2019版高考物理总复习 选考部分 热学 基础课1 分子动理论 内能学案

1、第一课分子动力学理论的内能高考导航测试网站内容要求高考三年命题对比分析(国家卷)201520162017分子的动态原理在和统计数字观点分子动力学理论的基本观点和实验基础第一卷T33(1):晶体和非晶的性质和区别T33(2):活塞密封气体的多状态变化第二卷T33(1):扩散现象T33(2):液态密封气体的多态变化第一卷T33(1):内能和热力学定律T33(2):水下气泡内外压力第二卷T33(1):气体状态变化和图像T33(2):恒温下的变质量问题第三卷T33(1):内能T33(2):活塞与液柱密封相关气体的多过程问题第一卷T33(1):分子动力学理论，温度T33(2):活塞密封气体两部分的状态变

2、化第二卷T33(1):内能和热力学第一定律T33(2):热气球的力平衡第三卷T33 (1): P-V图像，热力学第一定律T33(2):水银密封气体的状态变化平均Gadereau常数气体分子运动速率的统计分布温度，内能固体、液体和气体固体的微观结构、晶体和非晶液晶微观结构液体的表面张力现象气体实验定律理想气体饱和蒸汽、不饱和蒸汽和饱和蒸汽压相对湿度热力学定律和能量守恒热力学第一定律能量守恒定律热力学第二定律实验用油膜法估算分子尺寸(说明：温度计需要正确使用)知识筛选分子动力学理论的基本观点温度是分子平均动能和内能的标志用油膜法估算分子肖品快速训练1.思考和判断(1)1 g水中的水分子数等于1g酒

3、精中的水分子数。()(2)如果体积为V的氧中的氧分子数为n，则每个氧分子的体积约为。()(3)布朗运动是花粉颗粒的运动。()(4)分子之间既有吸引又有排斥。当分子之间的距离增加时，吸引和排斥同时减少。如果吸引力大于排斥力，分子力就反映为吸引力。()(5)分子间存在分子势能，它随着分子间距离的增加而增加。()(6)用油膜法测量分子直径，如果实验方法合适，可以测量醇分子的直径。()答案(1)、(2)、(3)、(4) (5)和(6)2.(多项选择)关于对温度和内能的理解，以下陈述是正确的()A.温度是分子平均动能的标志。如果物体的温度高，物体的分子平均动能就大B.系统的内能由系统的状态决定C.做功可

4、以改变系统的内能，但是仅仅把热量传递给系统并不能改变系统的内能D.不管分子之间的分子势能如何，质量和温度相同的氢和氧具有相同的内能E.1g水在100时的内能小于1g水蒸气在100时的内能分析温度是分子平均动能的标志，选项A是正确的；系统的内能是一个只取决于系统本身状态的物理量，所以它是由系统的状态决定的，选项B是正确的；功和热传递都可以改变系统的内能，选项C是错误的；质量和温度相同的氢和氧的平均动能是相同的，但它们的质量和内能是不同的，所以选项D是错误的；在将1g 100的水变成1g 100的蒸汽的过程中，分子之间的距离变大，分子的势能增加以克服分子之间的吸引力，因此1g 100的水的内能小于

5、1g 100的蒸汽的内能。选项E是正确的。回答ABE3.(多选)在“用单分子油膜估算分子尺寸”的实验中，下列说法是正确的()A.通过建立理想模型对实验进行测量B.油酸溶液的浓度越低越好，这样它就覆盖了整个水箱C.花椒粉的使用是为了清楚地显示油膜的边界D.打电话时该分析利用油酸醇溶液在平静的水面上形成单分子油膜，将油酸分子视为一个球体，测量一定体积的油酸醇溶液在水面上形成的油膜面积，用d=计算油膜厚度，其中v为一滴油酸醇溶液中所含油酸的体积，s为油膜面积。 其近似等于油酸分子的直径，即通过建立理想模型来测量实验，选项A是正确的； 油酸醇溶液的浓度越低，油酸分子占据的面积越大。在实验中，油酸不应该

6、遍布整个水箱，选项B是错误的；花椒粉的使用是为了清晰地显示油膜边界，选项C是正确的；在计算油膜面积时，小于一个网格的所有正方形都被丢弃，所以S太小，那么计算的直径D太大，选项D是正确的；重新试验时，有必要用少量酒精清洗水槽，用脱脂棉擦去，然后用清水冲洗以保持清洁。选项E是错误的。回答自动呼叫分配器微观数量和宏观数量1.微观数量分子体积V0、分子直径d和分子质量m0。2.宏观数量物质的体积v、摩尔体积Vmol、质量m、摩尔质量m和密度。3.Aveo-Gadereau常数是微观量和宏观量之间的桥梁(1)分子质量：m0=；(2)分子的体积：V0=，对于气体，分子之间的距离相对较大，V0代表气体分子占

