物理第14章 热学 第1讲 分子动理论 内能 新人教版选修3-3.ppt

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1、物理人人 教教 版版精精 准准 高高 考考第十四章热学第十四章热学选 修 3-3考点内容要求说明高考命题实况2014卷2014卷2015卷2015卷2016卷2016卷2016卷分子动理论的基本观点和实验依据T33(1)5分阿伏加德罗常数气体分子运动速率的统计分布温度是分子平均动能的标志、内能T33(1)6分T33(1)5分T33(1)5分固体的微观结构、晶体和非晶体T33(1)5分考点内容要求说明高考命题实况2014卷2014卷2015卷2015卷2016卷2016卷2016卷液晶的微观结构液体的表面张力现象T33(1)6分气体实验定律T33(2)9分T3315分T33(2)10分T33(2

2、)10分T33(2)10分T33(2)10分T33(2)10分理想气体饱和蒸汽、未泡和蒸汽和饱和蒸汽压相对湿度T33(1)6分考点内容要求说明高考命题实况2014卷2014卷2015卷2015卷2016卷2016卷2016卷热力学第一定律T33(1)6分T33(1)5分T33(1)5分能量守恒定律热力学第二定律T33(1)5分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()、标准大气压知道国际单位制中规定的单位符号实验：用油膜法估测分子的大小要求会正确用温度计对于选考模块33，试题的命制体现基础性和选择的公平性。从题目所涉及的考点来看，基本覆盖本模块的主要知识点。主

3、要考查点有：分子动理论的基本观点和实验依据，阿伏加德罗常数，气体分子运动速率的统计分布，温度，内能，固体和液体的基本特点，热力学第一定律与热力学第二定律等。试题主要以选择题的形式出现。高考对气体实验定律、理想气体状态方程的考查，题型一般为计算题，难度中等。复习过程中要加强对基本概念和基本规律的理解，例如分子动理论的基本内容，阿伏加德罗常数的理解，内能基本概念的理解；强化概念规律的应用，例如理想气体状态方程，热力学定律及能量守恒定律。第第1讲分子动理论内能讲分子动理论内能1 1知知识识梳梳理理自自测测2 2核核心心考考点点突突破破3 32 2年年 高高 考考 模模拟拟4 4课课后后限限时时训训练

4、练知识梳理自测知识梳理自测1物体是由大量分子组成的(1)分子很小：直径数量级为_m。质量数量级为_kg。(2)分子数目特别大：阿伏加德罗常数NA_mol1。分子动理论的基本观点 1010 10261027 6.021023 2分子的热运动(1)扩散现象：由于分子的无规则运动而产生的物质迁移现象。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中的_的永不停息地无规则运动。其特点是：永不停息，_运动。颗粒越小，运动越_。温度越高，运动越_。高高固体颗粒固体颗粒 无规则无规则 明显明显 激烈激烈 3分子间的相互作用力(1)分 子 间 同 时 存 在 相 互 作 用 的_。实际表现出的

5、分子力是_的合力。(2)如图所示引力和斥力引力和斥力 引力和斥力引力和斥力 说明：随r的减小，f引、f斥都增大，f斥增加得快。引力和斥力都随分子间距离的减小而_；随分子间距离的增大而_；斥力比引力变化快。(3)分子力F与分子间距离r的关系(r0的数量级为1010m)。增大增大 减小减小 1温度：两个系统处于_时，它们必定具有某个共同的热学性质，把表征这一“共同热学性质”的物理量叫作温度。一切达到热平衡状态的系统都具有_的温度。温度标志物体内部大量分子做无规则运动的_。2摄氏温标和热力学温标：温度是分子平均动能的标志、内能 热平衡热平衡 相同相同 剧烈程度剧烈程度 0 沸点沸点 273.15 3

6、.分子的动能：(1)分子动能是_所具有的动能。(2)分子热运动的平均动能是所有分子热运动的动能的平均值，_是分子热运动的平均动能的标志。(3)分子热运动的总动能是物体内所有分子热运动动能的_。4分子的势能：(1)意义：由于分子间存在着引力和斥力，所以分子具有由它们的_决定的能。分子热运动分子热运动 温度温度 总和总和 相对位置相对位置(2)分子势能的决定因素：微观上决定于_和分子排列情况；取r处为零势能处，分子势能Ep与分子间距离r的关系如图所示，当rr0时分子势能最小。宏观上决定于_的状态。分子间的距离分子间的距离 体积体积 5物体的内能：(1)等 于 物 体 中 所 有 分 子 的 热 运

7、 动 _和_的总和，是状态量。对于给定的物体，其内能大小由物体的_和_决定。(2)改变物体内能有两种方式：_和_。动能动能 分子势能分子势能 温度温度 体积体积 做功做功 热传递热传递 用油膜法估测分子大小 单分子油膜单分子油膜 2实验器材：盛水浅盘、滴管(或注射器)、试剂瓶、_、玻璃板、痱子粉(或细石膏粉)、油酸酒精溶液、量筒、彩笔。3实验步骤：(1)取 1mL(1cm3)的 油 酸 溶 于 酒 精 中，制 成 200mL的_。(2)往边长为3040cm的浅盘中倒入约2cm深的水，然后将痱子粉(或细石膏粉)_地撒在水面上。(3)用滴管(或注射器)向量筒中滴入n滴配制好的油酸酒精溶液，使这些溶

