2020版物理高考新素養(yǎng)總復(fù)習(xí)江蘇專用課件：選修3-3 第十二章 熱學(xué) 第1講

1、基礎(chǔ)自主學(xué)習(xí)核心互動探究 基礎(chǔ)自主學(xué)習(xí)核心互動探究 高考導(dǎo)航高考導(dǎo)航 考點內(nèi)容考點內(nèi)容要求要求 高考命題實況高考命題實況 高考戰(zhàn)報高考戰(zhàn)報 201620172018 分子動理論的基本觀點阿伏加德羅常數(shù)分子動理論的基本觀點阿伏加德羅常數(shù) T12A(1)：飽和汽、：飽和汽、 飽和汽壓飽和汽壓 T12A(2)：pV圖圖 象和氣體分子熱象和氣體分子熱 運動速率統(tǒng)計分運動速率統(tǒng)計分 布圖象布圖象 T12A(3)：熱力學(xué)：熱力學(xué) 第一定律第一定律 T12A(1)：VT圖象、熱圖象、熱 力學(xué)第一定律力學(xué)第一定律 T12A(2)：布朗運動：布朗運動 T12A(3)：阿伏加德羅常：阿伏加德羅常 數(shù)的應(yīng)用數(shù)的應(yīng)用

2、 T12A(1)：相對濕度、：相對濕度、 飽和汽飽和汽 T12A(2)：氣體分子：氣體分子 運動規(guī)律運動規(guī)律 T12A(3)：VT圖圖 象、熱力學(xué)定律象、熱力學(xué)定律 3年年9考考 難度中等難度中等 保保B必會必會布朗運動布朗運動 分子熱運動速率的統(tǒng)計分布規(guī)律分子熱運動速率的統(tǒng)計分布規(guī)律 高頻考點：高頻考點：分子動理論。分子動理論。 固體、液體和氣體的性質(zhì)。固體、液體和氣體的性質(zhì)。 理想氣體狀態(tài)方程及理想氣體狀態(tài)方程及pT，pV， VT等圖象。等圖象。 熱力學(xué)第一定律及與氣體實驗定熱力學(xué)第一定律及與氣體實驗定 律的綜合。律的綜合。 溫度內(nèi)能溫度內(nèi)能 氣體壓強的微觀解釋氣體壓強的微觀解釋 晶體和非

3、晶體晶體的微觀結(jié)構(gòu)晶體和非晶體晶體的微觀結(jié)構(gòu) 液晶液晶 液體的表面張力液體的表面張力 氣體實驗定律氣體實驗定律 理想氣體理想氣體 熱力學(xué)第一定律熱力學(xué)第一定律 飽和汽未飽和汽飽和氣壓相對濕度飽和汽未飽和汽飽和氣壓相對濕度 能源與可持續(xù)發(fā)展能源與可持續(xù)發(fā)展 實驗十一：用油膜法估測分子的大小實驗十一：用油膜法估測分子的大小 基礎(chǔ)自主學(xué)習(xí)核心互動探究 【說明】【說明】對浸潤和不浸潤現(xiàn)象、毛細現(xiàn)象的解釋不作要求。對浸潤和不浸潤現(xiàn)象、毛細現(xiàn)象的解釋不作要求。 基礎(chǔ)自主學(xué)習(xí)核心互動探究 第第1講分子動理論內(nèi)能用油膜法估測分子的大小講分子動理論內(nèi)能用油膜法估測分子的大小 基礎(chǔ)自主學(xué)習(xí)核心互動探究 知識排查知

