新课标2012年高考物理新课程8章1节热学无忧

第八章热学2011高考导航考纲展示1.物质是由大量分子组成的．阿伏加德罗常数．分子的热运动、布朗运动．分子间的相互作用力Ⅰ2．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Ⅰ3．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Ⅰ2011高考导航考纲展示4．热力学第一定律Ⅰ5．热力学第二定律Ⅰ6．永动机不可能制成Ⅰ7．绝对零度不可达到Ⅰ8．能源的开发和利用．能源的利用与环境保护Ⅰ2011高考导航考纲展示9．气体的状态和状态参量．热力学温度Ⅰ10．气体的体积、温度、压强之间的关系Ⅰ11．气体分子运动的特点Ⅰ12．气体压强的微观意义Ⅰ13．实验：用油膜法估测分子的大小2011高考导航命题热点1.分子热运动的考查．2．分子的大小和数目的估算．3．阿伏加德罗常数物理意义的考查．4．内能、功及热的意义及转化．5．能源的开发和利用．2011高考导航命题热点6．气体的状态参量，尤其是气体压强的微观解释．7．气体压强中的液柱问题．8．题型多以选择题为主，命题难度较小，综合面较广．2011高考导航命题热点9．由于最近几年考试大纲对本章的要求并没有变化，所以预测2011年高考有关本章的试题，不会有明显转变．命题的重点仍然集中在分子动理论、热和功、热力学定律方面，很可能会综合融入气体规律的考查，命题形式仍然为选择题．另外，对微观量和能量守恒定律的计算不可忽视．第一节分子动理论物体的内能基础知识梳理一、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．基础知识梳理(2)分子的大小①分子直径：数量级是

m；②分子质量：数量级是

kg；③测量方法：

．(3)阿伏加德罗常数1mol任何物质所含有的粒子数，NA＝

mol－1.10－10

10－26

油膜法6.02×1023

基础知识梳理2．分子热运动分子永不停息的做无规则运动．(1)扩散现象相互接触的不同物质彼此进入对方的现象，温度

，扩散越快，可在固体、液体、气体中进行．越高基础知识梳理(2)布朗运动悬浮在液体(或气体)中的微粒的无规则运动，微粒

，温度

，布朗运动越显著．越小越高基础知识梳理3.分子力分子间总是同时存在着相互作用的

和

，“分子力”是引力与斥力的

．分子间的引力和斥力都随分子间距离的增大而

、随分子间距离的减小而

，但总是斥力变化得快，如图8－1－1所示．图8－1－1引力斥力合力减小增大基础知识梳理当r＝r0时，F引＝F斥，F＝0；当r＜r0时，F引＜F斥，F表现为斥力；当r＞r0时，F引＞F斥，F表现为引力；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)．基础知识梳理二、内能1．分子平均动能(1)所有分子动能的

．(2)

是分子平均动能的标志．平均值温度基础知识梳理2．分子势能由分子间

决定的能，在宏观上分子势能与物体

有关，在微观上与分子间的

有关．3．物体的内能(1)内能：物体中所有分子

与

的和．(2)决定因素：

、

和物质的总量．相对位置体积距离动能势能温度体积课堂互动讲练一、宏观量与微观量及相互关系1．微观量：分子体积V0、分子直径d、分子质量m0.2．宏观量：物体的体积V、摩尔体积Vm，物体的质量m、摩尔质量M、物体的密度ρ.课堂互动讲练课堂互动讲练(2)熟记①分子直径的数量级是10－10m.②分子质量的数量级是10－26kg.课堂互动讲练特别提醒课堂互动讲练1.若用M表示水的摩尔质量，V表示在标准状态下水蒸气的摩尔体积，ρ为在标准状态下水蒸气的密度，NA为阿伏加德罗常数，m、Δ分别表示每个水分子的质量和体积，下面是四个关系式：即时应用课堂互动讲练其中正确的是(

)A．①和②B．①和③C．③和④D．①和④课堂互动讲练解析：选B.此题考查阿伏加德罗常数的意义以及其在宏观量和微观量之间所起的桥梁作用．课堂互动讲练二、微观分子热运动与其宏观表现的关系1．布朗运动的理解(1)研究对象：悬浮在液体、气体中的小颗粒(2)特点：①永不停息②无规则③颗粒越小，现象越明显④温度越高，运动越激烈⑤肉眼看不到课堂互动讲练(3)成因：布朗运动是由于液体分子无规则运动对小颗粒撞击力的不平衡引起的，是分子无规则运动的反映．课堂互动讲练2．布朗运动与扩散现象的异同(1)它们都反映了分子在永不停息地做无规则运动．(2)它们都随温度的升高而表现得更明显．(3)布朗运动只能在液体、气体中发生，而扩散现象可以发生在固体、液体、气体任何两种物质之间．课堂互动讲练3．布朗运动和分子热运动的比较布朗运动热运动活动主体固体微小颗粒分子区别是微小颗粒的运动，是比分子大得很多的分子团的运动，较大的颗粒不做布朗运动，但它本身的以及周围的分子仍在做热运动是指分子的运动，分子无论大小都做热运动，热运动不能通过光学显微镜直接观察到共同点都是无规则运动，都随温度的升高而变得更加激烈，都是肉眼所不能看见的联系布朗运动是由于小颗粒受到周围分子做热运动的撞击力而引起的，它是分子做无规则运动的反映课堂互动讲练1.布朗运动不是固体分子的运动，也不是液体分子的运动，而是小颗粒的运动，是液体分子无规则运动的反映．2．布朗运动中的颗粒很小，肉眼看不见，需用显微镜才能观察到．特别提醒课堂互动讲练2.关于布朗运动，下列说法正确的是(

