(新高考)高考物理一轮复习课件第14章第1讲《分子动理论内能》(含解析)

热学第十四章考情考情分析分析高考对本部分知识的考查主要以选择题、实验题和计算题为主，高考对本部分知识的考查主要以选择题、实验题和计算题为主，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。学生的得分率较低，应加以重视。重要重要考点考点1分子动理论的基本观点和实验依据分子动理论的基本观点和实验依据()2阿伏加德罗常数阿伏加德罗常数()3气体分子运动速率分布规律气体分子运动速率分布规律()4分子动能和分子势能物体的内能分子动能和分子势能物体的内能()5温度和温标温度和温标()6固体的微观结构、晶体和非晶体固体的微观结构、晶体和非晶体()7液晶的微观结构液晶的微观结构()重要重要考点考点8液体的表面张力现象液体的表面张力现象()9气体实验定律气体实验定律()10理想气体理想气体()11热力学第一定律热力学第一定律()12能量守恒定律能量守恒定律()13热力学第二定律热力学第二定律()14单位制：中学物理中涉及的国际单位制的基本单位和其他单单位制：中学物理中涉及的国际单位制的基本单位和其他单位，例如摄氏度、标准大气压位，例如摄氏度、标准大气压()实验十六：用油膜法估测油酸分子的大小实验十六：用油膜法估测油酸分子的大小实验十七：探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系实验十七：探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系说明：说明：1.知道国际单位制中规定的单位符号。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。要求会正确使用温度计。考考点点解解读读1 本部分考点内容的要求基本上是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。应用。2高考热学命题的重点内容有：高考热学命题的重点内容有：(1)分子动理论要点，分子力，分子分子动理论要点，分子力，分子大小、质量、数目估算；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；体压强的决定因素以及气体压强的计算；(3)气体实验定律、理想气气体实验定律、理想气体状态方程和用图像表示气体状态的变化；体状态方程和用图像表示气体状态的变化；(4)热现象实验与探索过热现象实验与探索过程的方法。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知识在实际中的应用。的问题为背景来考查热学知识在实际中的应用。第1讲分子动理论内能主干梳理 对点激活不同不同 无规则运动无规则运动 无规则无规则 越小越小 越高越高 液体分子液体分子 无规则无规则 平衡位置平衡位置 斥力斥力 引力引力 很大很大 相等相等 中间多、两头少中间多、两头少 确定确定 减少减少 增多增多 热运动热运动 平均速率平均速率 数密度数密度 分子热运动分子热运动平均值平均值 温度温度 分子间距离分子间距离 体积体积 动能动能 分子势能分子势能 温度温度 体积体积(4)决定内能的因素决定内能的因素微观上：分子动能、分子势能、分子个数。微观上：分子动能、分子势能、分子个数。宏观上：温度、体积、物质的量宏观上：温度、体积、物质的量(摩尔数摩尔数)。(5)改变物体的内能有两种方式改变物体的内能有两种方式做做功功：当当只只有有做做功功使使物物体体的的内内能能发发生生改改变变时时，外外界界对对物物体体做做了了多多少少功，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。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。传传热热：当当只只有有传传热热使使物物体体的的内内能能发发生生改改变变时时，物物体体吸吸收收了了多多少少热热量量，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。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。一一 堵点疏通堵点疏通1只只要要知知道道气气体体的的体体积积和和阿阿伏伏加加德德罗罗常常数数，就就可可以以算算出出分分子子的的体体积积。()2扩扩散散现现象象和和布布朗朗运运动动的的剧剧烈烈程程度度都都与与温温度度有有关关，所所以以扩扩散散现现象象和和布布朗运动也叫作热运动。朗运动也叫作热运动。()3相相同同质质量量和和相相同同温温度度的的氢氢气气和和氧氧气气，氢氢气气的的内内能能大大，氧氧气气分分子子的的平平均动能大，氢气分子的平均速率大。均动能大，氢气分子的平均速率大。()4在在阳阳光光照照射射下下的的教教室室里里，眼眼睛睛直直接接看看到到的的空空气气中中尘尘埃埃的的运运动动属属于于布布朗运动。朗运动。()5分分子子间间作作用用力力随随分分子子间间距距离离的的变变化化而而变变化化，当当rr0时时，随随着着距距离离的的增大，分子间作用力表现为引力且增大。增大，分子间作用力表现为引力且增大。()6气体的压强是由气体的自身重力产生的。气体的压强是由气体的自身重力产生的。()7分子动能与分子势能的总和叫作这个分子的内能。分子动能与分子势能的总和叫作这个分子的内能。()8分子间作用力减小时，分子势能也一定减小。分子间作用力减小时，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。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。内能相同的物体，它们的分子平均动能一定相同。