高考物理一輪復(fù)習(xí)課件第12章熱學(xué)第1講分子動理論內(nèi)能

序高考物理一輪復(fù)習(xí)課件第十二章熱學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)1．了解分子動理論的基本觀點及相關(guān)的實驗證據(jù)。2．通過實驗，了解擴散現(xiàn)象。觀察并能解釋布朗運動。了解分子運動速率的統(tǒng)計分布規(guī)律，知道分子運動速率分布圖像的物理意義。3．了解固體的微觀結(jié)構(gòu)。知道晶體和非晶體的特點。能列舉生活中的晶體和非晶體。通過實例，了解液晶的主要性質(zhì)及其在顯示技術(shù)中的應(yīng)用。4．了解材料科學(xué)的有關(guān)知識及應(yīng)用，體會它們的發(fā)展對人類生活和社會發(fā)展的影響。5．觀察液體的表面張力現(xiàn)象。了解表面張力產(chǎn)生的原因。知道毛細(xì)現(xiàn)象。6．通過實驗，了解氣體實驗定律，知道理想氣體模型，能用分子動理論和統(tǒng)計觀點解釋氣體壓強和氣體實驗定律。7．知道熱力學(xué)第一定律。通過有關(guān)史實，了解熱力學(xué)第一定律和能量守恒定律的發(fā)現(xiàn)過程，體會科學(xué)探索中的挫折和失敗對科學(xué)發(fā)現(xiàn)的意義。8．理解能量守恒定律，能用能量守恒的觀點解釋自然現(xiàn)象。體會能量守恒定律是最基本、最普遍的自然規(guī)律之一。9．通過自然界中宏觀過程的方向性，了解熱力學(xué)第二定律。10．了解自然界中存在多種形式的能量。知道不同形式的能量可互相轉(zhuǎn)化，在轉(zhuǎn)化過程中能量總量保持不變，能量轉(zhuǎn)化是有方向性的。11．知道利用能量是人類生存和社會發(fā)展的必要條件之一，人類利用的能量來自可再生能源和不可再生能源。12．知道合理使用能源的重要性，具有可持續(xù)發(fā)展觀念，養(yǎng)成節(jié)能的習(xí)慣。13．收集資料，討論能源的開發(fā)與利用所帶來的環(huán)境污染問題，認(rèn)識環(huán)境污染的危害，思考科學(xué)·技術(shù)·社會·環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展的關(guān)系，具有環(huán)境保護(hù)的意識和行動。命題熱點(1)分子動理論、內(nèi)能。(2)固體和液體的性質(zhì)。(3)氣體實驗定律及理想氣體狀態(tài)方程。(4)氣體的圖像問題。(5)熱力學(xué)定律。(6)氣體實驗定律與熱力學(xué)定律的綜合。第1講分子動理論內(nèi)能1知識梳理·雙基自測2核心考點·重點突破32年高考·1年模擬1知識梳理·雙基自測1．物體是由大量分子組成的(1)分子很?。孩僦睆綌?shù)量級為_________m。②質(zhì)量數(shù)量級為_________________kg。(2)分子數(shù)目特別大：阿伏加德羅常數(shù)NA＝_____________mol－1。知識點1分子動理論的基本觀點10－10

10－26～10－27

6.02×1023

2．分子的熱運動(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_____，擴散越快。(2)布朗運動：在高倍顯微鏡下看到的懸浮在液體中的___________的永不停息地?zé)o規(guī)則運動。其特點是：①永不停息，_________運動。②顆粒越小，

運動越_______。③溫度越高，運動越_______。高固體顆粒無規(guī)則明顯激烈3．分子間的相互作用力(1)分子間同時存在相互作用的_____________。實際表現(xiàn)出的分子力是_____________的合力。(2)如圖所示說明：隨r的減小，f引、f斥都增大，f斥增加得快。引力和斥力都隨分子間距離的減小而_______；隨分子間距離的增大而_______；斥力比引力變化快。引力和斥力引力和斥力增大減小(3)分子力F與分子間距離r的關(guān)系(r0的數(shù)量級為10－10m)。＝<

>

1．溫度：兩個系統(tǒng)處于_________時，它們必定具有某個共同的熱學(xué)性質(zhì)，把表征這一“共同熱學(xué)性質(zhì)”的物理量叫作溫度。一切達(dá)到熱平衡狀態(tài)的系統(tǒng)都具有_______的溫度。溫度標(biāo)志著物體內(nèi)部大量分子做無規(guī)則運動的___________。知識點2溫度是分子平均動能的標(biāo)志內(nèi)能熱平衡相同劇烈程度2．?dāng)z氏溫標(biāo)和熱力學(xué)溫標(biāo)：

