热学推选优秀ppt

第八章热学(rèxué)第一页，共53页。第一关:基础关展望高考基础知识一､ 物体是由大量分子组成的知识讲解这里的分子是指构成物质(wùzhì)的单元,可以是原子､离子,也可以是分子.在热运动中它们遵从相同的规律,所以统称为分子.第二页，共53页。-10m.(2)固体、液体的结构模型:固体、液体被理想化地认为各分子是一个挨一个紧密排列的,每个分子的体积(tǐjī)就是每个分子平均占有的空间.分子体积(tǐjī)=物体体积(tǐjī)÷分子个数.第三页，共53页。(3)气体的结构模型:气体分子仍被视为小球,但分子间距离较大,不能看做(kànzuò)一个挨一个紧密排列,气体分子的体积远小于每个分子平均占有的空间(将每个气体分子平均占有的空间看做(kànzuò)以相邻分子间距离为边长的正立方体),所以气体的体积与气体的种类无关,在化学中,在标准状态下1mol的任何气体的体积为22.4L,即是这个原因.第四页，共53页。(4)阿伏加德罗常数为NA=6.02×1023mol-1是联系微观世界和宏观世界的桥梁.它把物质的摩尔质量、摩尔体积(tǐjī)这些宏观物理量和分子质量、分子体积(tǐjī)这些微观物理量联系起来了.第五页，共53页。二､ 分子永不停息地做无规则热运动知识讲解物体里的分子永不停息地做无规则运动,这种运动跟温度有关,所以通常把分子的这种运动叫做热运动.扩散(kuòsàn)现象和布朗运动都可以很好地证明分子热运动的存在.第六页，共53页。(1)扩散现象①定义:不同物质互相接触时彼此进入到对方中去的现象.②特点:a.从浓度大处向浓度小处扩散;b.扩散快慢与物质的状态、温度有关.(2)布朗运动①定义:悬浮在液体中的固体微粒永不停息的无规则运动叫做(jiàozuò)布朗运动.②特点:a.永不停息;b.无规则;c.颗粒越小,现象越明显;d.温度越高,运动越激烈.第七页，共53页。③影响布朗运动的因素.固体颗粒的大小和液体的温度的高低.一般来说,固体颗粒越小、液体温度越高,布朗运动越剧烈.原因是固体颗粒越小,其受到液体分子撞击(zhuàngjī)的不平衡性越大,且自身惯性也越小,故运动变化越快;液体温度越高,液体分子的运动越剧烈,液体分子对固体颗粒的撞击(zhuàngjī)力就越大.第八页，共53页。说明:①布朗运动(yùndòng)是悬浮的固体微粒的运动(yùndòng),不是单个分子的运动(yùndòng),但是布朗运动(yùndòng)证实了周围液体分子的无规则运动(yùndòng).②固体微粒的运动(yùndòng)是极不规则的,下图并非固体微粒的运动(yùndòng)轨迹,而是每隔30s微粒位置的连线.③任何固体微粒悬浮在液体中,在任何温度下都会做布朗运动(yùndòng).第九页，共53页。活学活用1.下列说法中正确的是()D.阳光从缝隙射入教室,从阳光中看到的尘埃的运动(yùndòng)就是布朗运动(yùndòng)第十页，共53页。解析:扩散现象和布朗运动产生的根本原因是分子在永不停息地做无规则运动,因此,这两种运动都能证明分子做永不停息的无规则运动,所以A正确.布朗运动是由于液体或气体分子无规则碰撞悬浮微粒而产生的,因此可以认为布朗运动间接地反映了气体分子或液体分子的无规则运动,故B、D错,C正确.所以本题(běntí)选择A、C两项.答案:AC第十一页，共53页。点评:本题主要考查布朗运动产生的过程,解决这类问题的关键应为:(1)弄清研究对象——做布朗运动的悬浮微粒;(2)使悬浮微粒运动状态变化的外力——液体分子或气体分子对悬浮微粒撞击力的大小和不均衡程度;(3)研究布朗运动的意义——从宏观上反映(fǎnyìng)分子做永不停息的无规则运动.第十二页，共53页。三､ 分子间存在着相互作用力知识讲解(1)分子力:分子之间同时存在着相互的引力(yǐnlì)和斥力,这两个力的合力即为所表现出的分子之间的作用力.(2)分子间作用力的变化:分子间的作用力与分子间的距离有关.第十三页，共53页。分子间的引力和斥力都随分子间距离的增大而减小、随分子间距离的减小而增大,但总是斥力变化得较快.如图所示,虚线分别(fēnbié)表示引力F引、斥力F斥随距离r的变化关系,实线表示分子力F随距离r的变化关系.第十四页，共53页。