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1、分子动理论 内能考试内容范围及要求高考统计高考命题解读内容要求说明20152016201720181.考查方式从近几年高考题来看，对于热学内容的考查，形式比较固定，一般第(1)问为选择题，第(2)问为填空题，第(3)问为计算题，主要是对热学单一知识点从不同角度设计问题.2.命题趋势试题将坚持立足基本概念，贴近教材和教学实际，情境接近生活经历，关注社会问题，亲近自然，体现“从生活走向物理，从物理走向社会”的课程理念.试题关注学科素养，引导学以致用，引导高中教学注重培养学生应用知识解决实际问题的能力.64.分子动理论的基本观点阿伏加德罗常数T12A(3)65.布朗运动T12A(2)66.分子热运动
2、速率的统计分布规律T12A(2)T12A(2)67.温度内能68.气体压强的微观解释T12A(2)69.晶体和非晶体晶体的微观结构T12A(1)70.液晶71.液体的表面张力对浸润和不浸润现象、毛细现象的解释不作要求72.气体实验定律T12A(3)T12A(1)73.理想气体74.热力学第一定律T12A(2)T12A(3)T12A(1)T12A(3)75.饱和汽未饱和汽饱和汽压相对湿度T12A(1)T12A(1)76.能源与可持续发展实验十一：用油膜法估测分子的大小第1讲分子动理论内能一、分子动理论1.物体是由大量分子组成的(1)分子的大小分子的直径(视为球模型)：数量级为1010m；分子的质
3、量：数量级为1026kg.(2)阿伏加德罗常数1mol的任何物质都含有相同的粒子数.通常可取NA6.021023mol1；阿伏加德罗常数是联系宏观物理量和微观物理量的桥梁.自测1已知铜的摩尔质量为M(kg/mol)，铜的密度为(kg/m3)，阿伏加德罗常数为NA(mol1)，下列说法正确的是()A.1个铜原子的质量为B.1个铜原子的质量为C.1个铜原子所占的体积为D.1个铜原子所占的体积为答案B解析1mol铜的质量等于NA个铜原子的质量之和，所以一个铜原子的质量为m，A错误，B正确；1mol铜的体积为，这是NA个铜原子所占体积的总和，所以每个铜原子所占的体积为，C、D错误.2.分子永不停息地做
4、无规则运动(1)扩散现象定义：不同物质能够彼此进入对方的现象；实质：扩散现象并不是外界作用引起的，也不是化学反应的结果，而是由分子的无规则运动产生的物质迁移现象，温度越高，扩散现象越明显.(2)布朗运动定义：悬浮在液体或气体中的小颗粒的永不停息的无规则运动；实质：布朗运动反映了液体或气体分子的无规则运动；特点：颗粒越小，运动越明显；温度越高，运动越剧烈.(3)热运动分子永不停息的无规则运动叫做热运动；特点：分子的无规则运动和温度有关，温度越高，分子运动越激烈.自测2如图1是观察布朗运动时每隔30s记录1次的微粒位置连线图，开始时微粒在位置1，以后的位置依次是2、3、4、，由此图得到的下列结论中
5、正确的是()图1A.此图反映了观察时间内微粒的运动轨迹B.此图只是间接地反映了液体分子的运动是无规则运动C.若在第75s再观察一次，微粒应处于位置3和位置4连线的中点D.微粒在从位置7到位置8的这30s内运动得最快答案B3.分子间同时存在引力和斥力(1)物质分子间存在空隙，分子间的引力和斥力是同时存在的，实际表现出的分子力是引力和斥力的合力；(2)分子力随分子间距离变化的关系：分子间的引力和斥力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，但斥力比引力变化得快；(3)分子力与分子间距离的关系图线由分子间的作用力与分子间距离关系图线(如图2所示)可知：图2当rr0时，F引F斥，分子力为零
6、；当rr0时，F引F斥，分子力表现为引力；当rr0时，F引F斥，分子力表现为斥力；当分子间距离大于10r0(约为109m)时，分子力很弱，可以忽略不计.二、温度和内能1.温度一切达到热平衡的系统都具有相同的温度.2.两种温标摄氏温标和热力学温标.关系：Tt273.15K.3.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
7、定于分子间距离和分子排列情况；宏观上：决定于体积和状态.5.物体的内能(1)概念理解：物体中所有分子热运动的动能和分子势能的总和，是状态量；(2)决定因素：对于给定的物体，其内能大小由物体的温度和体积决定，即由物体内部状态决定；(3)影响因素：物体的内能与物体的位置高低、运动速度大小无关；(4)改变物体内能的两种方式：做功和热传递.自测3(2017南通市第一次调研)在分子间作用力表现为引力的情况下，当分子间的距离增大时，分子间的引力(选填“增大”“减小”或“不变”)，分子势能(选填“增大”“减小”或“不变”).答案减小增大三、实验：用油膜法估测分子的大小1.实验原理实验采用使油酸在水面上形成一
