世纪金榜2018版复习方略物理课件选修3-3-1教学文案.ppt

世纪金榜2018版复习方略物理课件选修3-3-1【知【知识识梳理】梳理】知知识识点点1 1分子分子动动理理论论的基本的基本观观点和点和实验实验依据、阿伏依据、阿伏加德加德罗罗常数常数1.1.物体是由大量分子物体是由大量分子组组成的成的:阿伏加德阿伏加德罗罗常数是常数是联联系系_与微与微观观物理量的物理量的桥桥梁梁,1mol,1mol的任何物的任何物质质都都含有相同的粒子数。通常可取含有相同的粒子数。通常可取N NA A=_=_。宏宏观观物理量物理量6.02106.02102323molmol-1-12.2.分子永不停息地做无分子永不停息地做无规则规则运运动动:(1)(1)扩扩散散现现象并不是外界作用引起的象并不是外界作用引起的,也不是化学反也不是化学反应应的的结结果果,而是由物而是由物质质分子的分子的_产产生的。温度生的。温度越高越高,扩扩散越快。散越快。无无规则规则运运动动(2)(2)布朗运布朗运动动。布朗运布朗运动动是固体是固体颗颗粒的运粒的运动动,反映了液体内部反映了液体内部_。微粒越小微粒越小,布朗运布朗运动动越明越明显显;温度越高温度越高,布朗运布朗运动动_。分子分子的无的无规则规则运运动动越越剧剧烈烈(3)(3)热热运运动动:分子分子_叫作叫作热热运运动动。分子的无分子的无规则规则运运动动和温度有关和温度有关,温度越高温度越高,分子无分子无规则规则运运动动_。永不停息的无永不停息的无规则规则运运动动越越剧剧烈烈3.3.分子分子间间的相互作用力的相互作用力:(1)(1)分子分子间间同同时时存在相互作用的存在相互作用的_。实际实际表表现现出的分子力是出的分子力是_的合力。的合力。(2)(2)引力和斥力都随分子引力和斥力都随分子间间距离的减小而距离的减小而_;_;随分子随分子间间距离的增大而距离的增大而_;_;斥力比引力斥力比引力变变化快。化快。引力和斥力引力和斥力引力和斥力引力和斥力增大增大减小减小(3)(3)分子力分子力F F与分子与分子间间距离距离r r的关系的关系(r(r0 0的数量的数量级为级为1010-10-10m)m)。距离距离分子力分子力F FF-rF-r图图象象r=rr=r0 0F F引引_F_F斥斥F=0F=0 rrrrrr0 0F F引引_F_F斥斥F F为为引力引力r10rr10r0 0F F引引=F=F斥斥=0=0F=0F=0=知知识识点点2 2温度、内能温度、内能1.1.温度温度:两个系两个系统处统处于于_时时,它它们们必定具有某个必定具有某个共同的共同的热热学性学性质质,把表征把表征这这一一“共同共同热热学性学性质质”的物的物理量叫作温度。一切达到理量叫作温度。一切达到热热平衡状平衡状态态的系的系统统都具有相都具有相同的温度。温度同的温度。温度标标志物体内部大量分子做无志物体内部大量分子做无规则规则运运动动的的_。热热平衡平衡剧剧烈程度烈程度2.2.摄摄氏温氏温标标和和热热力学温力学温标标:单单位位规规定定关系关系摄摄氏温氏温标标(t)(t)在在标标准大气准大气压压下下,冰的熔点是冰的熔点是_,_,水的水的_是是100100T=t+273.15KT=t+273.15KT=tT=t热热力学温力学温标标(T)(T)K K零下零下_即即为为0K0K00沸点沸点273.15273.153.3.分子的分子的动动能能:(1)(1)分子分子动动能是能是_所具有的所具有的动动能。能。(2)(2)分子分子热热运运动动的平均的平均动动能是所有分子能是所有分子热热运运动动的的动动能能的平均的平均值值,温度是温度是_的的标标志。志。(3)(3)分子分子热热运运动动的的总动总动能是物体内所有分子能是物体内所有分子热热运运动动动动能的能的_。分子分子热热运运动动分子分子热热运运动动的平均的平均动动能能总总和和4.4.分子的分子的势势能能:(1)(1)意意义义:由于分子由于分子间间存在着引力和斥力存在着引力和斥力,所以分子所以分子具有由它具有由它们们的的_决定的能。决定的能。相相对对位置位置(2)(2)分子分子势势能的决定因素能的决定因素:微微观观上上决定于决定于_和分子排列情况和分子排列情况;取取rr处为处为零零势势能能处处,分子分子势势能能E Ep p与分子与分子间间距离距离r r的关的关系如系如图图所示所示,当当r=rr=r0 0时时分子分子势势能最小。能最小。宏宏观观上上决定于决定于_和状和状态态。分子分子间间距离距离体体积积5.5.