高考核動力屆高考物理一輪復習分子動理論熱力學定律與能量守恒課件

1、第第1單元單元 分子動理論熱力學定律與能量守恒分子動理論熱力學定律與能量守恒 填一填填一填1物質是由大量分子組成的物質是由大量分子組成的(1)分子的大小分子的大小a直徑數(shù)量級：直徑數(shù)量級： m.(2)分子的質量：數(shù)量級為分子的質量：數(shù)量級為1026 kg.(3)阿伏加德羅常數(shù)：阿伏加德羅常數(shù)：1 mol的任何物質所含的粒子數(shù)，的任何物質所含的粒子數(shù)，用符號用符號NA表示，表示，NAmol1.2分子永不停息地做無規(guī)則運動分子永不停息地做無規(guī)則運動擴散現(xiàn)象和布朗運動都說明分子做無規(guī)則運動擴散現(xiàn)象和布朗運動都說明分子做無規(guī)則運動(1)擴散現(xiàn)象：相互接觸的物體互相進入對方的現(xiàn)擴散現(xiàn)象：相互接觸的物體互

2、相進入對方的現(xiàn)象溫度象溫度，擴散越快，擴散越快(2)布朗運動布朗運動a產生的原因：是各個方向的液體分子對微粒碰撞的產生的原因：是各個方向的液體分子對微粒碰撞的引起的引起的 c布朗顆粒：布朗顆粒用肉眼直接看不到，但在顯微鏡下布朗顆粒：布朗顆粒用肉眼直接看不到，但在顯微鏡下能看到，因此用肉眼看到的顆粒所做的運動，不能叫做布能看到，因此用肉眼看到的顆粒所做的運動，不能叫做布朗運動布朗顆粒大小約為朗運動布朗顆粒大小約為106 m(包含約包含約1021個分子個分子)，而，而分子直徑約為分子直徑約為1010 m布朗顆粒的運動是分子熱運動的布朗顆粒的運動是分子熱運動的3分子間存在著相互作用力分子間存在著相互

3、作用力(1)分子間同時存在著相互作用的分子間同時存在著相互作用的，分子力為它們的，分子力為它們的(2)分子力的特點分子力的特點a分子間的引力和斥力都隨分子間距離的增大而分子間的引力和斥力都隨分子間距離的增大而減減小小，隨分子間距離的減小而增大，但斥力比引力變化快，隨分子間距離的減小而增大，但斥力比引力變化快 b分子力的作用使分子聚集在一起，而分子的無規(guī)則分子力的作用使分子聚集在一起，而分子的無規(guī)則運動使它們趨于分散，正是這兩個因素決定了物體的氣、運動使它們趨于分散，正是這兩個因素決定了物體的氣、液、固三種不同的狀態(tài)液、固三種不同的狀態(tài)1分子平均動能分子平均動能物體內所有分子動能的物體內所有分子

4、動能的叫做叫做分子的平均動能分子的平均動能.是分子平均動能大是分子平均動能大小的標志，小的標志，越高，分子平均動能越越高，分子平均動能越大大2分子勢能分子勢能(1)概念：由分子間的概念：由分子間的和和決定的能量決定的能量(2)分子勢能大小的相關因素分子勢能大小的相關因素a微觀上：分子勢能的大小與微觀上：分子勢能的大小與有關有關 當分子間距離當分子間距離rr0時，分子勢能隨分子間距離的時，分子勢能隨分子間距離的而增大；而增大；當當rr0階段，階段，F(xiàn)做正功，分子動能增加，勢能減小做正功，分子動能增加，勢能減小B在在rr0階段，當階段，當r減小時減小時F做正功，分子勢能減小，分子做正功，分子勢能減

5、小，分子動能增加，故選項動能增加，故選項A正確正確在在rr0階段，當階段，當r減小時減小時F做負功，分子勢能增加，分子做負功，分子勢能增加，分子動能減小，故選項動能減小，故選項B錯誤錯誤在在rr0時，分子勢能最小，動能最大，故選項時，分子勢能最小，動能最大，故選項C正確正確在在rr0時，分子勢能最小，但不為零，故選項時，分子勢能最小，但不為零，故選項D錯誤錯誤在整個相互接近的過程中分子動能和勢能之和保持不在整個相互接近的過程中分子動能和勢能之和保持不變，故選項變，故選項E正確正確【答案】【答案】ACE考點四熱力學定律的理解及應用考點四熱力學定律的理解及應用考點梳理考點梳理1對熱力學第一定律的理

