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1、高中理科精品课堂教学资料设计第十一章热学选修33一、三年高考考点统计与分析在新课标省区的高考中，对热学部分的考查是在选做题部分出现，考查的知识点不会面面俱到，一般情况下只重点考查某几个知识点，如分子动理论、阿伏加德罗常数的应用、理想气体状态方程、热力学第一定律等，从近三年的高考考点分析来看，高考在本章中命题形式既有选择题，也有填空、计算题，为了增加考题对知识点的覆盖面，计算题形式的命题多是一个情境下的多个设问，也有以混合题型出现的命题形式。二、2014年高考考情预测预计在2014年高考中，对热学的考查仍集中在上述知识点上，气体部分有定量计算题，其他部分主要以定性分析的题目出现。备课札记 第十一
2、章热学选修33学习目标定位考 纲 下 载考 情 上 线1.分子动理论的基本观点和实验依据()2阿伏加德罗常数 ()3气体分子运动速率的统计分布 ()4温度是分子平均动能的标志、内能 ()5固体的微观结构、晶体和非晶体 ()6液晶的微观结构 ()7液体的表面张力现象 ()8气体实验定律 ()9理想气体 ()10饱和蒸汽、未饱和蒸汽和饱和蒸汽压 ()11相对湿度 ()12热力学第一定律 ()13能量守恒定律 ()14热力学第二定律 ()实验十二：用油膜法估测分子的大小高考地位高考对本章内容的要求偏低，题型多样，难度不大。考点布设1.分子动理论、热力学定律、能量守恒等是高考的热点。2气体实验定律与热
3、力学定律的综合考查在高考中经常出现。第1单元分子动理论_内能分子动理论想一想在国际单位制中，金属铝的密度为，它的摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为NA，则1 m3和1 kg铝所含铝原子的个数分别是多少？1个铝原子的质量和占有的体积分别是多少？提示由密度和摩尔质量M可求铝的摩尔体积V，故1 m3 铝所含原子个数为NA，1 kg铝所含原子个数为NA,1个铝原子质量为，1个铝原子占有的体积为。记一记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1010 m。分子的质量：数量级为1026 kg。(2)阿伏加德罗常数1 mol的任何物质都含有相同的粒子数。通常可取NA6.0210
4、23 mol1。阿伏加德罗常数是联系宏观物理量和微观物理量的桥梁。2分子永不停息地做无规则运动(1)扩散现象定义：不同物质能够彼此进入对方的现象叫做扩散。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，而是由物质分子的无规则运动产生的。(2)布朗运动定义：悬浮在液体中的小颗粒的永不停息地无规则运动叫做布朗运动。特点：永不停息，无规则；颗粒越小，温度越高，布朗运动越显著。布朗运动是由成千上万个分子组成的“分子集团”即固体颗粒的运动，布朗运动的无规则性是液体(气体)分子运动无规则性的反映。(3)热运动分子的无规则运动和温度有关，温度越高，分子运动越激烈。分子永不停息地无规则运动叫做热运动
5、。3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，但斥力比引力变化的快。(3)分子力与分子间距离关系图线由分子间的作用力与分子间距离关系图线(如图1111所示)可知：图1111当rr0时，F引F斥，分子力为0；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109 m)时，分子力很弱，可以忽略不计。4统计规律由于物体是由数量极多的分子组成的，这些分子并没
6、有统一的运动步调，单独来看，各个分子的运动都是不规则的、带有偶然性的，但从总体来看，大量分子的运动却有一定的规律，这种规律叫做统计规律。大量分子的集体行为受到统计规律的支配。试一试1.如图1112所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子沿x轴运动，两分子间的分子势能Ep与两分子间距离的变化关系如图中曲线所示。图中分子势能的最小值为E0。若两分子所具有的总能量为0，则下列说法中正确的是()图1112A乙分子在P点(xx2)时，加速度最大B乙分子在P点(xx2)时，其动能为E0C乙分子在Q点(xx1)时，处于平衡状态D乙分子的运动范围为xx1解析：选BDx2处分子势能最小，则分子动能最大，分子力为0，