①当r=r0(r0为10-10m)时,F引和F斥相等,此二力的合力F为零,即分子间呈现出没有作用力,此时分子所处的位置称为平衡位置;②当r<r0时,F引和F斥都随距离(jùlí)的减小而增大,但F引<F斥,F表现为斥力;③当r>r0时,F引和F斥都随距离(jùlí)的增大而减小,但F引>F斥,F表现为引力;④当r>10r0(10-9m)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(F=0).第十五页，共53页。活学活用2.有相距较远的甲､乙两个(liǎnɡɡè)气体分子,现让甲分子固定不动,让乙分子在分子力的作用下靠近甲分子的过程中,下列说法正确的是()①两分子间的作用力一直增大②两分子间的作用力先增大,后减小,再增大③两分子间的分子势能一直减小④两分子间的势能先减小后增大⑤乙分子的动能先增大后减小⑥乙分子的动能和两分子间的势能保持不变第十六页，共53页。A.①②③④B.②④⑤⑥C.②③④⑥ D.①②③⑥答案(dáàn):B第十七页，共53页。四､ 物体的内能知识讲解(1)定义:物体内所有分子的热运动动能与分子势能的总和,叫做物体的内能.(2)说明:①物体的内能跟物体的温度和体积有关,还跟物体所含的分子数有关.②物体做机械运动具有(jùyǒu)的机械能对物体的内能没有贡献.③一切物体都具有(jùyǒu)内能.第十八页，共53页。活学活用3.关于物体的内能,下列说法中正确的是()①温度高的物体要比温度低的物体的内能大②当物体的速度为零时,物体动能为零,物体的分子的平均动能为零,物体的内能为零③可以看成理想气体的相同(xiānɡtónɡ)质量的氧气和氢气,温度相等,则两气体的内能相等④如果让一定质量的理想气体的温度升高,体积变小,该理想气体的内能增加第十九页，共53页。⑤等物质的量､等温度(wēndù)的两个同种物质组成的物体,体积大的物体的内能大⑥0°的水冻成0°的冰和0°的冰融化为0°的水,分子的平均动能不变,变化的是分子势能A.②③④ B.①②④C.⑤⑥ D.④⑥答案:D第二十页，共53页。第二关:技法(jìfǎ)关解读高考解题技法(jìfǎ)第二十一页，共53页。一､ 用阿伏加德罗常数估算微观量技法讲解阿伏加德罗常数NA是宏观物理量(物质的体积V､物质的质量m､物质的密度ρ､摩尔体积Vmol､摩尔质量M)和微观物理量(分子(fēnzǐ)体积V0､分子(fēnzǐ)质量m0､分子(fēnzǐ)数n)间联系的桥梁.第二十二页，共53页。第二十三页，共53页。典例剖析【例1】已知铜的摩尔质量为64克/摩,铜的密度为8.9克/厘米3,试估算(ɡūsuàn)每个铜原子的质量､体积和直径.第二十四页，共53页。[解析]对于固､液体来说,在估算每个分子(或原子)的大小时,可以(kěyǐ)忽略分子之间的间隙,近似地认为组成它们的分子是一个挨着一个排列的,根据这一理想化的微观模型,任何固､液体的摩尔体积V0均可近似看作等于NA(阿伏加德罗常数)个分子体积V的总和,由此便可求出一个分子的体积如果把分子都看成是一个整体,则可进一步求出每个分子的直径:πd3=第二十五页，共53页。[答案(dáàn)]m=1.1×10-25kgv=1.2×10-29m3d=3×10-10m第二十六页，共53页。二､ 关于布朗运动的总结技法讲解布朗运动的特点(1)永不停息;(2)无规则;(3)颗粒越小,现象(xiànxiàng)越明显;(4)温度越高,现象(xiànxiàng)越明显.第二十七页，共53页。解决布朗运动与分子运动问题的关键是理解布朗运动的产生条件､运动特点和布朗运动与分子运动的关系.熟练掌握分子热运动的特点,会用分子运动解释有关生活现象.注意:布朗运动的微粒用肉眼(ròuyǎn)是看不见的,可在光学显微镜下观察,而分子运动只有在离子显微镜下才能看到.第二十八页，共53页。典例剖析【例2】关于布朗运动,下列说法中正确的是()A.温度(wēndù)越高,布朗运动越明显B.大气压强的变化,对布朗运动没有影响C.悬浮颗粒越大,布朗运动越明显D.悬浮颗粒的布朗运动,就是构成悬浮颗粒的物质的分子热运动第二十九页，共53页。[解析]布朗运动是悬浮在液体(或气体)中的微粒的无规则运动,而不是液体分子(fēnzǐ)的运动,它的产生是液体分子(fēnzǐ)对固体颗粒的撞击不平衡引起的,与颗粒的大小以及液体或气体的温度有关,而与外界因素(如大气压强等)无关.