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1、第十一章第十一章热学学 考纲展示考纲展示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阿伏加德阿伏加德罗常数常数3气体分子运气体分子运动速率的速率的统计分布分布4温度是分子平均温度是分子平均动能的能的标志、内能志、内能5固体的微固体的微观结构、晶体和非晶体构、晶体和非晶体6液晶的微液晶的微观结构构2016高考高考导航航第十一章第十一章热学学7液体的表面液体的表面张力力现象象8气体气体实验定律定律9理想气体理想气体10饱和蒸汽、未和蒸汽、未饱和蒸汽、和蒸汽、饱和蒸汽和蒸汽压11相相对湿度湿度12热力学第一定律力学第一定律13能量守恒定律能量守恒定律第十一章第十一章热学学14热力
2、学第二定律力学第二定律15单位制：知道中学物理中涉及的国位制：知道中学物理中涉及的国际单位制的基本位制的基本单位位和其他物理量的和其他物理量的单位包括位包括摄氏度氏度()、标准大气准大气压实验：用油膜法估：用油膜法估测分子的大小分子的大小说明：明：1知道国知道国际单位制中位制中规定的定的单位符号位符号2要求会正确使用温度要求会正确使用温度计第十一章第十一章热学学 热点视角热点视角1分分子子动动理理论论、阿阿伏伏加加德德罗罗常常数数的的计计算算(或或估估算算)、油油膜膜法法测测分分子直径以及对热力学定律的理解或解释是高考的热点之一子直径以及对热力学定律的理解或解释是高考的热点之一2气气体体实实验
3、验定定律律、理理想想气气体体状状态态方方程程以以及及两两者者结结合合图图象象的的分分析与计算，是高考的另一热点析与计算，是高考的另一热点3气气体体实实验验定定律律、理理想想气气体体状状态态方方程程结结合合热热力力学学第第一一定定律律讨讨论论气气体体状状态态变变化化过过程程中中吸吸热热、做做功功、内内能能变变化化等等问问题题，是是高高考考命题的一个趋势命题的一个趋势4本本部部分分内内容容在在高高考考命命题题中中以以小小型型综综合合题题的的形形式式出出现现，即即：(1)为多项选择题，为多项选择题，(2)为计算题为计算题第十一章第十一章热学学第一第一节分子分子动理理论内能内能(实验：用油膜法估：用油
4、膜法估测分子的大小分子的大小)第十一章第十一章热学学一、分子一、分子动理理论1物体是由大量分子物体是由大量分子组成的成的(1)分子的大小分子的大小分子直径：数量分子直径：数量级是是_m；分子分子质量：数量量：数量级是是1026 kg；测量方法：油膜法量方法：油膜法(2)阿伏加德阿伏加德罗常数常数1 mol任何物任何物质所含有的粒子数，所含有的粒子数，NA_ mol1.1010 6.0210232分子分子热运运动一切物一切物质的分子都在永不停息地做无的分子都在永不停息地做无规则运运动(1)扩散散现象象相互接触的不同物相互接触的不同物质彼此彼此进入入对方的方的现象温度象温度_，扩散越快，可在固体、
5、液体、气体中散越快，可在固体、液体、气体中进行行(2)布朗运布朗运动悬浮浮在在液液体体(或或气气体体)中中的的微微粒粒的的无无规则运运动，微微粒粒_，温度，温度_，布朗运，布朗运动越越显著著越高越高越小越小越高越高3分子力分子力分分子子间同同时存存在在引引力力和和斥斥力力，且且都都随随分分子子间距距离离的的增增大大而而_，随随分分子子间距距离离的的减减小小而而增增大大，但但总是是斥斥力力变化化得得较快快减小减小 1.下列关于布朗运下列关于布朗运动的的说法，正确的是法，正确的是()A布朗运布朗运动是液体分子的无是液体分子的无规则运运动B液体温度越高，液体温度越高，悬浮粒子越小，布朗运浮粒子越小，
