均动能总和总和4.4.分子的势能分子的势能: :(1)(1)意义意义: :由于分子间存在着引力和斥力由于分子间存在着引力和斥力, ,所以分子所以分子具有由它们的具有由它们的_决定的能。决定的能。相对位置相对位置(2)(2)分子势能的决定因素分子势能的决定因素: :微观上微观上决定于决定于_和分子排列情况和分子排列情况; ;取取rr处为零势能处处为零势能处, ,

7、分子势能分子势能E Ep p与分子间距离与分子间距离r r的关的关系如图所示系如图所示, ,当当r=rr=r0 0时分子势能最小。时分子势能最小。宏观上宏观上决定于决定于_和状态。和状态。分子间距离分子间距离体积体积5.5.物体的内能物体的内能: :(1)(1)等于物体中所有分子的热运动动能与分子势能的等于物体中所有分子的热运动动能与分子势能的总和总和, ,是状态量。对于给定的物体是状态量。对于给定的物体, ,其内能大小由物体其内能大小由物体的的_决定。决定。(2)(2)改变物体内能有两种方式改变物体内能有两种方式:_:_。温度和体积温度和体积做功和热传递做功和热传递知识点知识点3 3实验实验

8、: :用油膜法估测分子的大小用油膜法估测分子的大小1.1.实验原理实验原理: :利用油酸酒精溶液在平静的水面上形成利用油酸酒精溶液在平静的水面上形成_,_,将油酸分子将油酸分子看作球形看作球形, ,测出一定体积油酸测出一定体积油酸溶液在水面上形成的油膜面积溶液在水面上形成的油膜面积, ,用用d= d= 计算出油膜的厚计算出油膜的厚度度, ,其中其中V V为一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积,S,S为油为油膜面积膜面积, ,这个厚度就近似等于油酸分子的直径。这个厚度就近似等于油酸分子的直径。单分子油膜单分子油膜VS2.2.实验器材实验器材: :盛水浅盘、滴管盛水浅盘、

9、滴管( (或注射器或注射器) )、试剂瓶、试剂瓶、_、玻璃板、痱子粉、玻璃板、痱子粉( (或细石膏粉或细石膏粉) )、油酸酒精、油酸酒精溶液、量筒、彩笔。溶液、量筒、彩笔。坐标纸坐标纸3.3.实验步骤实验步骤: :(1)(1)取取1mL(1cm1mL(1cm3 3) )的油酸溶于酒精中的油酸溶于酒精中, ,制成制成200mL200mL的的_。(2)(2)往边长为往边长为303040 cm40 cm的浅盘中倒入约的浅盘中倒入约2cm2cm深的水深的水, ,然后将痱子粉然后将痱子粉( (或细石膏粉或细石膏粉)_)_撒在水面上。撒在水面上。油酸油酸酒精溶液酒精溶液均匀地均匀地(3)(3)用滴管用滴管

10、( (或注射器或注射器) )向量筒中滴入向量筒中滴入n n滴配制好的油酸滴配制好的油酸酒精溶液酒精溶液, ,使这些溶液的体积恰好为使这些溶液的体积恰好为1mL,1mL,算出每滴油算出每滴油酸酒精溶液的体积酸酒精溶液的体积V V0 0=_mL=_mL。(4)(4)用滴管用滴管( (或注射器或注射器) )向水面上滴入一滴配制好的油向水面上滴入一滴配制好的油酸酒精溶液酸酒精溶液, ,油酸就在水面上慢慢散开油酸就在水面上慢慢散开, ,形成形成_。1n单分子单分子油膜油膜(5)(5)待油酸薄膜形状待油酸薄膜形状_,_,将一块较大的玻璃板盖将一块较大的玻璃板盖在浅盘上在浅盘上, ,用彩笔将油酸薄膜的形状画

11、在玻璃板上。用彩笔将油酸薄膜的形状画在玻璃板上。(6)(6)将画有油酸薄膜轮廓的将画有油酸薄膜轮廓的_放在坐标纸上放在坐标纸上, ,算算出油酸薄膜的面积。出油酸薄膜的面积。稳定后稳定后玻璃板玻璃板(7)(7)根据油酸酒精溶液的浓度根据油酸酒精溶液的浓度, ,算出一滴溶液中纯油酸算出一滴溶液中纯油酸的体积的体积V,V,根据一滴油酸的体积根据一滴油酸的体积V V和薄膜的面积和薄膜的面积S,S,算出油算出油酸薄膜的厚度酸薄膜的厚度d=_,d=_,即为油酸分子的直径。即为油酸分子的直径。VS【易错辨析【易错辨析】(1)1g(1)1g水含的水分子数与水含的水分子数与1 g1 g酒精含的酒精分子数相酒精含

12、的酒精分子数相等。等。( () )(2)(2)若体积为若体积为V V的氧气中含氧气分子个数为的氧气中含氧气分子个数为N,N,则每个则每个氧气分子的体积近似为氧气分子的体积近似为 ( () )(3)(3)布朗运动是花粉颗粒分子的运动。布朗运动是花粉颗粒分子的运动。( () )VN。(4)(4)分子间同时存在着引力和斥力分子间同时存在着引力和斥力, ,当分子间距离增大当分子间距离增大, ,引力和斥力同时减小引力和斥力同时减小, ,若引力大于斥力若引力大于斥力, ,则分子力体现则分子力体现为引力。为引力。( () )(5)(5)分子间存在分子势能分子间存在分子势能, ,随着分子间距离增大分子势随着分