因为固体颗粒越小,与颗粒相撞的分子(fēnzǐ)数也越少,这种撞击的不平衡越明显;液体或气体的温度越高,撞击得越剧烈.故选项A､B正确.[答案]AB第三十页，共53页。三､ 分子力的特点技法讲解分子力特点(1)引力､斥力同时存在;(2)引力和斥力都随分子间距离的增大而减小,但斥力变化快;(3)引力､斥力的合力(hélì)可表现为引力､零､斥力.第三十一页，共53页。与分子力特点有关的习题(xítí)主要有三类:一是判断对分子力特点的描述是否正确.二是利用分子力特点研究分子力做功,分子的加速度,三是与实际相关联的问题.要正确分析这些问题,必须准确把握分子的特点,熟知分子间斥力､引力及合力随分子间距离的变化规律.与实际的相联系的问题而应弄清楚是分子力原因还是其它力作用的结果,切不可见了相斥､相吸就与分子力联系.第三十二页，共53页。典例剖析【例3】如图所示,甲分子固定在坐标原点O,乙分子位于x轴上,甲分子对乙分子的作用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示,F>0为斥力.F<0为引力(yǐnlì),a､b､c､d为x轴上四个特定的位置.现把乙分子从a处由静止释放,则()第三十三页，共53页。A.乙分子由a到b做加速运动,由b到c做减速运动B.乙分子由a到c做加速运动,达到c时速度最大C.乙分子由a到b的过程中,两分子间的分子势能一直(yīzhí)减少D.乙分子由b到d的过程中,两分子间的分子势能一直(yīzhí)增加第三十四页，共53页。[解析]乙分子从a到b,再到c的过程分子之间均表现为引力,显然乙分子始终做加速运动,且到达c点速度最大,故A错,B正确.乙分子从a到b的过程,分子的引力一直做正功,因此,两分子间的分子势能一直减少(jiǎnshǎo),故C正确.乙分子由b到c过程,分子引力仍然做正功,故两分子间的分子势能仍在减少(jiǎnshǎo),从c到d的过程,分子间的斥力做负功,则分子间的势能增加,故D项错.[答案]C第三十五页，共53页。四､ 内能与温度、热量、热能概念的区别(qūbié)技法讲解4.内能与温度､热量､热能概念的区别(qūbié)(1)温度:温度的概念在前边已经具体地学过,其高低直接反映了物体内部分子热运动的情况,所以在热学中温度是描述物体热运动状态的基本参量之一.温度是大量分子热运动的集体表现,是含有统计意义的,对于单个分子来说,温度是没有意义的.第三十六页，共53页。(2)内能:物体内所有分子的动能和势能的总和.内能和机械能是截然不同的,内能是由大量分子的热运动和分子之间相对位置所决定的能量,机械能是物体做机械运动和物体形变(xíngbiàn)所决定的能量,内能和机械能之间可以相互转化.(3)热量:是指热传递过程中内能的改变量.热量用来量度热传递过程中内能转移的能量.一个物体的内能是无法测定的,而在某种过程中物体内能的变化却是可以测定的,热量就是用来测定内能变化的一个物理量.(4)热能:是内能的通俗的而不甚确切的说法.第三十七页，共53页。典例剖析【例4】关于温度(wēndù)､热量和内能的下列说法中正确的是()A.温度(wēndù)是分子动能的标志,动能越大的分子其温度(wēndù)也就越高第三十八页，共53页。[解析]温度是描述热现象的一个基本概念,凡是跟温度有关的现象都是热现象,从分子运动理论的观点看,温度是物体分子无规则运动(热运动)的平均动能(dòngnéng)的标志,它是状态量,是大量分子热运动的宏观表现,对于个别分子来说,温度是没有意义的,因此,A不对,有的同学认为B对,这显然把内能与机械能混淆了,物体内能是对分子而言,它是组成物体所有分子热运动的动能(dòngnéng)和分子势能的总和,它是状态量,它的大小与温度､体积以及物体所含分子数有关,机械能是对物体整体而言,物体整体的动能(dòngnéng)和势能不变,物体仍具有内能,可见B不对,有的同学认为C对,这是错在把热量与内能混为一谈了,第三十九页，共53页。热量是一个过程量,它是内能传递的一种量度,只有在热传递的过程中才有意义,它量度了热传递过程中内能传递的一种量度,只有在热传递的过程中才有意义,它量度了热传递过程中内能转移的数量,只有D才是正确的,因为物体的体积改变,分子间的距离(jùlí)随着改变,当r>r0时,分子力为引力,分子势能随着分子间的距离(jùlí)增大而增大;当r<r0时,分子力为斥力,分子势能随着分子间的距离(jùlí)减小而增大;当r=r0时,分子势能为最小值.