高考物理知識點(diǎn)之分子與氣體_

1、高考物理知識點(diǎn)之分子與氣體考試要點(diǎn)基本概念一、物質(zhì)是由大量分子構(gòu)成的 分子是具有各種物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)的最小微粒，在熱學(xué)中，原子、離子、分子這些微粒做熱運(yùn)動(dòng)時(shí)，遵從相同的規(guī)律，所以，統(tǒng)稱為“分子”水油酸分子油膜二、分子的大?。褐睆降臄?shù)量級 10 10 m粗測：（1）單層（2）球形（3）空隙 1+122、離子顯微鏡 （200萬倍）3、掃描隧道顯微鏡（幾億倍）三、幾個(gè)常用的等式1、阿佛加德羅常數(shù)1摩爾的任何物質(zhì)所含的微粒數(shù)相同N A = 6.0210 23 mol 1分子的個(gè)數(shù) = 摩爾數(shù) 阿伏加德羅常數(shù)一 、擴(kuò)散：不同物質(zhì)相互接觸時(shí)彼此進(jìn)入對方的現(xiàn)象意義：分子永不停息的做無規(guī)則的運(yùn)動(dòng)，而且溫度越高，

2、擴(kuò)散越快。固體、液體也有擴(kuò)散現(xiàn)象二、布朗運(yùn)動(dòng)1827年（英）布朗首先用顯微鏡觀察水中的花粉時(shí)發(fā)現(xiàn)的，稱為布朗運(yùn)動(dòng)。 1、運(yùn)動(dòng)是無規(guī)則的 2、顆粒體積越小越明顯，質(zhì)量越小越明顯3、溫度越高越明顯 4、氣體中沒有布朗運(yùn)動(dòng)原因 顆粒足夠小時(shí)，來自各方向受到液體分子的撞擊作用是不平衡的，顆粒越小，分子數(shù)越少，不平衡性越顯著三、布朗運(yùn)動(dòng)與擴(kuò)散的異同是顆粒還是分子是直接還是間接反映分子的運(yùn)動(dòng)成因是相同的，都是分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)引起的哪些現(xiàn)象說明分子間有空隙？擴(kuò)散、布朗運(yùn)動(dòng)、教材彩圖（石墨原子）酒精和水相混合1+12為什么分子不能緊貼在一起？分子間有斥力為什么有空隙還能形成固體和液體？分子間有引力斥力引力合力

3、r0如果取斥力的方向?yàn)檎肿娱g的引力和斥力如何變化？ 引力和斥力同時(shí)存在，半徑r增加，引力和斥力同時(shí)減小，斥力減小的快，半徑r減小，引力和斥力同時(shí)增加，斥力增加的快5、 分子力何時(shí)表現(xiàn)出引力、斥力？分子間作用力（指引力和斥力的合力）隨分子間距離而變的規(guī)律是：rr0時(shí)表現(xiàn)為引力；r10r0以后，分子力變得十分微弱，可以忽略不計(jì)。對比彈簧振子的振動(dòng)（類似）6、從本質(zhì)上來說，分子力是電場力的表現(xiàn)。因?yàn)榉肿邮怯稍咏M成的，原子內(nèi)有帶正電的原子核和帶負(fù)電的電子，分子間復(fù)雜的作用力就是由這些帶電粒子間的相互作用而引起的。（也就是說分子力的本質(zhì)是四種基本基本相互作用中的電磁相互作用）。一、溫度的宏觀和微觀意

4、義是什么？如何理解？ 分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)是多、快、亂、變，中間多，兩頭少，在熱現(xiàn)象中，關(guān)心的是多個(gè)分子，而不是單個(gè)分子。 （1）、分子的平均動(dòng)能所有分子的動(dòng)能的平均值 m10 26 kg v10 5 m / s （2）、溫度：宏觀表示物體的冷熱程度， 微觀是物體平均動(dòng)能的標(biāo)志 （3）、溫度相同，平均動(dòng)能就相同，不論物體組成、結(jié)構(gòu)、種類和物態(tài) (無論如何)二、什么是分子勢能？分子勢能與什么有關(guān)？ （1）、由于分子間存在著相互作用的引力和斥力而具有的與其相對位置有關(guān)的能量，叫做分子勢能。 （2）、微觀與相對位置有關(guān)， 宏觀與體積有關(guān) （3）分子勢能與距離的變化關(guān)系和圖象（類似于重力勢能和彈性勢能