4、識排查 分子動理論的基本觀點、阿伏加德羅常數(shù)分子動理論的基本觀點、阿伏加德羅常數(shù) (1)分子很?。悍肿雍苄。?直徑數(shù)量級為直徑數(shù)量級為_m。 質(zhì)量數(shù)量級為質(zhì)量數(shù)量級為_ kg。 (2)分子數(shù)目特別大：分子數(shù)目特別大： 阿伏加德羅常數(shù)阿伏加德羅常數(shù)NA _ mol 1。 。 1.物體是由大量分子組成的物體是由大量分子組成的 10 10 10 27 10 26 6.021023 基礎(chǔ)自主學(xué)習(xí)核心互動探究 (1)擴散現(xiàn)象：由于分子的無規(guī)則運動而產(chǎn)生的物質(zhì)遷移現(xiàn)象。溫度越擴散現(xiàn)象：由于分子的無規(guī)則運動而產(chǎn)生的物質(zhì)遷移現(xiàn)象。溫度越_，擴散，擴散 越快。越快。 (2)布朗運動：在顯微鏡下看到的懸浮在液體中

5、的布朗運動：在顯微鏡下看到的懸浮在液體中的_的永不停息地做無的永不停息地做無 規(guī)則運動。其特點是：規(guī)則運動。其特點是： 永不停息、永不停息、 _運動。運動。 顆粒越小，運動越顆粒越小，運動越_ 。 溫度越高，運動越溫度越高，運動越_ 。 2.分子的熱運動分子的熱運動 高高 固體顆粒固體顆粒 無規(guī)則無規(guī)則 明顯明顯 激烈激烈 基礎(chǔ)自主學(xué)習(xí)核心互動探究 (1)分子間同時存在分子間同時存在_和和_ ，實際表現(xiàn)的分子力是它們的，實際表現(xiàn)的分子力是它們的_。 (2)引力和斥力都隨分子間距離的增大而引力和斥力都隨分子間距離的增大而_，但斥力比引力變化得，但斥力比引力變化得_。 3.分子間存在著相互作用力分

6、子間存在著相互作用力 引力引力斥力斥力合力合力 減小減小 快快 基礎(chǔ)自主學(xué)習(xí)核心互動探究 溫度和內(nèi)能溫度和內(nèi)能 1.溫度溫度 一切達到一切達到_的系統(tǒng)都具有相同的溫度。的系統(tǒng)都具有相同的溫度。 2.兩種溫標兩種溫標 攝氏溫標和熱力學(xué)溫標。攝氏溫標和熱力學(xué)溫標。 關(guān)系：關(guān)系：T _ K。 3.分子的動能分子的動能 (1)分子動能是分子動能是_所具有的動能。所具有的動能。 (2)分子熱運動的平均動能是所有分子熱運動的動能的平均值，分子熱運動的平均動能是所有分子熱運動的動能的平均值，_是分子熱運是分子熱運 動的平均動能的標志。動的平均動能的標志。 (3)分子熱運動的總動能是物體內(nèi)所有分子熱運動動能的

7、分子熱運動的總動能是物體內(nèi)所有分子熱運動動能的_。 熱平衡熱平衡 t273.15 分子熱運動分子熱運動 溫度溫度 總和總和 基礎(chǔ)自主學(xué)習(xí)核心互動探究 (1)意義：由于分子間存在著引力和斥力，所以分子具有由它們的意義：由于分子間存在著引力和斥力，所以分子具有由它們的_決決 定的能。定的能。 (2)分子勢能的決定因素分子勢能的決定因素 微觀上微觀上決定于決定于_和分子排列情況；和分子排列情況； 宏觀上宏觀上決定于決定于_和狀態(tài)。和狀態(tài)。 4.分子的勢能分子的勢能 相對位置相對位置 分子間距離分子間距離 體積體積 基礎(chǔ)自主學(xué)習(xí)核心互動探究 (1)等于物體中所有分子的熱運動的等于物體中所有分子的熱運動

