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1、第十三章 纲 要 求考 情 分 析分子动理论的基本观点和实验依据理想气体1.命题规律本章知识点比较多，而高考重点考查的内容包括分子动理论、固体和液体的性质、气体实验定律及热力学第一定律等知识。题型一般为选择计算。2.考查热点预计在2018年高考中，对本部分内容的考查仍将以分子动理论、热力学定律及气体状态方程的应用为重点。阿伏伽德罗常数饱和蒸汽、未饱和蒸汽、饱和蒸汽压气体分子运动速率的统计分布相对湿度温度、内能热力学第一定律固体的微观结构、晶体和非晶体能量守恒定律液晶的微观结构热力学第二定律液体的表面张力现象中学物理中涉及的国际单位制的基本单位和其他单位，例如摄氏度、标准大气压气体实验定律实验十
2、三：用油膜法估测分子的大小第69课时分子动理论内能(双基落实课)命题者说本课时内容既是高考选考内容，又是热学最基本的知识，因此高考针对这些内容命题时，难度不会很大。在复习这部分内容时，只需全面复习，不需要过深的挖掘。一、分子动理论和阿伏伽德罗常数1.物体是由大量分子组成的(1)分子的大小一般无机分子直径的数量级约为：1010 m。一般无机分子质量的数量级约为：1026 kg。(2)阿伏伽德罗常数：指1 mol的任何物质中含有相同的微粒个数，用符号NA表示，NA6.021023 mol1。2分子热运动：指分子永不停息的无规则运动(1)扩散现象：指相互接触的不同物质彼此进入对方的现象。温度越高，扩
3、散越快；扩散可在固体、液体、气体中进行。(2)布朗运动：指悬浮在液体(或气体)中的微粒的无规则运动。微粒越小，温度越高，布朗运动越显著。3分子间的相互作用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。(1)当rr0时，F引F斥，F0；(2)当rr0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rr0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)。小题练通1(2016北京高考)雾霾天气是对大
4、气中各种悬浮颗粒物含量超标的笼统表述，是特定气候条件与人类活动相互作用的结果。雾霾中，各种悬浮颗粒物形状不规则，但可视为密度相同、直径不同的球体，并且PM10、PM2.5分别表示球体直径小于或等于10 m、2.5 m的颗粒物(PM是颗粒物的英文缩写)。某科研机构对北京地区的检测结果表明，在静稳的雾霾天气中，近地面高度百米的范围内，PM10的浓度随高度的增加略有减小，大于PM10的大悬浮颗粒物的浓度随高度的增加明显减小，且两种浓度分布基本不随时间变化。据此材料，以下叙述正确的是()APM10表示直径小于或等于1.0106 m的悬浮颗粒物BPM10受到的空气分子作用力的合力始终大于其受到的重力CP
5、M10和大悬浮颗粒物都在做布朗运动DPM2.5的浓度随高度的增加逐渐增大解析：选CPM10直径小于或等于10 m，即1.0105 m，选项A错误；PM10悬浮在空中，表明空气分子作用力的合力与其重力平衡，选项B错误；PM10和大悬浮颗粒物的大小符合做布朗运动的条件，选项C正确；据题中材料不能判断PM2.5浓度随高度的增加而增大，选项D错误。2下列关于布朗运动的说法中正确的是()A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B布朗运动是组成固体微粒的分子无规则运动的反映C布朗运动是液体分子与固体分子的共同运动D布朗运动是永不停息的，反映了系统的能量是守恒的E布朗运动是悬浮在液体中的固体小
6、颗粒的无规则运动解析：选ADE布朗运动是悬浮的固体小颗粒不停地做无规则的宏观的机械运动，故符合牛顿第二定律，它反映了液体分子永不停息地做无规则运动，A、E正确，B、C错误；微粒运动过程中，速度的大小与方向不断发生改变，与接触的微粒进行能量交换，D正确。布朗运动不是液体分子的运动，而是固体颗粒在液体分子撞击下的无规则运动，它间接地反映了液体分子的无规则运动。二、温度和内能1.温度两个系统处于热平衡时，它们必定具有某个共同的热学性质，把表征这一“共同热学性质”的物理量叫做温度。一切达到热平衡状态的系统都具有相同的温度。2摄氏温标和热力学温标单位规定关系摄氏温标(t)在标准大气压下，冰的熔点是0_，
7、水的沸点是100 Tt273.15 KTt热力学温标(T)K零下273.15_即为0 K3分子的动能(1)分子动能是分子热运动所具有的动能。(2)分子热运动的平均动能是所有分子热运动的动能的平均值，温度是分子热运动的平均动能的标志。(3)分子热运动的总动能是物体内所有分子热运动动能的总和。4分子的势能(1)意义：由于分子间存在着引力和斥力，所以分子具有由它们的相对位置决定的能。(2)分子势能的决定因素微观上决定于分子间距离和分子排列情况；取r处为零势能处，分子势能Ep与分子间距离r的关系如图所示，当rr0时分子势能最小。宏观上决定于体积和状态。5物体的内能(1)物体中所有分子的热运动动能与分子
