理解分子動理論的內(nèi)容理解內(nèi)能的含義了解固體和液體

理解分子動理論的內(nèi)容理解內(nèi)能的含義了解固體和液體知識點(diǎn)要求1.分子動理論的基本觀點(diǎn)和實(shí)驗(yàn)依據(jù)Ⅰ2．阿伏加德羅常數(shù)Ⅰ

3．氣體分子運(yùn)動速率的統(tǒng)計分布Ⅰ4．溫度是分子平均動能的標(biāo)志、內(nèi)能Ⅰ5．固體的微觀結(jié)構(gòu)、晶體和非晶體Ⅰ6．液晶的微觀結(jié)構(gòu)Ⅰ7．液體的表面張力現(xiàn)象Ⅰ8．氣體實(shí)驗(yàn)定律Ⅰ9．理想氣體Ⅰ1.理解分子動理論的內(nèi)容．2．理解內(nèi)能的含義．3．了解固體和液體的特點(diǎn)．4．理解氣體分子運(yùn)動規(guī)律．知識點(diǎn)要求10．飽和汽、未飽和汽和飽和汽壓Ⅰ11．相對濕度Ⅰ12．熱力學(xué)第一定律Ⅰ13．能量守恒定律Ⅰ14．熱力學(xué)第二定律Ⅰ實(shí)驗(yàn)十三用油膜法估測分子直徑的大小5．應(yīng)用氣體實(shí)驗(yàn)定律和理想氣體狀態(tài)方程解決問題．6．理解熱力學(xué)第一定律和第二定律的內(nèi)容，理解能量守恒定律.1.本章考點(diǎn)內(nèi)容重在理解，即理解物理概念和物理規(guī)律的確切含義，理解物理規(guī)律的適用條件，以及它們在簡單情況下的應(yīng)用．題型多為選擇題和填空題．絕大多數(shù)選擇題只要求定性分析，極少數(shù)填空題要求應(yīng)用阿伏加德羅常數(shù)進(jìn)行計算(或估算)．2.高考熱學(xué)命題的重點(diǎn)內(nèi)容有：(1)分子動理論要點(diǎn)，分子力、分子大小、質(zhì)量、數(shù)目估算；(2)內(nèi)能的變化及改變內(nèi)能的物理過程以及氣體壓強(qiáng)的決定因素；(3)理想氣體狀態(tài)方程和用圖像表示氣體狀態(tài)的變化；(4)熱現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)與探索過程的方法．3.高考在本章出計算題的可能性較大，尤其是氣體實(shí)驗(yàn)定律和理想氣體狀態(tài)方程，有時還涉及力的平衡知識，在平時復(fù)習(xí)時應(yīng)進(jìn)行有針對性的訓(xùn)練.第1課時分子動理論內(nèi)能一、分子動理論1．物體是由_________組成的(1)多數(shù)分子大小的數(shù)量級為______m.(2)一般分子質(zhì)量的數(shù)量級為______kg.大量分子10－1010－262．分子永不停息地做無規(guī)則熱運(yùn)動(1)熱運(yùn)動：分子永不停息的無規(guī)則運(yùn)動，稱為熱運(yùn)動．溫度越高，分子的熱運(yùn)動越_____．(2)擴(kuò)散現(xiàn)象：相互接觸的物體彼此進(jìn)入對方的現(xiàn)象．溫度越___，擴(kuò)散越快．(3)布朗運(yùn)動：在顯微鏡下看到的懸浮在液體中的_________的永不停息地?zé)o規(guī)則運(yùn)動．布朗運(yùn)動反映了_____無規(guī)則運(yùn)動．顆粒越___，運(yùn)動越明顯；溫度越___，運(yùn)動越劇烈．激烈高固體顆粒分子小高【特別提示】布朗運(yùn)動反映了分子的無規(guī)則運(yùn)動，但布朗運(yùn)動不是分子的無規(guī)則運(yùn)動，而是固體顆粒的無規(guī)則運(yùn)動．布朗運(yùn)動是分子永不停息地做無規(guī)則熱運(yùn)動的間接反映，是微觀分子熱運(yùn)動造成的宏觀現(xiàn)象．布朗運(yùn)動只能發(fā)生在氣體、液體中，而擴(kuò)散現(xiàn)象在氣體、液體、固體之間均可發(fā)生.3．分子間存在著相互作用力(1)分子間同時存在_____和_____，實(shí)際表現(xiàn)的分子力是它們的_____．(2)引力和斥力都隨著距離的增大而_____，但斥力比引力變化得___．引力斥力合力減小快二、溫度和溫標(biāo)1．溫度溫度在宏觀上表示物體的_____程度；在微觀上是分子熱運(yùn)動的_________的標(biāo)志．2．兩種溫標(biāo)(1)比較攝氏溫標(biāo)和熱力學(xué)溫標(biāo)：兩種溫標(biāo)溫度的零點(diǎn)不同，同一溫度兩種溫標(biāo)表示的數(shù)值____，但它們表示的溫度間隔是_____的，即每一度的大小相同，Δt＝ΔT.(2)關(guān)系：T＝____________.冷熱平均動能不同相同t＋273.15K【特別提示】

