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1、操千曲而后晓声，观千剑而后识器。选修3-3一、知识精讲（1） 分子动理论1、物体是由大量分子组成的微观量：分子体积V0、分子直径d、分子质量m0宏观量：物质体积V、摩尔体积VA、物体质量m、摩尔质量M、物质密度。联系桥梁：阿伏加德罗常数（NA6.021023mol1） （1） 分子质量： （2） 分子体积：（对气体，V0应为气体分子占据的空间大小）（3）分子大小：(数量级10-10m)球体模型 直径（固、液体一般用此模型）立方体模型 （气体一般用此模型；对气体，d应理解为相邻分子间的平均距离）注意：u 固体、液体分子可估算分子质量、大小(认为分子一个挨一个紧密排列)；气体分子间距很大，大小可忽
2、略，不可估算大小，只能估算气体分子所占空间、分子质量。u 分子体积很小，它的直径数量级是10-10m油膜法测分子直径：d = V/s，V是油滴体积，s是水面上形成的单层分子油膜的面积u 分子质量很小，一般分子质量的数量级是10-26 kgu 分子间有空隙u 阿伏伽德罗常数：l摩的任何物质含有的微粒数相同，这个数的测量值为NA = 6.021023mol-1阿伏伽德罗常数是个十分巨大的数字，分子的体积、质量都十分小，从而说明物质是由大量分子组成的（4）分子的数量： 或者 2、分子永不停息地做无规则运动（1）扩散现象：不同物质彼此进入对方的现象。温度越高，扩散越快。直接说明了组成物体的分子总是不停
3、地做无规则运动。温度越高分子运动越剧烈。（2）布朗运动：悬浮在液体中的固体微粒的无规则运动。发生原因是固体微粒受到包围微粒的液体分子无规则运动地撞击的不平衡性造成的因而间接说明了液体分子在永不停息地做无规则运动注意： 布朗运动是固体微粒的运动而不是固体微粒中分子的无规则运动布朗运动反映液体分子的无规则运动但不是液体分子的运动课本中所示的布朗运动路线，不是固体微粒运动的轨迹 微粒越小，布朗运动越明显；温度越高，布朗运动越明显3、分子间存在相互作用的引力和斥力分子间引力和斥力一定同时存在，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，但斥力变化快，实际表现出的分子力是分子引力和分子斥力的
4、合力分子力的表现及变化，对于曲线注意两个距离，即平衡距离r0（约1010m）与10r0。（）当分子间距离为r0时，分子力为零。（）当分子间距rr0时，引力大于斥力，分子力表现为引力。当分子间距离由r0增大时，分子力先增大后减小（）当分子间距rr0时，斥力大于引力，分子力表现为斥力。当分子间距离由r0减小时，分子力不断增大（4）r10r0后，f引、f斥都迅速减为零，可认为分子力F = 0（2） 温度和内能1、分子不规则运动统计规律单个分子的运动都是不规则的、带有偶然性的；大量分子的集体行为受到统计规律的支配。多数分子速率都在某个值附近，满足“中间多，两头少”的分布规律。2、 分子平均动能物体内所
5、有分子动能的平均值。温度是分子平均动能大小的标志。温度越高，分子平均动能越大。温度相同时任何物体的分子平均动能相等，但平均速率一般不等（分子质量不同）x0EPr03、分子势能(1)一般规定无穷远处分子势能为零，(2)分子力做正功分子势能减少，分子力做负功分子势能增加。(3)分子势能与分子间距离r0关系当rr0时，r增大，分子力为引力，分子力做负功分子势能增大。当rr0时，r减小，分子力为斥力，分子力做负功分子势能增大。当r=r0（平衡距离）时，分子势能最小（为负值）(3)决定分子势能的因素：从宏观上看：分子势能跟物体的体积有关。（注意体积增大，分子势能不一定增大）；从微观上看：分子势能跟分子间