單位規(guī)定關(guān)系攝氏溫標(biāo)(t)℃在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，冰的熔點是_______，水的_______是100℃T＝t＋273.15KΔT＝Δt熱力學(xué)溫標(biāo)(T)K零下____________即為0K0℃

沸點273.15℃

3．分子的動能：(1)分子動能是_____________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，_______是分子熱運動的平均動能的標(biāo)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_______。4．分子的勢能：(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___________決定的能。分子熱運動溫度總和相對位置(2)分子勢能的決定因素：①微觀上——決定于_______________和分子排列情況；取r→∞處為零勢能處，分子勢能Ep與分子間距離r的關(guān)系如圖所示，當(dāng)r＝r0時分子勢能最小。②宏觀上——決定于_______。分子間的距離體積5．物體的內(nèi)能：(1)等于物體中所有分子的熱運動_______和___________的總和，是狀態(tài)量。對于給定的物體，其內(nèi)能大小由物體的_______和_______決定。(2)改變物體內(nèi)能有兩種方式：_______和_________。動能分子勢能溫度體積做功熱傳遞一、堵點疏通1．布朗運動是固體小顆粒中固體分子的運動。 (

)2．分子間同時存在引力與斥力，分子力是二者合力的表現(xiàn)。

(

)3．溫度、分子動能、分子勢能或內(nèi)能只對大量分子才有意義。

(

)4．任何物體都有內(nèi)能。

(

)5．當(dāng)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。

(

)×

√

√

√

√

二、對點激活1．根據(jù)分子動理論，下列說法正確的是 (

)A．一個氣體分子的體積等于氣體的摩爾體積與阿伏加德羅常數(shù)之比B．顯微鏡下觀察到的墨水中的小炭粒所做的不停的無規(guī)則運動，就是分子的運動C．分子間的相互作用力一定隨分子間距離的增大而減小D．分子勢能隨著分子間距離的增大，可能先減小后增大D

[解析]

由于氣體分子的間距大于分子直徑，故氣體分子的體積小于氣體的摩爾體積與阿伏加德羅常數(shù)之比，故A錯誤；顯微鏡下觀察到的墨水中的小炭粒所做的不停的無規(guī)則運動，是布朗運動，它是分子無規(guī)則運動的體現(xiàn)，但不是分子的運動，故B錯誤；若分子間距離從平衡位置開始增大，則引力與斥力的合力先增大后減小，故C錯誤；若分子間距是從小于平衡距離開始變化，則分子力先做正功再做負(fù)功，故分子勢能先減小后增大，故D正確。2．兩個分子由距離很遠(yuǎn)(r>10－9m)逐漸靠攏到很難再靠近的過程中，分子間作用力的大小將

(

)A．先減小后增大 B．先增大后減小C．先增大后減小再增大 D．先減小后增大再減小[解析]

根據(jù)分子間相互作用力的特點，兩個分子由距離很遠(yuǎn)逐漸靠攏到很難再靠近的過程中，分子間作用力先增大后減小再增大，故C正確。C

3．關(guān)于溫度和內(nèi)能，下列說法正確的是 (

)A．分子質(zhì)量不同的物質(zhì)如果溫度相同，物體分子的平均動能也相同B．物體的內(nèi)能變化時，它的溫度一定改變C．同種物質(zhì)，溫度高的內(nèi)能肯定比溫度低的內(nèi)能大D．物體的內(nèi)能等于物體的勢能和動能的總和A

[解析]

溫度是物體分子平均動能的標(biāo)志，所以溫度相同，則物體分子的平均動能相同，A正確；內(nèi)能是物體中所有分子的熱運動的動能與分子勢能的總和，宏觀上與物質(zhì)的量、物體的溫度及體積有關(guān)，所以物體的內(nèi)能變化，溫度不一定改變，B、C、D錯誤。2核心考點·重點突破考點一微觀量的估算氣體分子模型

例1BDE

ACE

考點二布朗運動與分子的熱運動

布朗運動熱運動運動主體固體小顆粒分子區(qū)別是比分子大得多的分子團(tuán)體組成的固體小顆粒的運動，較大的顆粒不做布朗運動，但它本身的以及周圍的分子仍在做熱運動分子不論大小都在做熱運動，分子熱運動不能通過光學(xué)顯微鏡直接觀察到特別提醒：區(qū)別布朗運動與熱運動應(yīng)注意以下兩點：(1)布朗運動并不是分子的熱運動。(2)布朗運動可通過高倍顯微鏡觀察，分子熱運動不能用顯微鏡直接觀察。