5、）。r010 10mrr0引力斥力表現(xiàn)斥力rr0引力斥力合力0rr0引力斥力表現(xiàn)引力r10 r0r10 r0引力斥力0合力0rr0Ep最小rr0 引力做負(fù)功Ep增加rr0 斥力做負(fù)功Ep增加斥力引力r0EP三、什么是物體的內(nèi)能，它與什么有關(guān)？所有分子做熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能和分子勢能的總和叫做物體的內(nèi)能，也叫熱力學(xué)能與溫度T、體積V和分子個(gè)數(shù)N有關(guān)一切物體都具有內(nèi)能四、內(nèi)能和機(jī)械能又什么區(qū)別？宏觀物體的機(jī)械運(yùn)動(dòng)對應(yīng)機(jī)械能。機(jī)械能可以為零。微觀物體對應(yīng)內(nèi)能。內(nèi)能不可以為零。內(nèi)能和機(jī)械能之間可以相互轉(zhuǎn)化。溫度計(jì)接打氣筒膠塞五、做功改變物體的內(nèi)能物體做功，物體內(nèi)能增加對外做功，物體內(nèi)能減小做多少功，改變多少內(nèi)

6、能六、熱傳遞改變物體的內(nèi)能外界向物體傳遞熱量（吸熱），物體的內(nèi)能增加物體向外界傳遞熱量（放熱），物體的內(nèi)能減小傳遞多少熱量，內(nèi)能就改變多少。能量的轉(zhuǎn)移七、做功和熱傳遞的實(shí)質(zhì)做功改變內(nèi)能，是能量的轉(zhuǎn)化，用功的數(shù)值來度量熱傳遞改變內(nèi)能，是能量的轉(zhuǎn)移，用熱量來度量。能量的轉(zhuǎn)化。八、做功和熱傳遞的等效性做功和熱傳遞在改變內(nèi)能上是等效的。例如：使物體升高溫度，可以用熱傳遞的方法，也可以用做功的方法，得到的結(jié)果是相同的，如果事先不知道，我們無法知道它是通過哪種途徑改變的內(nèi)能。 1 cal4.2 J 1 J0.24 cal九、區(qū)分內(nèi)能、熱量和溫度 熱量是在熱傳遞的過程中轉(zhuǎn)移的內(nèi)能，它只有在轉(zhuǎn)移的過程中才有意

7、義，熱傳遞使物體的溫度改變。溫度不同是熱傳遞的條件（類比：云雨水） 例如：兩物體溫度不同相接觸，熱量從高溫物體相低溫物體傳遞，高溫物體內(nèi)能減少，溫度降低，低溫物體內(nèi)能增加，溫度升高。十、理想氣體：（1）分子間無相互作用力，分子勢能為零；（2）一定質(zhì)量的理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)。（3）在溫度不太低、壓強(qiáng)不太大（常溫常壓）的條件下，實(shí)際氣體可以近似為理想氣體。十一、熱力學(xué)第一定律U Q W1、表示內(nèi)能的改變、做功、熱傳遞之間的關(guān)系2、第一類永動(dòng)機(jī)不消耗能量，持續(xù)對外做功（違反能量守恒定律，不能制成）十二、熱 力 學(xué) 第 二 定 律第一種表述：如果沒有其他變化，不可能使熱量由低溫物體傳到高溫物體。

8、(克勞修斯表述) (其他變化是指從單一熱源吸熱并把它用來做功以外的任何變化。)實(shí)質(zhì)：熱傳遞具有方向性，不可逆第二種表述：如果沒有其他變化，不可能從單一熱源吸收熱量全部用來做功。即第二類永動(dòng)機(jī)不可能制成。（開爾文表述）實(shí)質(zhì)：機(jī)械能向內(nèi)能轉(zhuǎn)化有方向性兩種表述是等價(jià)的第二類永動(dòng)機(jī)沒有冷凝器，只有單一熱源。它從單一熱源吸收熱量，全部做功，而不引起其他變化。這種永動(dòng)機(jī)不可能制成，雖然不違反機(jī)械能守恒定律，但違反了機(jī)械能和內(nèi)能轉(zhuǎn)化的方向性。（注：單一熱源指溫度均勻且恒定的熱源 ）一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀過程都具有方向性，是不可逆的。高溫外界幫助低溫單一熱源對外做功冷凝器十三、熱力學(xué)第三定律和第零定律（一）氣