8、的_與分子與分子_的總和，是狀態(tài)量。的總和，是狀態(tài)量。 (2)對于給定的物體，其內(nèi)能大小由物體的對于給定的物體，其內(nèi)能大小由物體的_和和_決定。決定。 (3)物體的內(nèi)能與物體的位置高低、運動速度大小物體的內(nèi)能與物體的位置高低、運動速度大小_ 。 (4)改變內(nèi)能的方式改變內(nèi)能的方式 5.物體的內(nèi)能物體的內(nèi)能 動能動能勢能勢能 溫度溫度體積體積 無關(guān)無關(guān) 基礎(chǔ)自主學(xué)習(xí)核心互動探究 用油膜法估測分子的大小用油膜法估測分子的大小 1.原理與操作原理與操作 單單 分子分子 痱子痱子 粉粉 基礎(chǔ)自主學(xué)習(xí)核心互動探究 油酸酒精油酸酒精 穩(wěn)定穩(wěn)定 基礎(chǔ)自主學(xué)習(xí)核心互動探究 2.注意事項注意事項 (1)將所有的

9、實驗用具擦洗干凈，不能混用。將所有的實驗用具擦洗干凈，不能混用。 (2)油酸酒精溶液的濃度以小于油酸酒精溶液的濃度以小于0.1%為宜。為宜。 (3)淺盤中的水離盤口面的距離應(yīng)較小，并要水平放置，以便準確地畫出薄膜的形淺盤中的水離盤口面的距離應(yīng)較小，并要水平放置，以便準確地畫出薄膜的形 狀，畫線時視線應(yīng)與板面垂直。狀，畫線時視線應(yīng)與板面垂直。 3.誤差分析誤差分析 (1)純油酸體積的計算引起誤差；純油酸體積的計算引起誤差； (2)油膜形狀的畫線誤差；油膜形狀的畫線誤差； (3)數(shù)格子法本身是一種估算的方法，自然會帶來誤差。數(shù)格子法本身是一種估算的方法，自然會帶來誤差。 基礎(chǔ)自主學(xué)習(xí)核心互動探究

10、小題速練小題速練 思考判斷思考判斷 (1)布朗運動是固體顆粒分子的無規(guī)則運動。布朗運動是固體顆粒分子的無規(guī)則運動。() (2)掃地時，在陽光照射下，看到塵埃飛舞，這是塵埃在做布朗運動。掃地時，在陽光照射下，看到塵埃飛舞，這是塵埃在做布朗運動。() (3)分子間的引力和斥力都隨分子間距的增大而增大。分子間的引力和斥力都隨分子間距的增大而增大。() (4)33240 K。() (5)分子動能指的是由于分子定向移動具有的能。分子動能指的是由于分子定向移動具有的能。() (6)當分子力表現(xiàn)為引力時，分子勢能隨分子間距離的增大而增大。當分子力表現(xiàn)為引力時，分子勢能隨分子間距離的增大而增大。() (7)內(nèi)

11、能相同的物體，它們的分子平均動能一定相同。內(nèi)能相同的物體，它們的分子平均動能一定相同。() 答案答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7) 基礎(chǔ)自主學(xué)習(xí)核心互動探究 微觀量與宏觀量的關(guān)系及應(yīng)用微觀量與宏觀量的關(guān)系及應(yīng)用 1.微觀量微觀量 分子體積分子體積V0、分子直徑、分子直徑d、分子質(zhì)量、分子質(zhì)量m0。 2.宏觀量宏觀量 物體的體積物體的體積V、摩爾體積、摩爾體積Vmol、物體的質(zhì)量、物體的質(zhì)量m、摩爾質(zhì)量、摩爾質(zhì)量M、物質(zhì)的密度、物質(zhì)的密度。 基礎(chǔ)自主學(xué)習(xí)核心互動探究 3.阿伏加德羅常數(shù)是聯(lián)系微觀量和宏觀量的橋梁阿伏加德羅常數(shù)是聯(lián)系微觀量和宏觀量的橋梁 基礎(chǔ)自主學(xué)習(xí)核心互動探究 5.常