8、层单分子油膜的方法估测分子的大小.当把一滴用酒精稀释过的油酸滴在水面上时，油酸就在水面上散开，其中的酒精溶于水，并很快挥发，在水面上形成如图3甲所示形状的一层纯油酸薄膜.如果算出一定体积的油酸在水面上形成的单分子油膜的面积，即可算出油酸分子的大小.用V表示一滴油酸酒精溶液中所含纯油酸的体积，用S表示单分子油膜的面积，用d表示分子的直径，如图乙所示，则d.图32.实验器材盛水浅盘、注射器(或滴管)、容量瓶、坐标纸、玻璃板、痱子粉(或细石膏粉)、油酸酒精溶液、量筒、彩笔.3.实验步骤(1)用稀酒精溶液及清水清洗浅盘，充分洗去油污、粉尘，以免给实验带来误差.(2)配制油酸酒精溶液，取纯油酸1mL，注
9、入500mL的容量瓶中，然后向容量瓶内注入酒精，直到液面达到500mL刻度线为止，摇动容量瓶，使油酸充分溶解在酒精中，这样就得到了500mL含1mL纯油酸的油酸酒精溶液.(3)用注射器(或滴管)将油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，并记下量筒内增加一定体积Vn时的滴数n.(4)根据V0算出每滴油酸酒精溶液的体积V0.(5)向浅盘里倒入约2cm深的水，并将痱子粉或细石膏粉均匀地撒在水面上.(6)用注射器(或滴管)将一滴油酸酒精溶液滴在水面上.(7)待油酸薄膜的形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，并将油酸膜的形状用彩笔画在玻璃板上.(8)将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，算出油酸薄膜的面积S(求面
10、积时以坐标纸上边长为1cm的正方形为单位计算轮廓内正方形的个数，不足半个的舍去，多于半个的算一个).(9)根据油酸酒精溶液的配制比例，算出一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V，并代入公式d算出油酸薄膜的厚度d.(10)重复以上实验步骤，多测几次油酸薄膜的厚度，并求平均值，即为油酸分子的大小.命题点一阿伏加德罗常数的应用1.求解分子直径时的两种模型(对于固体和液体)(1)把分子看成球形，d.(2)把分子看成小立方体，d.提醒对于气体，利用d算出的不是分子直径，而是气体分子间的平均距离.2.宏观量与微观量的相互关系(1)微观量：分子体积V0、分子直径d、分子质量m0.(2)宏观量：物体的体积V、摩尔体
11、积Vmol、物体的质量m、摩尔质量M、物体的密度.(3)相互关系一个分子的质量：m0.一个分子的体积：V0(注：对气体，V0为分子所占空间体积)；物体所含的分子数：NNANA或NNANA.例1(2018南京市、盐城市一模)铁的密度7.8103 kg/m3、摩尔质量M5.6102 kg/mol，阿伏加德罗常数NA6.01023mol1.可将铁原子视为球体，试估算：(结果均保留一位有效数字)(1)1克铁含有的分子数；(2)铁原子的直径大小.答案见解析解析(1)Nm11022个(2)，V0d3又NAd31010m变式1(2018南京市学情调研)氙气灯在亮度、耗能及寿命上都比传统灯有优越性.某轿车的灯
12、泡的容积V1.5mL，充入氙气的密度5.9kg/m3，摩尔质量M0.131 kg/mol，阿伏加德罗常数NA61023mol1.试估算灯泡中：(结果均保留一位有效数字)(1)氙气分子的总个数；(2)氙气分子间的平均距离.答案见解析解析(1)充入灯泡氙气的物质的量n，分子数NnNA41019个(2)每个分子所占的空间为V0，则分子间平均距离a3109m命题点二布朗运动与分子热运动1.布朗运动(1)研究对象：悬浮在液体或气体中的小颗粒；(2)运动特点：无规则、永不停息；(3)相关因素：颗粒大小，温度；(4)物理意义：说明液体或气体分子做永不停息的无规则的热运动.2.扩散现象：相互接触的物体分子彼此
13、进入对方的现象.产生原因：分子永不停息地做无规则运动.3.扩散现象、布朗运动与热运动的比较现象扩散现象布朗运动热运动活动主体分子微小固体颗粒分子区别分子的运动，发生在固体、液体、气体任何两种物质之间比分子大得多的微粒的运动，只能在液体、气体中发生分子的运动，不能通过光学显微镜直接观察到共同点都是无规则运动；都随温度的升高而更加激烈联系扩散现象、布朗运动都反映分子做无规则的热运动例2(2017江苏单科12A(2)图4甲和乙是某同学从资料中查到的两张记录水中炭粒运动位置连线的图片，记录炭粒位置的时间间隔均为30s，两方格纸每格表示的长度相同.比较两张图片可知：若水温相同，(选填“甲”或“乙”)中炭
14、粒的颗粒较大；若炭粒大小相同，(选填“甲”或“乙”)中水分子的热运动较剧烈.图4答案甲乙解析由题图可知，乙图中的炭粒运动剧烈，若水温相同，颗粒越小运动越剧烈，故甲中炭粒的颗粒较大；若炭粒大小相同，则水温越高，布朗运动越剧烈，故乙中水分子热运动较剧烈.命题点三分子力与分子势能分子力、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5所示(取无穷远处分子势能Ep0).图5(1)当rr0时，分子力表现为引力，当r增大时，分子力做负功，分子势能增加.(2)当rr0时，分子力表现为斥力，当r减小时，分子力做负功，分子势能增加.(3)当rr0时，分子势能最小.例3(2018南京市、盐城市二模)两分子间的作用力F与分子间距离r的关系如图6中曲线所示，曲线与r轴交点的横坐标为r0，甲分子固定在坐标原点O，乙分子在分子力作用下从图中a点由静止开始运动.在rr0阶段，乙分子的动能(选填