故选D.[答案]D第四十页，共53页。第三关:训练(xùnliàn)关笑对高考随堂·训练(xùnliàn)第四十一页，共53页。1.分子动理论较好地解释了物质的宏观热学性质.据此可判断下列说法中错误的是()A.显微镜下观察到墨水中的小炭粒在不停的做无规则运动,这反映了液体(yètǐ)分子运动的无规则性B.分子间的相互作用力随着分子间距离的增大,一定先减小后增大C.分子势能随着分子间距离的增大,可能先减小后增大D.在真空､高温条件下,可以利用分子扩散向半导体材料掺入其他元素第四十二页，共53页。解析:选项A中小炭粒做布朗运动反映了液体分子的无规则热运动,故A是正确的.B选项中分子间的相互作用力在间距r<r0范围内,随分子间距的增大而减小,而在r>r0的范围内,随分子间距的增大而减小.故B是错误的.C选项中分子势能在r<r0时,分子势能随r的增大而减小,r0处最小,在r>r0时,分子势能随r的增大而增大,故C选项是正确的.D选项中真空环境(huánjìng)是为防止其他杂质的介入,而高温条件下,分子热运动剧烈.有利于掺入元素分子的扩散.故题目要求选出的错误选项为B.答案:B第四十三页，共53页。2.关于内能,下列说法正确的是()A.物体的运动速度越大,具有的内能越多B.静止的物体没有动能,因而(yīnér)也没有内能C.温度高的物体具有内能,温度低的物体没有内能D.静止的冰块虽不具有动能,但具有内能第四十四页，共53页。解析:内能是物体所有(suǒyǒu)分子做无规则运动的动能和分子势能的总和,是不同于机械能的另一种形式的能;不论物体的温度高低,组成物体的分子都在不停息地做无规则运动,因此一切物体都具有内能,故ABC错误.答案:D第四十五页，共53页。3.如图所示,设有一分子位于图中的坐标(zuòbiāo)原点O处不动,另一分子可位于正x轴上不同位置处,图中纵坐标(zuòbiāo)表示这两个分子间分子力的大小,两条曲线分别表示斥力或引力的大小随两分子间距离变化的关系,e为两曲线的交点,则()第四十六页，共53页。A.ab线表示引力,cd线表示斥力,e点的横坐标约为10-10mB.ab线表示斥力,cd线表示引力,e点的横坐标约为10-10mC.ab线表示引力,cd线表示斥力,e点的横坐标约为10-10mD.ab线表示斥力,cd线表示引力,e点的横坐标约为10-10m解析(jiěxī):由于分子间斥力的大小随两分子间的距离变化比引力快,分子间引力和斥力平衡的距离的数量级为10-10m,选项C正确.答案:C第四十七页，共53页。4.从下列哪一组物理量可以(kěyǐ)算出氧气的摩尔质量()第四十八页，共53页。解析:本题(běntí)属于热学部分内容,考查考生对阿伏加德罗常数､摩尔质量､密度､质量､体积等物理量及它们之间的联系的认识和理解,主要考查考生估算的能力.阿伏加德罗常数是联系宏观世界和微观世界的桥梁,因此,解决此题的关键是运用阿伏加德罗常数寻找宏观量与微观量之间的关系,即摩尔质量=阿伏加德罗常数×分子质量.答案:C第四十九页，共53页。在真空､高温条件下,可以利用分子扩散向半导体材料掺入其他元素分子间的引力和斥力都随分子间距离的增大而减小、随分子间距离的减小而增大,但总是斥力变化得较快.(3)热量:是指热传递过程中内能的改变量.解决布朗运动与分子运动问题的关键是理解布朗运动的产生条件､运动特点和布朗运动与分子运动的关系.点评:本题主要考查布朗运动产生的过程,解决这类问题的关键应为:(1)弄清研究对象——做布朗运动的悬浮微粒;(2)使悬浮微粒运动状态变化的外力——液体分子或气体分子对悬浮微粒撞击力的大小和不均衡程度;(3)研究布朗运动的意义——从宏观上反映(fǎnyìng)分子做永不停息的无规则运动.(1)温度:温度的概念在前边已经具体地学过,其高低直接反映了物体内部分子热运动的情况,所以在热学中温度是描述物体热运动状态的基本参量之一.因为固体颗粒越小,与颗粒相撞的分子(fēnzǐ)数也越少,这种撞击的不平衡越明显;液体或气体的温度越高,撞击得越剧烈.一般来说,固体颗粒越小、液体温度越高,布朗运动越剧烈.乙分子由b到d的过程中,两分子间的分子势能一直(yīzhí)增加第二关:技法(jìfǎ)关解读