6、距离r有关。4、内能物体内所有分子无规则运动的动能和分子势能的总和 (1) 内能是状态量 (2) 内能是宏观量，只对大量分子组成的物体有意义，对个别分子无意义。(3) 物体的内能由物质的量（分子数量）、温度（分子平均动能）、体积（分子间势能）决定，与物体的宏观机械运动状态无关内能与机械能没有必然联系（3） 气体探究一定质量理想气体压强p、体积V、温度T之间关系，采用的是控制变量法三种变化：等温变化，玻意耳定律：PVC等容变化，查理定律： P / TC 等压变化，盖吕萨克定律：V/ TC1、玻意耳定律（1）内容概述：一定质量的某种气体，在温度不变的情况下，压强跟体积成反比，（2）数学表达式：P或
7、 P1Vl P2V2（3）图象解析：玻意耳定律可以用图线表示在平面直角坐标系中，用纵轴表示气体的压强P，用横轴表示气体的体积V，在坐标平面上的点代表气体的一个状态温度相同的一系列点组成的曲线就是气体的等温线，代表气体的一个等温变化过程由于等温变化过程中气体的体积和压强成反比，因而等温线是双曲线的一支对于一定质量的气体而言，不同的等温线对应于气体的不同温度PV乘积越大的等温线表示气体的温度越高如上图所示的两条等温线，在相同压强下的体积V2V1，就表示它们分别代表的温度T2Tl.同样也可以根据相同体积下的压强大小来判断温度高低利用图线反映状态变化情况就比较直观（4）解题方法指导：在使用玻意耳定律解
8、题时，要首先明确所研究的气体，尽可能分析清楚气体的变化过程，选择变化过程中的某两个状态正确写出它们的状态参量(包括未知量)，然后根据玻意耳定律列出方程，设法从所列方程中解出要求的末知量。2、查理定律（1）内容概述：一定质量的某种气体，在体积不变的情况下，压强跟热力学温度成正比。（2）数学表达式： P T 或（3）图线解析：查理定律可以用图线表示在平面直角坐标系中，用纵轴表示气体的压强，用横轴表示气体的热力学温度T，在坐标平面上的点代表气体的一个状态，体积相同的一系列点组成的曲线就是气体的等容线，代表气体的等容变化过程。由于等容变化过程中气体的压强与热力学温度成正比，因而等容线是一条倾斜的直线对
9、于一定质量的气体而言，不同容积下的等容线对应于气体的不同体积P/T的值越大的等容线表示气体的体积越小如上图所示的两条等容线分别代表的体积关系为V2V1.延长等容线可以看到，当P0时，等容线的延长线通过坐标原点，这时对应的热力学温度为0（K）实际上，在温度降到0（K）之前，查理定律已不适用，因此等容线向坐标原点方向的延长线要用虚线表示3、盖吕萨克定律（1）内容概述：一定质量的某种气体，在压强不变的情况下，体积与热力学温度成正比（2）数学表达式： V T，（3）图象解析：盖吕萨克定律也可以用图线表示在平面直角坐标系中，用纵轴表示气体体积V，用横轴表示气体的热力学温度T，在坐标平面上的点代表气体的一
10、个状态压强相同的一系列点组成的曲线就是气体的等压线，代表气体的等压变化过程由于等压变化过程中气体的体积与热力学温度成正比，因而等压线是一条倾斜的直线对于一定质量的气体而言，不同压强下等压的等压线对应着气体的不同压强，V/T的值越大的等压线表示气体的压强越小如上图所示的两条等压线分别代表的压强关系为P2P1 .延长等压线可以看到，当V0时，等压线的延长线通过坐标原点，这时对应的热力学温度为0（K），这时气体不能看作理想气体，盖吕萨克定律已不适用，因此等压线向坐标原点方向的延长线也要用虚线表示。4、理想气体状态方程（1）内容：一定质量的理想气体，压强和体积的乘积与热力学温度的比值等于一个常量。即（
