高考物理二輪復(fù)習(xí)教案-專題八-熱學(xué)

1、杳找最新高考資源，來高考小站看看吧專題八熱學(xué)一、專題要點(diǎn)第一部分：分子動理論1.物質(zhì)是由大量分子組成。（1）分子體積很小，質(zhì)量小。分子直徑數(shù)量級分子質(zhì)量數(shù)量級KT"10-26依（2）油膜法測分子直徑：D = - S：水面上形成單層分子油膜的面積 S（3）阿伏伽德羅常量：山返的任何物質(zhì)含有 = 6.02 X 10”個分子（4）微觀物理量的估算問題:10v 1Z %，分獷一分一百一 pnJT固、液：球形匕1=-7al- 6氣體：立方體V分=/N（：摩爾數(shù)）m V n =mol 匕 nW2 .分子永不停息做無規(guī)則熱運(yùn)動：（1）實(shí)驗(yàn)依據(jù)：擴(kuò)散現(xiàn)象、布朗運(yùn)動。（2）布朗運(yùn)動：是指懸浮在液體中微

2、粒的無規(guī)則運(yùn)動。布朗運(yùn)動成因：液體分子無規(guī)則運(yùn)動，對固體小顆粒碰撞不平衡。影響布朗運(yùn)動劇烈程度因素：微粒小，溫度高，布朗運(yùn)動劇烈。3 .分子間同時存在相互作用的引力和斥力（1）分子力：分子間引力和斥力的合力，即表現(xiàn)出的分子力。（2）分子間作用力的變化：f引、f斥隨r變化而反相變化，但斥力比引力變化更快。= 73（10-,0m），引=，斥f = o，引V /斥Ai ，斥>%、/產(chǎn)°a第二部分：內(nèi)能、熱和功1 .內(nèi)能：物體內(nèi)所有分子熱運(yùn)動的動能和相互作用勢能的總和。（1）分子動能：分子熱運(yùn)動所具有的動能。（單個分子動能無意義，整體統(tǒng)計） 分子平均動能：標(biāo)志，溫度T,溫度越高，分子平

3、均動能越大。（2）分子勢能：由分子間相互作用和分子間距離決定的能量。分子間距離變化 時，分子勢能變化。如斤為條件：分子力做負(fù)功，分子勢能增加/增加力條件：分子力做正功，分子勢能減少書上表述：通常情況下，r=r”當(dāng)r變化時，分子勢能增加。當(dāng)r=r。，分子勢 能最小。分子勢能與宏觀上物體體積有關(guān)。（3）物體內(nèi)能：綜合考慮：分子數(shù)N,溫度T,體積V。物體溫度相同，內(nèi)能一 定相同（X）理想氣體內(nèi)能：理想氣體分子間無相互作用力，無分子勢能，其內(nèi)能僅是分子動 能總和，與分子數(shù)N,溫度T有關(guān)。對一定質(zhì)量理想氣體，內(nèi)能僅由溫度T決定（4）內(nèi)能與機(jī)械能的區(qū)別:物體內(nèi)能是物體內(nèi)大量分子所具有動能和勢能的總和，宏觀

4、上取決于分子數(shù) N,溫度，體積。物體機(jī)械能是物體整體運(yùn)動具有動能和勢能總和，取決于質(zhì)量m速度v,高 度h,形變。2 .改變內(nèi)能的兩種方法：做功和熱傳遞熱傳遞：內(nèi)能在物體間轉(zhuǎn)移（高溫低溫）（1）兩種方法區(qū)別：內(nèi)能轉(zhuǎn)移量即熱量做功：其它形式能與內(nèi)能相互轉(zhuǎn)化*結(jié)果等效，都能改變內(nèi)能（2）內(nèi)能與熱量區(qū)別：內(nèi)能狀態(tài)量，熱量是過程量，只有發(fā)生熱傳遞，內(nèi) 能發(fā)生變化時，才有吸收或放出熱量。3 .內(nèi)能變化一一熱力學(xué)第一定律狀態(tài)變化過程通常是做功和熱傳遞同時發(fā)生，系統(tǒng)內(nèi)能的增加等于外界對系 統(tǒng)做功與熱傳遞系統(tǒng)從外界吸收熱量的總和。公式：E = W + Q符號規(guī)定：內(nèi)能增加AE>。內(nèi)能減少AE<0外界

