《高考物理 第11章 第1讲 分子动理论 内能知识研习 新人教版选修33》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考物理 第11章 第1讲 分子动理论 内能知识研习 新人教版选修33（38页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1认识分子动理论的基本观点，知道其实验依据知道阿伏加德罗常数的意义2了解分子运动速率的统计分布规律认识温度是分子平均动能的标志理解内能的概念3能用分子动理论和统计观点解释气体压强4了解固体的微观结构，会区别晶体和非晶体能解释液体表面张力产生的原因5通过实验了解气体实验定律，知道理想气体模型能用分子动理论和统计规律解释气体压强和气体实验定律6知道饱和汽、未饱和汽及饱和汽压，了解相对湿度举例说明空气的相对湿度对人的生活和植物生长的影响7了解热力学第一定律和第二定律，理解能量守恒定律8认识能源的开发和利用，具有保护环境的意识实行新课程改革后，新高考中选考模块内容的综合性受到一定限制在选修33中，本知
2、识点是出现几率比较高的内容，模块内综合是高考命题的显著特点；关于气体部分，高考中明确了降低要求，加之高考分数的限制，有关气体的计算不会过于复杂热力学第一定律是以能量为主线，研究改变内能的方式与规律；在能的转化和守恒定律的基础上，热力学第二定律探讨了自然过程的方向性和理想热机的效率问题，揭示了宏观过程方向性的微观本质本部分内容是选修33模块出现几率最高的知识点，既可能单独考查，也很可能与内能、理想气体综合起来考查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 m.分子质量：数量级是 kg.测量办法：，d .(2)阿伏加德罗常数定义：1 mol任何物质所含有的相同粒子数数值：NA mo
3、l1.101010251027油膜法油膜法6.0210232分子热运动(1)扩散现象定义：相互接触的 能够彼此进入，这类现象叫做扩散特点： 越高，扩散越快；可在固体、 、气体中进行(2)布朗运动定义：悬浮在液体(或气体)中的微粒做的运动叫做布朗运动不同物质不同物质对方对方温度温度液体液体无规则无规则产 生 原 因 ： 微 粒 受 到 周 围 液 体 (或 气 体 )分 子 的 撞 击 ，产生了布朗运动，微粒越 ， 撞 击 就 越 ，布朗运动就越显著，温度越 布朗运动也越显著(3)热运动：分子运动叫做热运动 不平衡不平衡小小不平衡不平衡高高永不停息地无规则永不停息地无规则3分子间存在相互作用的引
4、力和斥力(1)分子间有空隙气体很容易被 ，布朗运动、扩散现象、水和酒精混合后总体积这些事件都证明了分子间存在着 (2)特点：如图所示，分子间的引力和斥力都随分子间距离的增大而，随分子间距离的减小而 ，但斥力比引力变化压缩压缩变小变小空隙空隙减小减小增大增大快快当rr0时，分子力表现为0.当rr0时，F引F斥，分子力表现为当rr0时，F引r0时，分子势能随分子间距离的增大而 ；当rr0时，分子势能随r的减小而 ；当rr0时，分子势能 平均值平均值越高越高无关无关相对位置相对位置体积体积分子间距离分子间距离增大增大增大增大最小最小(3)物体的内能内能：物体中所有分子热运动的 和 的总和决定因素：由
5、共同决定，同时受物态变化的影响物体的内能跟物体 状态无关动能动能分子势能分子势能物质的量、温度、体积物质的量、温度、体积机械运动机械运动(即时巩固解析为教师用书独有)考点一宏观量与微观量及其相互关系1微观量：分子体积V0、分子直径d、分子质量m.2宏观量：物体体积V、摩尔体积Vmol、物体的质量M、摩尔质量Mmol、物体的密度.【案例1】(2010江苏高考)已知潜水员在岸上和海底吸入空气的密度分别为1.3 kg/m3和2.1 kg/m3，空气的摩尔质量为0.029 kg/mol，阿伏加德罗常数NA6.021023 mol1.若潜水员呼吸一次吸入2 L空气，试估算潜水员在海底比在岸上每呼吸一次多
6、吸入空气的分子数(结果保留一位有效数字)【答案】【答案】31022【即时巩固1】已知汞的摩尔质量为Mmol200.5103 kg/mol，密度为13.6103 kg/m3，阿伏加德罗常数NA6.01023 mol1.则一个汞原子的质量(用相应的字母表示即可)、一个汞原子的体积(结果保留一位有效数字)、体积为1 cm3的汞中汞原子的个数分别为()AMmol、11029 m3、21022个【答案】B考点二布朗运动与扩散的共同之处，以及布朗运动与分子运动的区别1布朗运动与扩散现象的共同点(1)它们都反映了分子在永不停息地做无规则运动(2)它们都随温度的升高而表现得越明显2布朗运动和分子运动的比较布朗
