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1、2019-2020年高考物理第一轮复习 第十一章 热学（备考指南，选修3-3）考 点内 容要求考 点内 容要求一、分子动理论内能分子动理论的基本观点和实验依据二、固体、液体和气体固体的微观结构、晶体和非晶体阿伏加德罗常数液晶的微观结构气体分子运动速率的统计分布液体的表面张力现象温度是分子平均动能的标志、内能气体实验定律理想气体饱和蒸气、未饱和蒸气和饱和蒸气压相对湿度中学物理中涉及的国际单位制的基本单位和其他物理量的单位三、热力学定律与能量守恒定律热力学第一定律能量守恒定律热力学第二定律实验十三用油膜法测分子的大小把握考情找规律：高考考查的知识不会面面俱到，重点考查分子动理论、阿伏加德罗常数的应
2、用、气体实验定律及热力学第一定律等知识。题型一般以选择、计算为主。明热点：预计在xx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，分值为815分。1两种分子模型物质有固态、液态和气态三种情况，不同物态下应将分子看成不同的模型。(1)固体、液体分子一个一个紧密排列，可将分子看成球形或立方体形，如图1111所示，分子间距等于小球的直径或立方体的棱长，所以d (球体模型)或d(立方体模型)。图1111(2)气体分子不是一个一个紧密排列的，它们之间的距离很大，所以气体分子的大小不等于分子所占有的平均空间。如图1112所示，此时每个分子占有的空间视为棱长为d的立方体，
3、所以d。图11122宏观量与微观量的转换桥梁作为宏观量的摩尔质量Mmol 、摩尔体积Vmol 、密度与作为微观量的分子直径d、分子质量m、每个分子的体积V0都可通过阿伏加德罗常数联系起来。如下所示。(1)一个分子的质量：m。(2)一个分子所占的体积：V0(估算固体、液体分子的体积或气体分子平均占有的空间)。(3)1 mol 物质的体积：Vmol。(4)质量为M的物体中所含的分子数：nNA。(5)体积为V的物体中所含的分子数：nNA。典例空调在制冷过程中，室内空气中的水蒸气接触蒸发器(铜管)液化成水，经排水管排走，空气中水份越来越少，人会感觉干燥。某空调工作一段时间后，排出液化水的体积V1.01
4、03 cm3。已知水的密度1.0103 kg/m3、摩尔质量M1.8102 kg/mol，阿伏加德罗常数NA6.01023 mol1。试求：(结果均保留一位有效数字)(1)该液化水中含有水分子的总数N；(2)一个水分子的直径d。解析(1)水的摩尔体积为Vmm3/mol1.8105 m3/mol水分子数N31025个(2)建立水分子的球模型有 d3得水分子直径d m41010 m答案(1)31025个(2)41010 m针对训练1冬天到了，很多人用热水袋取暖。现有一中号热水袋，容积为1 000 cm3，正常使用时，装水量为80%，请估算该热水袋中水分子的数目约为多少个？(计算结果保留1位有效数字
5、，已知1 mol水的质量为18 g，水的密度取1.0103 kg/m3，阿伏加德罗常数取61023 mol1)解析：热水袋内水的物质的量为n热水袋内水分子数为NnNA代入数值得N31025个答案：31025个2已知潜水员在岸上和海底吸入空气的密度分别为1.3 kg/m3和2.1 kg/m3，空气的摩尔质量为0.029 kg/mol，阿伏加德罗常数NA6.021023mol1。若潜水员呼吸一次吸入2 L空气，试估算潜水员在海底比在岸上每呼吸一次多吸入空气的分子数。(结果保留1位有效数字)解析：设空气的摩尔质量为M，在海底和岸上的空气密度分别为海和岸，一次吸入空气的体积为V，则有nNA，代入数据得
6、n31022。答案：310223(xx常州模拟)已知汞的摩尔质量M0.20 kg/mol，密度1.36104 kg/m3，阿伏加德罗常数NA6.01023 mol1，将体积V01.0 cm3的汞变为V3.4103 cm3的汞蒸气，则1.0 cm3的汞蒸气所含的分子数为多少？解析：体积V01.0 cm3的汞的质量mV01.36102kg，物质的量nm/M6.8102mol,1.0 cm3的汞蒸气所含的分子数为NnNA/V1.21019。答案：1.21019要点二布朗运动与分子热运动布朗运动与分子热运动的比较如下布朗运动分子热运动共同点都是无规则运动，都随温度的升高而变得更加剧烈不同点小颗粒的运动
7、分子的运动使用光学显微镜观察使用电子显微镜观察联系布朗运动是由于小颗粒受到周围分子热运动的撞击力而引起的，反映了分子做无规则运动多角练通1(多选)(xx全国卷)下列关于布朗运动的说法，正确的是()A布朗运动是液体分子的无规则运动B液体温度越高，悬浮粒子越小，布朗运动越剧烈C布朗运动是由于液体各个部分的温度不同而引起的D布朗运动是由液体分子从各个方向对悬浮粒子撞击作用的不平衡引起的解析：选BD布朗运动是悬浮颗粒的无规则运动，A错误；温度越高，颗粒越小，布朗运动越剧烈，B正确；布朗运动是液体分子撞击的不平衡引起的，间接反映了液体分子的无规则运动，C错误，D正确。2做布朗运动实验，得到某个观测记录如
