《高考物理 分子动理论内能课件 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 分子动理论内能课件 新人教版选修33（61页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、考纲展示考纲展示考向预览考向预览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.气体分子运动速率的统计分布气体分子运动速率的统计分布 ()4.温度是分子平均动能的标志、内能温度是分子平均动能的标志、内能 ()5.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 ()6.液晶的微观结构液晶的微观结构 ()7.液体的表面张力现象液体的表面张力现象 ()8.气体实验定律气体实验定律 ()9.理想气体理想气体 ()10.饱和蒸气、未饱和蒸气和饱和蒸气压饱和蒸气、未饱和蒸气和饱和蒸气压 ()11.相对湿度相对湿度 ()12.热力学第
2、一定律热力学第一定律 ()13.能量守恒定律能量守恒定律 ()14.热力学第二定律热力学第二定律 ()15.单位制：要知道中学物理中涉及到的国际单位制的基本单位制：要知道中学物理中涉及到的国际单位制的基本单位和其他物理量的单位，包括摄氏度单位和其他物理量的单位，包括摄氏度()、标准大气压、标准大气压 ()16.实验：用油膜法估测分子的大小实验：用油膜法估测分子的大小1.分子动理论、热力学定律、分子动理论、热力学定律、能量守恒定律、气体实验定律能量守恒定律、气体实验定律等内容是高考考查的重点等内容是高考考查的重点2.在高考中，对热学部分的考在高考中，对热学部分的考查不会面面俱到，一般情况下查不会
3、面面俱到，一般情况下只重点考查某几个知识点，如只重点考查某几个知识点，如分子动理论、阿伏加德罗常数分子动理论、阿伏加德罗常数的应用、理想气体及其实验定的应用、理想气体及其实验定律、物态变化、热力学第一定律、物态变化、热力学第一定律、热力学第二定律、能量守律、热力学第二定律、能量守恒定律等恒定律等3.根据新考纲的要求，高考在根据新考纲的要求，高考在本章出计算题的可能性较大，本章出计算题的可能性较大，因此对于涉及到计算的知识点，因此对于涉及到计算的知识点，如微观量的估算、热力学第一如微观量的估算、热力学第一定律、能量守恒定律、气体实定律、能量守恒定律、气体实验定律的应用要高度重视验定律的应用要高度
4、重视.一、分子动理论1物质是由大量分子组成的(1)分子的大小数量级：_.估测的方法：_.(2)分子质量的数量级：1026 kg(3)阿伏加德罗常数定义：1 mol的任何物质中含有相同的微粒个数，用符号NA表示，则NA_.2分子永不停息地做无规则热运动扩散现象和布朗运动都说明分子永不停息地做无规则热运动运动的剧烈程度与温度有关(1)扩散现象：相互接触的物体互相进入对方的现象温度_，扩散越快(2)布朗运动产生的原因是各个方向的液体分子对微粒碰撞的_引起的布朗颗粒：布朗颗粒用肉眼直接看不到，但在显微镜下能看到因此用肉眼看到的颗粒所做的运动，不能叫布朗运动布朗颗粒大小约为106m(包含约1021个分子
5、)，而分子直径约为1010m.布朗颗粒的运动是_的间接反映3分子间存在着相互作用力(1)分子间同时存在相互作用的引力和斥力(2)分子力：引力和斥力的_(3)r0为分子间引力和斥力大小相等时的距离，其数量级为_(4)如图所示，分子间的引力和斥力都随距离增大而减小，随距离减小而增大，但引力不如斥力变化_rr0时，F引_F斥，分子力F0.rr0时，F引_F斥，分子力F为_r10r0时，F引、F斥迅速减弱，几乎为零，分子力F0.二、物体的内能1分子平均动能(1)定义：物体内所有分子动能的平均值(2)标志：_是分子平均动能的标志，温度越高，分子平均动能越大2分子势能分子势能是由分子间相对位置而决定的势能
6、，它随着物体体积的变化而变化，与分子间距离的关系为：(1)当rr0时，分子力表现为引力，随着r的增大，分子引力做负功，分子势能增加；(2)当rr0时，分子力表现为斥力，随着r的减小，分子斥力做负功，分子势能增加；(3)当rr0时，分子势能最小，但不为零，为负值，因为当两分子相距无穷远时分子势能为零(4)分子势能曲线如上图所示3物体的内能(1)定义：物体内所有分子动能和分子势能的总和(2)决定内能的因素微观上：分子动能、分子势能、分子数宏观上：温度、体积、物质的量(摩尔数)(3)改变物体内能的两种方式做功：当做功使物体的内能发生改变的时候，外界对物体做了多少功，物体内能就_多少；物体对外界做了多