9、體一 氣體的狀態(tài)參量0 273K273 0K(1)溫度（T） 1、意義：微觀是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志 宏觀物體的冷熱程度 2、單位：攝氏溫度（t） 攝氏度 開氏溫度（熱力學(xué)溫度T） 開爾文 K （補(bǔ)： 攝氏攝爾修斯華氏溫度華倫海特 勒氏勒奧默） T t 273.15 3、 就每一度來說，它們是相同的（2）體積（V） 與液體和固體的體積不同，氣體的體積是指氣體分子所能達(dá)到的空間，也就是氣體所充滿容器的容積，無論氣體的分子個(gè)數(shù)多少，無論氣體的種類。 理解：r大 力小 容易擴(kuò)展 填充整個(gè)容器單位：m3 dm3 或L cm3 mm3 (3)、壓強(qiáng)（p）水h 單位面積上受到的正壓力液體和大氣壓強(qiáng)的產(chǎn)生原因重

10、力 h是某點(diǎn)距液面的距離壓強(qiáng)與深度有關(guān)，向各個(gè)方向都有壓強(qiáng)容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)的產(chǎn)生原因碰撞大量的氣體對器壁的頻繁撞擊，產(chǎn)生一個(gè)均勻的，持續(xù)的壓力（舉例：雨傘），這個(gè)壓力就產(chǎn)生了壓強(qiáng)。壓強(qiáng)與深度無關(guān)，在各處都相等，向各個(gè)方向都有壓強(qiáng)單位1 Pa1 N/m2 1 atm Pa10 5 Pa 1 atm760 mmHg 1 mmHg133.322 Pa （4）、狀態(tài)的改變對應(yīng)一定質(zhì)量的氣體，如果三個(gè)參量有兩個(gè)或三個(gè)都發(fā)生了變化就說氣體的狀態(tài)改變了（只有一個(gè)發(fā)生變化是不可能的），如果都不改變，就說它處于某一個(gè)狀態(tài)。二、玻意爾定律1、內(nèi)容： 一定質(zhì)量氣體，在等溫變化過程中，壓強(qiáng)和體積成反比m T恒定p V反

11、比即 pVT1T2pVp1p2V1 V2MN等溫線2、pV圖等溫線狀體M經(jīng)過等溫變化到狀態(tài)N。 3、矩形的面積相等 4、同質(zhì)量的某種氣體 T1T2 三、查理定律 1、內(nèi)容：一定質(zhì)量的氣體，等容變化過程中，壓強(qiáng)和熱力學(xué)溫度成正比m V恒定p T正比即 MpT等容線NpTV1V22、圖象 讀圖： 1、等容線2、有M到N經(jīng)歷了等容變化3、V1V2 3、查理定律的另一種表述內(nèi)容：一定質(zhì)量的氣體，在等容變化過程中，溫度升高（或降低）1，增加（或減?。┑膲簭?qiáng)等于0時(shí)壓強(qiáng)的1 / 273。pt（）273p0零上，t取正，零下，t取負(fù)。 讀圖： 1、ptp0 表示壓強(qiáng)增量 2、p0表示0時(shí)的壓強(qiáng)。3、ktan

12、 p0 / 2734、理解虛線的意義蓋呂薩克定律 1、內(nèi)容：一定質(zhì)量的氣體，在等壓過程中，氣體的體積與熱力學(xué)溫度成正比m p恒定V T正比即 2、圖象VT等壓線MNp1p2VT讀圖：1、等壓線 2、由M到N經(jīng)歷了等壓過程 3、p1p2 4、理解虛線的意義蓋呂薩克定律的另一種表述內(nèi)容：一定質(zhì)量的氣體，在等壓變化過程中，溫度升高（或降低）1，增加（或減?。┑捏w積為0時(shí)體積的1 / 273。 零上，t取正，零下，t取負(fù)。圖象：Vt（）273V0讀圖：1、VtV0 表示體積增量 2、V0表示0時(shí)的體積。3、ktan V0 / 273 五、理想氣體狀態(tài)方程一定質(zhì)量的某種氣體，壓強(qiáng)p與體積V成反比，與熱力