(1)熱力學(xué)溫度的零值是低溫極限，永遠(yuǎn)達(dá)不到．(2)溫度是大量分子熱運(yùn)動的集體行為，對個別分子來說溫度沒有意義.三、物體的內(nèi)能1．分子的平均動能：物體內(nèi)所有分子動能的平均值叫做分子的平均動能．_____是分子熱運(yùn)動平均動能的標(biāo)志，溫度越高，分子做熱運(yùn)動的平均動能越___．2．分子勢能：由分子間的相互作用和相對位置決定的勢能叫分子勢能．分子勢能的大小與物體的體積有關(guān)．3．物體的內(nèi)能：物體中所有分子熱運(yùn)動的動能和分子勢能的總和叫物體的內(nèi)能．物體的內(nèi)能跟物體的_____和_____都有關(guān)系.溫度大溫度體積 已知汞的摩爾質(zhì)量為M＝200.5×10－3kg/mol，密度為ρ＝13.6×103kg/m3，阿伏加德羅常數(shù)NA＝6.0×1023mol－1.求：(1)一個汞原子的質(zhì)量(用相應(yīng)的字母表示即可);(2)一個汞原子的體積(結(jié)果保留一位有效數(shù)字);(3)體積為1cm3的汞中汞原子的個數(shù)(結(jié)果保留一位有效數(shù)字).1．某房間的地面面積是15m2，高3m．空氣的平均摩爾質(zhì)量為2.9×10－2kg/mol.若房間內(nèi)所有水蒸氣液化成水后的體積為103cm3，已知水的密度為ρ＝1.0×103kg/m3，水的摩爾質(zhì)量Mmol＝1.8×10－2kg/mol.(1)求標(biāo)準(zhǔn)狀況下房間內(nèi)空氣的質(zhì)量．(2)估算水分子的直徑．(保留兩位有效數(shù)字)【答案】

(1)58kg(2)①建立球模型：水分子的直徑為3.9×10－10m②建立立體模型：水分子的直徑為3.1×10－10m1．分子間的相互作用力分子力是引力與斥力的合力．分子間的引力和斥力都隨分子間距離的增大而減小，隨分子間距離的減小而增大，但是斥力變化得較快，如圖所示.(1)當(dāng)r＝r0時，F(xiàn)引＝F斥，F(xiàn)＝0；(2)當(dāng)r＜r0時，F(xiàn)引和F斥都隨距離的減小而增大，但F斥比F引增大得更快，F(xiàn)表現(xiàn)為斥力；(3)當(dāng)r＞r0時，F(xiàn)引和F斥都隨距離的增大而減小，但F斥比F引減小得更快，F(xiàn)表現(xiàn)為引力；(4)當(dāng)r＞10r0(10－9m)時，F(xiàn)引和F斥都已經(jīng)十分微弱，可以認(rèn)為分子間沒有相互作用力(F＝0).2．分子動能(1)定義：做熱運(yùn)動的分子具有的動能叫分子動能．(2)分子的平均動能：組成系統(tǒng)的所有分子的動能的平均值叫做分子熱運(yùn)動的平均動能.(3)溫度是分子熱運(yùn)動的平均動能的標(biāo)志，溫度越高，分子熱運(yùn)動的平均動能越大.3．分子勢能分子勢能是由分子間相對位置而決定的勢能，它隨著物體體積的變化而變化，與分子間距離的關(guān)系為：(1)當(dāng)r＞r0時，分子力表現(xiàn)為引力，隨著r的增大，分子引力做負(fù)功，分子勢能增大；(2)當(dāng)r＜r0時，分子力表現(xiàn)為斥力，隨著r的減小，分子斥力做負(fù)功，分子勢能增大；(3)當(dāng)r＝r0時，分子勢能最小，但不為零，為負(fù)值，因?yàn)檫x兩分子相距無窮遠(yuǎn)時分子勢能為零.(4)分子勢能曲線如圖所示.4．物體的內(nèi)能(1)定義：物體中所有分子的熱運(yùn)動動能和分子勢能的總和.(2)決定內(nèi)能的因素①微觀上：分子動能、分子勢能、分子個數(shù)．②宏觀上：溫度、體積、物質(zhì)的量(摩爾數(shù)).(3)改變物體內(nèi)能的兩種方式①做功：當(dāng)做功使物體的內(nèi)能發(fā)生改變的時候，外界對物體做了多少功，物體的內(nèi)能就增加多少；物體對外界做了多少功，物體的內(nèi)能就減少多少.②熱傳遞：熱傳遞可以改變物體的內(nèi)能，用熱量量度．物體吸收了多少熱量，物體的內(nèi)能就增加多少；反之物體的內(nèi)能就減少多少.【特別提示】