7、少功，物体内能就_多少热传递：当热传递使物体的内能发生改变的时候，物体吸收了多少热量，物体内能就_多少；物体放出了多少热量，物体内能就_多少答案：一、1.(1)1010单分子油膜法(3)6.021023 mol12.(1)越高(2)不平衡性和无规则液体分子无规则运动3.(2)合力(3)1010(4)快引力二、1.(2)温度3.(3)增加减少增加减少思考：不能1已知固体和液体的摩尔体积Vmol和一个分子的体积V0，求NA，则NAVmol/V0；知NA和Vmol亦可估算分子的大小2已知物体的摩尔质量M和一个分子的质量m0，求NA，则NAM/m0；知NA和M亦可估算分子的质量1布朗运动与扩散现象的关
8、系(1)布朗运动与扩散现象是不同的两个现象，但也有相同之处首先，它们都反映了分子永不停息地做无规则运动；其次，它们都随着温度的升高而表现得愈加明显；(2)扩散是两种不同物质接触时，没有受到外界的影响而彼此能够进入对方的现象，气体、液体、固体都有扩散现象，扩散的快慢除了和温度有关外，还和物体的密度差、溶液的浓度有关，密度差(浓度差)越大，扩散进行得越快；布朗运动是悬浮在液体中的微粒所做的无规则运动，其运动的激烈程度与微粒的大小和液体的温度有关，这是两者的不同之处2布朗运动与分子运动的关系(1)布朗运动的研究对象是固体小颗粒；分子运动的研究对象是分子布朗微粒中也含有大量的分子，这些分子也在做永不停
9、息的无规则运动；(2)布朗运动的产生原因是由于液体分子无规则运动的撞击，布朗运动的无规则性反映了液体分子运动的无规则性；布朗运动与温度有关，表明液体分子的运动与温度有关，温度越高运动越激烈；(3)布朗运动的特点是永不停息、无规则，颗粒越小现象越明显，温度越高运动越激烈；在任何温度下都可以产生布朗运动，但温度越高布朗运动越明显；(4)布朗运动不仅能在液体中发生，也能够在气体中发生1分子动能分子由于热运动而决定的动能称为分子动能，由于各个分子的动能不尽相同，所以单个分子的动能没有意义，我们关心的是大量分子的平均动能只要温度相同，即使是不同的物质，其分子平均动能也相同，即温度相同的任意两个物体分子平
10、均动能相同2分子势能大小的相关因素(1)微观上，分子势能的大小与分子间距有关当分子间距rr0时，分子势能随分子间距离的增大而增大；当rr0时，分子势能随分子间距离的减小而增大；当rr0时，分子势能最小(2)宏观上，与物体的体积有关大多数物体是体积越大，分子势能越大，也有少数物体(如冰、铸铁等)、体积变大，分子势能反而变小3决定内能的因素微观上：分子动能、分子势能、分子个数；宏观上：温度、体积、物质的量(摩尔数)说明：一定质量的理想气体的内能只和温度有关 已知阿伏加德罗常数、物质的摩尔质量和摩尔体积，可以计算()A固态物质分子的体积和质量B液态物质分子的体积和质量C气态物质分子的体积和质量D气态
11、物质分子的质量解析：根据阿伏加德罗常数的概念可知，无论物质处于何种状态，分子的质量m0均等于物质的摩尔质量M除以阿伏加德罗常数NA，即m0Mmol/NA.由于物质的三种状态中固态和液态均可视为分子紧密排列，但气态分子间距远大于分子本身的体积所以，只有固态和液态分子的体积V0可由其摩尔体积Vmol除以NA得出，即V0Vmol/NA，故应选A、B、D.答案：ABD点评：微观量的估算问题的关键是：(1)牢牢抓住阿伏加德罗常数，它是联系微观物理量和宏观物理量的桥梁(3)估算分子大小和分子间距时，对固体、液体与气体，应建立不同的微观结构模型跟踪训练1(2010江苏单科)已知潜水员在岸上和海底吸入空气的密
12、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吸入空气的分子数(结果保留一位有效数字)答案：31022 (2010全国卷)下图为两分子系统的势能Ep与两分子间距离r的关系曲线下列说法正确的是()A当r大于r1时，分子间的作用力表现为引力B当r小于r1时，分子间的作用力表现为斥力C当r等于r2时，分子间的作用力为零D在r由r1变到r2的过程中，分子间的作用力做负功答案：BC解析：分子间距等于r0时分子势能最小，即r0r2.当r小于r1时分