物体的内能物体的内能:(1)(1)等于物体中所有分子的等于物体中所有分子的热热运运动动动动能与分子能与分子势势能的能的总总和和,是状是状态态量。量。对对于于给给定的物体定的物体,其内能大小由物体其内能大小由物体的的_决定。决定。(2)(2)改改变变物体内能有两种方式物体内能有两种方式:_:_。温度和体温度和体积积做功和做功和热传递热传递知知识识点点3 3实验实验:用油膜法估用油膜法估测测分子的大小分子的大小1.1.实验实验原理原理:利用油酸酒精溶液在平静的水面上形成利用油酸酒精溶液在平静的水面上形成_,_,将油酸分子将油酸分子看作球形看作球形,测测出一定体出一定体积积油酸油酸溶液在水面上形成的油膜面溶液在水面上形成的油膜面积积,用用d=d=计计算出油膜的厚算出油膜的厚度度,其中其中V V为为一滴油酸酒精溶液中一滴油酸酒精溶液中纯纯油酸的体油酸的体积积,S,S为为油油膜面膜面积积,这这个厚度就近似等于油酸分子的直径。个厚度就近似等于油酸分子的直径。单单分子油膜分子油膜2.2.实验实验器材器材:盛水浅盛水浅盘盘、滴管、滴管(或注射器或注射器)、试剂试剂瓶、瓶、_、玻璃板、痱子粉、玻璃板、痱子粉(或或细细石膏粉石膏粉)、油酸酒精、油酸酒精溶液、量筒、彩笔。溶液、量筒、彩笔。坐坐标纸标纸3.3.实验实验步步骤骤:(1)(1)取取1mL(1cm1mL(1cm3 3)的油酸溶于酒精中的油酸溶于酒精中,制成制成200mL200mL的的_。(2)(2)往往边长为边长为303040 cm40 cm的浅的浅盘盘中倒入中倒入约约2cm2cm深的水深的水,然后将痱子粉然后将痱子粉(或或细细石膏粉石膏粉)_)_撒在水面上。撒在水面上。油酸油酸酒精溶液酒精溶液均匀地均匀地(3)(3)用滴管用滴管(或注射器或注射器)向量筒中滴入向量筒中滴入n n滴配制好的油酸滴配制好的油酸酒精溶液酒精溶液,使使这这些溶液的体些溶液的体积积恰好恰好为为1mL,1mL,算出每滴油算出每滴油酸酒精溶液的体酸酒精溶液的体积积V V0 0=_mL=_mL。(4)(4)用滴管用滴管(或注射器或注射器)向水面上滴入一滴配制好的油向水面上滴入一滴配制好的油酸酒精溶液酸酒精溶液,油酸就在水面上慢慢散开油酸就在水面上慢慢散开,形成形成_。单单分子分子油膜油膜(5)(5)待油酸薄膜形状待油酸薄膜形状_,_,将一将一块较块较大的玻璃板盖大的玻璃板盖在浅在浅盘盘上上,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)(6)将画有油酸薄膜将画有油酸薄膜轮轮廓的廓的_放在坐放在坐标纸标纸上上,算算出油酸薄膜的面出油酸薄膜的面积积。稳稳定后定后玻璃板玻璃板(7)(7)根据油酸酒精溶液的根据油酸酒精溶液的浓浓度度,算出一滴溶液中算出一滴溶液中纯纯油酸油酸的体的体积积V,V,根据一滴油酸的体根据一滴油酸的体积积V V和薄膜的面和薄膜的面积积S,S,算出油算出油酸薄膜的厚度酸薄膜的厚度d=_,d=_,即即为为油酸分子的直径。油酸分子的直径。【易【易错错辨析】辨析】(1)1g(1)1g水含的水分子数与水含的水分子数与1 g1 g酒精含的酒精分子数相酒精含的酒精分子数相等。等。()(2)(2)若体若体积为积为V V的氧气中含氧气分子个数的氧气中含氧气分子个数为为N,N,则则每个每个氧气分子的体氧气分子的体积积近似近似为为 ()(3)(3)布朗运布朗运动动是花粉是花粉颗颗粒分子的运粒分子的运动动。()(4)(4)分子分子间间同同时时存在着引力和斥力存在着引力和斥力,当分子当分子间间距离增大距离增大,引引力和斥力同力和斥力同时时减小减小,若引力大于斥力若引力大于斥力,则则分子力体分子力体现为现为引引力。力。()(5)(5)分子分子间间存在分子存在分子势势能能,随着分子随着分子间间距离增大分子距离增大分子势势能能增大。增大。()(6)(6)用油膜法用油膜法测测分子直径的方法分子直径的方法,把酒精撒在水面上只要把酒精撒在水面上只要实验实验方法得当就可以方法得当就可以测测出酒精分子的直径。出酒精分子的直径。()提示提示:(1)(1)。1g1g水与水与1 g1 g酒精的物质的量不同酒精的物质的量不同,所以分所以分子数不同。子数不同。(2)(2)。气体体积与该体积内分子数的比值表示每个气。气体体积与该体积内分子数的比值表示每个气体分子所占空间体分子所占空间,气体分子并不是紧密排列的气体分子并不是紧密排列的,之间有之间有较大空隙较大空隙,所以所占体积远大于分子体积。