1.(1)任何物體都具有內(nèi)能.(2)溫度相同的任意兩個物體的分子的平均動能相同，如溫度相同的氫氣和氧氣的分子的平均動能相同，但由于氫氣分子質(zhì)量小于氧氣分子質(zhì)量，故氫氣分子的平均速率大于氧氣分子的平均速率.(3)做功和熱傳遞在改變物體的內(nèi)能上是等效的．但它們的本質(zhì)不同，做功是內(nèi)能與其他形式的能發(fā)生轉(zhuǎn)化，熱傳遞是不同物體之間內(nèi)能的轉(zhuǎn)移.(4)物體的體積越大，分子勢能不一定就越大，如0℃的水結(jié)成0℃的冰后體積變大，但分子勢能卻減小了．(5)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(zhì)量的理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān).2．(1)溫度、內(nèi)能、熱量和功是熱學(xué)中相互關(guān)聯(lián)的四個物理量．當(dāng)物體的內(nèi)能改變時，溫度不一定改變，只有當(dāng)通過熱傳遞改變物體的內(nèi)能時才會有熱量傳遞，但能的形式?jīng)]有發(fā)生變化．(2)熱量是熱傳遞過程中的特征物理量，離開過程談熱量毫無意義，就某一狀態(tài)而言，只有“內(nèi)能”，根本不存在“熱量”和“功”，因此不能說一個系統(tǒng)中含有“多少熱量”或“多少功”.(3)物體的內(nèi)能大，并不意味著物體一定會對外做功或向外傳遞熱量，或者做的功多，傳遞的熱量多．只有物體內(nèi)能的變化大時，過程中做的功或傳遞的熱量才會多. (2013·廣州一模)水壓機(jī)是利用液體來傳遞壓強(qiáng)的．水壓機(jī)工作時，水分子間(

)A．只有斥力B．只有引力C．既有引力也有斥力，但分子力表現(xiàn)為引力D．既有引力也有斥力，但分子力表現(xiàn)為斥力【解析】由分子動理論我們知道分子間存在者相互作用的引力與斥力，且同時存在，分子力及引力、斥力變化規(guī)律如圖所示．當(dāng)水壓機(jī)工作時，水分子會受到擠壓，分子間距小于正常間距r0，這時分子引力與斥力同時增大，但分子斥力增大得快，分子力表現(xiàn)為分子斥力，由此可知D項(xiàng)正確．【答案】

D2．分子動理論較好地解釋了物質(zhì)的宏觀熱學(xué)性質(zhì)．據(jù)此可判斷下列說法中錯誤的是(

)A．顯微鏡下觀察到墨水中的小炭粒在不停地做無規(guī)則運(yùn)動，這反映了液體分子運(yùn)動的無規(guī)則性B．分子間的相互作用力隨著分子間距離的增大，一定先減小后增大C．分子勢能隨著分子間距離的增大，可能先減小后增大D．在真空、高溫條件下，可以利用分子擴(kuò)散向半導(dǎo)體材料摻入其他元素【答案】

B【解析】選項(xiàng)A中小炭粒做布朗運(yùn)動反映了液體分子的無規(guī)則熱運(yùn)動，故A是正確的；B選項(xiàng)中分子間的相互作用力在間距r＜r0的范圍內(nèi)，隨分子間距的增大而減小，而在r＞r0的范圍內(nèi)，隨r由r0開始增大，分子力先增大后減小，故B是錯誤的；C選項(xiàng)中在r＜r0時，分子勢能隨r的增大而減小，r0處最小，在r＞r0時，分子勢能隨r的增大而增大，故C選項(xiàng)是正確的；D選項(xiàng)中真空環(huán)境是為防止其他雜質(zhì)的介入，而高溫條件下，分子熱運(yùn)動劇烈，有利于所摻入元素分子的擴(kuò)散，故錯誤選項(xiàng)為B. 關(guān)于溫度的概念，下列說法中正確的是(