6、解對熱力學第一定律的理解(1)熱力學第一定律不僅反映了做功和熱傳遞這兩種改熱力學第一定律不僅反映了做功和熱傳遞這兩種改變內能的過程是等效的，而且給出了內能的變化量和做功變內能的過程是等效的，而且給出了內能的變化量和做功與熱傳遞之間的定量關系此定律是標量式，應用時功、與熱傳遞之間的定量關系此定律是標量式，應用時功、內能、熱量的單位應統(tǒng)一為國際單位焦耳內能、熱量的單位應統(tǒng)一為國際單位焦耳(2)對公式對公式UQW符號的規(guī)定：符號的規(guī)定：(3)幾種特殊情況：幾種特殊情況：若過程是絕熱的，則若過程是絕熱的，則Q0，WU，外界對物體做，外界對物體做的功等于物體內能的增加；的功等于物體內能的增加；若過程中不

7、做功，即若過程中不做功，即W0，則，則QU，物體吸收的，物體吸收的熱量等于物體內能的增加；熱量等于物體內能的增加；若過程的始末狀態(tài)物體的內能不變，即若過程的始末狀態(tài)物體的內能不變，即U0，則，則WQ0或或WQ，外界對物體做的功等于物體放出的熱，外界對物體做的功等于物體放出的熱量量(4)應用注意事項應用注意事項應用熱力學第一定律時要明確研究的對象是哪個物體應用熱力學第一定律時要明確研究的對象是哪個物體或者是哪個熱力學系統(tǒng)；或者是哪個熱力學系統(tǒng)；應用熱力學第一定律計算時，要依照符號法則代入數(shù)應用熱力學第一定律計算時，要依照符號法則代入數(shù)據(jù)，對結果的正、負也同樣依照規(guī)則來解釋其意義；據(jù)，對結果的正、

8、負也同樣依照規(guī)則來解釋其意義；分析此類問題需要注意兩點，分析此類問題需要注意兩點，“絕熱絕熱”說明與外界沒說明與外界沒有熱交換，氣體向真空擴散時對外不做功有熱交換，氣體向真空擴散時對外不做功2對熱力學第二定律的理解對熱力學第二定律的理解(1)在熱力學第二定律的表述中，在熱力學第二定律的表述中，“自發(fā)地自發(fā)地”、“不產不產生其他影響生其他影響”的涵義：的涵義：“自發(fā)地自發(fā)地”指明了熱傳遞等熱力學宏觀現(xiàn)象的方向指明了熱傳遞等熱力學宏觀現(xiàn)象的方向性，不需要借助外界提供能量的幫助；性，不需要借助外界提供能量的幫助；“不產生其他影響不產生其他影響”的涵義是發(fā)生的熱力學宏觀過程的涵義是發(fā)生的熱力學宏觀過程

9、只在本系統(tǒng)內完成，對周圍環(huán)境不產生熱力學方面的影響，只在本系統(tǒng)內完成，對周圍環(huán)境不產生熱力學方面的影響，如吸熱、放熱、做功等如吸熱、放熱、做功等(2)熱力學第二定律的實質：熱力學第二定律的實質：熱力學第二定律的每一種表述，都揭示了大量分子參與熱力學第二定律的每一種表述，都揭示了大量分子參與宏觀過程的方向性，進而使人們認識到自然界中進行的涉及宏觀過程的方向性，進而使人們認識到自然界中進行的涉及熱現(xiàn)象的宏觀過程都具有方向性熱現(xiàn)象的宏觀過程都具有方向性(3)熱力學過程方向性實例：熱力學過程方向性實例：(4)兩類永動機的比較兩類永動機的比較典例應用典例應用一種海浪發(fā)電機的氣室如圖所示工作一種海浪發(fā)電機