液体和固体所以所占体积远大于分子体积。液体和固体可近似认为分子体积等于所占空间。可近似认为分子体积等于所占空间。(3)(3)。布朗运动是花粉颗粒的运动。布朗运动是花粉颗粒的运动,用光学显微镜可用光学显微镜可以观察到以观察到,并不是花粉分子的运动并不是花粉分子的运动,它反映的是液体分它反映的是液体分子的无规则热运动。子的无规则热运动。(4)(4)。分子间引力和斥力同时存在。分子间引力和斥力同时存在,且都随分子间距且都随分子间距离增大而减小离增大而减小,且当引力大于斥力时分子力表现为引力且当引力大于斥力时分子力表现为引力,反之表现为斥力。反之表现为斥力。(5)(5)。当分子力表现为引力时。当分子力表现为引力时,随着分子间距离增大随着分子间距离增大,分子势能增大分子势能增大;当分子力表现为斥力时当分子力表现为斥力时,随着分子间距随着分子间距离增大离增大,分子势能减小。分子势能减小。(6)(6)。酒精遇水会相溶。酒精遇水会相溶,不会在表面形成薄膜不会在表面形成薄膜,所以该所以该种方法不能测量所有物体的分子直径。种方法不能测量所有物体的分子直径。考点考点1 1微微观观量的估算量的估算【核心要素精【核心要素精讲讲】1.1.分子的两种模型分子的两种模型:(1)(1)球体模型直径球体模型直径d=(d=(常用于固体和液体常用于固体和液体)(2)(2)立方体模型立方体模型边长边长d=(d=(常用于气体常用于气体)对对于气体分子于气体分子,d=,d=的的值值并非气体分子的大小并非气体分子的大小,而是两个相而是两个相邻邻的气体分子之的气体分子之间间的平均距离。的平均距离。2.2.与阿伏加德与阿伏加德罗罗常数有关的宏常数有关的宏观观量和微量和微观观量的量的计计算方算方法法:(1)(1)宏宏观观物理量物理量:物体的物体的质质量量m,m,体体积积V,V,密度密度,摩摩尔尔质质量量M Mmolmol,摩摩尔尔体体积积V Vmolmol。(2)(2)微微观观物理量物理量:分子的分子的质质量量m m0 0,分子的体分子的体积积V V0 0,分子直径分子直径d d。(3)(3)宏宏观观量、微量、微观观量以及它量以及它们们之之间间的关系。的关系。已知量已知量可求量可求量摩摩尔尔体体积积V Vmolmol分子体分子体积积V V0 0=(=(适用于固体和适用于固体和液体液体)摩摩尔尔质质量量M Mmolmol分子分子质质量量m m0 0=已知量已知量可求量可求量体体积积V V和摩和摩尔尔体体积积V Vmolmol分子数目分子数目n=(n=(适用于固体适用于固体和液体和液体)质质量量m m和摩和摩尔尔质质量量M Mmolmol分子数目分子数目n=n=【高考命【高考命题题探究】探究】【典例【典例1 1】对对于固体和液体来于固体和液体来说说,其内部分子可看作是其内部分子可看作是一个挨一个一个挨一个紧紧密排列的球体。已知汞的摩密排列的球体。已知汞的摩尔尔质质量量为为200.510200.510-3-3kg/mol,kg/mol,密度密度为为13.61013.6103 3kg/mkg/m3 3,阿伏加德阿伏加德罗罗常数常数为为6.0106.0102323molmol-1-1,请请估算汞原子的直径估算汞原子的直径_(_(保留一位有效数字保留一位有效数字)。【解析】【解析】取取1 mol1 mol的汞的汞,则则:其中其中:M=200.510:M=200.510-3-3kgkg代入数据代入数据:解得解得:D410:D410-10-10m m答案答案:410410-10-10m m【强强化化训练训练】1.(1.(多多选选)若若氢氢气的摩气的摩尔尔质质量量为为M,M,摩摩尔尔体体积为积为V,V,密度密度为为,每个分子的每个分子的质质量和体量和体积积分分别为别为m m和和V V0 0,则则阿伏加德阿伏加德罗罗常数常数N NA A可表示可表示为为()【解析】【解析】选选A A、B B。V V为气体的摩尔质量为气体的摩尔质量M,M,再除以每个再除以每个分子的质量分子的质量m m为为N NA A,故故A A、B B正确正确;气体分子间有间距气体分子间有间距,所以所以分子的体积并不是所占空间的体积分子的体积并不是所占空间的体积,故故C C错误错误;V V0 0不是每不是每个分子的质量个分子的质量,故故D D错误。错误。2.2.