7、据的空间；(3)物质中包含的分子数：n=na=na。4.分子模型(1)球体模型中的直径：d=；(2)立方体模型中的边长：d=。5.常识数据：室温为27，大气压P0=76 cmhg，温度T=标准条件下273 K，摩尔体积v=22.4l升.1.(多种选择)DIA是珠宝、高强度钻头、刀具和其他工具的主要材料。假设直径的密度为(单位为kg/m3)，摩尔质量为M(单位为g/mol)，平均Gadereau常数为NA。假设1克拉=0.2克，则()一克拉直径的分子数是克拉直径的分子数是C.每个直径的分子直径的表达式是(以米为单位)D.每个直径的分子直径的表达式是(以米为单位)E.每个脱氧核糖核酸分子的质量是一

8、克拉直径的数量(摩尔数)是n=，包含的分子数是n=NNA=，选项a是正确的。DIA的摩尔体积为v=(单位为m3/mol)，每个DIA的分子体积为v0=。如果DIA的分子直径是d，v0=(3)，d=(以m为单位)通过同时求解得到。选项C是正确的。根据avo Gadereau常数的含义，每个DIA分子的质量是m=，选项e是正确的。回答ACE2.众所周知，地球大气的厚度h比地球半径r小得多，空气的平均摩尔质量为m，阿沃加代罗常数为NA，表面大气压力为p0， 重力加速度为g。由此可以估计，地球大气中的空气分子总数为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

9、_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _分析上，假设大气中气体的质量为m，从大气压力的产生，mg=p0s，即m=分子的数目n=，假设每个分子占据一个小立方体，并且小立方体排列紧密，小立方体的边长是空气分子之间的平均距离，它被设置为a，大气中气体的总体积是v，a=，v=4 r2h，所以a=。回答3.在“用油膜法估算油酸分子大小”实验中，有以下实验步骤：将约2厘米深的水倒入边长约40厘米的浅盘中，待水面稳定后，在水面上均匀涂抹适量的痱子粉。(2)用注射器将制备好的油酸醇溶液滴在水面上，直至

10、膜的形状稳定。将带有油膜形状的玻璃板放在坐标纸上，计算油膜面积，根据油酸的体积和面积计算油酸的分子直径。用注射器将配制好的油酸醇溶液逐滴滴入量筒中，记录量筒中加入一定体积时的滴数，从而计算出一滴油酸醇溶液的体积。将玻璃板放在浅托盘上，然后画t形(2)将1 cm3油酸溶于乙醇中，制备300 cm3油酸乙醇溶液，并有50滴1 cm3油酸乙醇溶液。现在取一滴油酸醇溶液，滴在水面上，测得形成的油膜面积为0.13 m2。由此，油酸分子的直径估计为_ _ _ _ _ _ _ _米(结果保持一个显著的数字)分析(1)按照实验顺序，先配制好混合溶液，然后将浅盘中的水和花椒粉沥干，将一滴溶液滴入浅盘中，将玻璃板

11、放在浅盘上，得到油膜形状，最后在已知边长的坐标纸上用油膜形状计算油膜总面积，正确的操作顺序为；(2)一滴油酸醇溶液的体积为v=cm3=SD，其中s=0.13m2，因此油酸的分子直径为d=m=510-10m。回答(1) (2) 510-10扩散现象、布朗运动和分子热运动扩散现象、布朗运动和热运动的比较现象扩散现象布朗运动热运动活动主题分子的固体微粒分子的差异它是分子的运动，发生在任何两种物质之间：固体、液体和气体它是比分子大得多的粒子的运动，只能发生在液体和气体中它是分子的运动，不能用光学显微镜直接观察共同点(1)它们都是不规则运动；(2)随着温度的升高，两者都变得更加强烈接触扩散现象和布朗运动

12、都反映了分子的不规则热运动1.(2015年国家卷二)(多项选择)关于扩散现象，以下说法是正确的()A.温度越高，扩散进行得越快B.扩散现象是不同物质之间的化学反应C.扩散现象是由物质分子的不规则运动引起的D.扩散现象可以发生在气体、液体和固体中E.液体中的扩散现象是由液体的对流引起的根据分子动力学理论，温度越高，扩散越快，所以选项a是正确的；扩散现象是由物质分子的不规则运动引起的，不是化学反应，所以选项C是正确的，选项B是错误的；气体、液体和固体都可能发生扩散现象，所以选项d是正确的；液体中的扩散现象不是由液体的对流引起的，而是由液体分子的不规则运动引起的，所以E是错误的。回答自动呼叫分配器2

