全程复习广西专用广西专用年高考物理一轮复习分子运动论物体的内能课件新人教版

第1讲分子运动论物体的内能考点1分子动理论1.物质是由大量分子组成的（1）分子直径的数量级________.（2）分子质量的数量级________.（3）阿伏加德罗常数___________________.10-10m10-27kgNA=6.02×1023mol-12.分子永不停息地做无规则运动（1）扩散现象相互接触的物体______________的现象.且温度越高，扩散越快.（2）布朗运动.彼此进入对方布朗运动永不停息的_______运动颗粒越小运动越_____温度越高运动越_____无规则显著显著（3）热运动：物体里的分子永不停息地做_______运动，这种运动跟温度_____（选填“有关”或“无关”），常称做热运动.无规则有关3.分子间的相互作用力（1）引力和斥力______存在，都随距离的增大而______，斥力变化_______.（2）分子力的特点.①r=r0时（r0的数量级为10-10m），F引=F斥，分子力F=0；②r<r0时，F引<F斥，分子力F表现为______；③r>r0时，F引>F斥，分子力F表现为______；④r>10r0时，F引、F斥迅速减为零，分子力_____.同时减小更快斥力引力F=0（3）分子力随分子间距离的变化图象（如图）.1.研究微观量的两种分子模型（1）球体模型——常应用于固体、液体.①内容:人们通常把固体、液体分子看成是球形的,而且一个挨一个地紧密排列着,如图所示.②有关计算:设固体、液体的分子直径为d,摩尔体积为Vm,摩尔质量为M,密度为ρ,阿伏加德罗常数为NA.分子的体积得:分子的直径（2）立方体模型——常应用于气体.①内容:气体分子间的距离比分子的线度大得多,在进行估算时,认为气体均匀分布在空间中,每个分子占有一个小立方体的空间,分子位于各个小立方体的中心,如图所示.②有关计算:每个小立方体不是气体分子的体积,而是每个气体分子平均占有的空间体积.设分子间的平均距离为D,则2.宏观量、微观量的关系（1）宏观量：物体的体积V、摩尔体积Vm、物质的质量m、摩尔质量M、物质的密度ρ.（2）微观量：分子体积V0、分子直径d、分子质量m0.（3）关系——NA的桥梁作用.①一个分子的质量:②一个分子的体积:（仅对固体或液体）③一摩尔物质的体积:④单位质量中所含分子数:⑤单位体积中所含分子数:⑥物体所含的分子数:（2012·郑州模拟）只要知道下列哪一组物理量,就可以估算出气体分子间的平均距离（）A.阿伏加德罗常数、该气体的摩尔质量和质量B.阿伏加德罗常数、该气体的摩尔质量和密度C.阿伏加德罗常数、该气体的摩尔质量和体积D.该气体的摩尔质量、密度和体积【解析】选B.由摩尔质量M和密度ρ得摩尔体积又因为每个分子所占有的体积由此可估算出分子间的平均距离故B正确.而A项中的条件只能求出气体的分子个数,C项只能求出单个分子的质量.D项能求出气体的质量及摩尔数,故A、C、D错误.考点2物体的内能及其改变方式1.分子的动能和平均动能（1）分子动能：分子由于_______而具有的能量.（2）分子的平均动能.①概念：物体内所有分子动能的________.②宏观决定因素：仅与物体的______有关,温度越高,分子的平均动能_______.热运动平均值温度越大2.分子势能（1）概念：由分子间的相互作用和___________决定的能量.（2）分子势能大小的相关因素.①微观上：分子势能的大小与____________有关.②宏观上：与物体的______有关.大多数物体是体积越大,分子势能越大,也有少数物质（如:冰）体积变大,分子势能变小.相对位置分子间距离体积3.物体的内能（1）概念：物体内所有分子的______和______的总和.（2）决定因素.①微观上：分子动能、分子势能、__________.②宏观上：_______、_______、物质的量（摩尔数）.4.改变物体内能的两种方式：做功和_________.这两种方式是＿＿＿的,但有本质的区别动能势能分子个数温度体积热传递等效1.分子势能的理解分子势能与分子之间的距离（宏观表现为物体的体积）有关.分子势能的大小随距离的变化如图所示.由图可知：（1）当分子力为零时，即r=r0时，分子势能不是为零，而是最小.（2）当r>r0，分子力表现为引力时，随着分子间的距离增大，分子需要不断克服分子力做功，分子势能增大.（3）当r<r0，分子力表现为斥力，随着分子间距离减小，分子需要不断克服分子力做功，分子势能增大.（4）分子势能的数值和其他势能一样，也具有相对意义.由图可知，选无穷远处分子势能为零时，分子势能可以大于零，可以小于零，也可以等于零.（5）物体体积改变，物体的分子势能必定发生改变，大多数物质是体积越大，分子势能越大；有少数物质在特定条件下（如冰、铸铁等）体积大，分子势能反而小.2.分子动能、分子势能、内能的对比分子运动的快慢分子动能分子势能内能影响因素微观宏观分子相对位置，分子力分子动能与分子势能之和温度体积温度、体积、物质的量升高或降低温度改变方式说明增大或减小体积做功和热传递不能只研究一个分子的动能而是要研究物体内所有分子的平均动能体积增大分子势能不一定增大是物体内所有分子具有的动能与势能之和（2012·武汉模拟）用r表示分子间的距离,Ep表示分子势能,用r0表示分子引力与斥力平衡时的分子间距,设r→∞,Ep=0,则（）A.当10r0＞r＞r0时,Ep随着r的增大而增大B.当r＜r0时,Ep随着r的减小而增大C.当10r0＞r＞r0时,Ep不随r的变化而变化D.当r=r0时,Ep最小且Ep最小值为0