若已知若已知n n滴滴“纳纳米水米水”的的总总体体积为积为V,V,每滴形成的每滴形成的单单分子分子膜面膜面积为积为S,S,这这种种“纳纳米水米水”的摩的摩尔尔质质量量为为,密度密度为为,则则每个每个纳纳米水分子的直径米水分子的直径d d和阿伏加德和阿伏加德罗罗常数常数N NA A分分别为别为世世纪纪金榜金榜导导学号学号42722270(42722270()【解析】【解析】选选C C。纳米水分子的直径为。纳米水分子的直径为d=d=把纳米水分子看成球体把纳米水分子看成球体,则有则有:代入解得代入解得,N,NA A=故故A A、B B、D D错误错误,C,C正确。正确。【加固【加固训练训练】设设想将想将1 g1 g水水(1 g(1 g水大水大约约有有5050滴滴)均匀分布在地球表面上均匀分布在地球表面上,估算估算1 cm1 cm2 2的表面上有多少个水分子的表面上有多少个水分子?(?(已知已知1 mol1 mol水的水的质质量量为为18 g,18 g,地球的表面地球的表面积约为积约为5105101414m m2 2。结结果保留一位果保留一位有效数字有效数字)【解析】【解析】水质量为水质量为1 g;1 g;水的分子数水的分子数:N=:N=1 cm1 cm2 2的分子数的分子数:n=710n=7103 3。答案答案:7107103 3个个考点考点2 2布朗运布朗运动动与分子的与分子的热热运运动动 【核心要素精【核心要素精讲讲】布朗运布朗运动动热热运运动动运运动动主体主体固体小固体小颗颗粒粒分子分子区区别别是比分子大得多的分子是比分子大得多的分子团团体体组组成的固体小成的固体小颗颗粒的运粒的运动动,较较大的大的颗颗粒不做布朗粒不做布朗运运动动,但它本身的以及周但它本身的以及周围围的分子仍在做的分子仍在做热热运运动动分子不分子不论论大小都大小都在做在做热热运运动动,分子分子热热运运动动不能通不能通过过光学光学显显微微镜镜直接直接观观察到察到布朗运布朗运动动热热运运动动联联系系布朗运布朗运动动是由于固体小是由于固体小颗颗粒受到周粒受到周围围分子做分子做热热运运动动的撞的撞击击力而引起的力而引起的,它是分子做无它是分子做无规则规则热热运运动动的反映的反映相同相同点点(1)(1)都是永不停息的无都是永不停息的无规则规则的运的运动动(2)(2)都随温度的升高而都随温度的升高而变变得更加得更加剧剧烈烈(3)(3)都是肉眼不能直接看都是肉眼不能直接看见见的的【高考命【高考命题题探究】探究】【典例【典例2 2】(多多选选)(2017)(2017贵贵阳模阳模拟拟)关于布朗运关于布朗运动动,下列下列说说法正确的是世法正确的是世纪纪金榜金榜导导学号学号42722271(42722271()A.A.液体中液体中悬悬浮微粒的无浮微粒的无规则规则运运动动是布朗运是布朗运动动B.B.布朗运布朗运动证动证明明组组成固体微粒的分子在做无成固体微粒的分子在做无规则规则运运动动C.C.布朗运布朗运动动反映了液体分子的无反映了液体分子的无规则规则运运动动D.D.悬悬浮微粒越小浮微粒越小,某一瞬某一瞬间间跟它相撞的分子数越少跟它相撞的分子数越少,布朗布朗运运动动越明越明显显E.E.温度越高温度越高,布朗运布朗运动动越明越明显显,所以布朗运所以布朗运动动也是分子的也是分子的热热运运动动【解析】【解析】选选A A、C C、D D。根据布朗运动的定义可知。根据布朗运动的定义可知,液体液体中悬浮微粒的无规则运动是布朗运动中悬浮微粒的无规则运动是布朗运动,故故A A正确正确;布朗运布朗运动是液体内部分子做无规则运动时动是液体内部分子做无规则运动时,对悬浮小颗粒碰撞对悬浮小颗粒碰撞作用的不平衡所引起的作用的不平衡所引起的,布朗运动是液体分子无规则运布朗运动是液体分子无规则运动的反映动的反映,不是固体微粒的分子的无规则运动不是固体微粒的分子的无规则运动,故故B B错错误误,C,C正确正确;布朗运动是液体内部分子做无规则运动时布朗运动是液体内部分子做无规则运动时,对悬浮小颗粒碰撞作用的不平衡所引起的对悬浮小颗粒碰撞作用的不平衡所引起的,悬浮微粒越悬浮微粒越小小,某一瞬间跟它相撞的分子数越少某一瞬间跟它相撞的分子数越少,微粒越不平衡微粒越不平衡,布布朗运动越明显朗运动越明显,故故D D正确正确;布朗运动是液体分子无规则运布朗运动是液体分子无规则运动的反映动的反映,不是分子的热运动不是分子的热运动,故故E E错误。错误。【强强化化训练训练】1.(1.(多多选选)关于布朗运关于布朗运动动下列下列说说法正确的是法正确的是()A.A.布朗运布朗运动动是是悬悬浮浮颗颗粒的运粒的运动动B.B.如如图图是做布朗运是做布朗运动动的的轨轨迹迹C.C.