2020届高考物理一轮复习---高中物理选修3-3知识点

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1、- 1 - 选修 33 考点汇编 一、分子动理论 1、物质是由大量分子组成的 （1）单分子油膜法测量分子直径 （2）1mol任何物质含有的微粒数相同 231 6.0210 A Nmol （3）对微观量的估算 分子的两种模型：球形和立方体（固体液体通常看成球形，空气分 子占据的空间看成立方体） 利用阿伏伽德罗常数联系宏观量与微观量 微观量：分子体积V0、分子直径 d、分子质量 m0. 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 a.分子质量： b.分子体积： - 2 - c. 分子数量： AAAA molmolmolmol MvMv nNNNN MMV

2、V 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 V0Vm/NA，仅适用于固 体和 液体，对气体不适用， 仅估算了气体分子所占的 空间。 2、对于气体分子， d3 V0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 . 2、分子永不停息的做无规则的热运动（布朗运动扩散现象） （1）扩散现象： 不同物质能够彼此进入对方的现象，说明了物质分子在 不停地运动，同时还说明分子间有间隙，温度越高扩散越快 （2）布朗运动： 它是悬浮在液体中的固体微粒的无规则运动，是在显微 镜下观察到的。 布朗运动的三个主要特点：永不停息地无规则运动；颗粒越小， 布朗运动越明显；

3、温度越高， 布朗运动越明显。 产生布朗运动的原因：它是由于液体分子无规则运动对 固体微小颗粒各个方向撞击的不均匀性造成的。 布朗运动间接地反映了液体分子的无规则运动，布朗运动、扩 散现象都有力地说明物体内大量的分子都在永不停息地做无规则运 动。 （3）热运动：分子的无规则运动与温度有关，简称热运动，温度越高， - 3 - 运动越剧烈 3、分子间的相互作用力 （1）分子间同时存在引力和斥力，两种力的合力又叫 做分子力。 （2）分子之间的引力和斥力都随分子间距离增大而减 小，随分子间距离的 减小而增大。但总是斥力变化得较快。 （3）图像：两条虚线分别表示斥力和引力； 实线曲线表示引力和斥力的合力(

4、 即分子力 )随距离变化的情况。 r0位置叫做平衡位置，r0的数量级为 10 -10 m 。 理解 +记忆： (1)当 r=r0时， F引F斥，F0； (2)当 r r0时，F引和 F斥都随距离的减小而增大，但F引F斥，F 表 为斥力； (3)当 r 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 - (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 (F0) 4、温度 宏观上的温度表示物体的冷热程度，微观上的温度是物体大量分子热 运动平均动能的标志。热力学温度与摄氏温度的关系：273.15TtK 5、

5、内能 分子势能 分子间存在着相互作用力，因此分子间具有由它们的相对位置决定的势 能，这就是分子势能。分子势能的大小与分子间距离有关，分子势能的 大小变化可通过宏观量体积来反映。（ 0 rr时分子势能最小） 当 0 rr时，分子力为引力，当r 增大时，分子力做负功，分子势能增加 当 0 rr时，分子力为斥力，当r 减少时，分子力做负功，分子是能增加 当 r r0时，分子势能最小，但不为零，为负值，因为选两分子相距无 穷远时分子势能为零 物体的内能 物体中所有分子热运动的动能和分子势能的总和，叫做物体的内能。 一切物体都是由不停地做无规则热运动并且相互作用着的分子组成，因 此任何物体都是有内能的。

6、（理想气体的内能只取决于温度） - 5 - 改变内能的方式 做功与热传递在使物体内能改变（两种方式是等效的） 特别提醒： (1)物体的体积越大，分子势能不一定就越大，如0 的水结成 0 的冰后体积变大， 但分子势能却减小了 (2)理想气体分子间相互作用力为零，故分子势能忽略 不计，一定质量的理想气体内 能只与温度有关 (3)内能都是对宏观物体而言的, 不存在某个分子的内 能的说法 . 由物体内部状态 决定 二、气体 6、分子热运动速率的统计分布规律 (1) 气体分子间距较大， 分子力可以忽略， 因此分子间除碰撞外不受其他 力的作用，故气体能充满它能达到的整个空间 (2) 分子做无规则的运动，速

7、率有大有小， 且时而变化， 大量分子的速率 按“中间多，两头少”的规律分布 - 6 - (3) 温度升高时， 速率小的分子数减少, 速率大的分子数增加， 分子的平均 速率将增大（并不是每个分子的速率都增大），但速率分布规律 不变 7、气体实验定律 玻意耳定律：pVC（C为常量）等温变化 微观解释：一定质量的理想气体，温度保持不变时，分子的平均动能 是一定的，在这种情况下，体积减少时，分子的密集程度增大，气体的 压强就增大。 适用条件：压强不太大，温度不太低 图象表达： 1 p V 查理定律： p C T （C为常量）等容变化 微观解释：一定质量的气体，体积保持不变时，分子的密集程度保持 不变，

