2021高考物理复习课件(经典版)Word文档第13章第1讲分子动理论内能

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1、高考地位 高考对本部分知识的考查主要以选择题和计算题为主，其中计算题 以气体实验定律的考查为主， 虽然综合性不太强， 但学生的得分率 较低，应加以重视。分值为15 分。 考纲下载 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、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 () 15单位制：中学物理

2、中 考 纲 解 读 1.本部分考点内容的要求基本上 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。 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、气体压强的决定因素以及气 体压强的计算； (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出 了许多对热现象的自主学习和创 新能力考查的新情景试题，多以 科技前沿、社会热点及与生产生 活联系的问题为背景来考查热学 涉及的

3、国际单位制的基 本单位和其他单位， 例如 摄氏度、标准大气压 () 实验：用油膜法估测分子 的大小 说明：1.知道国际单位制 中规定的单位符号。 2要求会正确使用温度 计。 知识在实际中的应用。 第 1 讲分子动理论内能 主干梳理对点激活 知识点分子动理论 1物体是由大量分子组成的 (1)分子的大小 分子直径：数量级是01 10 10 m； 分子质量：数量级是10 26 kg； 测量方法：油膜法。 (2)阿伏加德罗常数 1 mol 任何物质所含有的粒子数， NA 02 6.021023 mol 1。阿伏加德罗常数 是联系宏观物理量与微观物理量的桥梁。 2分子做永不停息的无规则运动 (1)扩散现

4、象 定义： 03 不同物质能够彼此进入对方的现象。 实质：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 04 无规则运动产生的。温度越高，扩散现象越明显。 (2)布朗运动 定义：悬浮在液体中的微粒的永不停息的05 无规则运动。 成因：液体分子无规则运动，对固体微粒撞击作用不平衡造成的。 特点：永不停息，无规则；微粒 06 越小，温度 07 越高，布朗运动越明显。 结论：反映了08 液体分子运动的无规则性。 (3)热运动 定义：分子永不停息的09 无规则运动。 特点：温度越高，分子无规则运动越激烈。 3分子间的相互作用力 (1)引力和斥力同时存在，都随分子间距离的增大而10 减小，

5、随分子间距离 的减小而 11 增大， 12 斥力比引力变化更快。 (2)分子力随分子间距离的变化图象如图所示。 (3)分子力的特点 rr0时(r0的数量级为 10 10 m)，F 引F斥，分子力 F0； rr0时，F引r0时，F引F斥，分子力 F 表现为 14 引力； r10r0时，F引、F斥都已十分微弱，可认为分子力F 15 0。 知识点温度、内能 1温度 一切达到 01 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： T 02 t273.15 K。 3分子的动能 (1)分子动能是 03 分子热运动所具有的动能； (2)平均动能是所有分子热运动的动能的平均值，04

6、 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05 总和。 4分子的势能 (1)定义：由于分子间存在着引力和斥力，所以分子具有由它们的06 相互位 置决定的能。 (2)分子势能的决定因素 微观上 决定于 07 分子间距离； 宏观上 决定于物体的08 体积。 5物体的内能 (1)物体中所有分子的热运动09 动能与 10 分子势能的总和叫物体的内能， 内 能是状态量。 (2)对于给定的物体，其内能大小与物体的11 温度和 12 体积有关。 (3)物体的内能与物体的位置高低、运动速度大小无关。 (4)决定内能的因素 微观上：分子动能、分子势能、分子个数。

7、 宏观上：温度、体积、物质的量(摩尔数 )。 (5)改变物体的内能有两种方式 做功：当做功使物体的内能发生改变时，外界对物体做了多少功，物体内 能就增加多少；物体对外界做了多少功，物体内能就减少多少。 热传递：当热传递使物体的内能发生改变时，物体吸收了多少热量，物体 内能就增加多少；物体放出了多少热量，物体内能就减少多少。 知识点实验：用油膜法估测分子的大小 1实验目的 (1)了解本实验的实验原理及所需要的器材，了解实验的注意事项； (2)会正确测出一滴油酸酒精溶液中油酸的体积及形成油膜的面积； (3)会计算分子的大小，正确处理实验数据。 2实验原理 如图所示，测出一滴油酸酒精溶液在水面上形成

8、的单分子油膜面积，将油酸 分子看成球形，用dV S计算出油膜的厚度，其中 V 为一滴油酸酒精溶液中纯油 酸的体积， S 为油膜面积，这个厚度d 就是油酸分子的直径。 3实验器材 清水、酒精、油酸、量筒、浅盘(边长约 3040 cm)、注射器 (或滴管 )、玻璃 板(或有机玻璃板 )、彩笔、痱子粉 (或石膏粉 )、坐标纸、容量瓶 (500 mL)。 4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，取油酸1 mL，注入 500 mL 的容量瓶中，然后向容量 瓶内注入酒精，直到液面达到500 mL 刻度线为止，摇动容量瓶，使油酸充分在

9、 酒精中溶解，这样就得到了500 mL 含 1 mL 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 VN N 算出每滴油酸酒精溶液的体积V0。 (5)向浅盘里倒入约 2 cm深的水，并将痱子粉或石膏粉均匀地撒在水面上。 (6)用注射器或滴管在水面上滴一滴油酸酒精溶液。 (7)待油酸薄膜的形状稳定后，将玻璃板(或有机玻璃板 )放在浅盘上，并用彩 笔在玻璃板上描画出油酸薄膜的形状。 (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 积时以坐标纸上边长为1 cm的正方形为单位，