)A．溫度是分子平均動能的標(biāo)志，物體溫度高，則物體的分子平均動能大B．物體溫度高，則物體每一個分子的動能都大C．某物體內(nèi)能增大時，其溫度一定升高D．甲物體溫度比乙物體溫度高，則甲物體的分子平均速率比乙物體的大

15.統(tǒng)計規(guī)律性和類比分析法【解析】溫度是分子平均動能的標(biāo)志，這是一個統(tǒng)計規(guī)律，對于單個、少量分子是不成立的，故A正確，B錯誤；物體的內(nèi)能增大，可能是分子勢能增大導(dǎo)致的，分子的平均動能不一定增大，溫度不一定升高，故C錯誤；甲物體的溫度比乙物體的溫度高說明甲物體分子平均動能大于乙物體分子平均動能，而二者分子質(zhì)量不確定誰大誰小，故無法判斷二者分子平均速率大小，故D錯誤．故選A.【答案】

A【方法感悟】統(tǒng)計規(guī)律法對微觀世界的理解離不開統(tǒng)計的觀點(diǎn)．單個分子的運(yùn)動是不規(guī)則的，但大量分子的運(yùn)動是有規(guī)律的，如對大量氣體分子來說，朝各個方向運(yùn)動的分子數(shù)目相等，且分子的速率按照一定的規(guī)律分布．宏觀物理量是與微觀物理量的統(tǒng)計平均值相聯(lián)系的，如溫度是分子熱運(yùn)動平均動能的標(biāo)志．但要注意：統(tǒng)計規(guī)律的適用對象是大量的微觀粒子，如對“單個分子”談溫度是毫無意義的．（2013.廣東惠州一中月考）下列有關(guān)溫度的各種說法中正確的是(

)A．溫度低的物體內(nèi)能小B．溫度低的物體，其分子運(yùn)動的平均速率也必然小C．做加速運(yùn)動的物體，由于速度越來越大，因此物體分子的平均動能越來越大D．0℃的鐵和0℃的冰，它們的分子平均動能相同【答案】

D【解析】物體的內(nèi)能由物體所有分子的動能和分子勢能構(gòu)成；一般來說，同一物體，溫度越高，內(nèi)能越大；但對于不同的物體而言，溫度低的物體內(nèi)能不一定小，A錯；溫度是分子平均動能的標(biāo)志，溫度相同，平均動能相同，D正確；溫度低的物體分子運(yùn)動的平均“動能”小，但分子運(yùn)動的平均速率不一定小，B錯；做加速運(yùn)動的物體，速度大，這個速度是宏觀的速度，整個物體動能變大，這個動能屬于機(jī)械能的一部分，分子的平均動能是物體內(nèi)能的一部分，它們是兩個概念，C錯.1．以下說法中正確的是(

)A．用手捏面包，面包體積變小了，證明分子間有間隙B．打開香水瓶后過一段時間，在很遠(yuǎn)處也能聞到香味，證明分子在不停地運(yùn)動C．懸浮在液體中的小顆粒的分子的無規(guī)則運(yùn)動叫布朗運(yùn)動D．水和酒精混合后的體積小于原來體積之和，說明分子間存在引力【答案】

B【解析】用手捏面包，面包體積變小了，是面包內(nèi)的空隙減小造成的，A錯誤；打開香水瓶一段時間后，能聞到香味，是擴(kuò)散現(xiàn)象，能說明分子在不停地運(yùn)動，B正確；布朗運(yùn)動指懸浮小顆粒整體的運(yùn)動，C錯誤；水和酒精混合后體積小于原來體積之和，說明分子間有間隙，D錯誤．【答案】

B【答案】

B4．如圖所示，甲分子固定在坐標(biāo)原點(diǎn)O，乙分子位于r軸上，甲、乙兩分子間作用力與分子間距離關(guān)系圖像如圖．現(xiàn)把乙分子從r3處由靜止釋放，則(

)A．乙分子從r3到r1一直加速B．乙分子從r3到r2加速，從r2到r1減速C．乙分子從r3到r1過程中，兩分子間的分子勢能一直減小D．乙分子從r3到r1過程中，兩分子間的分子勢能先減小后增大【答案】

AC【解析】由圖可知，甲分子對乙分子的作用力從r3減小到