6、布朗运动越越剧烈烈C布朗运布朗运动是由于液体各部分的温度不同而引起的是由于液体各部分的温度不同而引起的D布布朗朗运运动是是由由液液体体分分子子从从各各个个方方向向对悬浮浮粒粒子子撞撞击作作用用的的不平衡引起的不平衡引起的BD二、温度二、温度1意意义：宏宏观上上表表示示物物体体的的冷冷热程程度度(微微观上上标志志物物体体中中分分子平均子平均动能的大小能的大小)2两种温两种温标(1)摄氏温氏温标和和热力学温力学温标的关系的关系T_.(2)绝对零零度度(0 K)：是是低低温温极极限限，只只能能接接近近不不能能达达到到，所所以以热力学温度无力学温度无负值t273.15K 2.关关于于热力力学学温温度度
7、与与摄氏氏温温度度，下下列列说法法正正确确的是的是()A33.15 240 KB温度温度变化化1 ，也就是温度，也就是温度变化化1 KC摄氏温度和氏温度和热力学温度的零度是相同的力学温度的零度是相同的D温温度度由由t 升升到到2t 时，对应的的热力力学学温温度度由由T K升升至至2T KAB三、内能三、内能1分子分子动能能(1)意意义：分子：分子动能是能是_所具有的所具有的动能；能；(2)分子平均分子平均动能能所有分子所有分子动能的平均能的平均值_是分子平均是分子平均动能的能的标志志2分子分子势能能由由分分子子间_决决定定的的能能，在在宏宏观上上分分子子势能能与与物物体体_有关，在微有关，在微
8、观上与分子上与分子间的的_有关有关分子分子热运运动温度温度相相对位置位置体体积距离距离3物体的内能物体的内能(1)内能：物体中所有分子的内能：物体中所有分子的_与与_的的总和和(2)决定因素：决定因素：_、_和物和物质的量的量热运运动动能能分子分子势能能温度温度体体积 3.(2014高考北京卷高考北京卷)下列下列说法中正确法中正确的是的是()A物体温度降低，其分子物体温度降低，其分子热运运动的平均的平均动能增大能增大B物体温度升高，其分子物体温度升高，其分子热运运动的平均的平均动能增大能增大C物体温度降低，其内能一定增大物体温度降低，其内能一定增大D物体温度不物体温度不变，其内能一定不，其内能
9、一定不变B考点一考点一 微微观量的估算量的估算考点二考点二 布朗运布朗运动与分子与分子热运运动考点三考点三 分子力、分子分子力、分子势能与分子能与分子间距离距离的关系的关系考点四考点四 物体的内能物体的内能考点五考点五 实验：用油膜法估：用油膜法估测分子的大小分子的大小考点一微考点一微观量的估算量的估算1微微观量：量：分子体分子体积V0、分子直径、分子直径d、分子、分子质量量m0.2宏宏观量量：物物体体的的体体积V、摩摩尔尔体体积Vm、物物体体的的质量量m、摩摩尔尔质量量M、物体的密度、物体的密度. 空空调在在制制冷冷过程程中中，室室内内空空气气中中的的水水蒸蒸气气接接触触蒸蒸发器器(铜管管)
10、液液化化成成水水，经排排水水管管排排走走，空空气气中中水水分分越越来来越越少少，人人会会感感觉干干燥燥某某空空调工工作作一一段段时间后后，排排出出液液化化水水的的体体积V1.0103 cm3.已已知知水水的的密密度度1.0103 kg/m3、摩摩尔尔质量量M1.8102 kg/mol，阿阿伏伏加加德德罗常常数数NA6.01023 mol1.试求求：(结果均保留一位有效数字果均保留一位有效数字)(1)该液化水中含有水分子的液化水中含有水分子的总数数N；(2)一个水分子的直径一个水分子的直径d.答案答案(1)31025个个(2)41010 mAD考点二布朗运考点二布朗运动与分子与分子热运运动布朗运
