物理一轮复习课件专题十三第1讲分子动理论内能

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1、专题十三热学,续表,续表,第 1 讲 分子动理论内能,考点 1,物体是由大量分子组成的,1这里的分子是指构成物质的单元，可以是原子、离子， 也可以是分子在热运动中它们遵从相同的规律，所以统称为 _分子体积和质量很小，分子直径数量级是_m，,分子质量数量级是_kg.,2物体能被压、水与酒精混合后总体积比混合前两体积之 和要小，表明分子间确实存在着_,10 -10,分子,空隙,3阿伏加德罗常数：1 mol 的任何物质含有 NA_ 个 分 子 .1 mol 的 任 何 气 体 ， 在 标 准 状 态 下 的 体 积 是 _m3.分子的质量 m0、分子的体积 V0 和分子的直径 d 称为微观物理量，物

2、体的质量 M、体积 V、密度、摩尔质量 MA 和摩尔体积 VA 称为宏观物理量，阿伏加德罗常数是联系宏 观物理量与微观物理量的桥梁 4微观量与宏观量间的关系,6.021023,22.4103,【跟踪训练】,),1从下列哪一组数据可以计算出阿伏加德罗常数？( A水的密度和水的摩尔质量 B水的摩尔质量和水分子的体积 C水分子的体积和水分子的质量 D水分子的质量和水的摩尔质量,解析：阿伏加德罗常数是联系宏观量和微观量的桥梁，所 以它计算的必然是性质相同的两个物理量，且其中一个是宏观 量，另一个是微观量如已知物质分子的体积和物质的摩尔体 积，物质的分子质量和物质的摩尔质量，均可计算出阿伏加德 罗常数，

3、据此可以排除选项 A、B、C，而 D 选项两个量性质 相同，且一个是宏观量，另一个是微观量，故 D 选项正确,答案：D,2只要知道下列哪一组物理量，就可以估算出气体分子间,的平均距离？(,),A阿伏加德罗常数，该气体的摩尔质量和质量 B阿伏加德罗常数，该气体的摩尔质量和密度 C阿伏加德罗常数，该气体的质量和体积 D该气体的密度、体积和摩尔质量,解析：在一定状况下，阿伏加德罗常数个气体粒子气体的 气体分子在该状况下所占有的体积 V0，视该分子为一刚性球体， 则可求其半径，两个半径之和即为气体分子间的平均距离,B,3(双选)若以表示水的摩尔质量，v 表示在标准状态下水 蒸气的摩尔体积，表示在标准状

4、态下水蒸气的密度，NA 为阿 伏加德罗常数，m、分别表示每个水分子的质量和体积，下面,四个关系式中正确的有(),解析：水蒸气的摩尔体积与其密度的乘积是摩尔质量，摩 尔质量除以一个分子的质量得阿伏加德罗常数，所以 A 表达式 正确；B 选项表达式得到的不是水蒸气的密度，则 B 不正确； C 选项表达式摩尔质量与阿伏加德罗常数的比值，可求得一个 分子的质量，它对固、液、气三种状态下的物体求分子的质量 都适用；D 选项表达式是分子的体积，该式只适用于固体、液 体，不适用于气体，则 D 不正确,答案：AC,考点 2,分子热运动和分子间相互作用力,1分子不停息地做无规则热运动 (1)扩散现象：相互接触的

5、物体互相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(或气体)中的 微小颗粒的无规则运动颗粒越_，运动越明显；温度 越_，运动越激烈布朗运动是液体分子永不停息地做 无规则热运动的反映，是液体分子对微小颗粒撞击作用的不平,衡造成的,小,高,高,(3)分子永不停息地做无规则热运动的实验事实有两个：扩,散现象和布朗运动,扩散现象不仅说明物质分子在不停地运动着，同时还说 明分子与分子之间有空隙，扩散现象是分子永停息地做无规则 运动的直接表现；,布朗运动是固体微粒(不是液体分子，也不是固体分子) 的无规则运动，但它说明分子在不停地做无规则运动，布朗运 动是液体(或气体)

