高考核動(dòng)力屆高考物理一輪復(fù)習(xí)分子動(dòng)理論熱力學(xué)定律與能量守恒課件

1、第第1單元單元 分子動(dòng)理論熱力學(xué)定律與能量守恒分子動(dòng)理論熱力學(xué)定律與能量守恒 填一填填一填1物質(zhì)是由大量分子組成的物質(zhì)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(jí)：直徑數(shù)量級(jí)： m.(2)分子的質(zhì)量：數(shù)量級(jí)為分子的質(zhì)量：數(shù)量級(jí)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(zhì)所含的粒子數(shù)，的任何物質(zhì)所含的粒子數(shù)，用符號(hào)用符號(hào)NA表示，表示，NAmol1.2分子永不停息地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)分子永不停息地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)擴(kuò)散現(xiàn)象和布朗運(yùn)動(dòng)都說(shuō)明分子做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)擴(kuò)散現(xiàn)象和布朗運(yùn)動(dòng)都說(shuō)明分子做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)(1)擴(kuò)散現(xiàn)象：相互接觸的物體互相進(jìn)入對(duì)方的現(xiàn)擴(kuò)散現(xiàn)象：相互接觸的物體互

2、相進(jìn)入對(duì)方的現(xiàn)象溫度象溫度，擴(kuò)散越快，擴(kuò)散越快(2)布朗運(yùn)動(dòng)布朗運(yùn)動(dòng)a產(chǎn)生的原因：是各個(gè)方向的液體分子對(duì)微粒碰撞的產(chǎn)生的原因：是各個(gè)方向的液體分子對(duì)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(yùn)動(dòng)，不能叫做布能看到，因此用肉眼看到的顆粒所做的運(yùn)動(dòng)，不能叫做布朗運(yùn)動(dòng)布朗顆粒大小約為朗運(yùn)動(dòng)布朗顆粒大小約為106 m(包含約包含約1021個(gè)分子個(gè)分子)，而，而分子直徑約為分子直徑約為1010 m布朗顆粒的運(yùn)動(dòng)是分子熱運(yùn)動(dòng)的布朗顆粒的運(yùn)動(dòng)是分子熱運(yùn)動(dòng)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(shí)存在著相互作用的分子間同時(shí)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(diǎn)分子力的特點(diǎn)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(wú)規(guī)則分子力的作用使分子聚集在一起，而分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)使它們趨于分散，正是這兩個(gè)因素決定了物體的氣、運(yùn)動(dòng)使它們趨于分散，正是這兩個(gè)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(dòng)能分子平均動(dòng)能物體內(nèi)所有分子動(dòng)能的物體內(nèi)所有分子

4、動(dòng)能的叫做叫做分子的平均動(dòng)能分子的平均動(dòng)能.是分子平均動(dòng)能大是分子平均動(dòng)能大小的標(biāo)志，小的標(biāo)志，越高，分子平均動(dòng)能越越高，分子平均動(dòng)能越大大2分子勢(shì)能分子勢(shì)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(shì)能大小的相關(guān)因素分子勢(shì)能大小的相關(guān)因素a微觀上：分子勢(shì)能的大小與微觀上：分子勢(shì)能的大小與有關(guān)有關(guān) 當(dāng)分子間距離當(dāng)分子間距離rr0時(shí)，分子勢(shì)能隨分子間距離的時(shí)，分子勢(shì)能隨分子間距離的而增大；而增大；當(dāng)當(dāng)rr0階段，階段，F(xiàn)做正功，分子動(dòng)能增加，勢(shì)能減小做正功，分子動(dòng)能增加，勢(shì)能減小B在在rr0階段，當(dāng)階段，當(dāng)r減小時(shí)減小時(shí)F做正功，分子勢(shì)能減小，分子做正功，分子勢(shì)能減