布朗微粒做无布朗微粒做无规则规则运运动动是由于它受到水分子有是由于它受到水分子有时时吸吸引、有引、有时时排斥的排斥的结结果果D.D.温度越高温度越高,悬悬浮微粒越小浮微粒越小,布朗运布朗运动动越越显显著著【解析】【解析】选选A A、D D。布朗运动是悬浮颗粒做的无规则运。布朗运动是悬浮颗粒做的无规则运动动,故故A A正确正确;该图记录的是微粒每隔一定时间的位置该图记录的是微粒每隔一定时间的位置,不不是微粒的运动轨迹是微粒的运动轨迹,故故B B错误错误;布朗微粒做无规则运动的布朗微粒做无规则运动的原因是液体分子对悬浮微粒无规则撞击引起的原因是液体分子对悬浮微粒无规则撞击引起的,不是由不是由于它受到水分子有时吸引、有时排斥的结果于它受到水分子有时吸引、有时排斥的结果,故故C C错误错误;温度越高温度越高,液体分子运动越剧烈液体分子运动越剧烈,布朗运动越显著布朗运动越显著,悬浮悬浮微粒越小微粒越小,布朗运动越显著布朗运动越显著,故故D D正确。正确。2.(2.(多多选选)(2015)(2015全国卷全国卷)关于关于扩扩散散现现象象,下列下列说说法正确法正确的是的是()A.A.温度越高温度越高,扩扩散散进进行得越快行得越快B.B.扩扩散散现现象是不同物象是不同物质间质间的一种化学反的一种化学反应应C.C.扩扩散散现现象是由物象是由物质质分子无分子无规则规则运运动产动产生的生的D.D.扩扩散散现现象在气体、液体和固体中都能象在气体、液体和固体中都能发发生生E.E.液体中的液体中的扩扩散散现现象是由于液体的象是由于液体的对对流形成的流形成的【解析】【解析】选选A A、C C、D D。温度越高。温度越高,分子运动越剧烈分子运动越剧烈,扩散扩散进行得越快进行得越快,A,A项正确项正确;扩散现象是不同物质相互进入到扩散现象是不同物质相互进入到间隙中间隙中,不是化学反应不是化学反应,B,B项错项错;扩散现象说明分子是无规扩散现象说明分子是无规则运动的则运动的,C,C项正确项正确;扩散现象在气体、液体和固体中都扩散现象在气体、液体和固体中都能发生能发生,D,D项正确项正确;液体中的扩散现象与对流没有关系液体中的扩散现象与对流没有关系,E,E项错。项错。【加固【加固训练训练】1.1.用用显显微微镜观镜观察水中的花粉察水中的花粉时时,追踪某一个花粉追踪某一个花粉颗颗粒的粒的运运动动径迹径迹,每隔每隔10s10s记记下它的位置下它的位置,得到了得到了a a、b b、c c、d d、e e、f f、g g等点等点,再用直再用直线线依次依次连连接接这这些点些点,如如图图所示所示,则则下列下列说说法中正确的是法中正确的是()A.A.连连接接这这些点的折些点的折线线就是就是这这一花粉一花粉颗颗粒的运粒的运动动径迹径迹B.B.它它说说明花粉明花粉颗颗粒做无粒做无规则规则运运动动C.C.从从a a点开始点开始计时计时,经经36s,36s,花粉花粉颗颗粒可能不在粒可能不在dede连线连线上上D.D.从从a a点开始点开始计时计时,经经36s,36s,花粉花粉颗颗粒一定在粒一定在dede连线连线的某的某一点上一点上【解析】【解析】选选C C。根据题意。根据题意,有有:每隔每隔10 s10 s把观察到的花粉把观察到的花粉颗粒的位置记录下来颗粒的位置记录下来,然后用直线把这些位置依次连接然后用直线把这些位置依次连接成折线成折线;故此图象是每隔故此图象是每隔10s10s固体微粒的位置固体微粒的位置,而不是花而不是花粉颗粒的运动轨迹粉颗粒的运动轨迹,更不是花分子的运动轨迹更不是花分子的运动轨迹,故故A A错误错误;由图线的杂乱无章得到花粉颗粒运动的杂乱无章由图线的杂乱无章得到花粉颗粒运动的杂乱无章,反反映了液体分子热运动的杂乱无章映了液体分子热运动的杂乱无章,故故B B错误错误;从从a a点开始点开始计时计时,经经36s,36s,花粉颗粒可能在任一点花粉颗粒可能在任一点,可能不在可能不在dede连线连线上上,C,C正确正确,D,D错误。错误。2.2.下列关于布朗运下列关于布朗运动动的的说说法法,正确的是正确的是()A.A.布朗运布朗运动动是液体分子的无是液体分子的无规则规则运运动动B.B.布朗运布朗运动动是指是指悬悬浮在液体中的固体分子的无浮在液体中的固体分子的无规则规则运运动动C.C.布朗运布朗运动说动说明了液体分子与明了液体分子与悬悬浮浮颗颗粒之粒之间间存在着相存在着相互作用力互作用力D.D.