分子动理论-内能课件

1、2018高三一轮复习物 理一、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 m1027 kg1026 kg 油膜法 相同 6.021023 微观 宏观 阿伏伽德罗常数的应用其中()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BC2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

2、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

3、(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 （4）两种温标的建立2分子动能（1）分子动能：物体分子热运动所具有的动能（各分子动能不同、由于碰撞，具有随机性）（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

4、关（3）温度越高，物体的分子平均动能越大，但分子的平均速率不一定越大。平均值 温度 3分子势能（1）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（2）分子势能的变化与分子力做功情况有关，分子力做正功，分子势能减少；分子力做负功，分子势能增加（分子势能的变化与分子间的距离没有必然关系！）相互位置 体积 距离 分子势能最小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)热运动动能 分子势能 温度 体积 （3）对内能概念的进一步说明 内能是对物体的大量分子而言的，不存在某个分子内能的说法 决定内能大小的因素为温

5、度、体积、分子数，还与物态有关系 通过做功或热传递可以改变物体的内能5统计规律 由于物体是由数量极多的分子组成的，这些分子并没有统一的运动步调，单独来看，各个分子的运动都是不规则的、带有偶然性的，但从总体来看，大量分子的运动却有一定的规律，这种规律叫做统计规律大量分子的集体行为受到统计规律的支配三、实验：用油膜法估测分子大小1实验原理利用一滴油酸酒精溶液在平静的水面上形成单分子油膜，将油酸分子看做球形，测出一定体积油酸溶液在水面上形成的油膜面积，用d 计算出油膜的厚度，其中V为每一滴油酸溶液中 的体积，S为油膜面积，这个厚度就近似等于油酸分子的直径V/S 纯油酸 2实验器材盛水浅盘、滴管(或注

6、射器)、试剂瓶、坐标纸、玻璃板、痱子分(或细石膏粉)、油酸酒精溶液、量筒、彩笔3实验步骤(1)取1 mL(1 cm3)的油酸溶于酒精中，制成200 mL的油酸酒精溶液(2)往边长约为3040 cm的浅盘中倒入约2 cm深的水，然后将痱子粉(或细石膏粉)均匀地撒在水面上(4)浅盘里水离盘口面的距离应较小，并要水平放置，以便准确地画出薄膜的形状，画线时视线应与板面垂直(5)要待油膜形状稳定后，再画轮廓(6)利用坐标纸求油膜面积时，以边长为1 cm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，大于半个的算一个5可能引起误差的几种原因(1)纯油酸体积的计算引起误差(2)油膜面积的测量引起误差

7、主要是有两个方面：油膜形状的画线误差；数格子法本身是一种估算的方法，自然会带来误差阿伏加德罗常数是联系微观物理量和宏观物理量的桥梁在此所指的微观物理量为：分子的体积V0分子的直径d、分子的质量m.宏观物理量为：物质的体积V、摩尔体积Vmol、物质的质量M、摩尔质量Mmol，物质的密度.在利用阿伏加德罗常数进行估算时，一是要正确选用公式，二是要注意建立恰当的物理模型物理模型一般分为两类：一类是对于固态和液态物质因为分子间距离非常小所以把这两种物态的分子看成是球体并且一个挨一个的紧密排列不再考虑分子之间的距离物体的宏观体积认为是组成物体所有分子体积之和；另一类是对于气态物质，分子间距离很大(一般r

8、10r0)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B则(1)油酸薄膜的面积是_cm2.(2)每滴油酸酒精溶

9、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

10、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.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

11、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

12、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

13、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 BD2(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 C3从下列哪一组物理量可以算