【解析】选A、B.当r＜r0时分子力表现为斥力,随着r减小,分子力做负功,分子势能增大;同理10r0＞r＞r0时,分子力表现为引力,随着r增大,分子力做负功,分子势能增大.故A、B正确,C错误.当r=r0时,Ep最小,但不是零,应该小于零,故D错.

微观量的分析与计算【例证1】（2012·南宁模拟）（8分）已知水的密度为1×103kg/m3,摩尔质量是0.018kg/mol,水分子的直径约为3.9×10-10m.试由此推算阿伏加德罗常数的数值（结果保留两位有效数字）.【解题指南】解答本题可按以下思路进行分析:【规范解答】水的摩尔体积（2分）一个水分子的体积（2分）即（2分）故（2分）答案：5.8×1023

水的摩尔水分子的阿伏加德罗体积体积常数【总结提升】分子的体积的含义公式计算的是液体和固体分子的体积，针对气体用该公式计算出的是气体分子占有的空间.【变式训练】阿伏加德罗常数是NA,铜的摩尔质量是M,铜的密度是ρ,则下列判断正确的是（）A.1m3的铜含有原子数目是B.1kg的铜含有原子数目是ρNAC.1个铜原子的质量是D.1个铜原子占有的体积是【解析】选A.1m3的铜中原子数目1kg的铜含有原子数目1个铜原子的质量m0=M/NA,1个铜原子占有的体积故A正确.

物体内能的决定因素【例证2】关于物体的内能，以下说法正确的是（）A.不同的物体，若温度相同，则内能也相等B.物体速度增大，则分子动能增大，内能也增大C.晶体熔化时，温度不变，但内能变大D.静止在地面上的物体，机械能和内能均为零【解题指南】分析该题应注意以下三个问题:（1）物体的内能由哪些因素决定.（2）内能与机械能的区别与联系.（3）晶体熔化的特点是什么.【自主解答】选C.温度相同则物体内分子的平均动能相同，但物体内能不一定相同，因为内能还与分子数、分子势能等因素有关，A错.物体速度增大，分子运动不一定加快，物体内能不一定增大，B错.晶体熔化吸收热量，内能增大，C对.静止在地面上的物体机械能即使为零，内能也不为零，D错.

【总结提升】解答该题主要是理解内能的决定因素,内能、机械能的区别与联系.现对易错选项及错误原因具体分析如下:易错选项错误原因易错选A项误把温度是决定物体内分子平均动能的标志当成是温度决定物体的内能，实际上物体的内能是由温度、体积和摩尔数共同决定的.温度相同时，只能说明物体内分子的平均动能相等.易错选项错误原因易错选B项误把物体的机械运动和分子的热运动相混淆，实际上物体的机械运动变化时，对物体内分子的热运动无任何影响.影响分子平均动能大小的因素只有温度.