5、對系統(tǒng)做功W>0系統(tǒng)對外界做功W<0系統(tǒng)吸熱Q > 0系統(tǒng)放熱。< 04 .能的轉(zhuǎn)化和守恒定律：能量既不會憑空產(chǎn)生，也不會憑空消失，只能從一個 物體轉(zhuǎn)移到另一個物體（熱傳遞），或從一種形式轉(zhuǎn)化成另一種形式（做功）。即 熱力學(xué)第一定律。注：第一類永動機(jī)不可能制成。.熱力學(xué)第二定律：自然界進(jìn)行的涉及熱現(xiàn)象的過程都具有方向性，是不可逆 的。熱傳遞中，熱量自發(fā)的從高溫物體傳向低溫物體。功可以完全生熱，即機(jī)械 能可以完全轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。不可能使熱量111低溫物體傳遞到高溫物體，而不引起其 它變化。（空調(diào)制冷，消耗電能做功）不可能從單一熱源吸收熱量并把它全部用 來做功，而不引起其它變化

6、。（理想氣體等溫膨脹，體積變大）不存在熱效率為 100%的熱機(jī)（熱機(jī)的工作物質(zhì)是汽油從高溫?zé)嵩传@得熱量，只能一部分用來做功, 另一部分熱量要排給大氣，即熱機(jī)肯定要排出熱量。）6 .笫二類永動機(jī)（從單一熱源不斷吸收熱量。使其完全轉(zhuǎn)變成機(jī)械能的發(fā)動機(jī)） 不可能制成，違背了熱力學(xué)第二定律7 .熱力學(xué)第三定律：絕對零度（0 k）不可能達(dá)到。第三部分：氣體壓強(qiáng)、體積、溫度間的關(guān)系1 .氣體狀態(tài)參量：（1）體積V （氣體幾何參量）一定質(zhì)量氣體所占據(jù)容器的容積。（并不是氣體分 子體積的總和）L = dm = 1037n3（2）溫度T （t）（氣體熱學(xué)參量）攝氏溫標(biāo)、熱力學(xué)溫標(biāo)關(guān)系：T = 273 + t （

7、3） 壓強(qiáng)P （氣體力學(xué)參量）氣體分子頻繁碰撞器壁，作用在器壁單位時間單位面積 上的壓力。宏觀：氣體作用在器壁單位面積上的壓力，大小取決于分子數(shù)密度和 溫度T,微觀：大量氣體分子無規(guī)則熱運(yùn)動對器壁碰撞產(chǎn)生的，大小取決于單 位體積內(nèi)的分子數(shù)（分子數(shù)密度）和分子平均速度溫度一定，氣體體積小（分子數(shù)密度大，單位體積的分子數(shù)）碰撞分子數(shù) 大，壓強(qiáng)大。體積一定，溫度越高，分子碰撞力越大，壓強(qiáng)大。2 .氣體、壓強(qiáng)、溫度的關(guān)系：（1）氣態(tài)方程：一定質(zhì)量理想氣體 匹=定值T（2）熱力學(xué)第一定律應(yīng)用：氣體體積廢大，W<0氣體溫度7升高A£>0,氣體體積廢小，W>0氣體溫度璐低A

8、63;<0由AE = W + Q確定。的正負(fù)笊:熊慧。<0,氣體放熱絕熱。=0,絕熱壓縮二、考綱要求考占分子動理論的基本觀點(diǎn)和實(shí)驗(yàn)依據(jù)阿伏加德羅常數(shù)氣體分子運(yùn)動速率的統(tǒng)計分布溫度所分子平均動能的標(biāo)志、內(nèi)能 固體的微觀結(jié)構(gòu)、晶體和非晶體 液晶的微觀結(jié)構(gòu)液體的表面張力現(xiàn)象氣體實(shí)驗(yàn)定律理想氣體飽和蒸氣、未飽和蒸氣和飽和蒸氣壓 相對濕度熱力學(xué)第一定律能量守恒定律熱力學(xué)第二定律用油膜法估測分子的大小要求考點(diǎn)解讀I 本章的重點(diǎn)內(nèi)容：熱力學(xué)定律、I理想氣體實(shí)驗(yàn)定律三、教法指引此專題復(fù)習(xí)時.，可以先讓學(xué)生完成相應(yīng)的習(xí)題，在精心批閱之后以題目帶動知識 點(diǎn)，進(jìn)行適當(dāng)提煉講解。這一專題絕大多數(shù)知識點(diǎn)要求

