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1、专题十三 热学考点内容要求热点考向1.分子动理论的基本观点和实验依据1.本专题的命题多集中在分子动理论、估算分子数目和大小、热力学两大定律的应用、气体状态参量的意义及与热力学第一定律的综合问题，还有气体实验定律和气体状态方程的应用及图象表示气体状态的变化过程等知识点上，多以选择题的形式出现2对热学前面知识的考查往往在一题中容纳更多的知识点，把热学知识综合在一起进行考查，多以选择题和填空题的形式出现；对热学后面知识的考查多以计算题的形式出现，着重考查热学状态方程的应用3物理课程新标准在课程性质中指出：“高中物理课程有助于学生继续学习基本的物理知识与技能，增强创新意识和实践能力，发展探索自然、理解
2、自然的兴趣与热情”近两年来热学考题中还涌现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同时，本考点还可以与生活、生产相关联来考查热学知识在实际中的应用.2.阿伏加德罗常数3.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5.固体的微观结构、晶体和非晶体6.液晶的微观结构7.液体的表面张力现象8.气体实验定律9.理想气体10.饱和蒸汽、未饱和蒸汽和蒸汽压11.相对湿度12.热力学第一定律13.能量守恒定律14.热力学第二定律15.实验十三：用油膜法估测分子的大小第1讲分子动理论 内能考点 1 物体是由大量分子组成的分子10101这里的分子是指构成物质的单元，可以是原子、离子，
3、也可以是分子在热运动中它们遵从相同的规律，所以统称为_ 分 子 体 积 和 质 量 很 小，分子直径的数量级是_m，分子质量的数量级是_kg.102710262物体能被压缩、水与酒精混合后总体积比混合前两者体积之和要小，表明分子间确实存在着_空隙3阿伏加德罗常数：1 mol 的任何物质含有 NA_个 分 子 .1 mol 的 任 何 气 体 ， 在 标 准 状 态 下 的 体 积 是_m3.分子的质量 m0、分子的体积 V0 和分子的直径 d称为微观物理量，物体的质量 M、体积 V、密度、摩尔质量MA 和摩尔体积 VA 称为宏观物理量，阿伏加德罗常数是联系宏观物理量与微观物理量的桥梁6.021
4、02322.41034微观量与宏观量间的关系(4)物体所含的分子数：阿伏加德罗常数NA 是联系宏观量与微观量的桥梁，抓住它的含义是解题的关键求原子的体积要建立物理模型，将抽象的问题形象化【自主检测】1(2013 年北京东城区二模)已知铜的摩尔质量为 M，铜的密度为，阿伏加德罗常数为 NA，下列说法正确的是()答案：B考点 2 分子热运动和分子间相互作用力1分子在永不停息地做无规则热运动(1)扩散现象：相互接触的物体互相进入对方的现象温度越_，扩散越快(2)布朗运动：在显微镜下看到的悬浮在液体(或气体)中的微小颗粒的无规则运动颗粒越_，运动越明显；温度越_，运动越激烈布朗运动是液体分子永不停息地
5、做无规则热运动的反映，是液体分子对微小颗粒撞击作用的不平衡造成的小高高2分子间存在着相互作用力(1)分子间相互作用力既有引力，又有斥力从理论上讲，任何时候引力和斥力都是同时存在的，实际表现出的分子力是引力和斥力的合力图 13-1-1叫做平衡位置(数量级为1010m)(2)分子间相互作用的引力与斥力都随着分子间距离的增大而减小，只是斥力变化得更快一些(如图 13-1-1 所示)(3)分子间存在一个平衡距离 r0，分子间距离为 r0 的位置就当rr0时，F引F斥，对外表现的分子力F为引力；当rr0时，F引F斥，对外表现的分子力F0；当rr0时，F引F斥，对外表现的分子力F为斥力【自主检测】2(双选
6、，2013 年保定一模)如图 13-1-2 所示，甲分子固定在坐标原点 O，乙分子位于 x 轴上，甲、乙两分子间作用力与距离关系的函数图象如图所示，现把乙分子从 r3 处由静止释放，则下列说法正确的是()图 13-1-2A乙分子从 r3 到 r1 一直加速B乙分子从 r3 到 r1 先加速后减速C乙分子从 r3 到 r1 的过程中，加速度先增加后减小D乙分子从 r3 到 r1 的过程中，两分子间的分子势能先减小后增加解析：在 rr1 时，分子力表现为引力，当rr1 时，分子力表现为斥力，故从 r3 到 r1 乙分子做加速运动，故 A 正确，B错误乙分子从 r3 到 r1 的过程中，分子力先增大
7、后减小，故加速度先增大后减小，故 C 正确从 r3 到 r1 的过程中，分子力一直做正功，分子势能一直减小，故 D 错误答案：AC考点 3 物体的内能1分子的动能：温度是物体大量分子平均动能的标志(1)温度是大量分子的平均动能的标志，对个别分子来讲是无意义的(2)温度相同的不同种类的物质，它们分子的平均动能相同，但由于不同种类物质的分子质量不等，所以它们分子的平均速率不同(3)分子的平均动能与物体运动的速度无关2分子势能：微观上与分子间的距离有关，宏观上与物体的体积有关图 13-1-3(1)选取分子间距离为无穷远处分子势能为零，则分子势能与分子间距离的关系如图 13-1-3 所示(2)分子力做