12、識性的數(shù)據(jù)：常識性的數(shù)據(jù)：室溫可取室溫可取27 ，標準狀況下的大氣壓，標準狀況下的大氣壓p076 cmHg、溫度、溫度T 273 K、摩爾體積、摩爾體積V22.4 L。 4.分子模型分子模型 基礎(chǔ)自主學(xué)習(xí)核心互動探究 【例【例1】已知阿伏加德羅常數(shù)為已知阿伏加德羅常數(shù)為NA，鋁的摩爾質(zhì)量為，鋁的摩爾質(zhì)量為M(單位是單位是 kg/mol)，鋁的密度為，鋁的密度為 (單位是單位是kg/m3)，則下列說法正確的是，則下列說法正確的是_。 基礎(chǔ)自主學(xué)習(xí)核心互動探究 答案答案BD 基礎(chǔ)自主學(xué)習(xí)核心互動探究 【例【例2】(2018江蘇省南京高三學(xué)情調(diào)研江蘇省南京高三學(xué)情調(diào)研)氙氣燈在亮度、耗能及壽命上都比

13、傳統(tǒng)燈氙氣燈在亮度、耗能及壽命上都比傳統(tǒng)燈 有優(yōu)越性。某轎車的燈泡的容積有優(yōu)越性。某轎車的燈泡的容積V1.5 mL，充入氙氣的密度，充入氙氣的密度5.9 kg/m3，摩爾質(zhì)，摩爾質(zhì) 量量M0.131 kg/mol，阿伏加德羅常數(shù)，阿伏加德羅常數(shù)NA61023 mol 1。試估算燈泡中： 。試估算燈泡中： (1)氙氣分子的總個數(shù)；氙氣分子的總個數(shù)； (2)氙氣分子間的平均距離。氙氣分子間的平均距離。(結(jié)果保留結(jié)果保留1位有效數(shù)字位有效數(shù)字) 基礎(chǔ)自主學(xué)習(xí)核心互動探究 答案答案(1)41019個個(2)310 9 m 基礎(chǔ)自主學(xué)習(xí)核心互動探究 布朗運動與分子熱運動布朗運動與分子熱運動 擴散現(xiàn)象、布

14、朗運動與熱運動的比較擴散現(xiàn)象、布朗運動與熱運動的比較 現(xiàn)象現(xiàn)象擴散現(xiàn)象擴散現(xiàn)象布朗運動布朗運動熱運動熱運動 活動主體活動主體分子分子固體微小顆粒固體微小顆粒分子分子 區(qū)別區(qū)別 是分子的運動，發(fā)生是分子的運動，發(fā)生 在固體、液體、氣體在固體、液體、氣體 任何兩種物質(zhì)之間任何兩種物質(zhì)之間 是比分子大得多的顆是比分子大得多的顆 粒的運動，只能在液粒的運動，只能在液 體、氣體中發(fā)生體、氣體中發(fā)生 是分子的運動，不是分子的運動，不 能通過光學(xué)顯微鏡能通過光學(xué)顯微鏡 直接觀察到直接觀察到 共同點共同點(1)都是無規(guī)則運動；都是無規(guī)則運動；(2)都隨溫度的升高而更加激烈都隨溫度的升高而更加激烈 聯(lián)系聯(lián)系擴散

15、現(xiàn)象、布朗運動都反映了分子做無規(guī)則的熱運動擴散現(xiàn)象、布朗運動都反映了分子做無規(guī)則的熱運動 基礎(chǔ)自主學(xué)習(xí)核心互動探究 【例【例3】(2019前黃中學(xué)檢測前黃中學(xué)檢測)下列說法正確的是下列說法正確的是_。 A.布朗運動的無規(guī)則性反映了液體分子運動的無規(guī)則性布朗運動的無規(guī)則性反映了液體分子運動的無規(guī)則性 B.懸浮在液體中的固體小顆粒越大，則其所做的布朗運動就越劇烈懸浮在液體中的固體小顆粒越大，則其所做的布朗運動就越劇烈 C.物體的溫度為物體的溫度為0 時，物體的分子平均動能為零時，物體的分子平均動能為零 D.布朗運動的劇烈程度與溫度有關(guān)，所以布朗運動也叫熱運動布朗運動的劇烈程度與溫度有關(guān)，所以布朗運