6、分子无规则运动的间接反映,2分子间存在着相互作用力 (1)分子间相互作用力既有引力，又有斥力从理论上讲， 任何时候引力和斥力都是同时存在的，实际表现出的分子力是 引力和斥力的合力 (2)分子间相互作用的引力与斥力都随 着分子间距离的增大而减小，只是斥力变化,得更快一些(如图 1311 所示),(3)分子间存在一个平衡距离 r0，分子间距离为 r0 的位置就叫,做平衡位置(数量级为 10,10,m),图 1311,当 rr0 时，F 引F 斥，对外表现的分子力 F 为引力； 当 rr0 时，F 引F 斥，对外表现的分子力 F0； 当 rr0 时，F 引F 斥，对外表现的分子力 F 为斥力 (4)

7、分子力是一种短程作用力，当分子间距离的数量级大于,109m 时，即分子之间的距离是分子直径的 10 倍以上(r10r0)时，,分子间的相互作用力已变得很小，可以忽略不计，可以认为此时 分子间相互作用的引力和斥力都为零，这时物体处于气态并可以 当成理想气体在标准状态下，气体分子间的相互作用力可以忽 略不计，就是因为这时气体分子间的距离远大于分子直径的缘故,【跟踪训练】,B,4关于分子热运动和布朗运动，下列说法正确的是(),A布朗微粒越大，同一时刻与之碰撞的液体分子越多，布 朗运动越显著 B布朗运动是分子无规则运动的间接反映 C当物体的温度达到 0 时，物体分子的热运动就会停止 D布朗运动的剧烈程

8、度和温度有关，所以布朗运动也叫热 运动,5(双选)下面关于分子力的说法中正确的有(,),A铁丝很难被拉长，这一事实说明铁丝分子间存在引力 B水很难被压缩，这一事实说明水分子间存在斥力 C将打气管的出口端封住，向下压活塞，当空气被压缩 到一定程度后很难再压缩，这一事实说明这时空气分子间表现 为斥力 D磁铁可以吸引铁屑，这一事实说明分子间存在引力,解析：无论怎样压缩，气体分子间距离一定大于 r0，所以 气体分子间一定表现为引力空气压缩到一定程度很难再压缩 不是因为分子斥力的作用，而是气体分子频繁撞击活塞产生压 强的结果，应该用压强增大解释，所以 C 不正确磁铁吸引铁 屑是磁场力的作用，不是分子力的

9、作用，所以 D 也不正确,答案：AB,6(双选)如图 1312 所示，关于分子间 的作用力的下列说法正确的是(r0 为分子的平衡,位置)(),A.两个分子间距离小于 r0 时,分子间只有斥力,B.两个分子间距离大于 r0 时,分子间只有引力,C.两个分子间距离由较远逐渐减小到 rr0 的过程中，分子 力先增大后减小，表现为引力 D.两个分子间距离由极小逐渐增大到 rr0 的过程中，引力 和斥力都同时减小，分子力表现为斥力,图 1312,解析：关于分子间的引力和斥力的表现可参照分子的“弹 簧模型”，但同时也应明确分子间的合力无论表现为引力或斥 力，其间的引力和斥力都是同时存在的，则易分析出 A、

10、B 错 误，C、D 正确,答案：CD,考点 3,物体的内能,1分子的动能：温度是物体大量分子平均动能的标志 (1)温度是大量分子的平均动能的标志，对个别分子来讲是 无意义的 (2)温度相同的不同种类的物质，它们分子的平均动能相 同，但由于不同种类物质的分子质量不等，所以它们分子的平 均速率不同 (3)分子的平均动能与物体运动的速度无关,2分子势能：微观上与分子间的距离有关，宏观上与物体 的体积有关 (1)选取分子间距离为无穷远处分子势能 为零，则分子势能与分子间距离的关系如图,1313 所示,(2)分子力做正功，分子势能减小；克服分子力做功，分子 势能增大 当 rr0 时，分子力表现为引力，随

11、着 r 的增大，分子引 力做负功，分子势能增加；,图 1313,当 rr0 时，分子力表现为斥力，随着 r 的减小，分子斥,力做负功，分子势能增加；,rr0 时，分子势能最小，但不为零，为负值，因为选两,分子相距无穷远时的分子势能为零,3物体的内能,(1)物体内所有分子的动能与势能的总和即为物体的内能 由于分子的动能与温度有关，分子势能与体积有关，所以一定 质量的某种物质的内能由物体的温度和体积共同决定的，当然 还和分子的数目有关,(2)改变内能的两种方式：做功和热传递,做功是其他形式的能与内能相互转化的过程 热传递是物体间内能的转移过程,做功与热传递在改变物体内能上是等效的，但在能量的,转化