10、的氣室如圖所示工作時，活塞隨海浪上升或下降，改變氣室中空氣的壓強，從而時，活塞隨海浪上升或下降，改變氣室中空氣的壓強，從而驅動進氣閥門和出氣閥門打開或關閉氣室先后經(jīng)歷吸入、驅動進氣閥門和出氣閥門打開或關閉氣室先后經(jīng)歷吸入、壓縮和排出空氣的過程，推動出氣口處的裝置發(fā)電氣室中壓縮和排出空氣的過程，推動出氣口處的裝置發(fā)電氣室中的空氣可視為理想氣體的空氣可視為理想氣體 (1)下列對理想氣體的理解，正確的有下列對理想氣體的理解，正確的有_A理想氣體實際上并不存在，只是一種理想模型理想氣體實際上并不存在，只是一種理想模型B只要氣體壓強不是很高就可視為理想氣體只要氣體壓強不是很高就可視為理想氣體C一定質量的

11、某種理想氣體的內能與溫度、體積都有一定質量的某種理想氣體的內能與溫度、體積都有關關D在任何溫度、任何壓強下，理想氣體都遵循氣體實在任何溫度、任何壓強下，理想氣體都遵循氣體實驗定律驗定律(2)壓縮過程中，兩個閥門均關閉若此過程中，氣室壓縮過程中，兩個閥門均關閉若此過程中，氣室中的氣體與外界無熱量交換，內能增加了中的氣體與外界無熱量交換，內能增加了3.4104 J，則該，則該氣體的分子平均動能氣體的分子平均動能_(選填選填“增大增大”、“減小減小”或或“不變不變”)，活塞對該氣體所做的功，活塞對該氣體所做的功_(選填選填“大大于于”、“小于小于”或或“等于等于”)3.4104 J.【解題指導】【解

12、題指導】審題找到關鍵詞：審題找到關鍵詞：“理想氣體理想氣體”、“無無熱量交換熱量交換”【課堂筆記】【課堂筆記】(1)理想氣體是一種理想化的模型，實理想氣體是一種理想化的模型，實際并不存在，選項際并不存在，選項A正確；在溫度不低于零下幾十攝氏度、正確；在溫度不低于零下幾十攝氏度、壓強不超過標準大氣壓的幾倍時，可以把實際氣體當成理想壓強不超過標準大氣壓的幾倍時，可以把實際氣體當成理想氣體來處理，選項氣體來處理，選項B錯誤；一定質量的理想氣體的內能只與錯誤；一定質量的理想氣體的內能只與溫度有關，選項溫度有關，選項C錯誤；在任何溫度、任何壓強下都遵循氣錯誤；在任何溫度、任何壓強下都遵循氣體實驗定律，這

13、樣的氣體是理想氣體，選項體實驗定律，這樣的氣體是理想氣體，選項D正確正確(2)氣室氣室中的氣體與外界無熱交換，內能增加，故密閉氣體的溫度升中的氣體與外界無熱交換，內能增加，故密閉氣體的溫度升高，氣體分子的平均動能增大根據(jù)熱力學第一定律高，氣體分子的平均動能增大根據(jù)熱力學第一定律UQW可知，可知，Q0，WU，所以活塞對該氣體所做的功，所以活塞對該氣體所做的功等于等于3.4104 J.【答案】【答案】(1)AD(2)增大等于增大等于某汽車后備箱內安裝有撐起箱蓋的裝置，它主某汽車后備箱內安裝有撐起箱蓋的裝置，它主要由氣缸和活塞組成開箱時，密閉于氣缸內的壓縮氣體膨要由氣缸和活塞組成開箱時，密閉于氣缸內

14、的壓縮氣體膨脹，將箱蓋頂起，如圖所示在此過程中，若缸內氣體與外脹，將箱蓋頂起，如圖所示在此過程中，若缸內氣體與外界無熱交換，忽略氣體分子間的相互作用，則界無熱交換，忽略氣體分子間的相互作用，則()A外界對缸內氣體做正功，缸內氣體內能增大外界對缸內氣體做正功，缸內氣體內能增大B外界對缸內氣體做正功，缸內氣體分子的平均動能外界對缸內氣體做正功，缸內氣體分子的平均動能增大增大C缸內氣體對外界做功，缸內氣體的內能減小缸內氣體對外界做功，缸內氣體的內能減小D缺內氣體對外界做功，缸內氣體分子的平均動能變缺內氣體對外界做功，缸內氣體分子的平均動能變小小E缸內氣體對外界做功，缸內氣體的溫度降低缸內氣體對外界做