16、動也叫熱運動 解析解析布朗運動的無規(guī)則性反映了液體分子運動的無規(guī)則性，選項布朗運動的無規(guī)則性反映了液體分子運動的無規(guī)則性，選項A正確；懸浮在正確；懸浮在 液體中的固體小顆粒越小，則其所做的布朗運動就越劇烈，選項液體中的固體小顆粒越小，則其所做的布朗運動就越劇烈，選項B錯誤；無論物體錯誤；無論物體 的溫度為多少，物體分子的平均動能永遠不為零，選項的溫度為多少，物體分子的平均動能永遠不為零，選項C錯誤；布朗運動的劇烈程錯誤；布朗運動的劇烈程 度與溫度有關(guān)，但是布朗運動不是分子運動，所以不叫熱運動，選項度與溫度有關(guān)，但是布朗運動不是分子運動，所以不叫熱運動，選項D錯誤。錯誤。 答案答案A 基礎(chǔ)自主學(xué)

17、習(xí)核心互動探究 分子力、分子勢能與分子間距離的關(guān)系分子力、分子勢能與分子間距離的關(guān)系 1.分子力曲線與分子勢能曲線分子力曲線與分子勢能曲線：分子力：分子力F、分子勢能、分子勢能Ep與分子間距離與分子間距離r的關(guān)系圖線如的關(guān)系圖線如 圖所示圖所示(取無窮遠處分子勢能取無窮遠處分子勢能Ep0)。 基礎(chǔ)自主學(xué)習(xí)核心互動探究 (1)當當rr0時，分子力為引力，當時，分子力為引力，當r增大時，分子力做負功，分子勢能增加。增大時，分子力做負功，分子勢能增加。 (2)當當rr0時，分子力為斥力，當時，分子力為斥力，當r減小時，分子力做負功，分子勢能增加。減小時，分子力做負功，分子勢能增加。 (3)當當rr0

18、時，分子勢能最小。時，分子勢能最小。 2.分子力、分子勢能與分子間距離的關(guān)系分子力、分子勢能與分子間距離的關(guān)系 基礎(chǔ)自主學(xué)習(xí)核心互動探究 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表現(xiàn)表現(xiàn) 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B 【例【例4】(2019寶應(yīng)中學(xué)模擬寶應(yīng)中學(xué)模擬)下列四幅圖中，能正確反映分子間作用力下列四幅圖中，能正確反映分子間作用力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(guān)系的圖線是變化關(guān)系的圖線是_。 基礎(chǔ)自主學(xué)習(xí)核心互動探究 對物體內(nèi)能的理解對物體

19、內(nèi)能的理解 能量能量分子動能分子動能分子勢能分子勢能內(nèi)能內(nèi)能機械能機械能 定義定義 分子無規(guī)則運分子無規(guī)則運 動的動能動的動能 由分子間相對由分子間相對 位置決定的勢位置決定的勢 能能 所有分子的熱運動所有分子的熱運動 動能和分子勢能的動能和分子勢能的 總和總和 物體的動能、重力勢物體的動能、重力勢 能和彈性勢能的總和能和彈性勢能的總和 決定因素決定因素 溫度溫度(決定分決定分 子平均動能子平均動能) 分子間距分子間距 溫度、體積、物質(zhì)溫度、體積、物質(zhì) 的量的量 跟宏觀運動狀態(tài)、參跟宏觀運動狀態(tài)、參 考系和零勢能點的選考系和零勢能點的選 取有關(guān)取有關(guān) 備注備注 溫度、內(nèi)能等物理量只對大量分子才