11、布朗运动分子分子热运运动活活动主体主体区区别共同点共同点联系系是固体小是固体小颗粒的运粒的运动,是比分子大得多的分是比分子大得多的分子子团的运的运动，较大的大的颗粒不做布朗运粒不做布朗运动，但它本身的以及周但它本身的以及周围的分子仍在做的分子仍在做热运运动是指分子的运是指分子的运动，分，分子无子无论大小都做大小都做热运运动，热运运动不能通不能通过光学光学显微微镜直接直接观察察到到都是永不停息的无都是永不停息的无规则运运动，都随温度的升高，都随温度的升高而而变得更加得更加剧烈，都是肉眼所不能看烈，都是肉眼所不能看见的的布朗运布朗运动是由于小是由于小颗粒受到周粒受到周围分子做分子做热运运动的撞的撞
12、击力而引起的，它是分子做无力而引起的，它是分子做无规则运运动的的反映反映固体小固体小颗粒粒分子分子特别提醒：特别提醒：(1)扩散现象直接反映了分子的无规则运动，并且扩散现象直接反映了分子的无规则运动，并且可以发生在固体、液体、气体任何两种物质之间可以发生在固体、液体、气体任何两种物质之间(2)布朗运动不是分子的运动布朗运动不是分子的运动,是液体分子无规则运动的反映是液体分子无规则运动的反映 (2015福福建建福福州州模模拟)如如图所所示示，是是关关于于布布朗朗运运动的的实验，下列下列说法正确的是法正确的是()A图中中记录的是分子无的是分子无规则运运动的情况的情况B图中中记录的是微粒做布朗运的是
13、微粒做布朗运动的的轨迹迹C实验中可以看到，微粒越大，布朗运中可以看到，微粒越大，布朗运动越明越明显D实验中可以看到，温度越高，布朗运中可以看到，温度越高，布朗运动越越剧烈烈D解解析析图中中记录的的是是每每隔隔若若干干时间(如如30s)微微粒粒位位置置的的连线，不不是是微微粒粒的的运运动轨迹迹，也也不不是是分分子子无无规则运运动的的情情况况，A、B错误这段段时间内内微微粒粒的的运运动情情况况不不得得而而知知，虽然然图示示所所反反映映的的不不是是微微粒粒的的轨迹迹，但但却却可可看看出出其其运运动的的无无规则性性，做做布布朗朗运运动的的微微粒粒都都很很小小，一一般般为106 m左左右右，微微粒粒做做
14、布布朗朗运运动的的根根本本原原因因是是：各各个个方方向向的的液液体体分分子子对它它的的碰碰撞撞不不平平衡衡，因因此此，只只有有微微粒粒越越小小、温温度度越越高高时液液体体分分子子对它它的的碰碰撞撞越越不不平平衡，布朗运衡，布朗运动才越才越剧烈，烈，C错D对 2.下下列列有有关关扩散散现象象与与布布朗朗运运动的的叙叙述述中中，正正确确的的是是()A扩散散现象象与与布布朗朗运运动都都能能说明明分分子子在在做做永永不不停停息息的的无无规则运运动B扩散散现象与布朗运象与布朗运动没有本没有本质的区的区别C扩散散现象象突突出出说明明了了物物质的的迁迁移移规律律，布布朗朗运运动突突出出说明明了分子运了分子运
15、动的无的无规则性性规律律D扩散散现象和布朗运象和布朗运动都与温度有关都与温度有关ACD解解析析：扩散散现象象与与布布朗朗运运动都都能能说明明分分子子做做永永不不停停息息的的无无规则运运动，故故A对扩散散是是物物质分分子子的的迁迁移移，布布朗朗运运动是是宏宏观颗粒粒的的运运动，是是两两种种完完全全不不同同的的运运动，故故B错两两个个实验现象象说明明了了分分子子运运动的的两两个个不不同同规律律，则C正正确确两两种种运运动随随温温度度的的升高而加升高而加剧，所以都与温度有关，所以都与温度有关，D对考点三分子力、分子考点三分子力、分子势能与分子能与分子间距离的关系距离的关系分分子子力力F、分分子子势能