13、子间距离增大分子势能增大。能增大。( () )(6)(6)用油膜法测分子直径的方法用油膜法测分子直径的方法, ,把酒精撒在水面上只把酒精撒在水面上只要实验方法得当就可以测出酒精分子的直径。要实验方法得当就可以测出酒精分子的直径。( () )提示提示: :(1)(1)。1g1g水与水与1 g1 g酒精的物质的量不同酒精的物质的量不同, ,所以分所以分子数不同。子数不同。(2)(2)。气体体积与该体积内分子数的比值表示每个气。气体体积与该体积内分子数的比值表示每个气体分子所占空间体分子所占空间, ,气体分子并不是紧密排列的气体分子并不是紧密排列的, ,之间有之间有较大空隙较大空隙, ,所以所占体积

14、远大于分子体积。液体和固体所以所占体积远大于分子体积。液体和固体可近似认为分子体积等于所占空间。可近似认为分子体积等于所占空间。(3)(3)。布朗运动是花粉颗粒的运动。布朗运动是花粉颗粒的运动, ,用光学显微镜可用光学显微镜可以观察到以观察到, ,并不是花粉分子的运动并不是花粉分子的运动, ,它反映的是液体分它反映的是液体分子的无规则热运动。子的无规则热运动。(4)(4)。分子间引力和斥力同时存在。分子间引力和斥力同时存在, ,且都随分子间距且都随分子间距离增大而减小离增大而减小, ,且当引力大于斥力时分子力表现为引力且当引力大于斥力时分子力表现为引力, ,反之表现为斥力。反之表现为斥力。(5

15、)(5)。当分子力表现为引力时。当分子力表现为引力时, ,随着分子间距离增大随着分子间距离增大, ,分子势能增大分子势能增大; ;当分子力表现为斥力时当分子力表现为斥力时, ,随着分子间距随着分子间距离增大离增大, ,分子势能减小。分子势能减小。(6)(6)。酒精遇水会相溶。酒精遇水会相溶, ,不会在表面形成薄膜不会在表面形成薄膜, ,所以该所以该种方法不能测量所有物体的分子直径。种方法不能测量所有物体的分子直径。考点考点1 1微观量的估算微观量的估算【核心要素精讲【核心要素精讲】1.1.分子的两种模型分子的两种模型: :(1)(1)球体模型直径球体模型直径d= (d= (常用于固体和液体常用

16、于固体和液体) )(2)(2)立方体模型边长立方体模型边长d= (d= (常用于气体常用于气体) )对于气体分子对于气体分子,d= ,d= 的值并非气体分子的大小的值并非气体分子的大小, ,而是两个相邻的气体分子之间的平均距离。而是两个相邻的气体分子之间的平均距离。036V。30V 。30V2.2.与阿伏加德罗常数有关的宏观量和微观量的计算方与阿伏加德罗常数有关的宏观量和微观量的计算方法法: :(1)(1)宏观物理量宏观物理量: :物体的质量物体的质量m,m,体积体积V,V,密度密度,摩尔质量摩尔质量M Mmolmol, ,摩尔体积摩尔体积V Vmolmol。(2)(2)微观物理量微观物理量:

17、 :分子的质量分子的质量m m0 0, ,分子的体积分子的体积V V0 0, ,分子直分子直径径d d。(3)(3)宏观量、微观量以及它们之间的关系。宏观量、微观量以及它们之间的关系。已知量已知量可求量可求量摩尔体积摩尔体积V Vmolmol分子体积分子体积V V0 0= (= (适用于固体和适用于固体和液体液体) )摩尔质量摩尔质量M Mmolmol分子质量分子质量m m0 0= = molAVNmolAMN已知量已知量可求量可求量体积体积V V和摩尔体和摩尔体积积V Vmolmol分子数目分子数目n= (n= (适用于固体适用于固体和液体和液体) )质量质量m m和摩尔质和摩尔质量量M M

18、molmol分子数目分子数目n= n= AmolVVNAmolmMN【高考命题探究【高考命题探究】【典例【典例1 1】对于固体和液体来说对于固体和液体来说, ,其内部分子可看作是其内部分子可看作是一个挨一个紧密排列的球体。已知汞的摩尔质量为一个挨一个紧密排列的球体。已知汞的摩尔质量为200.5200.51010-3-3kg/mol,kg/mol,密度为密度为13.613.610103 3kg/mkg/m3 3, ,阿伏加德阿伏加德罗常数为罗常数为6.06.010102323molmol-1-1, ,请估算汞原子的直径请估算汞原子的直径_(_(保留一位有效数字保留一位有效数字) )。【解析【解析

19、】取取1 mol1 mol的汞的汞, ,则则: :其中其中:M=200.5:M=200.51010-3-3kgkg代入数据代入数据: :解得解得:D4:D41010-10-10m m答案答案: :4 41010-10-10m m3A4DM()32N323334D200.5 106.0 103.14 ()3213.6 10【强化训练【强化训练】1.(1.(多选多选) )若氢气的摩尔质量为若氢气的摩尔质量为M,M,摩尔体积为摩尔体积为V,V,密度为密度为,每个分子的质量和体积分别为每个分子的质量和体积分别为m m和和V V0 0, ,则阿伏加德罗则阿伏加德罗常数常数N NA A可表示为可表示为(