11、2）理想气体状态方程的应用：用理想气体状态方程解决问题时，要注意选取一定质量的气体作为研究对象，根据题目叙述的状态变化过程，选择变化过程中的两个状态、并分析其状态参量，状态参量不一定都是已知量，很多情况下它会包含题目所要求的未知量，如气缸活塞类问题，往往根据活塞的平衡来确定气体的压强，试管水银柱类的问题，若水银柱平衡，可由平衡条件来求气体的压强，若水银柱处于加速状态，可由牛顿第二定律确定水银柱所受气体的压力从而确定气体的压强。一旦破译了题设的有关隐含量，再根据理想气体状态方程可列出方程并求出未知量对于有两部分或者两部分以上气体相联系的问题，由于涉及的物理量比较多，通常难度也比较大，因而在高考中
12、也时常出现，解决这类问题时，不仅要有扎实的基本功，还需要有清晰的思路和综合分析能力。5、重难点知识讲解1) 关于温度、压强的理解:温度：宏观上表示物体的冷热程度；微观上是分子平均动能的标志压强：宏观上是单位面积上所受的压力；微观上是大量气体分子对器壁的频繁碰撞所致2) 求封闭气体压强的两种基本方法：如果封闭物（如液柱、活塞等）静止或匀速运动时，则采用平衡法，即F=0如果封闭物（如液柱或活塞等）做匀变速运动时，则采用牛顿第二定律求解法，即F=ma3) 常见的气体压强单位的换算：l标准大气压=76cmHg=1.013105Pa=10.34米水柱4) 在做好玻意耳定律的实验的基础上学会采用三种方或描
13、述：列表法：图线法；数学公式表达法5) 在P-V图象上的等温线特点：等温线是一簇双曲线，在这簇双曲线里越远离坐标原点的双曲线代表温度越高6) 为了证实等温变化曲线是双曲线，可采用画图象来直观反映。此时在图象里反映的是过坐标原点的正比直线，且斜率大者温度高7) 应用玻意耳定律解题要跟踪一定质量的气体，先找出对应的始末状态的P、V参量，再列方程求解，方程式两边的单位只要能统一即可8) 正确理解的物理含义，注意p0为0时气体的压强，pt为t时气体的压强9) 在pt图像上的等容线特点：等容线是一簇不过坐标原点的倾斜直线，在这簇倾斜直线里斜率越小，体积越大；斜率越大，体积越小。10) 查理定律的微观解释
14、：在单位体积内所含的分子数不变的情况下，温度升高，单位时间内分子撞击器壁的次数增多，而且每次撞击器壁的冲力也增大，所以气体的压强增大；反之，温度降低，则压强减小11) 热力学温度和摄氏温度的每一度温差的大小是相同的，即T=t；只是它们的零度起点不同绝对零度是宇宙间低温的极限，只能无限接近，永远无法达到12) 引入热力学温标后的查理定律表达式：p1/p2=T1/T2 或 p/T=恒量 或 p=KT（K为恒量）13) 判断两团气体被液柱（或活塞）隔开，当温度变化时液柱（或活塞）移动问题的基本方法：设等容法。即。14) 、理想气体的微观模型：每个分子都可以看作是弹性小球；气体分子本身的大小可以不计；
15、除碰撞的瞬间外，气体分子之间没有相互作用15) 推导气态方程基本方法：假设中间过渡状态，设气体先等压变化后等容变化；也可采用先等容变化后等压变化来进行推导。16) 气体实验定律的图线意义，如图所示要注意：1 各定律在p-V、p-T和V-T图像中的对应围线形状2 图线中某点所代表的物理意义；图线中某线段所代表的物理意义3 （3）对于一定质量的气体；p-V图线的pV积的大小反映气体的温度高低；p-T图线的斜率大小反映气体的体积：VT图线的斜率大小反映气体的压强17) 应用气态方程解题的方法步骤选取研究对象，即确定研究的是哪一部分气体(或哪几部分气体)，并将这部分气体从周围环境中“隔离”出来对研究对象进行状态分析和状态变化过程分析，即分析初、末状态的压强、体积和温度中，哪些已知，哪些未知；有时还有中间态（为避免混淆可画简图或列图表进行对比分析
