高中物理-選修3-3知識點

選修3—3考點匯編一、分子動理論1、物質是由大量分子組成的（1）單分子油膜法測量分子直徑（2）1mol任何物質含有的微粒數(shù)相同 NA 6.021023mol13）對微觀量的估算①分子的兩種模型：球形和立方體（固體液體通?？闯汕蛐?，空氣分子占據(jù)的空間看成立方體）6V0.球體模型直徑d＝π.3Ⅱ.立方體模型邊長 d＝ V0.②利用阿伏伽德羅常數(shù)聯(lián)系宏觀量與微觀量Ⅱ．宏觀量： 物體的體積V、摩爾體積Vm，物體的質量 m、摩爾質量M、物體的密度 ρ.a.分子質量：m0Mmol＝VmolNANAb.分子體積：v0Vmol＝M（氣體分子除外）ρNANAc.分子數(shù)量：nMvMvNANANANAMmolMmolVmolVmol特別提醒：1、固體和液體分子都可看成是緊密堆集在一起的。分子的體積V0＝Vm，僅適用于固體和NA液體，對氣體不適用，僅估算了氣體分子所占的空間。2、對于氣體分子，d＝3V0的值并非氣體分子的大小，而是兩個相鄰的氣體分子之間的平均距離.2、分子永不停息的做無規(guī)則的熱運動（布朗運動 擴散現(xiàn)象）1）擴散現(xiàn)象：不同物質能夠彼此進入對方的現(xiàn)象，說明了物質分子在不停地運動，同時還說明分子間有空隙，溫度越高擴散越快。可以發(fā)生在固體、液體、氣體任何兩種物質之間（2）布朗運動：它是懸浮在液體（或氣體）中的固體微粒的無規(guī)則運動，是在 顯微鏡下觀察 到的。①布朗運動的三個主要特點：永不停息地無規(guī)則運動；顆粒越小，布朗運動越明顯；溫度越高，布朗運動越明顯。②產(chǎn)生布朗運動的原因： 它是由于液體分子無規(guī)則運動對固體微小顆粒 各個方向撞擊的不均勻．．．．．．性造成的。③布朗運動間接地反映了液體分子的無規(guī)則運動，布朗運動、擴散現(xiàn)象都有力地說明物體內大量的分子都在永不停息地做無規(guī)則運動。（3）熱運動：分子的無規(guī)則運動與溫度有關，簡稱熱運動，溫度越高，運動越劇烈3、分子間的相互作用力（1）分子間同時存在引力和斥力，兩種力的合力又叫做分子力。-1- 選修3-3模塊（2）分子之間的引力和斥力都隨分子間距離增大而減小，隨分子間距離的減小而增大。 但總是斥力變化得較快。（3）圖像：兩條虛線分別表示斥力和引力；實線曲線表示引力和斥力的合力 (即分子力)隨距離變化的情況。r0位置叫做平衡位置， r0的數(shù)量級為1010m。理解+記憶：當rr0時，F(xiàn)引＝F斥，F(xiàn)＝0；(2)當rr0時，F(xiàn)引和F斥都隨距離的減小而增大，但F引＜F斥，F(xiàn)表現(xiàn)為斥力；(3)當rr0時，F(xiàn)引和F斥都隨距離的增大而減小，但F引＞F斥，F(xiàn)表現(xiàn)為引力；(4)當r10r0(m)時，F(xiàn)引和F斥都已經(jīng)十分微弱，可以認為分子間沒有相互作用力(F＝0)．4、溫度宏觀上的溫度表示物體的冷熱程度，微觀上的溫度是物體大量分子熱運動平均動能的標志。熱力學溫度與攝氏溫度的關系：Tt273.15K5、內能①分子勢能分子間存在著相互作用力，因此分子間具有由它們的相對位置決定的勢能，這就是分子勢能。分子勢能的大小與分子間距離有關，分子勢能的大小變化可通過宏觀量體積來反映。（rr時分子勢能最?。?當r r0時，分子力為引力，當 r增大時，分子力做負功，分子勢能增加當r r0時，分子力為斥力，當 r減少時，分子力做負功，分子是能增加r＝r0時，分子勢能最小，但不為零，為負值，因為選兩分子相距無窮遠時分子勢能為零②物體的內能物體中所有分子熱運動的動能和分子勢能的總和，叫做物體的內能。一切物體都是由不停地做無規(guī)則熱運動并且相互作用著的分子組成，因此任何物體都是有內能的。