观观察布朗运察布朗运动动会看到会看到,悬悬浮的浮的颗颗粒越小粒越小,温度越高温度越高,布布朗运朗运动动越越剧剧烈烈【解析】【解析】选选D D。布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒。布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的运动的运动,说明了液体分子在做无规则运动说明了液体分子在做无规则运动,故故A A、B B、C C错错误。悬浮的颗粒越小误。悬浮的颗粒越小,温度越高温度越高,布朗运动越剧烈布朗运动越剧烈,故故D D正正确。确。考点考点3 3分子力、分子分子力、分子势势能与分子能与分子间间距离的关系距离的关系 【核心要素精【核心要素精讲讲】分子力及分子分子力及分子势势能比能比较较分子力分子力F F分子分子势势能能E Ep p图图象象 分子力分子力F F分子分子势势能能E Ep p随分随分子子间间距离距离的的变变化情化情况况 rrrrrr0 0r r增大增大,F,F先增大后减先增大后减小小,表表现为现为引力引力r r增大增大,F,F做做负负功功,E,Ep p增大增大r=rr=r0 0F F引引=F=F斥斥,F=0,F=0E Ep p最小最小,但不但不为为零零r10rr10r0 0引力和斥力都很微引力和斥力都很微弱弱,F=0,F=0E Ep p=0=0【高考命【高考命题题探究】探究】【典例【典例3 3】(2017(2017虹口模虹口模拟拟)如如图图所示所示,纵纵坐坐标标表示两个分子表示两个分子间间引力、斥力的大引力、斥力的大小小,横坐横坐标标表示两个分子的距离表示两个分子的距离,图图中两中两条曲条曲线线分分别别表示两分子表示两分子间间引力、斥力的引力、斥力的大小随分子大小随分子间间距离的距离的变变化关系化关系,e,e为为两曲两曲线线的交点的交点,则则下下列列说说法正确的是世法正确的是世纪纪金榜金榜导导学号学号42722272(42722272()A.abA.ab为为斥力曲斥力曲线线,cd,cd为为引力曲引力曲线线,e,e点横坐点横坐标标的数量的数量级为级为1010-10-10m mB.abB.ab为为引力曲引力曲线线,cd,cd为为斥力曲斥力曲线线,e,e点横坐点横坐标标的数量的数量级为级为1010-10-10m mC.C.若两个分子若两个分子间间距离大于距离大于e e点的横坐点的横坐标标,则则分子分子间间作用作用力表力表现为现为斥力斥力D.D.若两个分子若两个分子间间距离越来越大距离越来越大,则则分子分子势势能亦越大能亦越大【解析】【解析】选选B B。在。在F-rF-r图象中图象中,随着距离的增大斥力比引随着距离的增大斥力比引力变化得快力变化得快,所以所以abab为引力曲线为引力曲线,cd,cd为斥力曲线为斥力曲线,当分子当分子间的距离等于分子直径数量级时间的距离等于分子直径数量级时,引力等于斥力。当分引力等于斥力。当分子间的距离小于子间的距离小于r r0 0时时,距离增大时距离增大时,分子力做正功分子力做正功,分子势分子势能减小能减小,故故A A、C C、D D错误错误,B,B正确。正确。【强强化化训练训练】(多多选选)关于分子关于分子间间相互作用力与分子相互作用力与分子间势间势能能,下列下列说说法法正确的是正确的是()A.A.在在10r10r0 0距离范距离范围围内内,分子分子间总间总存在着相互作用的引力存在着相互作用的引力B.B.分子分子间间作用力作用力为为零零时时,分子分子间间的的势势能一定是零能一定是零C.C.当分子当分子间间作用力表作用力表现为现为引力引力时时,分子分子间间的距离越大的距离越大,分分子子势势能越小能越小D.D.分子分子间间距离越大距离越大,分子分子间间的斥力越小的斥力越小E.E.两个分子两个分子间间的距离的距离变变大的大的过过程中程中,分子分子间间引力引力变变化化总总是比斥力是比斥力变变化慢化慢【解析】【解析】选选A A、D D、E E。分子间同时存在引力和斥力。分子间同时存在引力和斥力,在在平衡距离以内表现为斥力平衡距离以内表现为斥力,在平衡距离以外表现为引力在平衡距离以外表现为引力,在在10r10r0 0距离范围内距离范围内,分子间总存在着相互作用的引力分子间总存在着相互作用的引力,故故A A正确。设分子平衡距离为正确。设分子平衡距离为r r0 0,分子距离为分子距离为r r。当。