20、() )AAAA00MVAN BNmmVMCN DNVV【解析【解析】选选A A、B B。V V为气体的摩尔质量为气体的摩尔质量M,M,再除以每个再除以每个分子的质量分子的质量m m为为N NA A, ,故故A A、B B正确正确; ;气体分子间有间距气体分子间有间距, ,所所以分子的体积并不是所占空间的体积以分子的体积并不是所占空间的体积, ,故故C C错误错误; ;V V0 0不不是每个分子的质量是每个分子的质量, ,故故D D错误。错误。2.2.若已知若已知n n滴滴“纳米水纳米水”的总体积为的总体积为V,V,每滴形成的单分每滴形成的单分子膜面积为子膜面积为S,S,这种这种“纳米水纳米水

21、”的摩尔质量为的摩尔质量为,密度为密度为,则每个纳米水分子的直径则每个纳米水分子的直径d d和阿伏加德罗常数和阿伏加德罗常数N NA A分分别为世纪金榜导学号别为世纪金榜导学号42722270(42722270() )33AA33333AA33V6 n SVnAdN BdNSVnSVV6 n SV6 n SCdN DdNnSVSV，【解析【解析】选选C C。纳米水分子的直径为。纳米水分子的直径为d= d= 把纳米水分子看成球体把纳米水分子看成球体, ,则有则有: :代入解得代入解得,N,NA A= = 故故A A、B B、D D错误错误,C,C正确。正确。VnS；3A4dN()32；3336

22、n SV；【加固训练【加固训练】设想将设想将1 g1 g水水(1 g(1 g水大约有水大约有5050滴滴) )均匀分布在地球表面均匀分布在地球表面上上, ,估算估算1 cm1 cm2 2的表面上有多少个水分子的表面上有多少个水分子?(?(已知已知1 mol1 mol水水的质量为的质量为18 g,18 g,地球的表面积约为地球的表面积约为5 510101414m m2 2。结果保留。结果保留一位有效数字一位有效数字) )【解析【解析】水质量为水质量为1 g;1 g;水的分子数水的分子数:N= :N= 1 cm1 cm2 2的分子数的分子数: :n= 7n= 710103 3。答案答案: :7 7

23、10103 3个个AmNM，0SNS考点考点2 2布朗运动与分子的热运动布朗运动与分子的热运动 【核心要素精讲【核心要素精讲】布朗运动布朗运动热运动热运动运动运动主体主体固体小颗粒固体小颗粒分子分子区别区别是比分子大得多的分子团是比分子大得多的分子团体组成的固体小颗粒的运体组成的固体小颗粒的运动动, ,较大的颗粒不做布朗较大的颗粒不做布朗运动运动, ,但它本身的以及周但它本身的以及周围的分子仍在做热运动围的分子仍在做热运动分子不论大小都分子不论大小都在做热运动在做热运动, ,分子分子热运动不能通过热运动不能通过光学显微镜直接光学显微镜直接观察到观察到布朗运动布朗运动热运动热运动联系联系布朗运动

24、是由于固体小颗粒受到周围分子做布朗运动是由于固体小颗粒受到周围分子做热运动的撞击力而引起的热运动的撞击力而引起的, ,它是分子做无规它是分子做无规则热运动的反映则热运动的反映相同相同点点(1)(1)都是永不停息的无规则的运动都是永不停息的无规则的运动(2)(2)都随温度的升高而变得更加剧烈都随温度的升高而变得更加剧烈(3)(3)都是肉眼不能直接看见的都是肉眼不能直接看见的【高考命题探究【高考命题探究】【典例【典例2 2】( (多选多选)(2017)(2017贵阳模拟贵阳模拟) )关于布朗运动关于布朗运动, ,下下列说法正确的是世纪金榜导学号列说法正确的是世纪金榜导学号42722271(4272

25、2271() )A.A.液体中悬浮微粒的无规则运动是布朗运动液体中悬浮微粒的无规则运动是布朗运动B.B.布朗运动证明组成固体微粒的分子在做无规则运动布朗运动证明组成固体微粒的分子在做无规则运动C.C.布朗运动反映了液体分子的无规则运动布朗运动反映了液体分子的无规则运动D.D.悬浮微粒越小悬浮微粒越小, ,某一瞬间跟它相撞的分子数越少某一瞬间跟它相撞的分子数越少, ,布布朗运动越明显朗运动越明显E.E.温度越高温度越高, ,布朗运动越明显布朗运动越明显, ,所以布朗运动也是分子所以布朗运动也是分子的热运动的热运动【解析【解析】选选A A、C C、D D。根据布朗运动的定义可知。根据布朗运动的定义

26、可知, ,液体液体中悬浮微粒的无规则运动是布朗运动中悬浮微粒的无规则运动是布朗运动, ,故故A A正确正确; ;布朗运布朗运动是液体内部分子做无规则运动时动是液体内部分子做无规则运动时, ,对悬浮小颗粒碰撞对悬浮小颗粒碰撞作用的不平衡所引起的作用的不平衡所引起的, ,布朗运动是液体分子无规则运布朗运动是液体分子无规则运动的反映动的反映, ,不是固体微粒的分子的无规则运动不是固体微粒的分子的无规则运动, ,故故B B错错误误,C,C正确正确; ;布朗运动是液体内部分子做无规则运动时布朗运动是液体内部分子做无规则运动时, ,对悬浮小颗粒碰撞作用的不平衡所引起的对悬浮小颗粒碰撞作用的不平衡所引起的,