（理想氣體的內能只取決于溫度）③改變內能的方式做功與熱傳遞都使物體的內能改變特別提醒：(1)物體的體積越大，分子勢能不一定就越大，如0℃的水結成0℃的冰后體積變大，但分子勢能卻減小了．理想氣體分子間相互作用力為零，故分子勢能忽略不計，一定質量的理想氣體內能只與溫度有關．內能都是對宏觀物體而言的,不存在某個分子的內能的說法.由物體內部狀態(tài)決定二、氣體6、分子熱運動速率的統(tǒng)計分布規(guī)律氣體分子間距較大，分子力可以忽略，因此分子間除碰撞外不受其他力的作用，故氣體能充滿它能-2- 選修3-3模塊達到的整個空間．分子做無規(guī)則的運動，速率有大有小，且時而變化，大量分子的速率按“中間多，兩頭少”的規(guī)律分布．(3)溫度升高時，速率小的分子數(shù)減少,速率大的分子數(shù)增加，分子的平均速率將增大（并不是每個分．．．．子的速率都增大），但速率分布規(guī)律不變．TⅢ>TⅡ>TⅠ7、氣體實驗定律①玻意耳定律： pV C（C為常量）→等溫變化微觀解釋：一定質量的理想氣體，溫度保持不變時，分子的平均動能是一定的，在這種情況下，體積減少時，分子的密集程度增大，氣體的壓強就增大。適用條件：壓強不太大，溫度不太低1圖象表達： pV T2>T1圖1②查理定律：pC（C為常量）→等容變化T微觀解釋：一定質量的氣體，體積保持不變時，分子的密集程度保持不變，在這種情況下，溫度升高時，分子的平均動能增大，氣體的壓強就增大。適用條件：溫度不太低，壓強不太大圖象表達： p VV1>V2-273℃圖2③蓋呂薩克定律：VC（C為常量）→等壓變化T微觀解釋：一定質量的氣體，溫度升高時，分子的平均動能增大，只有氣體的體積同時增大，使分子的密集程度減少，才能保持壓強不變適用條件：壓強不太大，溫度不太低-3- 選修3-3模塊圖象表達：V TP1>P2P1>P2-273℃38、理想氣體宏觀上：嚴格遵守三個實驗定律的氣體，實際氣體在常溫常壓下（壓強不太大、溫度不太低）實驗氣體可以看成理想氣體微觀上：理想氣體的分子間除碰撞外無其他作用力 ，分子本身沒有體積，即它所占據(jù)的空間認為都是可以被壓縮的空間．故一定質量的理想氣體的內能只與溫度有關，與體積無關（即理想氣體的內能只看所用分子動能，沒有分子勢能）pV理想氣體狀態(tài)方程： C，可包含氣體的三個實驗定律：T幾個重要的推論p1T(1)查理定律的推論：p＝T1V1T(2)蓋—呂薩克定律的推論：V＝T1(3)理想氣體狀態(tài)方程的推論：p0V0＝p1V1＋p2V2＋??T0T1T2應用狀態(tài)方程或實驗定律解題的一般步驟明確研究對象，即某一定質量的理想氣體；確定氣體在始末狀態(tài)的參量p1、V1、T1及p2、V2、T2；由狀態(tài)方程或實驗定律列式求解；討論結果的合理性．9、氣體壓強的微觀解釋大量分子頻繁的撞擊器壁的結果影響氣體壓強的因素：①氣體的平均分子動能（宏觀上即：溫度）②分子的密集程度即單位體積內的分子數(shù)（宏觀上即：體積）三、物態(tài)和物態(tài)變化10、晶體：外觀上有規(guī)則的幾何外形，有確定的熔點，一些物理性質表現(xiàn)為各向異性非晶體：外觀沒有規(guī)則的幾何外形，無確定的熔點，一些物-4- 選修3-3模塊理性質表現(xiàn)為各向同性①判斷物質是晶體還是非晶體的主要依據(jù)是有無固定的熔點②晶體與非晶體并不是絕對的，有些晶體在一定的條件下可以轉化為非晶體（石英 →玻璃）11、單晶體 多晶體如果一個物體就是一個完整的晶體，如食鹽小顆粒，這樣的晶體就是單晶體（單晶硅、單晶鍺）如果整個物體是由許多雜亂無章的小晶體排列而成，這樣的物體叫做多晶體，多晶體沒有規(guī)則的幾何外形，但同單晶體一樣，仍有確定的熔點。12、晶體的微觀結構：固體內部，微粒的排列非常緊密，微粒之間的引力較大，絕大多數(shù)微粒只能在各自的平衡位置附近做小X圍的無規(guī)則振動。