)A．布朗运动反映了液体分子的运动，布朗运动停止了，分子的运动也会暂时停止B．固体微粒做布朗运动，充分说明了微粒内部分子在不停地做无规则运动C．布朗运动是无规则的，说明大量液体分子的运动也是无规则的D．布朗运动的无规则性是由于温度、压强无规则地不断变化而引起的答案：C即时应用课堂互动讲练三、分子力与分子势能1．分子间的相互作用力分子力是引力与斥力的合力．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8－1－2所示．图8－1－2课堂互动讲练(1)当r＝r0时，F引＝F斥，F＝0；(2)当r＜r0时，F引和F斥都随距离的减小而增大，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)．课堂互动讲练2．分子势能分子势能是由分子间相对位置而决定的势能，它随着物体体积的变化而变化，与分子间距离的关系为：图8－1－3课堂互动讲练(1)当r＞r0时，分子力表现为引力，随着r的增大，分子引力做负功，分子势能增大；(2)当r＜r0时，分子力表现为斥力，随着r的减小，分子斥力做负功，分子势能增大；(3)当r＝r0时，分子势能最小，但不为零，为负值，因为选两分子相距无穷远时分子势能为零．(4)分子势能曲线如图8－1－3所示．课堂互动讲练3.(2010年北京模拟)由于两个分子间的距离变化而使得分子势能变小，可确定在这一过程中(

)A．两分子间相互作用的力一定表现为引力B．一定克服分子间的相互作用力做功C．两分子间距离一定增大D．两分子间的相互作用力可能增大即时应用课堂互动讲练解析：选D.根据分子势能变小，分子力做正功，由分子力做功与分子势能变化关系可知：分子力做正功时，分子势能减小，有两种可能性，一是r＜r0分子力表现为斥力且分子间距离增大，其二是r＞r0，分子力表现为引力，且分子间距离减小．综上分析可知ABC选项错误，D项正确．课堂互动讲练四、物体的内能和机械能的比较

名称比较内能机械能定义物体内所有分子热运动的动能与分子势能之和物体的动能、重力势能和弹性势能的统称决定由物体内部状态决定跟宏观运动状态、参考系和零势能点的选取有关量值任何物体都有内能可以为零测量无法测量可测量本质微观分子的运动和相互作用的结果宏观物体的运动和相互作用的结果课堂互动讲练1.物体的体积越大，分子势能不一定就越大，如0℃的水结成0℃的冰后体积变大，但分子势能却减小了．2．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．3．机械能和内能都是对宏观物体而言的，不存在某个分子的内能、机械能的说法．特别提醒课堂互动讲练4.下列关于物体的机械能和内能的说法中正确的是(

)A．物体重力势能大时分子势能一定大B．机械能增大时内能可能减小C．物体的动能增大，则物体内分子平均动能一定增大D．内能增大时机械能可能减小即时应用课堂互动讲练解析：选BD.内能和机械能没有必然的联系，所以A、C错，B、D对．高频考点例析下列关于分子力和分子势能的说法中，正确的是(

)A．当分子力表现为引力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的增大而增大题型一分子力、分子势能与分子间距的关系例1高频考点例析B．当分子力表现为引力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的增大而减小C．当分子力表现为斥力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而增大D．当分子力表现为斥力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而减小高频考点例析【解析】当分子力表现为引力时，说明分子间距离大于平衡距离，随着分子间距离的增大分子力先增大后减小，但分子力一直做负功，分子势能增大，A、B错误；当分子力表现为斥力时，说明分子间距离小于平衡距离，随着分子间距离的减小分子力增大，且分子力一直做负功，分子势能增大，只有C正确．【答案】

C高频考点例析(2008年高考海南卷)下列关于分子运动和热现象的说法正确的是(

)A．气体如果失去了容器的约束就会散开，这是因为气体分子之间存在势能的缘故B．一定量100℃的水变成100℃的水蒸气，其分子之间的势能增加C．一定量气体的内能等于其所有分子热运动动能和分子之间势能的总和D．如果气体温度升高，那么所有分子的速率都增加题型二分子运动的特点及物体的内能分析例2高频考点例析【解析】气体分子间的距离比较大，甚至可以忽略分子间的作用力，分子势能也就不存在了，所以气体在没有容器的约束下散开是分子无规则热运动的结果，所以A错.100℃的水变成同温度的水蒸气，分子的平均动能不变，在质量不变的前提下分子的总动能也不变，水吸热汽化内能是要增加高频考点例析的，所以其增加的内能全部是分子势能，所以B正确．根据内能的定义可知C正确．如果气体的温度升高，分子的平均动能增大，热运动的平均速率也增大，这是统计规律，但就每一个分子来讲，速率不一定都增加．【答案】

BC高频考点例析(2009年高考江苏卷)已知气泡内气体