()二二 对点激活对点激活1(人人教教版版选选择择性性必必修修第第三三册册P6T3改改编编)(多多选选)以以下下关关于于布布朗朗运运动动的的说法错误的是说法错误的是()A布朗运动证明，组成固体小颗粒的分子在做无规则运动布朗运动证明，组成固体小颗粒的分子在做无规则运动B一一锅锅水水中中撒撒一一点点儿儿胡胡椒椒粉粉，加加热热时时发发现现水水中中的的胡胡椒椒粉粉在在翻翻滚滚，这这说明温度越高布朗运动越激烈说明温度越高布朗运动越激烈C在在显显微微镜镜下下可可以以观观察察到到煤煤油油中中小小粒粒灰灰尘尘的的布布朗朗运运动动，这这说说明明煤煤油油分子在做无规则运动分子在做无规则运动D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答案 解解析析布布朗朗运运动动反反映映了了液液体体分分子子在在做做无无规规则则运运动动，它它是是固固体体颗颗粒粒的的运运动动，不不属属于于分分子子运运动动，故故A错错误误；水水中中胡胡椒椒粉粉的的运运动动不不是是布布朗朗运运动动，故故B错错误；根据分子动理论可知误；根据分子动理论可知C、D正确。本题选说法错误的，故选正确。本题选说法错误的，故选A、B。解析解析 2(多选多选)对内能的理解，下列说法正确的是对内能的理解，下列说法正确的是()A物体的质量越大，内能越大物体的质量越大，内能越大B物体的温度越高，内能越大物体的温度越高，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对物体做功，物体的内能可能减小解解析析物物体体的的内内能能是是物物体体内内所所有有分分子子的的热热运运动动动动能能和和分分子子势势能能的的总总和和，与与物物体体的的温温度度、体体积积、分分子子总总数数(或或物物质质的的量量)均均有有关关，故故A、B错错误误，C正正确确；做做功功和和传传热热都都能能改改变变物物体体的的内内能能，对对物物体体做做功功，若若物物体体同同时时对对外外放放热热，则物体的内能可能减小，则物体的内能可能减小，D正确。正确。答案答案 解析解析 3.如如图图所所示示，把把一一块块洗洗净净的的玻玻璃璃板板吊吊在在橡橡皮皮筋筋的的下下端端，使使玻玻璃璃板板水水平平地地接接触触水水面面。如如果果你你想想使使玻玻璃璃板板离离开开水水面面，向向上上拉拉橡橡皮皮筋筋的的力力必必须须大大于于玻玻璃板的重量。请解释为什么。璃板的重量。请解释为什么。答案答案因为玻璃板和水的分子间的分子引力大于斥力。因为玻璃板和水的分子间的分子引力大于斥力。答案答案 4(人人教教版版选选择择性性必必修修第第三三册册P6T1)把把铜铜块块中中的的铜铜分分子子看看成成球球形形，且且它它们们紧紧密密排排列列，试试估估算算铜铜分分子子的的直直径径。铜铜的的密密度度为为8.9103 kg/m3，铜铜的的摩摩尔质量为尔质量为6.4102 kg/mol。答案答案2.841010 m答案答案 解析解析 考点细研 悟法培优答案答案 (1)求铜原子的直径把铜原子看成什么模型？求铜原子的直径把铜原子看成什么模型？提示：提示：球体模型。球体模型。(2)用题中已知量表示，用题中已知量表示，1 kg铜的物质的量为多少？铜的物质的量为多少？尝试解答尝试解答 微观量的求解方法微观量的求解方法(1)分分子子的的大大小小、分分子子体体积积、分分子子质质量量属属微微观观量量，直直接接测测量量它它们们的的数数值值非非常常困困难难，可可以以借借助助较较易易测测量量的的宏宏观观量量结结合合摩摩尔尔体体积积、摩摩尔尔质质量量等等来来估估算算这些微观量，其中阿伏加德罗常数是联系宏观量和微观量的桥梁和纽带。这些微观量，其中阿伏加德罗常数是联系宏观量和微观量的桥梁和纽带。(2)建建立立合合适适的的物物理理模模型型，通通常常把把固固体体、液液体体分分子子模模拟拟为为球球形形或或立立方方体体形形，如如例例1中中将将铜铜原原子子看看成成球球形形；对对于于气气体体分分子子所所占占据据的的空空间间则则可可建建立立立立方方体模型。体模型。变变式式11某某气气体体的的摩摩尔尔质质量量为为M，摩摩尔尔体体积积为为V，密密度度为为，每每个个分分子子的的质质量量和和体体积积分分别别为为m和和V0。则则阿阿伏伏加加徳徳罗罗常常数数NA可可表表示示为为_或或_。解析解析 变变式式12某某一一体体积积为为V的的密密封封容容器器，充充入入密密度度为为、摩摩尔尔质质量量为为M的的理理想想气气体体，阿阿伏伏加加德德罗罗常常数数为为NA，则则该该容容器器中中气气体体分分子子的的总总个个数数N_。现现将将这这部部分分气气体体压压缩缩成成液液体体，体体积积变变为为V0，此此时时分分子子间间的的平平均均距离距离d_。(将液体分子视为立方体模型将液体分子视为立方体模型)解析解析 考点考点 2扩散现象、布朗运动与分子热运动扩散现象、布朗运动与分子热运动1扩扩散散现现象象：不不同同物物质质能能够够彼彼此此进进入入对对方方的的现现象象。产产生生原原因因：分分子子永永不停息地做无规则运动。不停息地做无规则运动。2布朗运动布朗运动(1)研究对象：悬浮在液体或气体中的小颗粒。研究对象：悬浮在液体或气体中的小颗粒。(2)运动特点：无规则、永不停息。运动特点：无规则、永不停息。(3)相关因素：颗粒大小、温度。相关因素：颗粒大小、温度。(4)物理意义：说明液体或气体分子永不停息地做无规则的热运动。物理意义：说明液体或气体分子永不停息地做无规则的热运动。3扩散现象、布朗运动与热运动的比较扩散现象、布朗运动与热运动的比较现象现象扩散现象扩散现象布朗运动布朗运动热运动热运动活动活动主体主体分子分子微小固体颗粒微小固体颗粒分子分子区别区别分子的运动，发生在分子的运动，发生在固体、液体、气体任固体、液体、气体任何两种物质之间何两种物质之间比分子大得多的微比分子大得多的微粒的运动，只能在粒的运动，只能在液体、气体中发生液体、气体中发生分子的运动，不能分子的运动，不能通过光学显微镜直通过光学显微镜直接观察到接观察到共同点共同点都是无规则运动；都是无规则运动；都随温度的升高而更加激烈都随温度的升高而更加激烈联系联系扩散现象、布朗运动都反