晶體內部，微粒按照一定的規(guī)律在空間周期性地排列（即晶體的點陣結構） ，不同方向上微粒的排列情況不同，正由于這個原因，晶體在不同方向上會表現(xiàn)出不同的物理性質（即晶體的各向異性） 。13、表面X力當表面層的分子比液體內部稀疏時，分子間距比內部大，表面層的分子表現(xiàn)為引力。如露珠(1)作用：液體的表面X力使液面具有 _收縮_的趨勢．(2)方向：表面X力跟液面相切，跟這部分液面的分界線 _垂直_．大小：液體的溫度越高，表面X力越小；液體中溶有雜質時，表面X力變??；液體的密度越大，表面X力越大．14、液晶分子排列有序，光學各向異性，可自由移動，位置無序，具有液體的流動性各向異性：分子的排列從某個方向上看液晶分子排列是整齊的，從另一方向看去則是雜亂無章的飽和汽濕度1）飽和汽：與液體處于動態(tài)平衡的蒸汽．2）未飽和汽：沒有達到飽和狀態(tài)的蒸汽．3）飽和汽壓①定義：飽和汽所具有的壓強．②特點：液體的飽和汽壓與溫度有關,溫度越高，飽和汽壓越大，且飽和汽壓與飽和汽的體積無關．4）濕度①定義：空氣的干濕程度．②描述濕度的物理量a．絕對濕度：空氣中所含水蒸氣的壓強．b．相對濕度：空氣的絕對濕度與同一溫度下水的飽和汽壓之比．c．相對濕度公式水蒸氣的實際壓強相對濕度＝同溫度水的飽和汽壓

p(B＝ps×100%)．15、改變系統(tǒng)內能的兩種方式：做功和熱傳遞①熱傳遞有三種不同的方式：熱傳導、熱對流和熱輻射②這兩種方式改變系統(tǒng)的內能是等效的③區(qū)別：做功是系統(tǒng)內能和其他形式能之間發(fā)生轉化；熱傳遞是不同物體（或物體的不同部分）之間內能的轉移16、熱力學第一定律①表達式 u W Q-5- 選修3-3模塊②符號 W Q u+ 外界對系統(tǒng)做功 系統(tǒng)從外界吸熱 系統(tǒng)內能增加- 系統(tǒng)對外界做功 系統(tǒng)向外界放熱 系統(tǒng)內能減少幾種特殊情況(1)若過程是絕熱的 ,則Q＝0，W＝ U,外界對物體做的功等于物體內能的增加 .若過程中不做功，即W＝0，則Q＝U，物體吸收的熱量等于物體內能的增加．（3）若過程的始末狀態(tài)物體的內能不變 ,即 U＝0，則W＋Q＝0或W＝－Q，外界對物體做的功等于物體放出的熱量．17、熱力學第二定律（1）常見的兩種表述①克勞修斯表述 (按熱傳遞的方向性來表述 )：熱量不能自發(fā)地從 __低溫__物體傳到_高溫_物體．②開爾文表述(按機械能與內能轉化過程的方向性來表述 )：不可能從__單一熱源__吸收熱量，使之完全變成功，而不產(chǎn)生其他影響．a(chǎn)、“自發(fā)地”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．b、“不產(chǎn)生其他影響”的涵義是發(fā)生的熱力學宏觀過程只在本系統(tǒng)內完成 ,對周圍環(huán)境不產(chǎn)生熱力學方面的影響．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量Q能自發(fā)傳給(1)高溫物體熱量Q不能自發(fā)傳給低溫物體能自發(fā)地完全轉化為(2)功不能自發(fā)地且不能完全轉化為熱能自發(fā)膨脹到(3)氣體體積 V1不能自發(fā)收縮到氣體體積 V2(較大)能自發(fā)混合成不同氣體A和B不能自發(fā)分離成混合氣體AB特別提醒：熱量不可能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體，但在有外界影響的條件下，熱量可以從低溫物體傳到高溫物體，如電冰箱；在引起其他變化的條件下內能可以全部轉化為機械能，如氣體的等溫膨脹過程.18、能量守恒定律能量既不會憑空產(chǎn)生，也不會憑空消失，它只能從一種形式轉化為另一種形