16、能Ep与与分分子子间距距离离r的的关关系系图线如如图所所示示(取取无无穷远处分子分子势能能Ep0) 1当当rr0时，分分子子力力为引引力力，当当r增增大大时，分分子子力力做做负功功，分分子子势能增加能增加2当当rr0时，分分子子力力为斥斥力力，当当r减减小小时，分分子子力力做做负功功，分分子子势能增加能增加3当当rr0时，分子，分子势能最小能最小 两两分分子子间的的斥斥力力和和引引力力的的合合力力F与与分分子子间距距离离r的的关关系系如如图中中曲曲线所所示示，曲曲线与与r轴交交点点的的横横坐坐标为r0.相相距距很很远的的两两分分子子在在分分子子力力作作用用下下，由由静静止止开开始始相相互互接接
17、近近若若两两分分子子相相距无距无穷远时分子分子势能能为零，下列零，下列说法正确的是法正确的是()A在在rr0阶段，段，F做正功，分子做正功，分子动能增加，能增加，势能减小能减小B在在rr0阶段，段，F做做负功，分子功，分子动能减小，能减小，势能也减小能也减小C在在rr0时，分子，分子势能最小，能最小，动能最大能最大D在在rr0时，分子，分子势能能为零零AC解析解析由由Epr图可知：可知：在在rr0阶段段，当当r减减小小时F做做正正功功，分分子子势能能减减小小，分分子子动能能增加，故增加，故选项A正确正确在在rr0阶段段，当当r减减小小时F做做负功功，分分子子势能能增增加加，分分子子动能能减小，
18、故减小，故选项B错误在在rr0时，分子，分子势能最小，能最小，动能最大，故能最大，故选项C正确正确在在rr0时，分子，分子势能最小，但不能最小，但不为零，故零，故选项D错误方法方法总结判断分子判断分子势能能变化的两种方法化的两种方法(1)根根据据分分子子力力做做功功判判断断分分子子力力做做正正功功，分分子子势能能减减小小；分分子力做子力做负功，分子功，分子势能增加能增加(2)利利用用分分子子势能能与与分分子子间距距离离的的关关系系图线判判断断但但要要注注意意此此图线和和分分子子力力与与分分子子间距距离离的的关关系系图线形形状状虽然然相相似似但但意意义不同，不要混淆不同，不要混淆 3.(2013
19、高高考考福福建建卷卷)下下列列四四幅幅图中中，能能正正确确反反映映分分子子间作用力作用力f和分子和分子势能能Ep随分子随分子间距离距离r变化关系的化关系的图线是是()解解析析：当当rr0时，分分子子间作作用用力力f0，分分子子势能能Ep最最小小，排排除除A、C、D，选B.B考点四物体的内能考点四物体的内能1物体的内能与机械能的比物体的内能与机械能的比较内能内能机械能机械能定定义决定决定因素因素量量值测量量本本质运运动形式形式联系系物体中所有分子物体中所有分子热运运动动能与分子能与分子势能的能的总和和物体的物体的动能、重力能、重力势能能和和弹性性势能的能的统称称与物体的温度、体与物体的温度、体积
20、、物、物态和分子数有关和分子数有关跟宏跟宏观运运动状状态、参考系、参考系和零和零势能点的能点的选取有关取有关任何物体都有内能任何物体都有内能可以可以为零零无法无法测量量可可测量量微微观分子的运分子的运动和相和相互作用的互作用的结果果宏宏观物体的运物体的运动和相互和相互作用的作用的结果果热运运动机械运机械运动在一定条件下可以相互在一定条件下可以相互转化，能的化，能的总量守恒量守恒2.内能和内能和热量的比量的比较内能内能热量量区区别联系系是状是状态量，状量，状态确定系确定系统的内能随之确定一的内能随之确定一个物体在不同的状个物体在不同的状态下下有不同的内能有不同的内能是是过程量，它表示程量，它表示