8、在这种情况下，温度升高时，分子的平均动能增大，气体的压强 就增大。 适用条件：温度不太低，压强不太大 o - 7 - 图象表达：pV 盖吕萨克定律： V C T （C为常量）等压变化 微观解释：一定质量的气体，温度升高时，分子的平均动能增大，只 有气体的体积同时增大，使分子的密集程度减少，才能保持压强不变 适用条件：压强不太大，温度不太低 图象表达：VT 8、理想气体 宏观上： 严格遵守三个实验定律的气体，实际气体 在常温常压下 （压 强不太大、温度不太低）实验气体可以看成理想气体 微观上： 理想气体的分子间除碰撞外无其他作用力，分子本身没有体 积，即它所占据的空间认为都是可以被压缩的空间故一

9、定质量的理想 气体的内能只与温度有关，与体积无关（即理想气体的内能只看所用分 子动能，没有分子势能） - 8 - 理想气体状态方程： pV C T 可包含气体的三个实验定律： 9、气体压强的微观解释 大量分子频繁的撞击器壁的结果 影响气体压强的因素：气体的平均分子动能（温度） 分子的密集 程度即单位体积内的分子数（体积） - 9 - 三、物态和物态变化 10、晶体 ： 外观上有规则的几何外形， 有确定的熔点， 一些物理性质表现 为各向异性 非晶体 ：外观没有规则的几何外形，无确定的熔 点，一些物理性质表现 为各向同性 判断物质是晶体还是非晶体的主要依据是有无固定的熔点 晶体与非晶体并不是绝对的

10、，有些晶体在一定的条件下可以转化为 非 - 10 - 晶体（石英玻璃） 11、单晶体多晶体 如果一个物体就是一个完整的晶体，如食盐小颗粒， 这样的晶体就是 单晶体（单晶硅、单晶锗） 如果整个物体是由许多杂乱无章的小晶体排列而成，这样的物体叫做 多晶体，多晶体没有规则的几何外形，但同单晶体一样，仍有确定的熔 点。 12、晶体的微观结构： 固体内部，微粒的排列非常紧密，微粒之间的引力较大，绝大多数 微粒只能在各自的平衡位置附近做小范围的无规则振动。 晶体内部，微粒按照一定的规律在空间周期性地排列（即晶体的点 阵结构），不同方向上微粒的排列情况不同，正由于这个原因，晶体在 不同方向上会表现出不同的物

11、理性质（即晶体的各向异性）。 13、表面张力 当表面层的分子比液体内部稀疏时，分子间距比内部大， 表面层的分 子表现为引力。如露珠 14、液晶 分子排列有序，各向异性，可自由移动，位置无序，具有流动性 各向异性： 分子的排列从某个方向上看液晶分子排列是整齐的，从另 一方向看去则是杂乱无章的 15、改变系统内能的两种方式：做功和热传递 热传递有三种不同的方式：热传导、热对流和热辐射 这两种方式改变系统的内能是等效的 - 11 - 区别：做功是系统内能和其他形式能之间发生转化；热传递是不同 物体（或物体的不同部分）之间内能的转移 16、热力学第一定律 表达式uWQ 几种特殊 情况 (1) 若过程是

12、绝热的 , 则 Q 0，W U,外界对物体做的功等于物体内能 的增加 . (2) 若过程中不做功， 即 W 0，则 Q U，物体吸收的热量等于物体内 能的增加 （3）若过程的始末状态物体的内能不变, 即U0，则 W Q0 或 W Q ，外界对物体做的功等于物体放出的热量 17、热力学第二定律 （1）常见的两种表述 符 号 W Q u + 外界对系统 做功 系统从外界 吸热 系统内能 增加 - 系统对外界 做功 系统向外界 放热 系统内能 减少 - 12 - 克劳修斯表述 ( 按热传递的方向性来表述) ： 热量不能自发地从 _ 低温 _物体传到 _高温 _物体 开尔文表述 (按机械能与内能转化过

13、程的方向性来表述) ： 不可能 从_单一热源 _吸收热量，使 之完全变成功，而不产生其他影响 a 、“自发地”指明了热传递等热力学宏观现象的方向性，不需要 借助外界提供能量的帮助 b 、“不产生其他影响” 的涵义是发生的热力学宏观过程只在本系 统内完成 , 对周围环境不产生热 力学方面的影响如吸热、放热、做功等 （2）热力学第二定律的实质热力学第二定律的每一种表述，都揭示了 大量分子参与宏观过程的方向 性, 进而使人们认识到自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具 有方向性 （3）热力学过程方向性实例 特别提醒 ：热量不可能自发地从低温物体传到高温物体，但在有外界影 响的条件下，热量可以从低温物体传到高温物体，如电冰箱；在引起其 他变化的条件下内能可以全部转化为机械能，如气体的等温膨胀过程. - 13 - 18、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另一物体，在转化和转移的过程中其 总量不变 第一类永动机不可制成是因为其违背了热力学第一定律 第二类永动机不可制成是因为其违背了热力学第二定律（一切自然过 程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行） 熵是分子热运动无序程度的定量量度，在绝热过程或孤立系统中，熵 是增加的。 19、能量耗散 系统的内能流散到周围的环境中，没有办法把这些内能收集起来加以 利用。