5、小，分子動(dòng)能增加，故選項(xiàng)動(dòng)能增加，故選項(xiàng)A正確正確在在rr0階段，當(dāng)階段，當(dāng)r減小時(shí)減小時(shí)F做負(fù)功，分子勢(shì)能增加，分子做負(fù)功，分子勢(shì)能增加，分子動(dòng)能減小，故選項(xiàng)動(dòng)能減小，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤錯(cuò)誤在在rr0時(shí)，分子勢(shì)能最小，動(dòng)能最大，故選項(xiàng)時(shí)，分子勢(shì)能最小，動(dòng)能最大，故選項(xiàng)C正確正確在在rr0時(shí)，分子勢(shì)能最小，但不為零，故選項(xiàng)時(shí)，分子勢(shì)能最小，但不為零，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤錯(cuò)誤在整個(gè)相互接近的過(guò)程中分子動(dòng)能和勢(shì)能之和保持不在整個(gè)相互接近的過(guò)程中分子動(dòng)能和勢(shì)能之和保持不變，故選項(xiàng)變，故選項(xiàng)E正確正確【答案】【答案】ACE考點(diǎn)四熱力學(xué)定律的理解及應(yīng)用考點(diǎn)四熱力學(xué)定律的理解及應(yīng)用考點(diǎn)梳理考點(diǎn)梳理1對(duì)熱力學(xué)第一定律的理

6、解對(duì)熱力學(xué)第一定律的理解(1)熱力學(xué)第一定律不僅反映了做功和熱傳遞這兩種改熱力學(xué)第一定律不僅反映了做功和熱傳遞這兩種改變內(nèi)能的過(guò)程是等效的，而且給出了內(nèi)能的變化量和做功變內(nèi)能的過(guò)程是等效的，而且給出了內(nèi)能的變化量和做功與熱傳遞之間的定量關(guān)系此定律是標(biāo)量式，應(yīng)用時(shí)功、與熱傳遞之間的定量關(guān)系此定律是標(biāo)量式，應(yīng)用時(shí)功、內(nèi)能、熱量的單位應(yīng)統(tǒng)一為國(guó)際單位焦耳內(nèi)能、熱量的單位應(yīng)統(tǒng)一為國(guó)際單位焦耳(2)對(duì)公式對(duì)公式UQW符號(hào)的規(guī)定：符號(hào)的規(guī)定：(3)幾種特殊情況：幾種特殊情況：若過(guò)程是絕熱的，則若過(guò)程是絕熱的，則Q0，WU，外界對(duì)物體做，外界對(duì)物體做的功等于物體內(nèi)能的增加；的功等于物體內(nèi)能的增加；若過(guò)程中不

7、做功，即若過(guò)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(nèi)能的增加；熱量等于物體內(nèi)能的增加；若過(guò)程的始末狀態(tài)物體的內(nèi)能不變，即若過(guò)程的始末狀態(tài)物體的內(nèi)能不變，即U0，則，則WQ0或或WQ，外界對(duì)物體做的功等于物體放出的熱，外界對(duì)物體做的功等于物體放出的熱量量(4)應(yīng)用注意事項(xiàng)應(yīng)用注意事項(xiàng)應(yīng)用熱力學(xué)第一定律時(shí)要明確研究的對(duì)象是哪個(gè)物體應(yīng)用熱力學(xué)第一定律時(shí)要明確研究的對(duì)象是哪個(gè)物體或者是哪個(gè)熱力學(xué)系統(tǒng)；或者是哪個(gè)熱力學(xué)系統(tǒng)；應(yīng)用熱力學(xué)第一定律計(jì)算時(shí)，要依照符號(hào)法則代入數(shù)應(yīng)用熱力學(xué)第一定律計(jì)算時(shí)，要依照符號(hào)法則代入數(shù)據(jù)，對(duì)結(jié)果的正、負(fù)也同樣依照規(guī)則來(lái)解釋其意義；據(jù)，對(duì)結(jié)果的正、