9、不是很高，但是比較雜亂， 學(xué)生易于掌握每個知識點(diǎn)，但是不易掌握全面。二輪復(fù)習(xí)時還是要穩(wěn)扎穩(wěn)打，從 基本知識出發(fā)再進(jìn)行總結(jié)提升。U!知識網(wǎng)絡(luò)物質(zhì)是由大量分子組成的分子動理論»分子不停地做無規(guī)則運(yùn)動分子間存在相互作用力熱力學(xué)第一定律分子動理論能量守恒五、典例精析題型1.（氣體）下列說法正確的是A.氣體對器壁的壓強(qiáng)就是大量氣體分子作用在器壁單位面積上的平均作用力B.氣體對器壁的壓強(qiáng)就是大量氣體分子單位時間作用在器壁上的平均沖量C.氣體分子熱運(yùn)動的平均動能減少，氣體的壓強(qiáng)一定減小D.單位面積的氣體分子數(shù)增加，氣體的壓強(qiáng)一定增大解析：根據(jù)壓強(qiáng)的定義A正確,B錯.氣體分子熱運(yùn)動的平均動能減小,說

10、明溫度 降低，但不能說明壓強(qiáng)也一定減小,C錯.單位體積的氣體分子增加，但溫度降低 有可能氣體的壓強(qiáng)減小,D錯。題型2.（布朗運(yùn)動）做布朗運(yùn)動實(shí)驗(yàn)，得到某個觀測記錄如圖。圖中記錄的是A.分子無規(guī)則運(yùn)動的情況B.某個微粒做布朗運(yùn)動的軌跡C.某個微粒做布朗運(yùn)動的速度一一時間圖線D.按等時間間隔依次記錄的某個運(yùn)動微粒位置的連線解析：布朗運(yùn)動是懸浮在液體中的固體小顆粒的無規(guī)則運(yùn)動，而非分子的運(yùn)動, 故A項(xiàng)錯誤；既然無規(guī)則所以微粒沒有固定的運(yùn)動軌跡，故B項(xiàng)錯誤，對于某 個微粒而言在不同時刻的速度大小和方向均是不確定的，所以無法確定其在某一 個時刻的速度，故也就無法描繪其速度時間圖線，故C項(xiàng)錯誤；故只有D項(xiàng)

11、正 確。題型3.（內(nèi)能）氣體內(nèi)能是所有氣體分子熱運(yùn)動動能和勢能的總和，其大小與氣 體的狀態(tài)有關(guān)，分子熱運(yùn)動的平均動能與分子間勢能分別取決于氣體的A.溫度和體積B.體積和壓強(qiáng)C.溫度和壓強(qiáng)D.壓強(qiáng)和溫度解析：由于溫度是分子平均動能的標(biāo)志，所以氣體分子的動能宏觀上取決于溫度; 分子勢能是由于分子間引力和分子間距離共同決定，宏觀上取決于氣體的體積。 因此答案A正確。題型4.（氣體狀態(tài)方程）如圖為豎直放置的上細(xì)下粗的密閉細(xì)管，水銀柱將氣體 分隔成A、B兩部分，初始溫度相同。使A、B升高相同溫度達(dá)到穩(wěn)定后，體積 變化量為乙、/相，壓強(qiáng)變化量為4?A、少B,對液面壓力的變化量為b 6、.，則IA.水銀柱向

12、上移動了一段距離B.AVa<AVbaIC.少a>傘BD.AFa=AFb解析：首先假設(shè)液柱不動，則A、B兩部分氣體發(fā)生等容變化，由查理定律，對 氣體A：與=爪；對氣體B： 上 =也,乂初始狀態(tài)滿足？=2+力，可見使A、'T：北 T；B升高相同溫度，P； 4PA =20+塾，P；=等=+8,因此"C， JA JAJA1A因此£,>與液柱將向上移動，A正確，C正確；由于氣體的總體積不變，因 此/以=/玲，所以B、D錯誤。題型5.（熱學(xué)基礎(chǔ)知識）（1）遠(yuǎn)古時代，取火是一件困難的事，火一般產(chǎn)生于 雷擊或磷的自燃。隨著人類文明的進(jìn)步，出現(xiàn)了 “鉆木取火”等方法