8、图1113所示。图中记录的是()图1113A分子无规则运动的情况B某个微粒做布朗运动的轨迹C某个微粒做布朗运动的速度时间图线D按等时间间隔依次记录的某个运动微粒位置的连线解析：选D微粒在周围液体分子无规则碰撞作用下，做布朗运动，轨迹是无规则的，实际操作中不易描绘出微粒的实际轨迹；按等时间间隔依次记录的某个运动微粒位置的连线的无规则性，也能反映微粒做布朗运动的无规则性。记录描绘的正是按等时间间隔记录的某个运动微粒位置的连线，故D正确。3(xx山西四校联考)下列叙述正确的是()A扩散现象说明了分子在不停地做无规则运动B布朗运动就是液体分子的运动C分子间距离增大，分子间作用力一定减小D物体的温度较高
9、，分子运动越激烈，每个分子的动能都一定越大解析：选A扩散现象说明了分子在不停地做无规则运动，选项A正确；布朗运动是液体分子无规则运动的反映，不是液体分子的运动，选项B错误；在分子之间距离从平衡位置开始增大时，分子间作用力先增大后减小，选项C错误；物体的温度越高，分子运动越激烈，分子平均动能增大，并非每个分子的动能都一定越大，选项D错误。要点三分子力、分子势能与分子间距离的关系分子力F、分子势能Ep与分子间距离r的关系图线如图1114所示(取无穷远处分子势能Ep0)图1114(1)当rr0时，分子力为引力，当r增大时，分子力做负功，分子势能增加。(2)当rr0时，分子力为斥力，当r减小时，分子力
10、做负功，分子势能增加。(3)当rr0时，分子势能最小。典例(多选)(xx全国卷)两个相距较远的分子仅在分子力作用下由静止开始运动，直至不再靠近。在此过程中，下列说法正确的是()A分子力先增大，后一直减小B分子力先做正功，后做负功C分子动能先增大，后减小D分子势能先增大，后减小E分子势能和动能之和不变解析两个分子相距较远时表现为引力，相互靠近时分子力先增大后减小，减小到零后分子力变为斥力，分子减速至不再靠近，因此分子力经历了增大、减小再反向增大的过程，故A错误。分子不断靠近，分子力先做正功后做负功，分子动能先增大后减小，B、C正确。分子力做正功分子势能减小，分子力做负功分子势能增大，故D错误。整
11、个过程中只有分子力做功，动能和势能之和不变，E正确。答案BCE方法规律(1)分子势能在平衡位置有最小值，无论分子间距离如何变化，靠近平衡位置，分子势能减小，反之增大。(2)判断分子势能的变化有两种方法看分子力的做功情况。直接由分子势能与分子间距离的关系图线判断，但要注意其和分子力与分子间距离的关系图线的区别。针对训练1(xx福建高考)下列四幅图中，能正确反映分子间作用力f和分子势能Ep随分子间距离r变化关系的图线是()图1115解析：选B本题考查分子间作用力以及分子势能随分子间距离变化关系，意在考查考生对该部分知识的了解情况。当rr0时，分子间作用力f0，分子势能Ep最小，排除A、C、D，选B
12、。2.(多选)(xx海南高考)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1116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()图1116A在rr0阶段，F做正功，分子动能增加，势能减小B在rr0阶段，当r减小时F做正功，分子势能减小，分子动能增加，故A正确；在rr0阶段，当r减小时F做负功，分子势能增加，分子动能减小，故B错误；在rr0时，分子势能最小，但不为零，动能最大，故C正确，D错误；在整个相互接近的过程中，分子动能和势能之和保持不变，故E正确。要点四物体的内能能量定义决定量值
13、测量转化内能物体内所有分子的动能和势能的总和由物体内部分子微观运动状态决定，与物体整体运动情况无关任何物体都具有内能，恒不为零无法测量。其变化量可由做功和热传递来量度在一定条件下可相互转化机械能物体的动能及重力势能和弹性势能的总和与物体宏观运动状态、参考系和零势能面选取有关，和物体内部分子运动情况无关可以为零可以测量典例(xx北京高考)下列说法中正确的是()A物体温度降低，其分子热运动的平均动能增大B物体温度升高，其分子热运动的平均动能增大C物体温度降低，其内能一定增大D物体温度不变，其内能一定不变解析根据温度是分子平均动能的标志知，温度升高，分子热运动的平均动能增大；温度降低，分子热运动的平
14、均动能减小，选项A错误，B正确。理想气体的温度升高，内能增大；温度降低，内能减小，选项C错误。晶体熔化或凝固时温度不变，但是内能变化，熔化时吸收热量，内能增大；凝固时放出热量，内能减小，选项D错误。答案B针对训练1(多选)(xx吉林省吉林市质量检测)下列各种说法中正确的是()A温度低的物体内能小B分子运动的平均速度可能为零，瞬时速度不可能为零C液体与大气相接触，表面层内分子所受其他分子的作用表现为相互吸引D0 C的铁和0C的冰，它们的分子平均动能相同E气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数与单位体积内的分子数和温度有关解析：选CDE物体的内能为所有分子的动能和分子势能之和，物体的内能不仅与温度有关，还与物体的质量、体积有关，A错误。分子在永不停息地做无规则运动，所以瞬时速度可能为0，B错误。当液体与大气相接触，表面层内分子所受其他分子的斥力和引