8、負(fù)也同樣依照規(guī)則來(lái)解釋其意義；分析此類問(wèn)題需要注意兩點(diǎn)，分析此類問(wèn)題需要注意兩點(diǎn)，“絕熱絕熱”說(shuō)明與外界沒(méi)說(shuō)明與外界沒(méi)有熱交換，氣體向真空擴(kuò)散時(shí)對(duì)外不做功有熱交換，氣體向真空擴(kuò)散時(shí)對(duì)外不做功2對(duì)熱力學(xué)第二定律的理解對(duì)熱力學(xué)第二定律的理解(1)在熱力學(xué)第二定律的表述中，在熱力學(xué)第二定律的表述中，“自發(fā)地自發(fā)地”、“不產(chǎn)不產(chǎn)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(xué)宏觀現(xiàn)象的方向指明了熱傳遞等熱力學(xué)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(chǎn)生其他影響不產(chǎn)生其他影響”的涵義是發(fā)生的熱力學(xué)宏觀過(guò)程的涵義是發(fā)生的熱力學(xué)宏觀過(guò)程

9、只在本系統(tǒng)內(nèi)完成，對(duì)周圍環(huán)境不產(chǎn)生熱力學(xué)方面的影響，只在本系統(tǒng)內(nèi)完成，對(duì)周圍環(huán)境不產(chǎn)生熱力學(xué)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(xué)第二定律的實(shí)質(zhì)：熱力學(xué)第二定律的實(shí)質(zhì)：熱力學(xué)第二定律的每一種表述，都揭示了大量分子參與熱力學(xué)第二定律的每一種表述，都揭示了大量分子參與宏觀過(guò)程的方向性，進(jìn)而使人們認(rèn)識(shí)到自然界中進(jìn)行的涉及宏觀過(guò)程的方向性，進(jìn)而使人們認(rèn)識(shí)到自然界中進(jìn)行的涉及熱現(xiàn)象的宏觀過(guò)程都具有方向性熱現(xiàn)象的宏觀過(guò)程都具有方向性(3)熱力學(xué)過(guò)程方向性實(shí)例：熱力學(xué)過(guò)程方向性實(shí)例：(4)兩類永動(dòng)機(jī)的比較兩類永動(dòng)機(jī)的比較典例應(yīng)用典例應(yīng)用一種海浪發(fā)電機(jī)的氣室如圖所示工作一種海浪發(fā)電機(jī)

10、的氣室如圖所示工作時(shí)，活塞隨海浪上升或下降，改變氣室中空氣的壓強(qiáng)，從而時(shí)，活塞隨海浪上升或下降，改變氣室中空氣的壓強(qiáng)，從而驅(qū)動(dòng)進(jìn)氣閥門(mén)和出氣閥門(mén)打開(kāi)或關(guān)閉氣室先后經(jīng)歷吸入、驅(qū)動(dòng)進(jìn)氣閥門(mén)和出氣閥門(mén)打開(kāi)或關(guān)閉氣室先后經(jīng)歷吸入、壓縮和排出空氣的過(guò)程，推動(dòng)出氣口處的裝置發(fā)電氣室中壓縮和排出空氣的過(guò)程，推動(dòng)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(duì)理想氣體的理解，正確的有下列對(duì)理想氣體的理解，正確的有_A理想氣體實(shí)際上并不存在，只是一種理想模型理想氣體實(shí)際上并不存在，只是一種理想模型B只要?dú)怏w壓強(qiáng)不是很高就可視為理想氣體只要?dú)怏w壓強(qiáng)不是很高就可視為理想氣體C一定質(zhì)量的