8、势能的总和，是状态量。对于给定的物体，其内能大小由物体的温度和体积决定。(2)改变物体内能有两种方式：做功和热传递。 小题练通1若某种实际气体分子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，内能增大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，内能不变D如果保持其温度不变，体积增大，内能减少解析：选A若保持气体的体积不变，则分子势能不变，温度升高，分子的平均动能变大，故气体的内能增大，A正确，B错误；若保持气体的温度不变，气体分子的平均动能不变，体积增大，分子间的引力做负功，分子势能增大，故气体的内能增大
9、，C、D均错误。2(2017吉林省实验中学模拟)两分子间的斥力和引力的合力F与分子间距离r的关系如图中曲线所示，曲线与r轴交点的横坐标为r0，相距很远的两分子在分子力作用下，由静止开始相互接近。若两分子相距无穷远时，分子势能为零，下列说法正确的是()A在rr0阶段，F做正功，分子动能增大，势能也增大B在rr0阶段，F做负功，分子动能减小，势能增大C在rr0时，分子势能最小，动能最大D在rr0时，分子势能为零E分子动能和势能之和在整个过程中不变解析：选BCE在rr0阶段，两分子间的斥力和引力的合力F表现为引力，两分子在分子力作用下，由静止开始相互接近，F做正功，分子动能增大，势能减小，选项A错误
10、；在rr0阶段，两分子间的斥力和引力的合力F表现为斥力，F做负功，分子动能减小，势能增大，选项B正确；在rr0时，分子势能最小，动能最大，选项C正确；在整个过程中，只有分子力做功，分子动能和势能之和保持不变，在rr0时，分子势能为负值，选项D错误，E正确。分析分子动能和势能的变化情况时，要根据功能关系进行分析：分子力做正功，分子动能增大，势能减小；分子力做负功，分子动能减小，势能增大。1下列说法正确的是()A气体扩散现象表明了气体分子的无规则运动B气体温度升高，分子的平均动能一定增大C布朗运动的实质就是分子的热运动D当分子间作用力表现为斥力时，分子势能随分子间距离的减小而减小E当分子间作用力表
11、现为引力时，分子势能随分子间距离的减小而减小解析：选ABE布朗运动是悬浮在液体中微粒的运动，它是液体分子无规则热运动的反映，选项C错误；当分子间作用力表现为斥力时，分子势能随分子间距离的减小而增大，选项D错误。2(2017河南名校联考)关于分子间的作用力，下列说法正确的是()A分子之间的斥力和引力同时存在B分子之间的斥力和引力大小都随分子间距离的增大而减小C分子间距离减小时，分子力一直做正功D分子间距离增大时，分子势能一直减小E分子间距离增大时，可能存在分子势能相等的两个位置解析：选ABE分子之间的引力和斥力是同时存在的，A正确；分子间存在相互作用的引力和斥力，引力和斥力都随分子间距离的增大而
12、减小，B正确；若分子间距离小于平衡位置间距，分子力表现为斥力，则随分子间距离减小，分子力做负功，C错误；若分子间距离大于平衡位置间距，则随分子间距离增大，分子势能增大，D错误；若分子间距离小于平衡位置间距，则随分子间距离增大，分子势能先减小后增大，可能存在分子势能相等的两个位置，E正确。3如图所示为两分子系统的势能Ep与两分子间距离r的关系曲线。下列说法正确的是()A当r大于r1时，分子间的作用力表现为引力B当r小于r1时，分子间的作用力表现为斥力C当r等于r2时，分子势能Ep最小D在r由r1增大的过程中，分子间的作用力做正功E在r由r2增大的过程中，分子间的作用力做负功解析：选BCE两分子系
13、统的势能Ep最小值对应分子平衡位置，即r2处为平衡位置，当rr2时，分子间的作用力表现为引力，当rr2时，分子间的作用力表现为斥力，选项B正确，A错误；当rr2时，分子间势能Ep最小，选项C正确；在r由r1增大到r2的过程中，分子间的作用力做正功，分子势能减小，由r2继续增大的过程中，分子间的作用力做负功，分子势能增大，选项D错误，E正确。4(2017湖北襄阳调研)下列说法正确的是()A气体放出热量，其分子的平均动能可能增大B布朗运动不是液体分子的运动，但它可以说明分子在永不停息地做无规则运动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第二类永动机不违反能量守恒定律，
14、但违反了热力学第一定律E某气体的摩尔体积为V，每个分子的体积为V0，则阿伏加德罗常数可表示为NA解析：选ABC气体放出热量，若外界对气体做功，气体的温度可能升高，分子的平均动能可能增大，选项A正确；布朗运动不是液体分子的运动，但是能反映分子在永不停息地做无规则运动，选项B正确；当分子力表现为斥力时，随着分子间距离减小，分子力做负功，分子力和分子势能均增大，选项C正确；第二类永动机不违背能量守恒定律，但是违背热力学第二定律，选项D错误；对于气体分子，依据每个气体分子所占空间的体积估算分子数目，但不能根据每个气体分子的体积估算分子数目，选项E错误。5下列有关热现象和内能的说法中正确的是()A把物体
15、缓慢举高，其机械能增加，内能不变B盛有气体的容器做加速运动时，容器中气体的内能必定会随之增大C电流通过电阻后电阻发热，它的内能增加是通过“做功”方式实现的D分子间引力和斥力相等时，分子势能最大E分子间引力和斥力相等时，分子势能最小解析：选ACE把物体缓慢举高，外力做功，其机械能增加，由于温度不变，物体内能不变，选项A正确；物体的内能与物体做什么性质的运动没有直接关系，选项B错误；电流通过电阻后电阻发热，是通过电流“做功”的方式改变电阻内能的，选项C正确；根据分子间作用力的特点，当分子间距离等于r0时，引力和斥力相等，不管分子间距离从r0增大还是减小，分子间作用力都做负功，分子势能都增大，故分子间距离等于r0时