7、运动布朗运动分子运动分子运动研究研究对象对象悬浮在液体、气体中的固体悬浮在液体、气体中的固体小颗粒小颗粒分子分子特点特点永不停息；永不停息；无规则；无规则；颗粒越小，现象越明显；颗粒越小，现象越明显；温温度越高，运动越激烈；度越高，运动越激烈；肉眼肉眼看不到看不到和前面和前面相同相同因果因果关系关系布朗运动产生的原因是由于布朗运动产生的原因是由于分子无规则运动的撞击力的不分子无规则运动的撞击力的不平衡，是分子运动的反映平衡，是分子运动的反映分子运动是布分子运动是布朗运动的原因朗运动的原因【技巧提示】(1)布朗运动既不是固体分子的运动，也不是液体分子的运动，而是分子无规则运动的反映(2)布朗运动
8、中的微粒是由成千上万的大量分子组成的“分子集团”3布朗运动与扩散现象的比较布朗运动只能在液体、气体中发生，而扩散现象可以发生在固体、液体、气体任何两种物质之间【案例2】分子动理论较好地解释了物质的宏观热学性质，据此可判断下列说法中错误的是()A显微镜下观察到墨水中的小炭粒在不停地做无规则运动，这反映了液体分子运动的无规则性B分子间的相互作用力随着分子间距离的增大，一定先减小后增大C分子势能随着分子间距离的增大，可能先减小后增大D在真空、高温条件下，可以利用分子扩散向半导体材料掺入其他元素【解析】显微镜下观察到墨水中的小炭粒做布朗运动，是对液体分子无规则运动的反映，A正确；由分子力与分子间距离的
9、关系可知，如果是分子距离从很小开始逐渐增大，则分子力由斥力逐渐减小到零，再表现为引力先增大后减小，直至减小到零，B错误；由以上过程可以分析，分子力先做正功后做负功，分子势能先减小后增大，C正确；由于分子的扩散，当然在真空、高温条件下可以向半导体材料掺入其他元素，D正确【答案】B【即时巩固2】(2009北京理综)做布朗运动实验，得到某个观测记录如图图中记录的是()A分子无规则运动的情况B某个微粒做布朗运动的轨迹C某个微粒做布朗运动的速度时间图线D按等时间间隔依次记录的某个运动微粒位置的连线【解析】布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动，而非分子的运动，故A项错误；既然运动是无规则的，所以
10、微粒没有固定的运动轨迹，故B项错误；对于某个微粒而言，在不同时刻的速度大小和方向均是不确定的，所以无法确定其在某一个时刻的速度，故也就无法描绘其速度时间图线，故C项错误；只有D项正确【答案】D考点三温度、内能和机械能1对温度的理解(1)温度的意义：温度在宏观上表示物体的冷热程度，在微观上表示分子的平均动能(2)两种表示方法：摄氏温标和热力学温标两种温标温度的零点不同，同一温度两种温标表示的数值不同，但它们表示的温度间隔是相同的，即每一度的大小相同，tT.【技巧提示】(1)热力学温度的零值是低温极限，永远达不到，即热力学温度无负值(2)温度是大量分子热运动的集体行为，对个别分子来说温度没有意义2
11、物体的内能和机械能的比较类别类别比较比较内能内能机械能机械能定义定义物体中所有分子的物体中所有分子的动能和势能之和动能和势能之和物体的动能、重力势能物体的动能、重力势能和弹性势能的统称和弹性势能的统称决定决定由物体内部状态决定由物体内部状态决定跟宏观运动状态、参考跟宏观运动状态、参考系和零势能点的选取有关系和零势能点的选取有关量值量值任何物体都有内能任何物体都有内能可以为零可以为零测量测量无法测量无法测量可测量可测量本质本质微观分子的运动和微观分子的运动和相互作用的结果相互作用的结果宏观物体的运动和相互宏观物体的运动和相互作用的结果作用的结果【技巧提示】(1)物体的体积越大，分子势能不一定就越
12、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)机械能和内能都是对宏观物体而言的，不存在某个分子的内能、机械能的说法【案例3】1 g 100 的水和1 g 100 的水蒸气相比较，下列说法是否正确？(1)分子的平均动能和分子的总动能都相同(2)它们的内能相同【解析】由温度是分子平均动能的标志及物体内能的影响因素，即可判断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，所以(1)说法正确当100 的水变成100 的水蒸气时，该过程吸收热量，
13、内能增加，所以1 g 100 的水的内能小于1 g 100 的水蒸气的内能，故(2)说法错误【答案】(1)正确(2)错误【技巧点拨】解决这类问题的依据是：(1)温度相同的不同物体其分子的平均动能是相等的，但平均速率不一定相等，因为不同的物质分子的质量不一定相等(2)物体内分子无规则运动的总动能等于分子的平均动能与分子数的乘积，即它与物体的温度和所含的分子数目有关(3)物体的内能除与物质的量、温度和体积有关外，还与物态有关【即时巩固3】一颗炮弹在空中以某一速度v飞行，有人说：由于炮弹中所有分子都具有这一速度，所以分子具有动能；又由于分子都处于高处，所以分子又具有势能，因此分子的上述动能和势能的总和就是炮弹的内能，试分析这种说法是否正确【答案】见解析