15、功，缸內氣體的溫度降低【解析】【解析】缸內氣體膨脹對外做正功，缸內氣體膨脹對外做正功，W0；而缸內氣；而缸內氣體與外界無熱交換，體與外界無熱交換，Q0；由熱力學第一定律；由熱力學第一定律WQU知，內能增量知，內能增量U0，即其內能減小，又忽略氣體分子間相，即其內能減小，又忽略氣體分子間相互作用，無分子勢能，故氣體分子的平均動能減小，氣體的互作用，無分子勢能，故氣體分子的平均動能減小，氣體的溫度降低，故選項溫度降低，故選項CDE正確正確【答案】【答案】CDE模擬題組模擬題組1(2015重慶模擬重慶模擬)關于分子熱運動和布朗運動，下列說關于分子熱運動和布朗運動，下列說法正確的是法正確的是()A布朗

16、運動是指在顯微鏡中看到的液體分子的無規(guī)則運布朗運動是指在顯微鏡中看到的液體分子的無規(guī)則運動動B布朗運動反映了液體分子在永不停息地做無規(guī)則運動布朗運動反映了液體分子在永不停息地做無規(guī)則運動C懸浮微粒越大，同一時刻與它碰撞的液體分子越懸浮微粒越大，同一時刻與它碰撞的液體分子越多，布朗運動越顯著多，布朗運動越顯著D當物體溫度達到當物體溫度達到0 時，物體分子的熱運動就會停時，物體分子的熱運動就會停止止【解析】【解析】布朗運動是指在顯微鏡中看到的懸浮小顆粒布朗運動是指在顯微鏡中看到的懸浮小顆粒的無規(guī)則運動，的無規(guī)則運動，A錯；布朗運動間接反映了液體分子運動的錯；布朗運動間接反映了液體分子運動的無規(guī)則性

17、，無規(guī)則性，B對；懸浮微粒越大，液體分子對它的撞擊作用對；懸浮微粒越大，液體分子對它的撞擊作用的不平衡性越小，布朗運動越不明顯，的不平衡性越小，布朗運動越不明顯，C錯；熱運動在錯；熱運動在0時不會停止，時不會停止，D錯錯【答案】【答案】B2(2015徐州高三月考徐州高三月考)一定量的理想氣體在某一過程一定量的理想氣體在某一過程中，從外界吸收熱量中，從外界吸收熱量2.5104 J，氣體對外界做功，氣體對外界做功1.0104 J，則該理想氣體的，則該理想氣體的()A溫度降低，密度增大溫度降低，密度增大B溫度降低，密度減溫度降低，密度減小小C溫度升高，密度增大溫度升高，密度增大 D溫度升高，密度減小

18、溫度升高，密度減小【答案】【答案】D高考題組高考題組3(2013福建卷，福建卷，29(1)下列四幅圖中，能正確反映分下列四幅圖中，能正確反映分子間作用力子間作用力f和分子勢能和分子勢能Ep隨分子間距離隨分子間距離r變化關系的圖線是變化關系的圖線是()【解析】【解析】分子間作用力分子間作用力f的特點是：的特點是：rr0時時f為引力；分子勢能為引力；分子勢能Ep的特點是的特點是rr0時時Ep最小，因此只有最小，因此只有B項正確項正確【答案】【答案】B4(2014北京理綜，北京理綜，13)下列說法中正確的是下列說法中正確的是()A物體溫度降低，其分子熱運動的平均動能增大物體溫度降低，其分子熱運動的平

19、均動能增大 B物體溫度升高，其分子熱運動的平均動能增大物體溫度升高，其分子熱運動的平均動能增大 C物體溫度降低，其內能一定增大物體溫度降低，其內能一定增大 D物體溫度不變，其內能一定不變物體溫度不變，其內能一定不變【解析】【解析】溫度是物體分子平均動能的標志，溫度升高溫度是物體分子平均動能的標志，溫度升高則其分子平均動能增大，反之，則其分子平均動能減小，故則其分子平均動能增大，反之，則其分子平均動能減小，故A錯誤錯誤B正確物體的內能是物體內所有分子動能和分子勢正確物體的內能是物體內所有分子動能和分子勢能的總和，宏觀上取決于物體的溫度、體積和質量，故能的總和，宏觀上取決于物體的溫度、體積和質量，故C