当rrrr0 0,分子力表现为引力分子力表现为引力,分子距离越大分子距离越大,分子势能越大分子势能越大;当当rrrr0 0,分子力表现为斥力分子力表现为斥力,分子距离越小分子距离越小,分子势能越大分子势能越大;故当故当r=rr=r0 0,分子力为分子力为0,0,分子势能最小分子势能最小;由于分子势能是由于分子势能是相对的相对的,其值与零势能点的选择有关其值与零势能点的选择有关,所以分子距离为平所以分子距离为平衡距离时分子势能最小衡距离时分子势能最小,但不一定为零但不一定为零,故故B B、C C错误。分错误。分子间同时存在引力和斥力子间同时存在引力和斥力,两个分子间的距离变大的过两个分子间的距离变大的过程中程中,分子斥力与分子引力都减小分子斥力与分子引力都减小,分子间引力变化总是分子间引力变化总是比斥力变化慢比斥力变化慢,故故D D、E E正确。正确。【加固【加固训练训练】1.(1.(多多选选)(2017)(2017潮州模潮州模拟拟)下列四幅下列四幅图图的有关的有关说说法中不法中不正确的是正确的是()A.A.分子分子间间距离距离为为r r0 0时时,分子分子间间不存在引力和斥力不存在引力和斥力B.B.分子分子间间距小于距小于r r0 0范范围围内分子内分子间间距离减小距离减小时时,斥力增大斥力增大引力减小引力减小,分子力表分子力表现为现为斥力斥力C.C.水面上的水面上的单单分子油膜分子油膜,在在测测量分子直径量分子直径d d大小大小时时可把可把分子当作球形分子当作球形处处理理D.D.食食盐盐晶体中的晶体中的钠钠、氯氯离子按一定离子按一定规规律分布律分布,具有空具有空间间上的周期性上的周期性E.E.猛推木猛推木质质推杆推杆,密密闭闭的气体温度升高的气体温度升高,压压强强变变大大,分子分子间间表表现为现为斥力斥力,可看作是可看作是绝热变绝热变化化【解析】【解析】选选A A、B B、E E。当分子间距离为。当分子间距离为r r0 0时时,分子间存分子间存在的引力和斥力大小相等在的引力和斥力大小相等,所以分子力整体的效果为所以分子力整体的效果为0,0,故故A A错误错误;分子间距小于分子间距小于r r0 0范围内分子间距离减小时范围内分子间距离减小时,斥斥力和引力都增大力和引力都增大,但引力增大得慢但引力增大得慢,所以分子力表现为所以分子力表现为斥力斥力,故故B B错误错误;水面上的单分子油膜水面上的单分子油膜,在测量油膜分子在测量油膜分子直径直径d d大小时把它们当作球形处理大小时把它们当作球形处理,故故C C正确正确;晶体具有晶体具有点阵结构点阵结构,食盐属于晶体食盐属于晶体,食盐中的钠、氯离子按一定食盐中的钠、氯离子按一定规律分布规律分布,具有空间上的周期性具有空间上的周期性,故故D D正确正确;猛推木质推猛推木质推杆杆,外界对气体做正功外界对气体做正功,密闭的气体温度升高密闭的气体温度升高,压强变大压强变大,此时气体分子之间的距离仍然大于此时气体分子之间的距离仍然大于r r0 0,分子之间的相互分子之间的相互作用力仍然是引力作用力仍然是引力,但是很小但是很小,几乎可以忽略不计几乎可以忽略不计,故故E E错误。错误。2.(20172.(2017西城区模西城区模拟拟)如如图为图为两分子系两分子系统统的的势势能能E Ep p与两分子与两分子间间距离距离r r的关系曲的关系曲线线。下列。下列说说法正确的是法正确的是()A.A.当当r r大于大于r r1 1时时,分子分子间间的作用力表的作用力表现为现为引力引力B.B.当当r r小于小于r r1 1时时,分子分子间间的作用力表的作用力表现为现为斥力斥力C.C.当当r r等于等于r r2 2时时,分子分子间间的作用力最大的作用力最大D.D.在在r r由由r r1 1变变到到r r2 2的的过过程中程中,分子分子间间的作用力做的作用力做负负功功【解析】【解析】选选B B。由图象可知。由图象可知:分子间距离为分子间距离为r r2 2时分子势能时分子势能最小最小,此时分子间的距离为平衡距离此时分子间的距离为平衡距离;r;r2 2是分子的平衡距是分子的平衡距离离,当当0rr0rrrr2 2时分子力为引力时分子力为引力,故故A A错误错误;当当r r小于小于r r1 1时时,分子间的作用力表现为斥力分子间的作用力表现为斥力,故故B B正正确确;当当r r等于等于r r2 2时时,分子间的作用力为零分子间的作用力为零,故故C C错误错误;在在r r由由r r1 1变到变到r r2 2的过程中的过程中,分子力为斥力分子力为斥力,分子间距离增大分子间距离增大,分子间分子间的作用力做正功的作用力做正功,故故D D错误。