13、.(2018河北衡水模拟)(多项选择)关于布朗运动，以下说法是正确的()A.布朗运动是液体分子的不规则运动B.液体温度越高，布朗运动越剧烈C.布朗运动是由液体不同部分的不同温度引起的D.悬浮在液体中的小固体颗粒的布朗运动的能量是机械能E.布朗运动是微观粒子的运动，其运动规律遵循牛顿第二定律解析布朗运动是悬浮粒子的不规则运动，选项A是错误的；布朗运动的强度与温度有关。液体温度越高，布朗运动越剧烈。选项B是正确的。布朗运动是由液体分子从各个方向对小固体颗粒的不平衡冲击引起的，选项C是错误的；悬浮在液体中的小固体颗粒的布朗运动的能量是机械能，选项D是正确的；布朗运动是悬浮固体颗粒的不规则宏观力学运动

14、，因此它的运动规律遵循牛顿第二定律，选项E是正确的。回答BDE3.(2018年邯郸市的一个模型)(多项选择)最近，中国许多城市的PM2.5值已经突破警戒线，受影响最严重的地区是雾霾笼罩、空气污染严重的京津冀地区。PM2.5是指空气中直径等于或小于2.5微米的悬浮颗粒物，悬浮在空气中，运动不规则，很难自然沉降在地面上，吸入后对人体健康有害。化石燃料的燃烧是PM2.5形成的主要原因A.大气颗粒物的大小相当于空气中氧分子的大小B.大气中二氧化硫的运动属于布朗运动C.温度越低，PM2.5活性越强D.倡导低碳生活，减少煤和石油等燃料的使用，可以产生效果分析“PM2.5”指的是直径小于或等于2.5微米的颗

15、粒，其尺寸远大于空气中氧分子的尺寸，因此选项A是错误的；PM2.5在空气中的运动是固体粒子的运动，属于布朗运动，所以选项B是正确的；大量空气分子不规则地与PM2.5碰撞。温度越高，空气分子对粒子的影响越强烈，PM2.5的运动也越强烈，所以选项C是错误的；PM2.5增加的主要原因是化石燃料的燃烧，所以应该提倡低碳生活，这样可以有效降低空气中PM2.5的浓度，所以选项D是正确的；在PM2.5中，空气分子对较小粒子的影响更不均匀，因此运动比较大粒子更剧烈，因此选项E是正确的。回答BDE分子力、分子势能和内能1.分子力和分子势能的比较分子力f分子势能Ep图像随着分子间距离的变化rr0随着R的增加，F先

16、增加后减少，表现为重力r增加，F做负功，Ep增加r=r0f导联=f剔除，f=0Ep是最小的，但不是零r10r0吸引力和排斥力都很弱，f=0Ep=02.分析物体内能问题的四个提示(1)内能是一个物体的大量分子的内能，而不存在某个分子的内能。(2)决定内能大小的因素是温度、体积和分子数，它们也与物质的状态有关。(3)物体的内能可以通过做功或传热来改变。(4)温度是分子平均动能的标志。任何具有相同温度的物体都有相同的分子平均动能。1.(多项选择)关于物体的内能，下列说法是正确的()A.高温物体比低温物体具有更大的内能B.物体的内能不能为零C.对于具有相同内能的物体，它们的分子平均动能必须相同D.具有

17、不同内能的物体可能具有相同的分子平均动能E.物体的内能与其温度、体积、物质状态和分子数量有关分析温度反映了分子的平均动能，但由于对象不同、分子数目不同、状态不同，它不能反映内能，选项A是错误的；因为分子在做不规则运动，任何物体的内能不可能为零，选项B是正确的；对于具有相同内能的物体，它们的分子平均动能不一定相同，选项C是错误的；两个具有不同内能的物体可以有相同的温度，也就是说，它们的平均分子动能可以相同，选项D是正确的；一个物体的内能与其温度、体积、状态和分子数有关，所以选项E是正确的。回答BDE2.(2018江西南昌模拟)(多项选择)关于分子间力，以下说法是正确的()A.如果分子之间的距离增加，分子之间的吸引力和排斥力就会减少B.如果分子之间的距离减小，分子之间的吸引力和排斥力就会增加C.如果分子之间的距离减小，分子之间的吸引力和排斥力的合力必然增加D.如果分子之间的距离增加，分子之间的吸引力和排斥力的合力肯