11、某種理想氣體的內(nèi)能與溫度、體積都有一定質(zhì)量的某種理想氣體的內(nèi)能與溫度、體積都有關(guān)關(guān)D在任何溫度、任何壓強(qiáng)下，理想氣體都遵循氣體實(shí)在任何溫度、任何壓強(qiáng)下，理想氣體都遵循氣體實(shí)驗(yàn)定律驗(yàn)定律(2)壓縮過(guò)程中，兩個(gè)閥門(mén)均關(guān)閉若此過(guò)程中，氣室壓縮過(guò)程中，兩個(gè)閥門(mén)均關(guān)閉若此過(guò)程中，氣室中的氣體與外界無(wú)熱量交換，內(nèi)能增加了中的氣體與外界無(wú)熱量交換，內(nèi)能增加了3.4104 J，則該，則該氣體的分子平均動(dòng)能氣體的分子平均動(dòng)能_(選填選填“增大增大”、“減小減小”或或“不變不變”)，活塞對(duì)該氣體所做的功，活塞對(duì)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(dǎo)】【解

12、題指導(dǎo)】審題找到關(guān)鍵詞：審題找到關(guān)鍵詞：“理想氣體理想氣體”、“無(wú)無(wú)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(shí)理想氣體是一種理想化的模型，實(shí)際并不存在，選項(xiàng)際并不存在，選項(xiàng)A正確；在溫度不低于零下幾十?dāng)z氏度、正確；在溫度不低于零下幾十?dāng)z氏度、壓強(qiáng)不超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的幾倍時(shí)，可以把實(shí)際氣體當(dāng)成理想壓強(qiáng)不超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的幾倍時(shí)，可以把實(shí)際氣體當(dāng)成理想氣體來(lái)處理，選項(xiàng)氣體來(lái)處理，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；一定質(zhì)量的理想氣體的內(nèi)能只與錯(cuò)誤；一定質(zhì)量的理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)，選項(xiàng)溫度有關(guān)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；在任何溫度、任何壓強(qiáng)下都遵循氣錯(cuò)誤；在任何溫度、任何壓強(qiáng)下都遵循氣體實(shí)驗(yàn)定律，這

13、樣的氣體是理想氣體，選項(xiàng)體實(shí)驗(yàn)定律，這樣的氣體是理想氣體，選項(xiàng)D正確正確(2)氣室氣室中的氣體與外界無(wú)熱交換，內(nèi)能增加，故密閉氣體的溫度升中的氣體與外界無(wú)熱交換，內(nèi)能增加，故密閉氣體的溫度升高，氣體分子的平均動(dòng)能增大根據(jù)熱力學(xué)第一定律高，氣體分子的平均動(dòng)能增大根據(jù)熱力學(xué)第一定律UQW可知，可知，Q0，WU，所以活塞對(duì)該氣體所做的功，所以活塞對(duì)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(nèi)安裝有撐起箱蓋的裝置，它主某汽車后備箱內(nèi)安裝有撐起箱蓋的裝置，它主要由氣缸和活塞組成開(kāi)箱時(shí)，密閉于氣缸內(nèi)的壓縮氣體膨要由氣缸和活塞組成開(kāi)箱時(shí)，密閉于氣缸內(nèi)

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

15、功，缸內(nèi)氣體的溫度降低【解析】【解析】缸內(nèi)氣體膨脹對(duì)外做正功，缸內(nèi)氣體膨脹對(duì)外做正功，W0；而缸內(nèi)氣；而缸內(nèi)氣體與外界無(wú)熱交換，體與外界無(wú)熱交換，Q0；由熱力學(xué)第一定律；由熱力學(xué)第一定律WQU知，內(nèi)能增量知，內(nèi)能增量U0，即其內(nèi)能減小，又忽略氣體分子間相，即其內(nèi)能減小，又忽略氣體分子間相互作用，無(wú)分子勢(shì)能，故氣體分子的平均動(dòng)能減小，氣體的互作用，無(wú)分子勢(shì)能，故氣體分子的平均動(dòng)能減小，氣體的溫度降低，故選項(xiàng)溫度降低，故選項(xiàng)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(guān)于分子熱運(yùn)動(dòng)和布朗運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)關(guān)于分子熱運(yùn)動(dòng)和布朗運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是法正確的是()A布朗

