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1、学 海 无 涯 考点内容 要求 考纲解读 分子动理论的基本观点和实验依 据 1 本部分考点内容的要求全是 级 即 理解物理概念和物理规律的确切含义 理解 物理规律的适用条件 以及它们在简单情况 下的应用 题型多为选择题和填空题 绝大 多数选择题只要求定性分析 极少数填空题 要求应用阿伏加德罗常数进行计算 或估 算 2 高考热学命题的重点内容有 1 分 子动理论要点 分子力 分子大小 质量 数目估算 2 内能的变化及改变内能的物 理过程以及气体压强的决定因素 3 理想 气体状态方程和用图象表示气体状态的变 化 4 热现象实验与探索过程的方法 3 近两年来热学考题中还涌现了许多 对热现象的自主学习
2、和创新能力考查的新 情景试题 多以科技前沿 社会热点及与生 活生产联系的问题为背景来考查热学知识 在实际中的应用 说明 1 要求会正确使用的仪器有 温度 计 2 要求定性了解分子动理论与统计观 点的内容 阿伏加德罗常数 气体分子运动速率的统计分布 温度是分子平均动能的标志 内能 固体的微观结构 晶体和非晶体 液晶的微观结构 液体的表面张力现象 气体实验定律 理想气体 饱和蒸汽 未饱和蒸汽和饱和蒸汽 压 相对湿度 热力学第一定律 能量守恒定律 热力学第二定律 要知道中学物理中涉及到的国际 单位制的基本单位和其他物理量 的单位 包括摄氏度 C 标准大 气压 实验 用油膜法估测分子的大小 第 1 课
3、时 分子动理论 内能 导学目标 1 掌握分子动理论的内容 并能应用分析有关问题 2 理解温度与温标概念 会换 算摄氏温度与热力学温度 3 理解内能概念 掌握影响内能的因素 一 分子动理论 学 海 无 涯 基础导引 1 请你通过一个日常生活中的扩散现象来说明 温度越高 分子运动越激烈 2 请描述 当两个分子间的距离由小于 r0逐渐增大 直至远大于 r0时 分子间的引力如何 变化 分子间的斥力如何变化 分子间引力与斥力的合力又如何变化 知识梳理 1 物体是由 组成的 1 多数分子大小的数量级为 m 2 一般分子质量的数量级为 kg 2 分子永不停息地做无规则热运动 1 扩散现象 相互接触的物体彼此
4、进入对方的现象 温度越 扩散越快 2 布朗运动 在显微镜下看到的悬浮在液体中的 的永不停息地无规则运 动 布朗运动反映了 的无规则运动 颗粒越 运动越明显 温度越 运动越剧烈 3 分子间存在着相互作用力 1 分子间同时存在 和 实际表现的分子力是它们的 2 引力和斥力都随着距离的增大而 但斥力比引力变化得 思考 为什么微粒越小 布朗运动越明显 二 温度和温标 基础导引 天气预报某地某日的最高气温是 27 C 它是多少开尔文 进行低温物理的研究时 热力 学温度是 2 5 K 它是多少摄氏度 知识梳理 1 温度 温度在宏观上表示物体的 程度 在微观上是分子热运动的 的标 志 2 两种温标 1 比较
5、摄氏温标和热力学温标 两种温标温度的零点不同 同一温度两种温标表示的数 值 但它们表示的温度间隔是 的 即每一度的大小相同 t T 2 关系 T 三 物体的内能 基础导引 1 有甲 乙两个分子 甲分子固定不动 乙分子由无穷远处逐渐向甲靠近 直到不再靠近 为止 在这整个过程中 分子势能的变化情况是 A 不断增大 B 不断减小 C 先增大后减小 D 先减小后增大 2 氢气和氧气的质量 温度都相同 在不计分子势能的情况下 下列说法正确的是 A 氧气的内能较大 B 氢气的内能较大 C 两者的内能相等 D 氢气分子的平均速率较大 学 海 无 涯 知识梳理 1 分子的平均动能 物体内所有分子动能的平均值叫
6、做分子的平均动能 是分子 热运动平均动能的标志 温度越高 分子做热运动的平均动能越 2 分子势能 由分子间的相互作用和相对位置决定的势能叫分子势能 分子势能的大小与 物体的 有关 3 物体的内能 物体中所有分子的热运动动能和分子势能的总和叫物体的内能 物体的内 能跟物体的 和 都有关系 考点一 微观量估算的基本方法 考点解读 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 摩尔体积 Vm 物体的质量 m 摩尔质量 M 物体的密度 3 关系 1 分子的质量 m0 M NA Vm NA 2 分子的体积 V0 Vm NA M NA 3 物体所含的分子数 N V