13、。“鉆木取 火”是通過 方式改變物體的內(nèi)能，把轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)能。（2）某同學(xué)做了一個小實(shí)驗(yàn)：先把空的燒瓶放到冰箱 冷凍，一小時后取出燒瓶，并迅速把一個氣球緊密的套在 瓶頸上，然后將燒瓶放進(jìn)盛滿熱水的燒杯里，氣球逐漸膨 脹起來，如圖所示。這是因?yàn)闊坷锏臍怏w吸收了水 的，溫度,體積 o解析：做功可以增加物體的內(nèi)能；當(dāng)用氣球封住燒瓶，在瓶內(nèi)就封閉了一定質(zhì)量 的氣體，當(dāng)將瓶子放到熱水中，瓶內(nèi)氣體將吸收水的熱量，增加氣體的內(nèi)能，溫PV度升高，由理氣方程夕一C可知，氣體體積增大。（1）做功，機(jī)械能；（2）熱量， 升高，增大題型6.（物質(zhì)是由大量分子組成的）在國際單位制中，金屬銅的密度為P，它的摩爾質(zhì)量為M,阿

14、伏加德羅常數(shù)為必則下列結(jié)論正確是（）A.l kg銅所含銅原子的數(shù)目是pMB.l n?的銅所含銅原子的數(shù)目是pM/MC.1個銅原子占有的體積是M/pMD.1個銅原子的質(zhì)量是p/M解析：BC題型7.（分子做永不停息的熱運(yùn)動）從比較暗的房間里觀察到入射陽光的細(xì)光束中有懸 浮在空氣里的微粒,這些微粒的運(yùn)動是布朗運(yùn)動嗎？為什么？解析：只有足夠小的顆粒才能產(chǎn)生顯著的布朗運(yùn)動，用肉眼是不能看到布朗運(yùn)動 的，只有在顯微鏡下才能看到.這些微粒在空氣里的運(yùn)動不屬布朗運(yùn)動.因?yàn)檫@些 肉眼所能看到的微粒在微觀領(lǐng)域里是屬于大體積的,它所受到各方面空氣分子的 撞擊作用幾乎相平衡，微粒的運(yùn)動主要是由于受到空氣對流、擾動和受

15、到重力、浮 力作用等多種影響而形成的.題型& （p、V、T間的關(guān)系）很多家庭都用壇子腌菜.腌菜用的壇子要求密閉性 良好，否則里面的菜就容易壞.怎樣才能選到一個不漏氣的壇子呢?在民間流行一 種這樣的方法:先在壇子邊緣的水槽中灌上水，然后將一張點(diǎn)燃的紙丟進(jìn)壇里，稍 等片刻再合上壇子蓋，如圖所示，這時槽中的水如果能被吸進(jìn)壇子里面，說明壇子 不漏氣;如果水不能被吸進(jìn)壇子里面，說明壇子漏氣.試說明這種方法的原理.解析：將點(diǎn)燃的紙張丟進(jìn)壇中，壇子內(nèi)的氣體溫度升高，這時再合上壇子蓋，壇子內(nèi)的火焰 在燒完壇內(nèi)的氧氣后很快熄滅,壇子內(nèi)的氣體迅速降溫,如果壇子不漏氣,根據(jù)氣體壓強(qiáng)與溫 度的關(guān)系，隨著溫度下降,壇內(nèi)氣體的壓強(qiáng)隨之減小，使外界的大氣壓大于壇內(nèi)氣體壓強(qiáng),槽 中的水被“吸”進(jìn)壇中，如果某處漏氣，則壇子內(nèi)外相通，合上蓋子后，內(nèi)外沒有壓強(qiáng)差，水就 不能被吸進(jìn)去.題型9.（油膜法估測分子的大?。┯糜湍しü罍y油酸分子的大小，實(shí)驗(yàn)器材有：濃度為 0.05$（體積分?jǐn)?shù)）的油酸酒精溶液、最小刻度為0.1 mL的量簡、盛有適量清水的45X50 cm: 淺盤、排子粉、橡皮頭滴管、玻璃板、彩筆、坐標(biāo)紙.（1）下面是實(shí)驗(yàn)步驟,請?zhí)顚懰钡牟襟ECA.用滴管將濃度為0.05用油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，記下