16、運(yùn)動(dòng)是指在顯微鏡中看到的液體分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)布朗運(yùn)動(dòng)是指在顯微鏡中看到的液體分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)動(dòng)B布朗運(yùn)動(dòng)反映了液體分子在永不停息地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)布朗運(yùn)動(dòng)反映了液體分子在永不停息地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)C懸浮微粒越大，同一時(shí)刻與它碰撞的液體分子越懸浮微粒越大，同一時(shí)刻與它碰撞的液體分子越多，布朗運(yùn)動(dòng)越顯著多，布朗運(yùn)動(dòng)越顯著D當(dāng)物體溫度達(dá)到當(dāng)物體溫度達(dá)到0 時(shí)，物體分子的熱運(yùn)動(dòng)就會(huì)停時(shí)，物體分子的熱運(yùn)動(dòng)就會(huì)停止止【解析】【解析】布朗運(yùn)動(dòng)是指在顯微鏡中看到的懸浮小顆粒布朗運(yùn)動(dòng)是指在顯微鏡中看到的懸浮小顆粒的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)；布朗運(yùn)動(dòng)間接反映了液體分子運(yùn)動(dòng)的錯(cuò)；布朗運(yùn)動(dòng)間接反映了液體分子運(yùn)動(dòng)的無(wú)規(guī)則性

17、，無(wú)規(guī)則性，B對(duì)；懸浮微粒越大，液體分子對(duì)它的撞擊作用對(duì)；懸浮微粒越大，液體分子對(duì)它的撞擊作用的不平衡性越小，布朗運(yùn)動(dòng)越不明顯，的不平衡性越小，布朗運(yùn)動(dòng)越不明顯，C錯(cuò)；熱運(yùn)動(dòng)在錯(cuò)；熱運(yùn)動(dòng)在0時(shí)不會(huì)停止，時(shí)不會(huì)停止，D錯(cuò)錯(cuò)【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(guò)程一定量的理想氣體在某一過(guò)程中，從外界吸收熱量中，從外界吸收熱量2.5104 J，氣體對(duì)外界做功，氣體對(duì)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(shì)能和分子勢(shì)能Ep隨分子間距離隨分子間距離r變化關(guān)系的圖線是變化關(guān)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(diǎn)是：的特點(diǎn)是：rr0時(shí)時(shí)f為引力；分子勢(shì)能為引力；分子勢(shì)能Ep的特點(diǎn)是的特點(diǎn)是rr0時(shí)時(shí)Ep最小，因此只有最小，因此只有B項(xiàng)正確項(xiàng)正確【答案】【答案】B4(2014北京理綜，北京理綜，13)下列說(shuō)法中正確的是下列說(shuō)法中正確的是()A物體溫度降低，其分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能增大物體溫度降低，其分子熱運(yùn)動(dòng)的平

19、均動(dòng)能增大 B物體溫度升高，其分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能增大物體溫度升高，其分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能增大 C物體溫度降低，其內(nèi)能一定增大物體溫度降低，其內(nèi)能一定增大 D物體溫度不變，其內(nèi)能一定不變物體溫度不變，其內(nèi)能一定不變【解析】【解析】溫度是物體分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，溫度升高溫度是物體分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，溫度升高則其分子平均動(dòng)能增大，反之，則其分子平均動(dòng)能減小，故則其分子平均動(dòng)能增大，反之，則其分子平均動(dòng)能減小，故A錯(cuò)誤錯(cuò)誤B正確物體的內(nèi)能是物體內(nèi)所有分子動(dòng)能和分子勢(shì)正確物體的內(nèi)能是物體內(nèi)所有分子動(dòng)能和分子勢(shì)能的總和，宏觀上取決于物體的溫度、體積和質(zhì)量，故能的總和，宏觀上取決于物體的溫度、體積和質(zhì)量，故C