27、 ,悬浮微粒越悬浮微粒越小小, ,某一瞬间跟它相撞的分子数越少某一瞬间跟它相撞的分子数越少, ,微粒越不平衡微粒越不平衡, ,布布朗运动越明显朗运动越明显, ,故故D D正确正确; ;布朗运动是液体分子无规则运布朗运动是液体分子无规则运动的反映动的反映, ,不是分子的热运动不是分子的热运动, ,故故E E错误。错误。【强化训练【强化训练】1.(1.(多选多选) )关于布朗运动下列说法正确的是关于布朗运动下列说法正确的是( () )A.A.布朗运动是悬浮颗粒的运动布朗运动是悬浮颗粒的运动B.B.如图是做布朗运动的轨迹如图是做布朗运动的轨迹C.C.布朗微粒做无规则运动是由于它受到水分子有时吸布朗微

28、粒做无规则运动是由于它受到水分子有时吸引、有时排斥的结果引、有时排斥的结果D.D.温度越高温度越高, ,悬浮微粒越小悬浮微粒越小, ,布朗运动越显著布朗运动越显著【解析【解析】选选A A、D D。布朗运动是悬浮颗粒做的无规则运。布朗运动是悬浮颗粒做的无规则运动动, ,故故A A正确正确; ;该图记录的是微粒每隔一定时间的位置该图记录的是微粒每隔一定时间的位置, ,不是微粒的运动轨迹不是微粒的运动轨迹, ,故故B B错误错误; ;布朗微粒做无规则运动布朗微粒做无规则运动的原因是液体分子对悬浮微粒无规则撞击引起的的原因是液体分子对悬浮微粒无规则撞击引起的, ,不是不是由于它受到水分子有时吸引、有时

29、排斥的结果由于它受到水分子有时吸引、有时排斥的结果, ,故故C C错错误误; ;温度越高温度越高, ,液体分子运动越剧烈液体分子运动越剧烈, ,布朗运动越显著布朗运动越显著, ,悬浮微粒越小悬浮微粒越小, ,布朗运动越显著布朗运动越显著, ,故故D D正确。正确。2.(2.(多选多选)(2015)(2015全国卷全国卷)关于扩散现象关于扩散现象, ,下列说法正下列说法正确的是确的是( () )A.A.温度越高温度越高, ,扩散进行得越快扩散进行得越快B.B.扩散现象是不同物质间的一种化学反应扩散现象是不同物质间的一种化学反应C.C.扩散现象是由物质分子无规则运动产生的扩散现象是由物质分子无规则

30、运动产生的D.D.扩散现象在气体、液体和固体中都能发生扩散现象在气体、液体和固体中都能发生E.E.液体中的扩散现象是由于液体的对流形成的液体中的扩散现象是由于液体的对流形成的【解析【解析】选选A A、C C、D D。温度越高。温度越高, ,分子运动越剧烈分子运动越剧烈, ,扩散扩散进行得越快进行得越快,A,A项正确项正确; ;扩散现象是不同物质相互进入到扩散现象是不同物质相互进入到间隙中间隙中, ,不是化学反应不是化学反应,B,B项错项错; ;扩散现象说明分子是无扩散现象说明分子是无规则运动的规则运动的,C,C项正确项正确; ;扩散现象在气体、液体和固体中扩散现象在气体、液体和固体中都能发生都

31、能发生,D,D项正确项正确; ;液体中的扩散现象与对流没有关液体中的扩散现象与对流没有关系系,E,E项错。项错。【加固训练【加固训练】1.1.用显微镜观察水中的花粉时用显微镜观察水中的花粉时, ,追踪某一个花粉颗粒的追踪某一个花粉颗粒的运动径迹运动径迹, ,每隔每隔10s10s记下它的位置记下它的位置, ,得到了得到了a a、b b、c c、d d、e e、f f、g g等点等点, ,再用直线依次连接这些点再用直线依次连接这些点, ,如图所示如图所示, ,则则下列说法中正确的是下列说法中正确的是( () )A.A.连接这些点的折线就是这一花粉颗粒的运动径迹连接这些点的折线就是这一花粉颗粒的运动

32、径迹B.B.它说明花粉颗粒做无规则运动它说明花粉颗粒做无规则运动C.C.从从a a点开始计时点开始计时, ,经经36s,36s,花粉颗粒可能不在花粉颗粒可能不在dede连线上连线上D.D.从从a a点开始计时点开始计时, ,经经36s,36s,花粉颗粒一定在花粉颗粒一定在dede连线的某连线的某一点上一点上【解析【解析】选选C C。根据题意。根据题意, ,有有: :每隔每隔10 s10 s把观察到的花粉把观察到的花粉颗粒的位置记录下来颗粒的位置记录下来, ,然后用直线把这些位置依次连接然后用直线把这些位置依次连接成折线成折线; ;故此图象是每隔故此图象是每隔10s10s固体微粒的位置固体微粒的