7、Vm NA m Vm NA或 N m M NA V M NA 4 两种模型 1 球体模型直径 d 3 6V0 2 立方体模型边长为 d 3V0 特别提醒 1 固体和液体分子都可看成是紧密堆集在一起的 分子的体积 V0 Vm NA 仅适 用于固体和液体 对气体不适用 2 对于气体分子 d 3V0的值并非气体分子的大小 而是两个相邻的气体分子之间的平均 距离 典例剖析 例 1 有一种气体 在一定的条件下可以变成近似固体的硬胶体 设该气体在某状态下的密 度为 摩尔质量为 M 阿伏加德罗常数为 NA 将该气体分子看做直径为 D 的球体 体 积为1 6 D 3 则该状态下体积为 V 的这种气体变成近似固
8、体的硬胶体后体积约为多少 方法突破 1 求解估算问题的关键是选择恰当的物理模型 2 阿伏加德罗常数是联系宏观量 如体积 密度 质量 和微观量 如分子直径 分子体积 分子质量 的桥梁 用它可以估算分子直径 分子质量以及固体或液体分子的体积 跟踪训练 1 标准状态下气体的摩尔体积为 V0 22 4 L mol 请估算教室内空气分子的平均 间距 d 设教室内的温度为 0 阿伏加德罗常数 NA 6 1023 mol 1 要写出必要的推算过 程 计算结果保留 1 位有效数字 考点二 布朗运动和分子热运动的比较 考点解读 学 海 无 涯 图 1 图 2 布朗运动 热运动 活动主体 固体微小颗粒 分子 区别
9、 是微小颗粒的运动 是比分子大 得多的分子团的运动 较大的颗 粒不做布朗运动 但它本身的以 及周围的分子仍在做热运动 是指分子的运动 分子无论大小 都做热运动 热运动不能通过光 学显微镜直接观察到 共同点 都是永不停息地无规则运动 都随温度的升高而变得更加激烈 都 是肉眼所不能看见的 联系 布朗运动是由于小颗粒受到周围分子做热运动的撞击力而引起的 它是分子做无规则运动的反映 特别提醒 1 扩散现象直接反映了分子的无规则运动 并且可以发生在固体 液体 气体任 何两种物质之间 2 布朗运动不是分子的运动 是液体分子无规则运动的反映 典例剖析 例 2 关于分子运动 下列说法中正确的是 A 布朗运动就
10、是液体分子的热运动 B 布朗运动图中的不规则折线表示的是液体分子的运动轨迹 C 当分子间的距离变小时 分子间作用力可能减小 也可能增大 D 物体温度改变时 物体分子的平均动能不一定改变 跟踪训练 2 在观察布朗运动时 从微粒在 a 点开始计时 间隔 30 s 记下微粒的一个位置得到 b c d e f g 等点 然后用直线依次 连接 如图 1 所示 则下列说法正确的是 A 微粒在 75 s 末时的位置一定在 cd 的中点上 B 微粒在 75 s 末时的位置可能在 cd 的连线上 但不可能在 cd 中点上 C 微粒在前 30 s 内的路程一定等于 ab 的长度 D 微粒在前 30 s 内的位移大
11、小一定等于 ab 的长度 考点三 分子力与分子势能 考点解读 1 分子间的相互作用力 分子力是引力与斥力的合力 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 但总是斥力 变化得较快 如图 2 所示 1 当 r r0时 F引 F斥 F 0 F 2 当 r r0时 F引和 F斥都随距离的减小而增大 但 F引r0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 r 10r0 10 9 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 F 学 海 无 涯 图 3 图 4 图 5 0 2 分子势能 分子势能是由分子间相对位置而决定的势能 它随着物体体积的变化而变化 与分子间距 离的关系为 1 当 r r0时 分子力表现为引力 随着 r 的增大 分子引力做负 功 分子势能增大 2 当 r0 为斥力 F0 为斥力 Fr0范围内 当 r 增大时 分子力做负功 分子势能增大 在 r r0范围内 当 r 增大时 分子力做正功 分子势能减小 故不能说物体体积增大 分子势能一定增大 只能说当物体体积变化时 其对应的分子势能也变化 3