8、正功，分子势能减小；克服分子力做功，分子势能增大当 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；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；rr0 时，分子势能最小，但不为零，为负值，因为选两分子相距无穷远时的分子势能为零3物体的内能(1)物体内所有分子的动能与势能的总和即为物体的内能由于分子的动能与温度有关，分子势能与体积有关，所以一定质量的某种物质的内能由物体的温度和体积共同决定的，当然还和分子的数目有关(2)改变内能的两种方式：做功和热传递做功是其他形式的能与内能相互转化的过程热传递是物体间内能的转移过程做功与热传递
9、在改变物体内能上是等效的，但在能量的转化或转移上有本质的区别【自主检测】3(2013 年崇明县一模)关于分子动理论和内能，下列说法正确的是()A分子平均动能大的物体，其内能一定大B分子势能与分子间距离有关，是物体内能的一部分C只有热传递才可以改变物体的内能D物体的动能和重力势能也是其内能的一部分答案：B热点 1 分子间的作用力与分子势能分子的引力和斥力都是分子间的作用力，同时存在分子间的作用力跟分子间距离的关系如图 13-1-4 甲所示分子势能随分子间距离的变化而变化，关系如图乙所示分子力做功与分子势能的关系：分子力做正功，分子势能减小；分子力做负功，分子势能增大甲乙图 13-1-4【例 1】
10、(双选，2012 年海南卷)两分子间的斥力和引力的合力 F 与分子间距离 r 的关系如图 13-1-5 中曲线所示，曲线与r 轴交点的横坐标为 r0.相距很远的两分子在分子力作用下，由静止开始相互接近若两分子相距无穷远时分子势能为零，下列说法正确的是()图 13-1-5A在 rr0 阶段，F 做正功，分子动能增加，势能减小B在 rr0 阶段，F 做负功，分子动能减小，势能减小C在 rr0 阶段，F 做正功，分子动能减小，势能减小D分子动能和势能之和在整个过程中不变思路导引：当分子间距离等于平衡距离时，分子力为零，分子势能最小；当分子间距离小于平衡距离时，分子力表现为斥力；根据图象分析答题解析：
11、由图象可知：分子间距离为 r0 时分子势能最小，此时分子间的距离为平衡距离；r0 是分子的平衡距离，r 大于平衡距离，分子力表现为引力，F 做正功，分子动能增加，势能减小，故 A 正确；当 r 小于 r0 时，分子间的作用力表现为斥力，F 做负功，分子动能减小，势能增加，故 B、C 错误；分子动能和势能之和在整个过程中不变，故 D 正确；故选 AD.答案：AD方法技巧：分子间距离等于平衡距离时分子势能最小，掌握分子间作用力与分子间距离的关系、分析清楚图象，即可正确解题【触类旁通】1在使两个分子间的距离由很远(r109 m)变到很难再靠近的过程中，关于分子间作用力的大小和分子势能的变化，下列说法
12、正确说法是()A分子间作用力先减小后增大B分子间作用力先增大后减小C分子势能先减小后增大D分子势能先增大后减小解析：设两分子平衡位置之间距离为 r0，分子间距从 r 减小到 r0 过程，分子间作用力表现为引力，分子力大小先增大后减小；分子间距从 r0 继续减小过程，分子力表现为斥力，分子力大小增大当 rr0 时，分子力为零，此时分子势能最小故正确选项为 C.答案：C热点 2 利用阿伏加德罗常数进行微观量的估算方法利用阿伏加德罗常数可以进行微观量的计算【例 2】(双选)阿伏加德罗常数为 NA，铝的摩尔质量为 M，)铝的密度为，则下列说法中正确的是( 审题突破：阿伏加德罗常数是联系宏观量与微观量的
13、桥梁，一摩尔的任何物质所含有的该物质的单位微粒数叫阿伏加德罗常数，NA 值为 6.021023.答案：BC方法技巧：解决本题关键是要明确：(1)摩尔质量摩尔体积密度；(2)质量摩尔质量物质的量；(3)体积摩尔体积物质的量【触类旁通】2(2013 年镇江二模)体积为 V 的纯油酸在水面上完全散开的面积为 S，则油酸分子直径为_；若油酸的摩尔质量为 M，密度为，则阿伏加德罗常数 NA_(球的体积 V热点 3 物体的内能的组成与改变方式物体的内能是物体内所有分子热运动的动能和分子势能的总和从宏观上看：物体内能的大小由物体的摩尔数、温度、体积三个因素决定从微观上看：物体内能的大小由组成物体的分子总数，
14、分子热运动的平均动能、分子间的距离三个因素决定改变内能的方式是：做功和热传递做功是能量间的相互转化；热传递是物体内能的转移【例 3】(2013 年朝阳区一模)关于物体的内能，下列说法正确的是()A温度高的物体一定比温度低的物体内能大B内能与物体的温度有关，所以 0的物体内能为零C物体的温度升高，则组成物体的每个分子的动能都增大D做功和热传递都能改变物体的内能易错提醒：没有掌握内能的影响因素，而错选了 A 选项；没有理解温度与内能的关系，错选了 B 选项；没有掌握温度是物体平均动能的标志，错选了 C 选项正确解析：物体内能由物质的量、物体温度与物体体积决定，温度高的物体不一定比温度低的物体内能大，故 A 错误；分子在永不停息地做无规则运动，任何物体内能不可能为零，故 B 错误；物体的温度升高，分子平均动能增大，但并不是每一个分子动能都增大，可能有的分子动能减小，故 C 错误；做功和热传递都能改变物体的内能，故 D 正确；故选 D.答案：D方法技巧：本题主要考查学生对内能的概念的了解和掌握，解答本题需掌握：影响内能大小的因素有哪些，内能与温度的关系是什么，改变内能的方式有哪些【触类旁通】3(2014 年深圳一模)下列说法正确的是()A放出热量的物体温度一定降低B热传递是改变物体内能的一种方式C热机能够把全部内能转化为机械能D冰箱中的热量是从高温物体传递给低温物体答案：B