布朗運動熱運動聯(lián)系布朗運動是由于固體小顆粒受到周圍分子做熱運動的撞擊力而引起的，它是分子做無規(guī)則熱運動的反映相同點(1)都是永不停息的無規(guī)則的運動(2)都隨溫度的升高而變得更加劇烈(3)都是肉眼不能直接看見的 (多選)霧霾天氣對大氣中各種懸浮顆粒物含量超標(biāo)的籠統(tǒng)表述，是特定氣候條件與人類活動相互作用的結(jié)果。霧霾中，各種懸浮顆粒物形狀不規(guī)則，但可視為密度相同、直徑不同的球體，并用PM10、PM2.5分別表示直徑小于或等于10μm、2.5μm的顆粒物(PM是顆粒物的英文縮寫)。某科研機構(gòu)對北京地區(qū)的檢測結(jié)果表明，在靜穩(wěn)的霧霾天氣中，近地面高度百米的范圍內(nèi)，PM10的濃度隨高度的增加略有減小，大于PM10的大懸浮顆粒物的濃度隨高度的增加明顯減小，且兩種濃度分布基本不隨時間變化。例2據(jù)此材料，以下敘述正確的是

(

)A．PM10表示直徑小于或等于1.0×10－5m的懸浮顆粒物B．PM10受到的空氣分子作用力的合力始終大于其受到的重力C．PM10和大懸浮顆粒物都在做布朗運動D．PM2.5濃度隨高度的增加逐漸增大E．PM10必然有內(nèi)能[答案]

ACE[解析]

PM10表示直徑小于或等于1.0×10－5m的懸浮顆粒物，A項正確；PM10懸浮在空氣中，受到的空氣分子作用力的合力等于其所受到的重力，B項錯誤；由題意推斷，D項錯誤；PM10和大顆粒物的懸浮是由于空氣分子的撞擊，故它們都在做布朗運動，C項正確；所有物體的內(nèi)能都不為0，E項正確?！沧兪接?xùn)練2〕(多選)以下關(guān)于熱運動的說法正確的是 (

)A．水流速度越大，水分子的熱運動越劇烈B．水凝結(jié)成冰后，水分子的熱運動不會停止C．水的溫度越高，水分子的熱運動越劇烈D．水的溫度升高，每一個水分子的運動速率都會增大E．氣體分子的熱運動不一定比液體分子劇烈BCE

[解析]

水流的速度是機械運動的速度，不同于水分子無規(guī)則熱運動的速度，A錯誤；分子永不停息地做無規(guī)則運動，B正確；溫度是分子平均動能的標(biāo)志，溫度越高，分子的熱運動越劇烈，故C正確；水的溫度升高，水分子的平均動能增大，即水分子的平均運動速率增大，但不是每一個水分子的運動速率都增大，D錯誤；溫度是分子熱運動劇烈程度的反映，溫度越高，分子熱運動越劇烈，與物體運動的速度無關(guān)，由于氣體和液體的溫度高低不確定，所以氣體分子的熱運動不一定比液體分子激烈，E正確。1．分子力、分子勢能與分子間距的關(guān)系取r→∞處為零勢能處(1)當(dāng)r>r0時，分子力為引力，當(dāng)r增大時，分子力做負(fù)功，分子勢能增加。(2)當(dāng)r<r0時，分子力為斥力，當(dāng)r減小時，分子力做負(fù)功，分子勢能增加。(3)當(dāng)r＝r0時，分子勢能最小。考點三分子力、分子勢能與物體的內(nèi)能2．對內(nèi)能概念的進(jìn)一步說明(1)內(nèi)能是對物體的大量分子而言的，不存在某個分子內(nèi)能的說法。(2)決定內(nèi)能大小的因素為溫度、體積、分子數(shù)，還與物態(tài)有關(guān)系。(3)通過做功或熱傳遞可以改變物體的內(nèi)能。3．內(nèi)能和熱量的比較

內(nèi)能熱量區(qū)別是狀態(tài)量，狀態(tài)確定系統(tǒng)的內(nèi)能隨之確定。一個物體在不同的狀態(tài)下有不同的內(nèi)能是過程量，它表示由于熱傳遞而引起的內(nèi)能變化過程中轉(zhuǎn)移的能量聯(lián)系在只有熱傳遞改變物體內(nèi)能的情況下，物體內(nèi)能的改變量在數(shù)值上等于物體吸收或放出的熱量 (多選)如圖甲所示是分子間作用力與分子間距之間的關(guān)系，分子間作用力表現(xiàn)為斥力時為正，一般地，分子間距大于10r0時，分子間作用力就可以忽略；如圖乙所示是分子勢能與分子間距之間的關(guān)系，a是圖線上一點，ab是在a點的圖線切線。下列說法中正確的有