8、液的体积恰好为1mL算出每滴油酸酒精溶液的体积V0_mL。坐标纸坐标纸 油酸酒精溶液油酸酒精溶液 均匀均匀(4)用滴管(或注射器)向水面上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_。(5)待油酸薄膜形状_后，将一块较大的玻璃板盖在浅盘上，用彩笔将油酸薄膜的形状画在玻璃板上。(6)将画有油酸薄膜轮廓的_放在坐标纸上，算出油酸薄膜的面积。单分子油膜单分子油膜 稳定稳定 玻璃板玻璃板 思维辨析：(1)布朗运动是固体小颗粒中固体分子的运动。()(2)分子间同时存在引力与斥力，分子力是二者合力的表现。()(3)温度、分子动能、分子势能或内能只对大量分子才有意义。()(4)任何物体都有内

9、能。()(5)当分子力表现为引力时，分子势能随分子间距离的增大而增大。()答案：(1)布朗运动是固体小颗粒的无规则运动。(2)(3)(4)(5)CD 解析布朗运动间接反映了液体分子的无规则运动，A错误；当两分子间距在小于平衡距离的范围内，距离增大，分子力减小，分子势能减小，B错误；一定质量100的水变成100的水蒸气，需要克服分子力做功，故分子势能增大，C正确；温度降低，分子平均动能减小，但并不是每一个分子运动的速度都减小，D正确。CD 解析当分子间的距离为r0时，引力等于斥力，分子力为零，并不是分子间无引力和斥力，A错误；当rr0时，随着距离的增大，分子间的引力和斥力都减小，但斥力比引力减小

10、得快，故分子力表现为引力，B错误。解析由摄氏温标与热力学温标的关系可知A、B正确，C、D错误。AB AD 解析水和酒精混合后总体积减小，说明分子间有空隙，A正确；液体中较大的悬浮颗粒不做布朗运动的原因是大颗粒容易受力平衡，布朗运动不明显，B错误；高压下，油可以渗过钢壁，这说明固体分子间有间隙，C错误；在一杯热水中放几粒盐，整杯水很快会变咸，这是盐分子在高温下无规则运动加剧的结果，D正确。核心考点突破核心考点突破1微观物理量：分子的质量m0，分子体积V0，分子直径d。2宏观物理量：物质的质量M，体积V，密度，摩尔质量MA，摩尔体积VA。3阿伏加德罗常数是联系宏观物理量与微观物理量的桥梁，根据油膜

11、法测出分子的直径，可算出阿伏加德罗常数；反过来，已知阿伏加德罗常数，根据摩尔质量(或摩尔体积)就可以算出一个分子的质量(或一个分子所占据的体积)。微观量的估算 解题探究：(1)求解分子大小时，常用哪两种模型？(2)如何求小碳粒的实际体积？类题演练类题演练 1 布朗运动与分子的热运动 布朗运动热运动运动主体固体小颗粒分子区别是比分子大得多的分子团体组成的固体小颗粒的运动，较大的颗粒不做布朗运动，但它本身的以及周围的分子仍在做热运动分子不论大小都在做热运动，分子热运动不能通过光学显微镜直接观察到联系布朗运动是由于固体小颗粒受到周围分子做热运动的撞击力而引起的，它是分子做无规则热运动的反映相同点(1

12、)都是永不停息的无规则的运动(2)都随温度的升高而变得更加剧烈(3)都是肉眼不能直接看见的特别提醒：区别布朗运动与热运动应注意以下两点：(1)布朗运动并不是分子的热运动。(2)布朗运动可通过显微镜观察，分子热运动不能用显微镜直接观察。D 解析布朗运动是悬浮粒子的无规则运动，不是液体分子的运动，选项A错；液体的温度越高，悬浮粒子越小，布朗运动越剧烈，选项B正确；布朗运动是由于液体分子从各个方向对悬浮粒子撞击作用的不平衡引起的，选项C错，选项D正确。类题演练类题演练 2 BD 1分子力、分子势能与分子间距的关系取r处为零势能处。(1)当rr0时，分子力为引力，当r增大时，分子力做负功，分子势能增加

13、。(2)当rr0阶段，当r减小时F做正功，分子势能减小，分子动能增加，故选项A正确。在rr0阶段，当r减小时F做负功，分子势能增加，分子动能减小，故选项B错误。在rr0时，分子势能最小，动能最大，故选项C正确。在rr0时，分子势能最小，但不为零，故选项D错误。在整个相互接近的过程中分子动能和势能之和保持不变，故选项E正确。名师归纳：判断分子势能变化的两种方法类题演练类题演练 3 BD 解析由图象可知分子间距离为r2时分子势能最小，r2是分子的平衡距离，当0rr2时分子力为引力，A错误；当r小于r1时，分子间的作用力表现为斥力，B正确；当r等于r2时，分子间的作用力为零，故C错误；在r由r1变到

14、r2的过程中，分子力为斥力，分子间距离增大，分子间的作用力做正功，D正确。实验：用油膜法估测分子的大小(1)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_。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体积是_m3；根据上述数据，估测出油酸分子的直径是_m。(结果保留两位有效数字)(2)某同学在实验过程中，在距水面约2cm的位置将一滴油酸酒精溶液滴入水面形成油膜，实验时观察到，油膜的面积会先扩张后又收缩了一些，这是为什么呢？请写出你分析的原因：_ _。球体球体 单分子单分子 直径直径 4.4102 1.21011 2.71010 主要有两个原因：主要有两个原因：水面受到落下油滴的冲击，先水面受到落下油滴的冲击，先 陷下后又恢复水平，因此油膜的面积扩张；陷下后又恢复水平，因此油膜的面积扩张；油酸酒精溶液中的酒精挥发，使油酸酒精溶液中的酒精挥发，使 液面收缩液面收缩 类题演练类题演练 4(2)用油膜法测出油酸分子的直径后，要测定阿伏加德罗常数，还需要知道油酸的_。A摩尔质量B摩尔体积C质量 D体积B 2年高考模拟年高考模拟课后限时训练课后限时训练