13、子力表现为斥力；当r大于r1小于r2时分子力表现为斥力；当r大于r2时分子力表现为引力，当r等于r2时，分子间的作用力为零，A错，B、C对在r由r1变到r2的过程中，分子斥力做正功分子势能减小，D错误跟踪训练2下列关于分子力和分子势能的说法中，正确的是()A当分子力表现为引力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的增大而增大B当分子力表现为引力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的增大而减小C当分子力表现为斥力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而增大D当分子力表现为斥力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而减小答案：C解析：当分子力表现为引力时，说明分子间距离大于平衡距离，随着分子
14、间距离的增大分子力先增大后减小，但分子力一直做负功，分子势能增大，A、B错误；当分子力表现为斥力时，说明分子间距离小于平衡距离，随着分子间距离的减小分子力增大，且分子力一直做负功，分子势能增大，只有C正确 关于物体的内能，下列说法正确的是()A热水的内能一定比冷水的大B当温度等于0 时，分子动能为零C分子间距离为r0时，分子势能为零 D温度相等的氢气和氧气，它们的分子平均动能相等解析：物体内能的多少除了与温度有关之外，还与物质的量、体积等因素有关，仅根据某一个方面不能比较两个物体内能的大小，因此热水的内能不一定比冷水大，选项A的说法错误.0 是人为规定的一个温度标准，即使在零摄氏度以下，分子也
15、在不停地无规则运动，因此0 时分子动能不会等于零，选项B的说法错误分子势能是相对的，零势能点的选取是任意的，在理论分析和计算中都以无穷远为零势能点，因此当分子间距离为r0时，分子势能不一定为零，选项C的说法错误选项D的说法是正确的，因为“温度是分子平均动能的标志”，这个结论在中学的知识范围内还不能严格地加以证明，要把它作为一个结论记住，这是一个非常有用的结论，在很多问题中都要利用它进行判断答案：D点评：内能的决定因素：(1)微观上：分子动能、分子势能、分子数(2)宏观上：温度、体积、物质的量(摩尔数)跟踪训练3(2009上海单科)气体内能是所有气体分子热运动动能和势能的总和，其大小与气体的状态
16、有关，分子热运动的平均动能与分子间势能分别取决于气体的()A温度和体积B体积和压强C温度和压强 D压强和温度答案：A解析：由于温度是分子平均动能的标志，所以气体分子的动能宏观上取决于温度；分子势能是由分子间引力和分子间距离共同决定，宏观上取决于气体的体积因此选项A正确1(2009北京理综)做布朗运动实验，得到某个观测记录如图所示，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答案：D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；既然无规则所以微粒没有固定的运动轨
17、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时刻的速度，故也就无法描绘其速度时间图线，故C项错误；故只有D项正确2纳米材料具有很多优越性能，有着广泛的应用前景已知1 nm(纳米)109 m，边长为1 nm的立方体可容纳的液态氢分子(其直径约为1010 m)的个数最接近下面的哪一个数值()A102B103C106D109答案：B3由于两个分子间的距离变化而使得分子势能变小，可确定在这一过程中()A两分子间相互作用的力一定表现为引力B一定克服分子间的相互作用力做功C两分子间距离一定增大D两分子间的相互作用力可能增大答案：D解析：根据分子势能变小，分子
18、力做正功，由分子力做功与分子势能变化关系可知：分子力做正功时，分子势能减小，有两种可能性，一是rr0，分子间表现为引力，且分子间距离减小综上分析可知ABC选项错误，D正确4(2010四川理综)下列现象中不能说明分子间存在分子力的是()A两铅块能被压合在一起B钢绳不易被拉断C水不容易被压缩D空气容易被压缩答案：D解析：空气容易压缩是因为分子间距大，而水不容易压缩是因为分子间距小，轻微压缩都使分子力表现为斥力A、B、C说明存在分子力5根据分子动理论，设两个分子之间的距离为r0时分子间的引力和斥力相等，以下关于分子力和分子势能与它们之间距离的关系，正确的是()A若两分子之间距离在r0的基础上增大，则
19、分子间的引力增大，斥力减小，分子力表现为引力B两分子之间距离为r0时，分子势能最小，在r0的基础上距离增大或减小，分子势能都变大C两分子之间距离越大，分子力越小；分子间距离越小，分子力越大D两分子之间距离越大，分子势能越大；分子间距离越小，分子势能越小答案：B解析：当两分子之间的距离为r0时，分子间的引力和斥力相等，分子力为零；若分子间距在r0的基础上增大，分子间的引力和斥力同时减小，因斥力减小得快，故分子力表现为引力，故A错误；从分子力随距离变化的图象可知，分子力的变化不具有单调性，故C错误；由分子势能与分子间距的关系图象可知，两分子之间距离为r0时，分子势能最小，当分子之间距离在r0的基础