21、由于由于热传递而引起而引起的内能的内能变化化过程中程中转移的能量移的能量在只有在只有热传递改改变物体内能的情况下，物体内能物体内能的情况下，物体内能的改的改变量在数量在数值上等于物体吸收或放出的上等于物体吸收或放出的热量量. (2015济宁模宁模拟)下列下列说法正确的是法正确的是()A内能不同的物体，它内能不同的物体，它们分子分子热运运动的平均的平均动能可能相同能可能相同B物体的机械能增大物体的机械能增大时，其内能一定增大，其内能一定增大C当物体膨当物体膨胀时，物体分子之，物体分子之间的的势能减小能减小D一一定定质量量100 的的水水变成成100 的的水水蒸蒸气气，其其分分子子之之间的的势能增
22、加能增加解解析析物物体体的的内内能能大大小小是是由由温温度度、体体积、分分子子数数共共同同决决定定的的，内内能能不不同同，两两物物体体的的温温度度可可能能相相同同，即即分分子子平平均均动能能可可能能相相同同，故故A对；机机械械能能增增大大，若若物物体体的的温温度度、体体积不不变，内内能能则不不变，故故B错；当当分分子子平平均均距距离离rr0，物物体体膨膨胀时分分子子势能能增增大，故大，故C错D对AD总结提升提升分析物体的内能分析物体的内能问题应当明确以下几点当明确以下几点(1)内内能能是是对物物体体的的大大量量分分子子而而言言的的，不不存存在在某某个个分分子子内内能能的的说法法(2)决决定定内
23、内能能大大小小的的因因素素为温温度度、体体积、分分子子数数，还与与物物态有有关系关系(3)通通过做功或做功或热传递可以改可以改变物体的内能物体的内能(4)温温度度是是分分子子平平均均动能能的的标志志，相相同同温温度度的的任任何何物物体体，分分子子的平均的平均动能相同能相同 4.(2015惠州模惠州模拟)下列下列说法中正确的是法中正确的是()A物体自由下落物体自由下落时速度增大，所以物体内能也增大速度增大，所以物体内能也增大B物体的机械能物体的机械能为零零时内能也内能也为零零C物体的体物体的体积减小温度不减小温度不变时，物体内能一定减小，物体内能一定减小D气体体气体体积增大增大时气体分子气体分子
24、势能一定增大能一定增大D解解析析：物物体体的的机机械械能能和和内内能能是是两两个个完完全全不不同同的的概概念念物物体体的的动能能由由物物体体的的宏宏观速速率率决决定定，而而物物体体内内分分子子的的动能能由由分分子子热运运动的的速速率率决决定定分分子子动能能不不可可能能为零零(温温度度不不可可能能达达到到绝对零零度度)，而而物物体体的的动能能可可能能为零零，所所以以A、B不不正正确确物物体体体体积减减小小时，分分子子间距距离离减减小小，但但分分子子势能能不不一一定定减减小小，所所以以C也也不不正正确确由由于于气气体体分分子子间距距离离一一定定大大于于r0，体体积增增大大时分分子子间距离增大距离增
25、大,分子力做分子力做负功，分子功，分子势能增大，所以能增大，所以D正确正确考点五考点五实验：用油膜法估：用油膜法估测分子的大小分子的大小(4)用滴管用滴管(或注射器或注射器)向水面中央滴入一滴配制好的油酸酒精向水面中央滴入一滴配制好的油酸酒精溶液，油酸就在水面上慢慢散开，形成溶液，油酸就在水面上慢慢散开，形成单分子油膜分子油膜(5)待油酸薄膜形状待油酸薄膜形状稳定后，将一定后，将一块较大的玻璃板盖在浅大的玻璃板盖在浅盘上，上，用彩笔将油酸薄膜的形状画在玻璃板上用彩笔将油酸薄膜的形状画在玻璃板上(6)将玻璃板取出放在坐将玻璃板取出放在坐标纸上，算出油酸薄膜的面上，算出油酸薄膜的面积S. 在在“用