【变式训练】若某种实际气体分子之间的作用力表现为引力，则一定质量的该气体内能的大小与气体的体积和温度的关系是（）A.如果保持其体积不变，温度升高，内能不变B.如果保持其体积不变，温度升高，内能减少C.如果保持其温度不变，体积增大，内能增大D.如果保持其温度不变，体积增大，内能减小【解析】选C.对于一定质量的某种实际气体，分子总数一定.①若保持体积不变，则分子间距离不变，分子势能不变；温度升高，则分子的平均动能增大，而分子总数一定，故所有分子的总动能增大，即内能增大.②若保持温度不变，则所有分子的总动能不变；体积增大，则分子间距离增大，分子引力做负功，分子势能增大，所以气体的内能增大，故C项正确.【变式备选】关于物体的内能,下列说法正确的是（）A.热水的内能一定比冷水的大B.当温度等于0℃时,分子动能为零C.分子间距离为r0时,分子势能为零D.温度相等的氢气和氧气,它们的分子平均动能相等【解析】选D.物体内能的多少除了与温度有关之外,还与物质的量、体积等因素有关,仅根据某一个方面不能比较两个物体内能的大小,因此热水的内能不一定比冷水大,选项A的说法错误.0℃是人为规定的一个温度标准,即使在零摄氏度以下,分子也在不停地做无规则运动,因此零摄氏度时分子动能不会等于零,选项B的说法错误.分子势能是相对的,零势能点的选取是任意的,在理论分析和计算中都以无穷远为零势能点,因此当分子间距离为r0时,分子势能不一定为零,选项C的说法错误.因为“温度是分子平均动能的标志”，氢气和氧气的温度相同,所以它们的分子平均动能相等,故D正确.考查内容油膜法估测分子大小【例证】在用油膜法估测分子直径大小的实验中,若已知油酸的摩尔质量为M，一滴油酸溶液中含纯油酸质量为m,一滴油酸溶液滴到水面上扩散后形成的纯油酸膜的最大面积为S,阿伏加德罗常数为NA,纯油酸的密度为ρ,以上各量均采用国际单位制单位,以下判断正确的是（）A.油酸分子的直径B.油酸分子的质量C.一滴油酸溶液中所含的油酸分子数D.每个油酸分子的体积【规范解答】选B、C.滴到液面上形成的油膜对应的纯油酸的体积因此,油酸分子的直径A错误;因一摩尔分子的质量为M,因此,每个油酸分子的质量为B正确;一滴油酸溶液对应的纯油酸的摩尔数为所以一滴油酸溶液中所含的油酸分子数C正确;油酸的摩尔体积为所以每个油酸分子的体积D错误.1.设合力为零时分子间距为r0,分子之间既有引力也有斥力,它们与分子间距的关系有以下说法,其中正确的是（）A.随着分子间距的增加,分子间的引力减小得快,斥力减小得慢B.随着分子间距的增加,分子间的引力减小得慢,斥力减小得快C.分子间距大于r0时,距离越大,分子力越大D.分子间距小于r0时,距离越小,分子力越大【解析】选B、D.分子间的引力和斥力都随分子间的距离增大而减小,但斥力减小更快,故A错B对.分子间距从r0开始变大时,分子力先变大后变小,分子间距小于r0时,距离越小,分子力越大,故C错D对.2.（2012·宜昌模拟）关于布朗运动的说法正确的是（）A.布朗运动是液体分子的运动B.悬浮在液体中的颗粒越大,其布朗运动越明显C.布朗运动是悬浮颗粒内部分子无规则运动的反映D.悬浮在液体中的颗粒越小,液体温度越高,布朗运动越明显【解析】选D.布朗运动是悬浮在液体或气体中的固体小颗粒的运动,并不是液体（或气体）分子运动,A错误.布朗运动间接反映了液体（或气体）分子运动的无规则性,C错误.布朗运动的原因是大量液体（或气体）分子与颗粒不停地撞击,颗粒越小,撞击的不平衡性越显著,液体的温度越高,分子运动越剧烈,布朗运动也就越明显.故B错误,D正确.3.关于温度的概念,下述说法中正确的是（）A.温度是分子平均动能的标志,物体温度高,则分子的平均动能大B.温度是分子平均动能的标志,温度升高,则物体的每一个分子的动能都增大C.当某物体内能增加时,该物体的温度一定升高D.甲物体的温度比乙物体的温度高,则甲物体分子平均速率比