33、位置, ,而不是花而不是花粉颗粒的运动轨迹粉颗粒的运动轨迹, ,更不是花分子的运动轨迹更不是花分子的运动轨迹, ,故故A A错误错误; ;由图线的杂乱无章得到花粉颗粒运动的杂乱无章由图线的杂乱无章得到花粉颗粒运动的杂乱无章, ,反映反映了液体分子热运动的杂乱无章了液体分子热运动的杂乱无章, ,故故B B错误错误; ;从从a a点开始计点开始计时时, ,经经36s,36s,花粉颗粒可能在任一点花粉颗粒可能在任一点, ,可能不在可能不在dede连线连线上上,C,C正确正确,D,D错误。错误。2.2.下列关于布朗运动的说法下列关于布朗运动的说法, ,正确的是正确的是( () )A.A.布朗运动是液体

34、分子的无规则运动布朗运动是液体分子的无规则运动B.B.布朗运动是指悬浮在液体中的固体分子的无规则运布朗运动是指悬浮在液体中的固体分子的无规则运动动C.C.布朗运动说明了液体分子与悬浮颗粒之间存在着相布朗运动说明了液体分子与悬浮颗粒之间存在着相互作用力互作用力D.D.观察布朗运动会看到观察布朗运动会看到, ,悬浮的颗粒越小悬浮的颗粒越小, ,温度越高温度越高, ,布布朗运动越剧烈朗运动越剧烈【解析【解析】选选D D。布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒。布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的运动的运动, ,说明了液体分子在做无规则运动说明了液体分子在做无规则运动, ,故故A A、B B、C C错错误

35、。悬浮的颗粒越小误。悬浮的颗粒越小, ,温度越高温度越高, ,布朗运动越剧烈布朗运动越剧烈, ,故故D D正确。正确。考点考点3 3分子力、分子势能与分子间距离的关系分子力、分子势能与分子间距离的关系 【核心要素精讲【核心要素精讲】分子力及分子势能比较分子力及分子势能比较分子力分子力F F分子势能分子势能E Ep p图象图象 分子力分子力F F分子势能分子势能E Ep p随分随分子间子间距离距离的变的变化情化情况况 rrrrrr0 0r r增大增大,F,F先增大后减先增大后减小小, ,表现为引力表现为引力r r增大增大,F,F做负做负功功,E,Ep p增大增大r=rr=r0 0F F引引=F=

36、F斥斥,F=0,F=0E Ep p最小最小, ,但不为但不为零零r10rr10r0 0引力和斥力都很微引力和斥力都很微弱弱,F=0,F=0E Ep p=0=0【高考命题探究【高考命题探究】【典例【典例3 3】(2017(2017虹口模拟虹口模拟) )如图所示如图所示, ,纵坐标表示两个分子间引力、斥力的大纵坐标表示两个分子间引力、斥力的大小小, ,横坐标表示两个分子的距离横坐标表示两个分子的距离, ,图中两图中两条曲线分别表示两分子间引力、斥力的条曲线分别表示两分子间引力、斥力的大小随分子间距离的变化关系大小随分子间距离的变化关系,e,e为两曲线的交点为两曲线的交点, ,则下则下列说法正确的是

37、世纪金榜导学号列说法正确的是世纪金榜导学号42722272(42722272() )A.abA.ab为斥力曲线为斥力曲线,cd,cd为引力曲线为引力曲线,e,e点横坐标的数量级为点横坐标的数量级为1010-10-10m mB.abB.ab为引力曲线为引力曲线,cd,cd为斥力曲线为斥力曲线,e,e点横坐标的数量级为点横坐标的数量级为1010-10-10m mC.C.若两个分子间距离大于若两个分子间距离大于e e点的横坐标点的横坐标, ,则分子间作用则分子间作用力表现为斥力力表现为斥力D.D.若两个分子间距离越来越大若两个分子间距离越来越大, ,则分子势能亦越大则分子势能亦越大【解析【解析】选选

38、B B。在。在F-rF-r图象中图象中, ,随着距离的增大斥力比引随着距离的增大斥力比引力变化得快力变化得快, ,所以所以abab为引力曲线为引力曲线,cd,cd为斥力曲线为斥力曲线, ,当分子当分子间的距离等于分子直径数量级时间的距离等于分子直径数量级时, ,引力等于斥力。当分引力等于斥力。当分子间的距离小于子间的距离小于r r0 0时时, ,距离增大时距离增大时, ,分子力做正功分子力做正功, ,分子分子势能减小势能减小, ,故故A A、C C、D D错误错误,B,B正确。正确。【强化训练【强化训练】( (多选多选) )关于分子间相互作用力与分子间势能关于分子间相互作用力与分子间势能, ,

39、下列说法下列说法正确的是正确的是( () )A.A.在在10r10r0 0距离范围内距离范围内, ,分子间总存在着相互作用的引力分子间总存在着相互作用的引力B.B.分子间作用力为零时分子间作用力为零时, ,分子间的势能一定是零分子间的势能一定是零C.C.当分子间作用力表现为引力时当分子间作用力表现为引力时, ,分子间的距离越大分子间的距离越大, ,分子势能越小分子势能越小D.D.分子间距离越大分子间距离越大, ,分子间的斥力越小分子间的斥力越小E.E.两个分子间的距离变大的过程中两个分子间的距离变大的过程中, ,分子间引力变化总分子间引力变化总是比斥力变化慢是比斥力变化慢【解析【解析】选选A