20、有意義，對單個或少量分子沒有實溫度、內(nèi)能等物理量只對大量分子才有意義，對單個或少量分子沒有實 際意義際意義 基礎(chǔ)自主學(xué)習(xí)核心互動探究 【例【例5】關(guān)于物體的內(nèi)能，下列敘述中正確的是關(guān)于物體的內(nèi)能，下列敘述中正確的是_。 A.溫度高的物體比溫度低的物體內(nèi)能大溫度高的物體比溫度低的物體內(nèi)能大 B.物體的內(nèi)能不可能為零物體的內(nèi)能不可能為零 C.內(nèi)能相同的物體，它們的分子平均動能一定相同內(nèi)能相同的物體，它們的分子平均動能一定相同 D.物體的內(nèi)能與物體的溫度、體積、物態(tài)和分子數(shù)有關(guān)物體的內(nèi)能與物體的溫度、體積、物態(tài)和分子數(shù)有關(guān) 解析解析溫度高低反映分子平均動能的大小，但由于物體不同，分子數(shù)目不同，所處溫

21、度高低反映分子平均動能的大小，但由于物體不同，分子數(shù)目不同，所處 狀態(tài)不同，無法反映內(nèi)能大小，選項狀態(tài)不同，無法反映內(nèi)能大小，選項A錯誤；由于分子都在做無規(guī)則運動，因此，錯誤；由于分子都在做無規(guī)則運動，因此， 任何物體內(nèi)能不可能為零，選項任何物體內(nèi)能不可能為零，選項B正確；內(nèi)能相同的物體，它們的分子平均動能不正確；內(nèi)能相同的物體，它們的分子平均動能不 一定相同，選項一定相同，選項C錯誤；物體的內(nèi)能與物體的溫度、體積、物態(tài)和分子數(shù)有關(guān)，故錯誤；物體的內(nèi)能與物體的溫度、體積、物態(tài)和分子數(shù)有關(guān)，故 選項選項D正確。正確。 答案答案BD 基礎(chǔ)自主學(xué)習(xí)核心互動探究 實驗十一：用油膜法估測分子的大小實驗十

22、一：用油膜法估測分子的大小 1.油膜體積的測定油膜體積的測定：由于一滴純油酸中含有的分子數(shù)仍很大，形成的單層分子所占：由于一滴純油酸中含有的分子數(shù)仍很大，形成的單層分子所占 面積太大，不便于測量，故實驗中先把油酸溶于酒精中稀釋，測定其濃度，再測面積太大，不便于測量，故實驗中先把油酸溶于酒精中稀釋，測定其濃度，再測 出出1 mL 油酸酒精溶液的滴數(shù)，取一滴用于實驗，最后計算出一滴溶液中含有的純油酸酒精溶液的滴數(shù)，取一滴用于實驗，最后計算出一滴溶液中含有的純 油酸的體積作為油膜的體積。油酸的體積作為油膜的體積。 基礎(chǔ)自主學(xué)習(xí)核心互動探究 圖圖1 2.油膜面積的測定：油膜面積的測定：如圖如圖1所示，

23、將畫有油酸薄膜輪廓的有機玻璃板取下放在坐標格紙所示，將畫有油酸薄膜輪廓的有機玻璃板取下放在坐標格紙 上，以邊長為上，以邊長為1 cm的方格為單位，數(shù)出輪廓內(nèi)正方形的格數(shù)的方格為單位，數(shù)出輪廓內(nèi)正方形的格數(shù)(不足半格的舍去，超過不足半格的舍去，超過 半格的計為半格的計為1格格)，計算出油膜的面積，計算出油膜的面積S。 基礎(chǔ)自主學(xué)習(xí)核心互動探究 圖圖2 【例【例6】油酸酒精溶液的濃度為每油酸酒精溶液的濃度為每1 000 mL油酸酒精溶液中含有油酸油酸酒精溶液中含有油酸0.6 mL，現(xiàn)用，現(xiàn)用 滴管向量筒內(nèi)滴加滴管向量筒內(nèi)滴加50滴上述溶液，量筒中的溶液體積增加了滴上述溶液，量筒中的溶液體積增加了1 mL，若把一滴這樣的，若把一滴這樣的 油酸酒精溶液滴入足夠大的盛水的淺盤中，由于