26、油膜法估用油膜法估测分子的大小分子的大小”的的实验中，所用油酸酒精溶液的中，所用油酸酒精溶液的浓度度为每每104 mL溶液中有溶液中有纯油酸油酸6 mL，用注射器，用注射器测得得1 mL上上述溶液述溶液为75滴把滴把1滴滴该溶液滴入盛水的浅溶液滴入盛水的浅盘里里,待水面待水面稳定后定后,将玻璃板放在浅将玻璃板放在浅盘上上,用彩笔用彩笔在玻璃板上描出油膜的在玻璃板上描出油膜的轮廓，再把玻璃板放在坐廓，再把玻璃板放在坐标纸上，其形上，其形状和尺寸如状和尺寸如图所示，坐所示，坐标中正方形方格的中正方形方格的边长为1 cm.则(1)油酸薄膜的面油酸薄膜的面积是是_cm2.(2)每滴油酸酒精溶液中含有每
27、滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体油酸的体积是是_mL.(取一位有效数字取一位有效数字)(3)按以上按以上实验数据估数据估测出油酸分子直径出油酸分子直径约为_m(取一位有效数字取一位有效数字)1153810671010 5.用用油油膜膜法法估估测分分子子直直径径的的实验中中做做了了哪哪些些科科学学的近似的近似()A把在水面上尽可能把在水面上尽可能扩散开的油膜散开的油膜视为单分子油膜分子油膜B把形成油膜的分子看做把形成油膜的分子看做紧密排列的球形分子密排列的球形分子C将油膜将油膜视为单分子油膜，但需要考分子油膜，但需要考虑分子分子间隙隙D将油酸分子将油酸分子视为立方体模型立方体模型AB物理思想物理思
28、想用用统计规律理解温度的概念律理解温度的概念 关于温度的概念，下列关于温度的概念，下列说法中正确的是法中正确的是 ()A温度是分子平均温度是分子平均动能的能的标志，物体温度高，志，物体温度高，则物体的分子物体的分子平均平均动能大能大B物体温度高，物体温度高，则物体每一个分子的物体每一个分子的动能都大能都大C某物体内能增大某物体内能增大时，其温度一定升高，其温度一定升高D甲物体温度比乙物体温度高，甲物体温度比乙物体温度高，则甲物体的分子平均速率比甲物体的分子平均速率比乙物体的大乙物体的大A解析解析物物质分子由于不停地运分子由于不停地运动而具有的能叫分子而具有的能叫分子动能分能分子的运子的运动是是
29、杂乱的，同一物体内各个分子的速度大小和方向乱的，同一物体内各个分子的速度大小和方向是不同的从大量分子的是不同的从大量分子的总体来看，速率很大和速率很小的体来看，速率很大和速率很小的分子数比分子数比较少，具有中等速率的分子数比少，具有中等速率的分子数比较多在研究多在研究热现象象时，有意，有意义的不是一个分子的的不是一个分子的动能，而是大量分子的平均能，而是大量分子的平均动能从分子能从分子动理理论观点来看，温度是物体分子点来看，温度是物体分子热运运动平均平均动能的能的标志，温度越高，分子的平均志，温度越高，分子的平均动能就越大；反之亦然能就越大；反之亦然注意同一温度下，不同物注意同一温度下，不同物
30、质分子的平均分子的平均动能都相同，但由能都相同，但由于不同物于不同物质的分子的分子质量不尽相同，所以分子运量不尽相同，所以分子运动的平均速率的平均速率不尽相同不尽相同总结提升提升对微微观世界的理解离不开世界的理解离不开统计的的观点点单个分子个分子的运的运动是不是不规则的，但大量分子的运的，但大量分子的运动是有是有规律的，如律的，如对大大量气体分子来量气体分子来说，朝各个方向运，朝各个方向运动的分子数目相等，且分子的分子数目相等，且分子的速率按照一定的的速率按照一定的规律分布宏律分布宏观物理量与微物理量与微观物理量的物理量的统计平均平均值是相是相联系的，如温度是分子系的，如温度是分子热运运动平均平均动能的能的标志志但要注意：但要注意：统计规律的适用律的适用对象是大量的微象是大量的微观粒子，若粒子，若对“单个分子个分子”谈温度是毫无意温度是毫无意义的的