错误。考点考点4 4物体的内能物体的内能【核心要素精【核心要素精讲讲】1.1.物体的内能与机械能的比物体的内能与机械能的比较较:名称名称比比较较内能内能机械能机械能定定义义物体中所有分子物体中所有分子热热运运动动动动能与分能与分子子势势能的能的总总和和物体的物体的动动能、重力能、重力势势能和能和弹弹性性势势能的能的统统称称决定决定因素因素与物体的温度、与物体的温度、体体积积、物、物态态和分和分子数有关子数有关跟宏跟宏观观运运动动状状态态、参、参考系和零考系和零势势能点的能点的选选取有关取有关名称名称比比较较内能内能机械能机械能量量值值任何物体都有内能任何物体都有内能可以可以为为零零测测量量无法无法测测量量可可测测量量本本质质微微观观分子的运分子的运动动和相和相互作用的互作用的结结果果宏宏观观物体的运物体的运动动和和相互作用的相互作用的结结果果运运动动形式形式热热运运动动机械运机械运动动联联系系在一定条件下可以相互在一定条件下可以相互转转化化,能的能的总总量守恒量守恒2.2.内能和内能和热热量的比量的比较较:名称名称项项目目内能内能热热量量区区别别是状是状态态量量,状状态态确定系确定系统统的内能随之确定。一个的内能随之确定。一个物体在不同的状物体在不同的状态态下有下有不同的内能不同的内能是是过过程量程量,它表示由它表示由于于热传递热传递而引起的而引起的内能内能变变化化过过程中程中转转移的能量移的能量联联系系在只有在只有热传递热传递改改变变物体内能的情况下物体内能的情况下,物体内物体内能的改能的改变变量在数量在数值值上等于物体吸收或放出的上等于物体吸收或放出的热热量量【高考命【高考命题题探究】探究】【典例【典例4 4】(多多选选)(2017)(2017鞍山模鞍山模拟拟)如如图图所所示示为为某某实验实验器器材的材的结结构示意构示意图图,金属内筒和隔金属内筒和隔热热外筒外筒间间有一定体有一定体积积的的空气空气,内筒中有水内筒中有水,在水加在水加热热升温的升温的过过程中程中()世世纪纪金榜金榜导导学号学号4272227342722273A.A.被封被封闭闭的空气内能增大的空气内能增大B.B.被封被封闭闭的空气分子的无的空气分子的无规则规则运运动动更更剧剧烈了烈了C.C.被封被封闭闭的空气分子的空气分子间间引力和斥力都减小引力和斥力都减小D.D.被封被封闭闭的空气的所有分子运的空气的所有分子运动动速率都增大速率都增大E.E.被封被封闭闭的空气分子的空气分子间间引力和斥力都不引力和斥力都不变变【解析】【解析】选选A A、B B、E E。水加热升温使空气温度升高。水加热升温使空气温度升高,故故封闭空气的内能增大封闭空气的内能增大,故故A A正确正确;温度是分子热运动平均温度是分子热运动平均动能的标志动能的标志,温度升高温度升高,故分子热运动的平均动能增加故分子热运动的平均动能增加,即被封闭的空气分子的无规则运动更剧烈了即被封闭的空气分子的无规则运动更剧烈了,故故B B正确正确;气体体积不变气体体积不变,故分子的平均距离不变故分子的平均距离不变,故被封闭的空故被封闭的空气分子间引力和斥力都不变气分子间引力和斥力都不变,故故C C错误错误,E,E正确正确;温度是分温度是分子热运动平均动能的标志子热运动平均动能的标志,温度升高温度升高,故分子热运动的平故分子热运动的平均动能增加均动能增加,但不是每个分子的动能均增加但不是每个分子的动能均增加,即不是所有即不是所有分子运动速率都增大分子运动速率都增大,故故D D错误。错误。【强强化化训练训练】下列下列说说法中法中,正确的是正确的是()A.A.热热量量总总是由内能大的物体是由内能大的物体传递给传递给内能小的物体内能小的物体B.B.做功和做功和热传递热传递都能都能够够改改变变物体内能的大小物体内能的大小C.C.内能大的物体温度一定高于内能小的物体内能大的物体温度一定高于内能小的物体D.D.内能大的物体含有的内能大的物体含有的热热量一定比内能小的物体多量一定比内能小的物体多【解析】【解析】选选B B。热量总是由温度高的物体传递给温度低。热量总是由温度高的物体传递给温度低的物体的物体,故故A A错误错误;做功和热传递都能够改变物体内能的做功和热传递都能够改变物体内能的大小大小,故故B B正确正确;内能大的物体温度不一定高于内能小的内能大的物体温度不一定高于内能小的物体物体,因为内能还与物体的体积有关因为内能还与物体的体积有关,故故C C错误错误;内能大的内能大的物体含有的热量不一定比内能小的物体