40、A、D D、E E。分子间同时存在引力和斥力。分子间同时存在引力和斥力, ,在在平衡距离以内表现为斥力平衡距离以内表现为斥力, ,在平衡距离以外表现为引力在平衡距离以外表现为引力, ,在在10r10r0 0距离范围内距离范围内, ,分子间总存在着相互作用的引力分子间总存在着相互作用的引力, ,故故A A正确。设分子平衡距离为正确。设分子平衡距离为r r0 0, ,分子距离为分子距离为r r。当。当rrrr0 0, ,分子力表现为引力分子力表现为引力, ,分子距离越大分子距离越大, ,分子势能越大分子势能越大; ;当当rrrr0 0, ,分子力表现为斥力分子力表现为斥力, ,分子距离越小分子距离

41、越小, ,分子势能越大分子势能越大; ;故当故当r=rr=r0 0, ,分子力为分子力为0,0,分子势能最小分子势能最小; ;由于分子势能是由于分子势能是相对的相对的, ,其值与零势能点的选择有关其值与零势能点的选择有关, ,所以分子距离为所以分子距离为平衡距离时分子势能最小平衡距离时分子势能最小, ,但不一定为零但不一定为零, ,故故B B、C C错误。错误。分子间同时存在引力和斥力分子间同时存在引力和斥力, ,两个分子间的距离变大的两个分子间的距离变大的过程中过程中, ,分子斥力与分子引力都减小分子斥力与分子引力都减小, ,分子间引力变化分子间引力变化总是比斥力变化慢总是比斥力变化慢, ,

42、故故D D、E E正确。正确。【加固训练【加固训练】1.(1.(多选多选)(2017)(2017潮州模拟潮州模拟) )下列四幅图的有关说法中下列四幅图的有关说法中不正确的是不正确的是( () )A.A.分子间距离为分子间距离为r r0 0时时, ,分子间不存在引力和斥力分子间不存在引力和斥力B.B.分子间距小于分子间距小于r r0 0范围内分子间距离减小时范围内分子间距离减小时, ,斥力增大斥力增大引力减小引力减小, ,分子力表现为斥力分子力表现为斥力C.C.水面上的单分子油膜水面上的单分子油膜, ,在测量分子直径在测量分子直径d d大小时可把大小时可把分子当作球形处理分子当作球形处理D.D.

43、食盐晶体中的钠、氯离子按一定规律分布食盐晶体中的钠、氯离子按一定规律分布, ,具有空间具有空间上的周期性上的周期性E.E.猛推木质推杆猛推木质推杆, ,密闭的气体温度升高密闭的气体温度升高, ,压强变大压强变大, ,分子分子间表现为斥力间表现为斥力, ,可看作是绝热变化可看作是绝热变化【解析【解析】选选A A、B B、E E。当分子间距离为。当分子间距离为r r0 0时时, ,分子间存分子间存在的引力和斥力大小相等在的引力和斥力大小相等, ,所以分子力整体的效果为所以分子力整体的效果为0,0,故故A A错误错误; ;分子间距小于分子间距小于r r0 0范围内分子间距离减小时范围内分子间距离减小

44、时, ,斥斥力和引力都增大力和引力都增大, ,但引力增大得慢但引力增大得慢, ,所以分子力表现为所以分子力表现为斥力斥力, ,故故B B错误错误; ;水面上的单分子油膜水面上的单分子油膜, ,在测量油膜分子在测量油膜分子直径直径d d大小时把它们当作球形处理大小时把它们当作球形处理, ,故故C C正确正确; ;晶体具有晶体具有点阵结构点阵结构, ,食盐属于晶体食盐属于晶体, ,食盐中的钠、氯离子按一定食盐中的钠、氯离子按一定规律分布规律分布, ,具有空间上的周期性具有空间上的周期性, ,故故D D正确正确; ;猛推木质推猛推木质推杆杆, ,外界对气体做正功外界对气体做正功, ,密闭的气体温度升

45、高密闭的气体温度升高, ,压强变大压强变大, ,此时气体分子之间的距离仍然大于此时气体分子之间的距离仍然大于r r0 0, ,分子之间的相互分子之间的相互作用力仍然是引力作用力仍然是引力, ,但是很小但是很小, ,几乎可以忽略不计几乎可以忽略不计, ,故故E E错误。错误。2.(20172.(2017西城区模拟西城区模拟) )如图为两分子系统的势能如图为两分子系统的势能E Ep p与两分子间距离与两分子间距离r r的关系曲线。下列说法正确的是的关系曲线。下列说法正确的是( () )A.A.当当r r大于大于r r1 1时时, ,分子间的作用力表现为引力分子间的作用力表现为引力B.B.当当r r

46、小于小于r r1 1时时, ,分子间的作用力表现为斥力分子间的作用力表现为斥力C.C.当当r r等于等于r r2 2时时, ,分子间的作用力最大分子间的作用力最大D.D.在在r r由由r r1 1变到变到r r2 2的过程中的过程中, ,分子间的作用力做负功分子间的作用力做负功【解析【解析】选选B B。由图象可知。由图象可知: :分子间距离为分子间距离为r r2 2时分子势时分子势能最小能最小, ,此时分子间的距离为平衡距离此时分子间的距离为平衡距离;r;r2 2是分子的平是分子的平衡距离衡距离, ,当当0rr0rrrr2 2时分子力为时分子力为引力引力, ,故故A A错误错误; ;当当r r