7、加速度为0，故选项A错，B正确；因x1处分子力不为0，故不是平衡状态，选项C错误；在x1处因分子势能为零，故分子动能为零，速度为零，故乙分子会沿原路返回，故选项D正确。温度、温标与物体的内能想一想物体内分子的平均动能、分子势能以及内能，在宏观上分别由什么决定？提示物体分子的平均动能由温度决定；分子势能由物体的体积决定；物体的内能跟物体的温度和体积都有关系。记一记1温度两个系统处于热平衡时，它们具有某个“共同的热学性质”，我们把表征这一“共同热学性质”的物理量定义为温度。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：Tt273.15_K。3分子的动能(1)分子动能是
8、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；宏观上决定于体积和状态。5物体的内能(1)等于物体中所有分子的热运动动能与分子势能的总和，是状态量。(2)对于给定的物体，其内能大小由物体的温度和体积决定。(3)物体的内能与物体的位置高低、运动速度大小无关。试一试21 g 100 的水和1 g 100 的水蒸气相比较，下列
9、说法正确的是()A分子的平均动能和分子的总动能都相同B分子的平均动能相同，分子的总动能不同C内能相同D1 g 100 的水的内能小于1 g 100 的水蒸气的内能解析：选AD温度相同则它们的分子平均动能相同；又因为1 g水和1 g水蒸气的分子数相同，因而它们的分子总动能相同，A正确、B错误；当100 的水变成100 的水蒸气时，分子间距离变大，分子力做负功、分子势能增加，该过程吸收热量，所以1 g 100 的水的内能小于1 g 100 的水蒸气的内能，C错误、D正确。热力学定律与能量守恒想一想蒸汽机、内燃机等热机以及电冰箱工作时都利用了气体状态变化来实现能量的转移和转化，我们把这些气体称为工质
10、。某热机经过一个循环后，工质从高温热源吸热Q1，对外做功W，又向低温热源放热Q2，工质完全恢复初始状态，内能没有变化。根据热力学第一定律，在工质的一个循环中，Q、Q2、W三者之间满足的关系？热机的效率不可能达到100%，从能量转化的角度说明了什么？提示Q1Q2W，说明内能不能完全转化为机械能。记一记1热力学第一定律(1)改变物体内能的两种方式：做功；热传递。(2)热力学第一定律内容：一个热力学系统的内能增量等于外界向它传递的热量与外界对它所做的功的和。表达式：UQW。2热力学第二定律(1)热力学第二定律的两种表述：克劳修斯表述：热量不能自发地从低温物体传到高温物体。开尔文表述：不可能从单一热库
11、吸收热量，使之完全变成功，而不产生其他影响。或表述为“第二类永动机是不可能制成的。”(2)用熵的概念表示热力学第二定律在任何自然过程中，一个孤立系统的总熵不会减小(填“增大”或“减小”)。(3)热力学第二定律的微观意义一切自发过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行。3能量守恒定律(1)能量守恒定律能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到别的物体，在转化或转移的过程中，能量的总量保持不变。(2)能源的利用存在能量耗散和品质下降。重视利用能源时对环境的影响。要开发新能源(如太阳能、生物质能、风能、水流能等)。试一试3关于热力学定律，下列说法正
12、确的是()A在一定条件下物体的温度可以降到0 KB物体从单一热源吸收的热量可全部用于做功C吸收了热量的物体，其内能一定增加D压缩气体总能使气体的温度升高解析：选B0 K是绝对零度，不可能达到，A项错；由热力学第一定律可知，C、D选项错；故选B。微观量的估算1.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1113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1113 (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
13、的平均空间。如图1114所示，此时每个分子占有的空间视为棱长为d的立方体，所以d。图11142微观量分子体积V0、分子直径d、分子质量m。3宏观量物体体积V、摩尔体积Vmol、物体的质量M、摩尔质量Mmol、物体的密度。4关系(1)分子的质量：m。(2)分子的体积：V0。对气体，V0表示分子占据的空间。(3)物体所含的分子数：nNANA，或nNANA。例1(2012云南部分名校联考)“水立方”国家游泳中心是北京为2008年夏季奥运会修建的主游泳馆。水立方游泳馆共有8条泳道的国际标准比赛用游泳池，游泳池长50 m、宽25 m、水深3 m。设水的摩尔质量为M1.8102 kg/mol，试估算该游泳池中水分子数。尝试解题游泳池中水体积V50253 m33 750 m3，质量mV1.01033 750 k