10、 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，算出一滴溶液中纯油酸的体积V，并代入 公式 dV S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，求平均值，即为油酸分 子的直径大小。 5注意事项 (1)油酸酒精溶液配制后不要长时间放置，以免浓度改变，产生误差。 (2)注射器针头高出水面的高度应在1 cm 之内，当针头靠水面很近 (油酸酒精 溶液未滴下 )时， 会发现针头下方的粉层已被排开， 这是由于针头中酒精挥发所致， 不影响实验效果。 (3)实验之前要训练好滴法。 (4)待测油酸面扩散后又收缩，要在稳定后再画

11、轮廓，扩散后又收缩有两个原 因：一是水面受油酸液滴冲击凹陷后又恢复，二是酒精挥发后液面收缩。 (5)当重做实验时，水从浅盘的一侧边缘倒出，在这侧边缘会残留油酸，可用 少量酒精清洗，并用脱脂棉擦去，再用清水冲洗，这样可保持浅盘的清洁。 (6)从浅盘的中央加痱子粉， 使粉自动扩散至均匀， 这是由以下两种因素所致： 第一，加粉后水的表面张力系数变小，水将粉粒拉开；第二，粉粒之间的排斥。 这样做比粉撒在水面上的实验效果好。 (7)本实验只要求估算分子大小，实验结果数量级符合要求即可。 (8)实验中所用的油酸及酒精都应取较纯药品，否则会影响结果。另外，实验 中所有的容器必须洁净，不能有油污。 (9)计算

12、时注意单位和数量级，以及有效数字要求，细心求解、计算。 一 堵点疏通 1只要知道气体的体积和阿伏加德罗常数，就可以算出分子的体积。() 2 扩散现象和布朗运动的剧烈程度都与温度有关，所以扩散现象和布朗运动 也叫做热运动。 () 3相同质量和相同温度的氢气和氧气，氢气的内能大， 氧气分子的平均动能 大，氢气分子的平均速率大。() 4 在阳光照射下的教室里， 眼睛直接看到的空气中尘埃的运动属于布朗运动。 () 5分子力随分子间距离的变化而变化，当rr0时，随着距离的增大，分子间 的引力和斥力都增大，但引力比斥力增大的快，故分子力表现为引力。() 6分子的动能与分子的势能的和叫做这个分子的内能。()

13、 7 “用油膜法估测分子的大小”实验中油酸分子直径等于一滴混合溶液中纯 油酸的体积除以相应油酸膜的面积。() 8分子力减小时，分子势能也一定减小。() 9物体的机械能减小时，内能不一定减小。() 10内能相同的物体，它们的分子平均动能一定相同。() 答案1.2.3.4.5.6.7.8.9.10. 二 对点激活 1(人教版选修33 P7 T2改编 )(多选)以下关于布朗运动的说法错误的是 () A布朗运动就是分子的无规则运动 B布朗运动证明，组成固体小颗粒的分子在做无规则运动 C一锅水中撒一点胡椒粉，加热时发现水中的胡椒粉在翻滚，这说明温度 越高布朗运动越激烈 D在显微镜下可以观察到煤油中小粒灰

14、尘的布朗运动，这说明煤油分子在 做无规则运动 E扩散现象和布朗运动都证明分子在做永不停息的无规则运动 答案ABC 解析布朗运动反映了液体分子的无规则运动，它是固体颗粒的运动，不属 于分子运动，故A、B 错误；胡椒粉的运动不是布朗运动，故C 错误，正确的只 有 D、E。 2(多选)对内能的理解，下列说法正确的是() A物体的质量越大，物体的内能越大 B物体的温度越高，物体的内能越大 C同一个物体，内能的大小与物体的体积和温度有关 D对物体做功，物体的内能可能减小 E物体放出了热量，物体的内能可能不变 答案CDE 解析物体的内能是物体内所有分子的分子动能和分子势能的总和，与物体 的温度、体积、分子

15、总数 (即物质的量 )均有关，故 A、B 错误， C 正确；做功和热 传递都能改变物体的内能，对物体做功，物体同时对外放热，物体的内能可能减 小，D 正确；物体放出了热量，同时对物体做功，物体的内能可能不变，E 正确。 3.(人教版选修33 P9 T4)如图所示，把一块洗净的玻璃板吊在橡皮筋的下 端，使玻璃板水平地接触水面。如果你想使玻璃板离开水面，向上拉橡皮筋的力 必须大于玻璃板的重量。请解释为什么。 答案因为玻璃板和水的分子间分子引力大于斥力。 4.(人教版选修 33 P4 T2)在做“用油膜法估测分子的 大小”实验时，每 104mL 油酸酒精溶液中有纯油酸6 mL。 用注射器测得 75

16、滴这样的溶液为 1 mL。把 1 滴这样的溶 液滴入盛水的浅盘里，把玻璃板盖在浅盘上并描画出油酸 膜轮廓，如图所示。图中正方形小方格的边长为1 cm。 (1)1 滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是多少？ (2)油酸膜的面积是多少？ (3)按以上数据，估算油酸分子的大小。 答案(1)810 6 mL(2)114 cm 2 (3)710 10 m 解析(1)1 滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积 V1 mL 75 6 mL 104mL810 6 mL。 (2)数出图中轮廊内的方格数，面积大于半格的算一个，少于半格的不计，共 114个方格，每个方格面积为1 cm2，故油酸膜的面积为S114 cm2。 (3)单分子油酸膜的厚度等于油酸分子的直径： d V S710 8 cm710 10 m。 5(人教版选修 33 P4 T3)把铜分子看成球形，试估算铜分子的直径。已知 铜的密度为 8.9103kg/m3，铜的摩尔质量为6.410 2 kg/mol。 答案2.8410 10 m 解析铜的摩尔体积 VM ， 一个铜原子的体积 V0 V NA V0 d 3 6 联立得 d 3 6M NA2.8410