47、小于小于r r1 1时时, ,分子间的作用力表现为斥分子间的作用力表现为斥力力, ,故故B B正确正确; ;当当r r等于等于r r2 2时时, ,分子间的作用力为零分子间的作用力为零, ,故故C C错错误误; ;在在r r由由r r1 1变到变到r r2 2的过程中的过程中, ,分子力为斥力分子力为斥力, ,分子间距分子间距离增大离增大, ,分子间的作用力做正功分子间的作用力做正功, ,故故D D错误。错误。考点考点4 4物体的内能物体的内能【核心要素精讲【核心要素精讲】1.1.物体的内能与机械能的比较物体的内能与机械能的比较: :名称名称比较比较内能内能机械能机械能定义定义物体中所有分子物

48、体中所有分子热运动动能与分热运动动能与分子势能的总和子势能的总和物体的动能、重力势物体的动能、重力势能和弹性势能的统称能和弹性势能的统称决定决定因素因素与物体的温度、与物体的温度、体积、物态和分体积、物态和分子数有关子数有关跟宏观运动状态、参跟宏观运动状态、参考系和零势能点的选考系和零势能点的选取有关取有关名称名称比较比较内能内能机械能机械能量值量值任何物体都有内能任何物体都有内能可以为零可以为零测量测量无法测量无法测量可测量可测量本质本质微观分子的运动和相微观分子的运动和相互作用的结果互作用的结果宏观物体的运动和宏观物体的运动和相互作用的结果相互作用的结果运动运动形式形式热运动热运动机械运动

49、机械运动联系联系在一定条件下可以相互转化在一定条件下可以相互转化, ,能的总量守恒能的总量守恒2.2.内能和热量的比较内能和热量的比较: :名称名称项目项目内能内能热量热量区别区别是状态量是状态量, ,状态确定系统状态确定系统的内能随之确定。一个的内能随之确定。一个物体在不同的状态下有物体在不同的状态下有不同的内能不同的内能是过程量是过程量, ,它表示它表示由于热传递而引起由于热传递而引起的内能变化过程中的内能变化过程中转移的能量转移的能量联系联系在只有热传递改变物体内能的情况下在只有热传递改变物体内能的情况下, ,物体物体内能的改变量在数值上等于物体吸收或放出内能的改变量在数值上等于物体吸收

50、或放出的热量的热量【高考命题探究【高考命题探究】【典例【典例4 4】( (多选多选)(2017)(2017鞍山模拟鞍山模拟) )如图所如图所示为某实验示为某实验器材的结构示意图器材的结构示意图, ,金属内筒和隔热外筒间有一定体积金属内筒和隔热外筒间有一定体积的空气的空气, ,内筒中有水内筒中有水, ,在水加热升温的过程中在水加热升温的过程中( () )世纪金榜导学号世纪金榜导学号4272227342722273A.A.被封闭的空气内能增大被封闭的空气内能增大B.B.被封闭的空气分子的无规则运动更剧烈了被封闭的空气分子的无规则运动更剧烈了C.C.被封闭的空气分子间引力和斥力都减小被封闭的空气分子

51、间引力和斥力都减小D.D.被封闭的空气的所有分子运动速率都增大被封闭的空气的所有分子运动速率都增大E.E.被封闭的空气分子间引力和斥力都不变被封闭的空气分子间引力和斥力都不变【解析【解析】选选A A、B B、E E。水加热升温使空气温度升高。水加热升温使空气温度升高, ,故故封闭空气的内能增大封闭空气的内能增大, ,故故A A正确正确; ;温度是分子热运动平均温度是分子热运动平均动能的标志动能的标志, ,温度升高温度升高, ,故分子热运动的平均动能增加故分子热运动的平均动能增加, ,即被封闭的空气分子的无规则运动更剧烈了即被封闭的空气分子的无规则运动更剧烈了, ,故故B B正确正确; ;气体体

52、积不变气体体积不变, ,故分子的平均距离不变故分子的平均距离不变, ,故被封闭的空故被封闭的空气分子间引力和斥力都不变气分子间引力和斥力都不变, ,故故C C错误错误,E,E正确正确; ;温度是分温度是分子热运动平均动能的标志子热运动平均动能的标志, ,温度升高温度升高, ,故分子热运动的故分子热运动的平均动能增加平均动能增加, ,但不是每个分子的动能均增加但不是每个分子的动能均增加, ,即不是即不是所有分子运动速率都增大所有分子运动速率都增大, ,故故D D错误。错误。【强化训练【强化训练】下列说法中下列说法中, ,正确的是正确的是( () )A.A.热量总是由内能大的物体传递给内能小的物体

53、热量总是由内能大的物体传递给内能小的物体B.B.做功和热传递都能够改变物体内能的大小做功和热传递都能够改变物体内能的大小C.C.内能大的物体温度一定高于内能小的物体内能大的物体温度一定高于内能小的物体D.D.内能大的物体含有的热量一定比内能小的物体多内能大的物体含有的热量一定比内能小的物体多【解析【解析】选选B B。热量总是由温度高的物体传递给温度低。热量总是由温度高的物体传递给温度低的物体的物体, ,故故A A错误错误; ;做功和热传递都能够改变物体内能的做功和热传递都能够改变物体内能的大小大小, ,故故B B正确正确; ;内能大的物体温度不一定高于内能小的内能大的物体温度不一定高于内能小的

