《2015《三维设计》高考物理大一轮复习—配套Word版文档：选修3－3 热学（含近三年考点分布及15年考向前瞻）.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2015《三维设计》高考物理大一轮复习—配套Word版文档：选修3－3 热学（含近三年考点分布及15年考向前瞻）.doc（32页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、选修33热学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。2015高考考向前瞻预计在2015年z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。第1节分子动理论_内能 分子动理论记一记1物体是由大量分子组成的(1)分子的大小分
2、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NA6.021023 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
3、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。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11所示)可知：图11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
4、，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。5气体压强大量做无规则热运动的分子对器壁频繁、持续地碰撞，虽然单个分子撞击器壁产生的力是短暂的、不连续的，但是大量分子频繁地碰撞器壁，就对器壁产生持续、均匀的压力。所以从分子动理论的观点来看，气体的压强就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力。试一试1以下关于
5、分子动理论的说法中正确的是_。A物质是由大量分子组成的B2 时水已经结为冰，部分水分子已经停止了热运动C分子势能随分子间距离的增大，可能先减小后增大D分子间的引力与斥力都随分子间距离的增大而减小解析：选ACD物质是由大量分子组成的，A正确；分子是永不停息地做无规则运动的，B错误；在分子间距离增大时，如果先是分子力做正功，后是分子力做负功，则分子势能是先减小后增大的， C正确；分子间的引力与斥力都随分子间距离的增大而减小，但斥力变化得快，D正确。 温度是分子平均动能的标志、内能记一记1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
6、能(1)分子动能是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势能。(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热运动的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
7、的水蒸气相比较，下列说法正确的是_。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
8、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
9、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。考点一微观量的估算1两种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
10、分子看成球形或立方体形，如图12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12(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的平均空间。如图13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132宏观量与微观量的相互关系(1)微观量：分子体积V0、分子直径d、分子质量m0。(2)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。(3)相互关系一个分子的质量：m0。一个分子的体积：V0。(注：对气体V0为分子所占空间体积)物体所含的分子数nNANA或nNANA。单位质量
11、中所含的分子数：n。例1空调在制冷过程中，室内空气中的水蒸气接触蒸发器(铜管)液化成水，经排水管排走，空气中水份越来越少，人会感觉干燥。某空调工作一段时间后，排出液化水的体积V1.0103 cm3。已知水的密度1.0103 kg/m3、摩尔质量M1.8102 kg/mol，阿伏加德罗常数NA6.01023 mol1。试求：(结果均保留一位有效数字)(1)该液化水中含有水分子的总数N；(2)一个水分子的直径d。解析(1)水的摩尔体积为Vmm3/mol1.8105 m3/mol水分子数：N31025个(2)建立水分子的球模型有 d3得水分子直径d m41010 m答案(1)31025个(2)410
12、10 m1冬天到了，很多人用热水袋取暖。现有一中号热水袋，容积为1 000 cm3，正常使用时，装水量为80%，请估算该热水袋中水分子的数目约为多少个？(计算结果保留1位有效数字，已知1 mol水的质量为18 g，水的密度取1.0103 kg/m3，阿伏加德罗常数取61023 mol1)解析：热水袋内水的物质的量为n热水袋内水分子数为NnNA代入数值得N31025个答案：31025个考点二分子力、分子势能与分子间距离的关系1分子力与分子势能名称项目分子间的相互作用力F分子势能E p与分子间距的关系图像随分子间距的变化情况rr0F引和F斥都随距离的增大而减小，随距离的减小而增大，F引r0F引和F
13、斥都随距离的增大而减小，随距离的减小而增大，F引F斥，F表现为引力r增大，引力做负功，分子势能增加r减小，引力做正功，分子势能减少rr0F引F斥，F0分子势能最小，但不为零r10r0 (109m)F引和F斥都已十分微弱，可以认为分子间没有相互作用力分子势能为零例2(2013新课标全国卷改编)两个相距较远的分子仅在分子力作用下由静止运动，直至不再靠近。在此过程中，下列说法正确的是_。A分子力先增大，后一直减小B分子力先做负功，后做正功C分子动能先增大，后减小D分子势能先增大，后减小解析选C两个分子相距较远时表现为引力，相互靠近时分子力先增大后减小，减小到零后分子力变为斥力，分子减速至不再靠近，因
14、此分子力经历了增大、减小再反向增大的过程，故A错误。分子不断靠近，分子力先做正功后做负功，分子动能先增大后减小，B错误，C正确。分子力做正功分子势能减小，分子力做负功分子势能增大，故D错误。(1)分子势能在平衡位置有最小值，无论分子间距离如何变化，靠近平衡位置，分子势能减小，反之增大。(2)判断分子势能的变化有两种方法看分子力的做功情况。直接由分子势能与分子间距离的关系图线判断，但要注意其和分子力与分子间距离的关系图线的区别。2(2013福建高考)下列四幅图中，能正确反映分子间作用力f和分子势能Ep随分子间距离r变化关系的图线是_。图14解析：选B分子间引力和斥力的合力为分子力，分子力在rr0时为零，当rr0时分子力表现为引力，当rr0时分子力表现为斥力。一般取无穷远为零势能点，分子从无穷远靠近r0的过程分子力做正功，分子势能减小，到r0后再靠近分子力做负功，分子势能增加，故分子势能在rr0处最小。综上可知，B正确。考点三热力学定律