13、學(xué)溫度T成正比，即 適用條件：一定質(zhì)量的理想氣體注：p和V的單位要統(tǒng)一，T的單位用熱力學(xué)單位。 （二） 固體一晶體和非晶體固體可分為晶體和非晶體兩大類例如各種金屬、食鹽、明礬、云母、硫酸銅、雪花、方解石、石英等都是晶體；玻璃、松香、瀝青、蜂蠟、橡膠、塑料等都是非晶體。晶體與非晶體的區(qū)別主要表現(xiàn)在：（1）晶體具有天然的規(guī)則的幾何形狀，而非晶體無此特點(diǎn)。例如：食鹽粒都是正方體，硫酸銅也是正方體，雪花都是六角形的、明礬外形的八面體，水晶石為六面棱柱。（2）晶體在不同方向上物理性質(zhì)不同，而非體各方向上物理性質(zhì)相同。例如，將石蠟均勻涂在云母片上和玻璃板上，用燒紅的鋼針接觸沒有涂蠟的另一面。會看到云母上的

14、石蠟熔化后的部分為橢圓形，玻璃板的導(dǎo)熱性各方向相同。又如，硫酸銅具有單向?qū)щ娦?，方解石發(fā)生雙折射現(xiàn)象，也表明它們分別在電學(xué)性質(zhì)、光學(xué)性質(zhì)上各方向不同。又如，晶體溶化有溶點(diǎn)，而非晶體是緩慢變?yōu)橐后w的過程，無熔點(diǎn)。晶體又可分為單晶體和多晶體，上述的兩條晶體的特點(diǎn)一般說是原晶體的特點(diǎn)，多晶體中小晶粒的排列無規(guī)則、雜亂無章，各向異性的物理性質(zhì)無從顯示出來。 二、晶體的空間點(diǎn)陣單晶體和非晶體性質(zhì)上的不同，可以從它們的微觀結(jié)構(gòu)不同做出說明。組成單晶體的微粒（分子、原子或離子）在空間是按照一定的規(guī)律排列的。彼此相隔一定的距離排列成整齊的行列。通常把這樣的微觀結(jié)構(gòu)稱為空間點(diǎn)陣。例如食鹽的空間點(diǎn)陣如右圖所示，這

15、正是鹽粒不管大小都是正方體的原因所在。方解石對光產(chǎn)生雙折射現(xiàn)象的原因，是因?yàn)樗诟鱾€(gè)方向上的折射率不同所致。云母片各方向上導(dǎo)熱性質(zhì)不同，是由其空間點(diǎn)陣決定的。云母片中微粒排列情況與課本P57上圖15-2類似。（三）液體一液體的表面現(xiàn)象液體表面具有收縮趨勢的微觀解釋液體與氣體接觸的表面形成一薄層，叫表面層。由于表面層上方是氣體，所以表面層內(nèi)的液體分子受到周圍分子作用力小于液體內(nèi)部分子，表面層里的分子要比液體內(nèi)部分子稀疏一些，這樣表面層分子間引力比液體內(nèi)部更大一些。在液體內(nèi)部分子間引力和斥力處于平衡狀態(tài)，而表面層內(nèi)由于分子引力較大，因此表面層有收縮的趨勢。二浸潤和不浸潤（1）說明浸潤和不浸潤的定義

16、液體與固體接觸時(shí)，液體與固體的接觸面擴(kuò)大而相互附著的現(xiàn)象叫做浸潤。如果接觸面趨于縮小而不附著，則叫做不浸潤。（2）浸潤和不浸潤的微觀解釋液體與固體接觸處形成一個(gè)液體薄層，叫做附著層。附著層里的分子既受固體分子的吸引，又受到液體內(nèi)部分子的吸引。如果受到固體分子的吸引力較弱，附著層的分子就比液體內(nèi)部稀疏，在附著層里分子間吸引力較大，造成跟固體接觸的液體表面有縮小的趨勢，形成不浸潤。反之，如果附著層分子受固體分子吸引力相當(dāng)強(qiáng)，附著層分子比液體內(nèi)部更密集，附著層就出現(xiàn)液體相互推斥的力，造成跟固體接觸的液體表面有擴(kuò)展的趨勢，形成浸潤。三毛細(xì)現(xiàn)象（1）毛細(xì)現(xiàn)象的定義：浸潤液體在細(xì)管里上升的現(xiàn)象和不浸潤液體在細(xì)管里下降的現(xiàn)象，叫做毛細(xì)現(xiàn)象。（2）毛細(xì)現(xiàn)象的解釋：解釋浸潤液體在毛細(xì)管里上升的現(xiàn)象。浸潤液體與毛細(xì)管內(nèi)壁接觸的附著層有擴(kuò)展的趨勢，造成液體與空氣接觸面彎曲，呈凹形彎曲，液面