54、物体物体, ,因为内能还与物体的体积有关因为内能还与物体的体积有关, ,故故C C错误错误; ;内能大内能大的物体含有的热量不一定比内能小的物体多的物体含有的热量不一定比内能小的物体多, ,因为内能因为内能还与体积有关还与体积有关, ,故故D D错误。错误。【加固训练【加固训练】( (多选多选) )当氢气和氧气的质量和温度都相同时当氢气和氧气的质量和温度都相同时, ,下列说法下列说法中正确的是中正确的是( () )A.A.两种气体分子的平均动能相等两种气体分子的平均动能相等B.B.氢气分子的平均速率大于氧气分子的平均速率氢气分子的平均速率大于氧气分子的平均速率C.C.两种气体分子热运动的总动能

55、相等两种气体分子热运动的总动能相等D.D.两种气体分子热运动的平均速率相等两种气体分子热运动的平均速率相等【解析【解析】选选A A、B B。由于不考虑分子间作用力。由于不考虑分子间作用力, ,氢气和氧氢气和氧气只有分子动能气只有分子动能, ,温度相同温度相同, ,它们的平均动能相同它们的平均动能相同, ,而氢而氢气分子摩尔质量小气分子摩尔质量小, ,质量相等时质量相等时, ,氢气分子数多氢气分子数多, ,所以氢所以氢气内能多。故气内能多。故A A正确正确,C,C错误。氢气分子的质量比氧气的错误。氢气分子的质量比氧气的分子质量小分子质量小, ,平均动能相同时平均动能相同时, ,氢气分子平均速率大

56、。氢气分子平均速率大。故故B B正确正确,D,D错误。错误。考点考点5 5实验实验: :用油膜法估测分子的大小用油膜法估测分子的大小 【核心要素精讲【核心要素精讲】1.1.实验原理实验原理: :油酸分子都是直立在水面上的油酸分子都是直立在水面上的, ,单分子油单分子油膜的厚度等于油酸分子的直径。根据配制的油酸酒精膜的厚度等于油酸分子的直径。根据配制的油酸酒精溶液的浓度溶液的浓度, ,算出一滴溶液中纯油酸的体积算出一滴溶液中纯油酸的体积V,V,测出这测出这滴溶液形成薄膜的面积滴溶液形成薄膜的面积S,S,即可算出油酸的厚度即可算出油酸的厚度d= d= 即油酸分子的直径。即油酸分子的直径。VS，2.

57、2.四点说明四点说明: :(1)(1)油酸酒精溶液配制后长时间放置油酸酒精溶液配制后长时间放置, ,溶液的浓度容易溶液的浓度容易改变改变, ,会给实验带来较大误差。会给实验带来较大误差。(2)(2)利用小格子数计算轮廓面积时利用小格子数计算轮廓面积时, ,轮廓的不规则性容轮廓的不规则性容易带来计算误差。为减小误差易带来计算误差。为减小误差, ,不足半个格子的舍去不足半个格子的舍去, ,多于半个格子的算一个。方格边长的单位越小多于半个格子的算一个。方格边长的单位越小, ,计算出计算出的面积越精确。的面积越精确。(3)(3)测量量筒内溶液增加测量量筒内溶液增加1 mL1 mL的滴数时的滴数时, ,

58、体积观测不准体积观测不准确会带来很大误差确会带来很大误差, ,注意正确的读取体积的方法注意正确的读取体积的方法, ,应选应选用内径小的量筒。用内径小的量筒。(4)(4)油膜形状的画线不准会带来误差。油膜形状的画线不准会带来误差。【高考命题探究【高考命题探究】【典例【典例5 5】在在“用油膜法估测油酸分子的大小用油膜法估测油酸分子的大小”实验中实验中, ,有下列实验步骤有下列实验步骤: :往边长约为往边长约为40cm40cm的浅盘里倒入约的浅盘里倒入约2 cm2 cm深的水深的水, ,将适量将适量的痱子粉均匀地撒在水面上的痱子粉均匀地撒在水面上; ;用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面用

59、注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上上, ,待薄膜形状稳定待薄膜形状稳定; ;将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上, ,计算出油计算出油膜的面积膜的面积, ,根据油酸的体积和油膜面积计算出油酸分子根据油酸的体积和油膜面积计算出油酸分子直径的大小直径的大小; ;用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中入量筒中, ,记下量筒内每增加一定体积时的滴数记下量筒内每增加一定体积时的滴数, ,由此由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积计算出一滴油酸酒精溶液的体积; ;将玻璃板放在浅盘上将玻璃板放在浅盘上, ,然后

60、将油膜的形状用彩笔描绘然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上。在玻璃板上。上述步骤中上述步骤中, ,正确的顺序是正确的顺序是( () )A.A.B.B.C.C.D.D.【解析【解析】选选A A。“油膜法估测油酸分子的大小油膜法估测油酸分子的大小”实验步实验步骤为骤为: :求得一滴油酸的体积求得一滴油酸的体积( () )准备浅水盘准备浅水盘( () )形形成油膜成油膜( () )描绘油膜边缘描绘油膜边缘( () )计算分子直径计算分子直径( (),),故故A A正确正确,B,B、C C、D D错误。错误。【强化训练【强化训练】在做在做“用油膜法估测分子的大小用油膜法估测分子的大小”的实验时的实验时