20、上增大时，分子间的作用力表现为引力，分子力做负功，分子势能增加，当分子间的距离在r0的基础上减小时，分子间的作用力表现为斥力，分子力做负功，分子势能增加，故可以判断B是正确的；同时，分子势能的图象不具有单调性，故D错误6对于分子动理论和物体内能的理解，下列说法正确的是()A温度高的物体内能不一定大，但分子平均动能一定大B一定质量的理想气体在等温变化时，内能不改变，因而与外界不发生热交换C布朗运动是液体分子的运动，它说明分子永不停息地做无规则运动D扩散现象说明分子间存在斥力答案：A解析：从宏观上决定物体内能的是物体的物质的量、温度和体积三个因素温度是分子热运动的平均动能的标志，温度高的物体分子平
21、均动能大，选项A正确；理想气体在等温变化时，内能不改变，但并不是不与外界进行热交换，而是吸收或放出的热量与对外做功或外界对气体做的功恰好相等，B不正确；布朗运动不是液体分子的运动，而是悬浮在液体中的颗粒或液滴的运动，所以C错误；扩散现象说明分子在不停地做无规则的运动，不能说明分子间存在斥力，所以D错误7(2010威海模拟)(1)在做“用油膜法测量油酸分子的大小”的实验中，备有下列器材：油酸酒精溶液、滴管、痱子粉、浅盘及水、玻璃板、彩笔还缺少的器材是()A量筒B坐标纸C量筒和坐标纸 D不再缺少仪器(2)下面给出的实验步骤中，正确顺序为：_.A将玻璃板放在浅盘上，用彩笔将油酸薄膜的形状画在玻璃板上
22、B用滴管将浓度为0.05%的酒精油酸溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下滴入1 mL酒精油酸溶液时的滴数NC将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，以坐标纸上边长为1 cm的正方形为单位，计算轮廓内正方形的个数，算出油酸薄膜的面积S cm2D将痱子粉均匀地撒在浅盘内水面上，用滴管吸取浓度为0.05%的酒精油酸溶液，从低处向水面中央一滴一滴地滴入，直到油酸薄膜有足够大的面积又不与器壁接触为止，记下滴入的滴数n答案：(1)C(2)BDAC解析：开始实验前必须用滴管将配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量筒内溶液增加一定的体积时的滴数，从而计算出一滴油酸酒精溶液的体积在玻璃板上画出油膜的形状后，要
23、放在坐标纸上，以便计算油膜的面积，所以选择C.(说明：有些配套仪器中，玻璃板上带有刻度，不再需要坐标纸)8油酸酒精溶液的浓度为每1 000 mL油酸酒精溶液中有油酸0.6 mL，现用滴管向量筒内滴加50滴上述溶液，量筒中的溶液体积增加了1 mL，若把一滴这样的油酸酒精溶液滴入足够大盛水的浅盘中，由于酒精溶于水，油酸在水面展开，稳定后形成的纯油膜的形状如图所示若每一小方格的边长为25 mm，试问：这种估测方法是将每个油酸分子视为_模型，让油酸尽可能地在水面上散开，则形成的油膜可视为_油膜，这层油膜的厚度可视为油酸分子的_上图中油酸膜的面积为_m2；每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是_m3；根
24、据上述数据，估测出油酸分子的直径是_m(结果保留两位有效数字)答案：球体单分子直径4.41021.210112.71010解析：油膜面积约占70小格，面积约为S702525106 m24.4102 m2，一滴油酸酒精溶液含有纯油酸的体积为9已知汞的摩尔质量为M200.5103 kg/mol，密度为13.6103 kg/m3，阿伏加德罗常数NA6.01023 mol1.求：(1)一个汞原子的质量(用相应的字母表示即可)；(2)一个汞原子的体积(结果保留一位有效数字)；(3)体积为1 cm3的汞中汞原子的个数(结果保留一位有效数字)10要落实好国家提出“以人为本，创建和谐社会”的号召，不只是政府的事，要落实到我们每个人的生活中，比如说公共场所禁止吸烟，我们知道被动吸烟比主动吸烟害处更多试估算一个高约2.8 m，面积约10 m2的两人办公室，若只有一人吸了一根烟求：(1)估算被污染的空气分子间的平均距离(2)另一不吸烟者一次呼吸大约吸入多少个被污染过的空气分子(人正常呼吸一次吸入气体300 cm3，一根烟大约吸10次)答案：(1)7108 m(2)8.71017个