(

)A．分子勢能選擇了無窮遠(yuǎn)處或大于10r0處為零勢能參考點例3B．圖甲中陰影部分面積表示分子勢能差值，與零勢能點的選取有關(guān)C．圖乙中Oa的斜率大小表示分子間距離在該間距時的分子間作用力大小D．圖乙中ab的斜率大小表示分子間距離在該間距時的分子間作用力大小E．理想氣體分子間距一般大于10r0，所以總分子勢能視為不變[答案]

ADE[解析]

綜合題設(shè)及題圖信息可知，分子勢能選擇了無窮遠(yuǎn)處或大于10r0處為零勢能參考點，故A正確；圖甲陰影部分面積表示分子勢能差值，勢能差值與零勢能點的選取無關(guān)，所以B錯誤；分子勢能與分子間距圖像中，圖線切線的斜率的大小表示分子間作用力大小，所以C錯誤，D正確；理想氣體分子間距一般大于10r0，分子間作用力忽略不計，分子勢能不變，選取無窮遠(yuǎn)處為零勢能點，則分子勢能為零，所以總分子勢能視為不變，且分子勢能為零，所以E正確?！沧兪接?xùn)練3〕(多選)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B．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D．內(nèi)能不相同的物體，它們的分子平均動能可能相同E．物體的內(nèi)能與物體的分子數(shù)有關(guān)BDE

[解析]

溫度高低反映分子平均動能的大小，但由于物體分子數(shù)目等其他影響內(nèi)能的因素可能不同，故無法反映內(nèi)能的大小，選項A錯誤；由于分子都在做永不停息的無規(guī)則運動，因此，任何物體的內(nèi)能都不可能為零，選項B正確；內(nèi)能相同的物體，它們的分子平均動能不一定相同，選項C錯誤；內(nèi)能不同的兩個物體，它們的溫度可以相同，即它們的分子平均動能可以相同，選項D正確；物體的內(nèi)能與物體的分子數(shù)有關(guān)，故選項E正確?？键c四實驗：用油膜法估測分子的大小4．誤差分析：(1)純油酸體積的計算引起誤差。(2)油膜面積的計算造成誤差。①油膜形狀的邊界畫線造成誤差。②數(shù)格子的個數(shù)所造成的誤差。

在做“用油膜法估測分子的大小”實驗中，油酸酒精溶液的濃度為每104mL溶液中有純油酸6mL，用注射器測得1mL上述溶液中有液滴50滴，把1滴該溶液滴入盛水的淺盤里，待水面穩(wěn)定后，將玻璃板放在淺盤上，在玻璃板上描出油膜的輪廓，隨后把玻璃板放在坐標(biāo)紙上，其形狀如圖所示，坐標(biāo)紙中正方形小方格的邊長為20mm，則：(1)油膜的面積是多少？(2)每一滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積是多少？(3)根據(jù)上述數(shù)據(jù)，估測出油酸分子的直徑是多少？例4[答案]

(1)2.32×10－2m2

(2)1.2×10－11m3

(3)5.2×10－10m油膜法估測分子直徑的過程名師點撥32年高考·1年模擬1．(2019·北京卷，15)下列說法正確的是 (

)A．溫度標(biāo)志著物體內(nèi)大量分子熱運動的劇烈程度B．內(nèi)能是物體中所有分子熱運動所具有的動能的總和C．氣體壓強僅與氣體分子的平均動能有關(guān)D．氣體膨脹對外做功且溫度降低，分子的平均動能可能不變[解析]

A對：溫度是分子平均動能的量度(標(biāo)志)。B錯：內(nèi)能是物體內(nèi)所有分子的分子動能和分子勢能的總和。C錯：氣體壓強不僅與分子的平均動能有關(guān)，還與分子的密集程度有關(guān)。D錯：溫度降低，則分子的平均動能變小。A

A

3．(2020·全國Ⅰ理綜·33)分子間作用力F與分子間距r的關(guān)系如圖所示，r＝r1時，F(xiàn)＝0。分子間勢能由r決定，規(guī)定兩分子相距無窮遠(yuǎn)時分子間的勢能為零。若一分子固定于原點O，另一分子從距O點很遠(yuǎn)處向O點運動，在兩分子間距減小到r2的過程中，勢能_______(填“減小”“不變”或“增大”)；在間距由r2減小到r1的過程中，勢能_______(填“減小”“不變”