12、或转移上有本质的区别,【跟踪训练】 7气体内能是所有气体分子热运动动能和势能的总和，其 大小与气体的状态有关，分子热运动的平均动能与分子间势能,),分别取决于气体的( A温度和体积 C温度和压强,B体积和压强 D压强和温度,解析：由于温度是分子平均动能的标志，所以气体分子的 动能在宏观上取决于温度；分子势能是由分子间引力和分子间 距离共同决定，宏观上取决于气体的体积 答案：A,8下列说法正确的是(,),A温度是分子平均动能的标志，物体温度高，则分子的 平均动能大 B温度是分子平均动能的标志，温度升高，则物体的每 一个分子的动能都增大 C当某物体内能增加时，则该物体的温度一定升高 D甲物体的温度

13、比乙物体的温度高，则甲物体分子平均 速率比乙物体分子平均速率大,解析：温度是大量分子平均动能的标志，对个别分子来讲 没有意义；物体的内能包括分子动能和分子势能；不同物体的 分子的质量不相同，所以无法靠温度来判断分子的平均速率 故 B、C、D 错误,答案：A,9(双选)如图 1314 所示，甲分子固定在坐标原点 O， 乙分子位于 x 轴上，甲分子对乙分子的作用 力与两分子间距离的关系如图中曲线所示， F0 为斥力，F0 为引力a、b、c、d 为 x,轴上四个特定的位置现把乙分子从 a 处由 静止释放，则以下判断正确的是( ),A乙分子由 a 到 b 做加速运动，由 b 到 c 做减速运动 B乙分

14、子由 a 到 c 做加速运动，到达 c 时速度最大 C乙分子由 a 到 b 的过程中，两分子间的分子势能一直 减小 D乙分子由 b 到 d 的过程中，两分子间的分子势能一直 增大,图 1314,解析：乙分子从 a 到 b 再到 c 的过程，分子之间均表现为 引力，显然乙分子始终做加速运动，且达到 c 点速度最大，故 A 错误，B 正确乙分子由 a 到 b 的过程中，两分子间的引力 一直做正功，两分子间的分子势能一直减小，故 C 正确乙分 子由 b 到 c 的过程中，两分子间的引力仍然做正功，两分子间 的分子势能仍在减小，由 c 到 d 的过程中，两分子间的斥力做 负功，则分子势能增加，故 D

15、错误,答案：BC,热点,分子间相互作用力,【例题】(双选，2010 年全国卷)图 1315 为两分子系统的势能 Ep 与两分子,间距离 r 的关系曲线下列说法正确的是(),A当 r 大于 r1 时，分子间的作用力表现为引力 B当 r 小于 r1 时，分子间的作用力表现为斥力 C当 r 等于 r2 时，分子间的作用力为零 D当由 r1 变到 r2 的过程中，分子间的作用力做负功,图 1315,解析：分子间距等于 r0 时分子势能最小，即 r0r2.当r 小 于 r1 时分子力表现为斥力；当 r 大于r1 小于r2 时分子力表现为 斥力；当 r 大于 r2 时分子力表现为引力，A 错 B、C 对在

16、 r 由 r1 变到 r2 的过程中，分子斥力做正功分子势能减小，D 错,答案：BC,备考策略：要记住分子间作用力和分子势能的特点和规律， 仔细地看懂高中物理课本中分子间的作用力跟距离的关系图和 两分子系统的分子势能跟距离的关系图抓住关键点：分子间距 等于 r0 时分子势能最小.,【触类旁通】 1在使两个分子间的距离由很远(r109 m)变到很难再靠 近的过程中，关于分子间作用力的大小和分子势能的变化，下,列正确说法是(,),A分子间作用力先减小后增大 B分子间作用力先增大后减小 C分子势能先减小后增大 D分子势能先增大后减小,解析：设两分子平衡位置之间距离为 r0，分子间距从 r 减 小到 r0 过程，分子间作用力表现为引力，分子力大小先增大后 减小；分子间距从 r0 继续减小过程，分子力表现为斥力，分子 力大小增大当 rr0 时，分子力为零，此时分子势能最小故 正确选项为 C.,答案：C,易错点,对内能涵义的理解,【例题】下列说法中正确的是(,