2022-2023年高考物理一輪復(fù)習(xí) 分子動理論 內(nèi)能課件(重點難點易錯點核心熱點經(jīng)典考點)

分子動理論內(nèi)能10－1010－266.02×1023

1．?dāng)U散現(xiàn)象：相互接觸的物體彼此進(jìn)入對方的現(xiàn)象．溫度越高，擴散

．2．布朗運動(1)概念：在顯微鏡下看到的懸浮在液體中的固體微小顆粒的永不停息的

運動，叫做布朗運動．(2)規(guī)律：顆粒越小，運動越

，溫度越高，運動越

．越快無規(guī)則明顯激烈二、分子的熱運動3．分子的熱運動：

永不停息的無規(guī)則運動叫做熱運動．4．布朗運動與熱運動的關(guān)系：布朗運動是

永不停息地做無規(guī)則運動的間接反映，是微觀分子熱運動造成的宏觀現(xiàn)象．三、分子間的作用力1．概念：分子間同時存在相互作用的引力和斥力，實際表現(xiàn)出來的是分子引力和斥力的合力，叫分子力．分子分子2．特點：分子間的引力和斥力都隨分子間距離的增大而

，隨分子距離的減小而

，但斥力比引力變化快．分子間作用力隨分子間距離的變化關(guān)系如圖所示．(1)r＝r0時(約幾個埃，1埃＝10－10m)，F(xiàn)引＝F斥，合力F＝0.(2)r<r0時，F(xiàn)引<F斥，合力F為

．(3)r>r0時，F(xiàn)引>F斥，合力F為

．(4)r>10r0后，F(xiàn)引、F斥迅速減弱，幾乎為零，分子力F≈0.減小增大斥力引力總之，分子的熱運動讓分子分散開，分子間的相互作用力讓分子聚集在一起，二者相互制約，構(gòu)成固、液、氣三態(tài)，決定了物體的內(nèi)能．四、溫度與溫標(biāo)1．熱平衡：兩個不同溫度的熱學(xué)系統(tǒng)相互作用，最后兩個系統(tǒng)都具有相同的溫度，我們說這兩個系統(tǒng)達(dá)到了熱平衡．一切熱平衡系統(tǒng)都具有相同的溫度．2．溫度的兩種意義宏觀上表示物體的

程度．微觀上標(biāo)志著分子熱運動的激烈程度，它是物體

的標(biāo)志．冷熱分子平均平動動能3．兩種溫標(biāo)(1)攝氏溫標(biāo)：單位為攝氏度，符號℃.在1個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，冰的熔點作為0℃，水的沸點作為100℃.(2)熱力學(xué)溫標(biāo)：單位為開爾文，符號為K.把－273.15℃作為0K.0K是低溫的極限，它表示所有分子都停止了熱運動,可以無限接近，但永遠(yuǎn)不能達(dá)到．(3)兩種溫度的關(guān)系：T＝

，其中兩種單位制中每一度的間隔是相同的，即ΔT＝Δt.t＋273.15K1．分子的平均動能(1)定義：物體內(nèi)所有分子動能的

．(2)決定因素：僅與物體的

有關(guān)，而與其他任何量無關(guān)．2．分子勢能(1)概念：由分子間的相互作用和

決定的能量．(2)決定分子勢能大小的因素①微觀上：分子勢能的大小與

有關(guān)．五、分子的平均動能、勢能和內(nèi)能平均值溫度分子間距離分子間距離當(dāng)分子間距離改變時，分子力做功，分子勢能也相應(yīng)變化．分子勢能與分子間距離的關(guān)系如圖所示a．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

，分子勢能

．b．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

，分子勢能

．c．當(dāng)r＝r0時，分子勢能最小，選兩分子相距無窮遠(yuǎn)時的分子勢能為零，則r＝r0時，分子勢能為負(fù)值．負(fù)功增加負(fù)功增加對實際氣體來說，體積增大，分子勢能增加；體積縮小，分子勢能減?。诤暧^上：與物體的

有關(guān)．大多數(shù)物體是越大，分子勢能越大，也有少數(shù)物體(如冰、鑄鐵等)，

變大，分子勢能反而變小．3．物體的內(nèi)能(1)定義：物體內(nèi)所有分子的

和

的總和．(2)決定因素①微觀上：分子動能、分子勢能、

．②宏觀上：

、

、物質(zhì)的量(摩爾數(shù))．體積體積體積動能勢能分子數(shù)溫度體積題型一：阿伏加德羅常數(shù)的應(yīng)用及微觀量的估算例11mol銅的質(zhì)量為63.5g，銅的密度是8.9×103kg/m3，阿伏加德羅常數(shù)NA＝6.02×1023mol－1，試計算：(1)一個銅原子的體積；(2)假若銅原子為球形，求銅原子的直徑；(3)銅原子的質(zhì)量．【思路點撥】1mol銅的體積和質(zhì)量是多少？有了總體積和總質(zhì)量能否算出每個銅原子的體積和質(zhì)量？若把銅原子看成是球體模型，由球的體積能否計算出其原子直徑？題型二：對布朗運動實質(zhì)的理解例2下列關(guān)于布朗運動的說法，正確的是(

)A．布朗運動是液體分子的無規(guī)則運動B.液體溫度越高，懸浮粒子越小，布朗運動越劇烈C．布朗運動是由于液體各個部分的溫度不同而引起的D．布朗運動是由液體分子從各個方向?qū)腋×Ｗ幼矒糇饔玫牟黄胶庖鸬摹窘馕觥坎祭蔬\動的研究對象是固體小顆粒，而不是液體分子，故A選項錯誤；布朗運動的影響因素是溫度和顆粒大小，溫度越高、顆粒越小，布朗運動越明顯，故B選項正確；布朗運動是由于固體小顆粒受液體分子的碰撞作用不平衡而引起的，而不是由液體各部分的溫度不同而引起的，故C選項錯誤，D選項正確．【答案】BD【方法與知識感悟】布朗運動與分子運動的關(guān)系(1)布朗運動的研究對象是固體小顆粒；分子運動的研究對象是分子．布朗微粒中也含有大量的分子，這些分子也在做永不停息的無規(guī)則運動；

(2)布朗運動的產(chǎn)生原因是由于液體分子無規(guī)則運動的撞擊，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；布朗運動與溫度有關(guān)，表明液體分子的運動與溫度有關(guān)，溫度越高運動越激烈；(3)布朗運動的特點是永不停息、無規(guī)則，顆粒越小現(xiàn)象越明顯，溫度越高運動越激烈；在任何溫度下都可以產(chǎn)生布朗運動，但溫度越高布朗運動越明顯；(4)布朗運動不僅能在液體中發(fā)生，也能夠在氣體中發(fā)生．題型三：分子力、分子勢能及物體的內(nèi)能例3當(dāng)分子間距離從r0(此時分子間引力與斥力平衡)增大到r1時，則以下情形中，不可能發(fā)生的是(

)A．斥力和引力均減小，分子力和分子勢能均一直增大B．斥力減小而引力增大，分子力先增大后減小，而分子勢能一直增大C．斥力和引力均增大，分子力先減小后增大，分子勢能也先減小后增大D．斥力和引力均減小，分子力一直減小，而分子勢能先減小后增大E．斥力和引力均減小，分子力先增大后減小，而分子勢能一直增大【解析】當(dāng)分子間距離從r0增大到r1時，斥力和引力均減小，但斥力減小得快，故分子間作用力的合力顯示為引力；而分子力并不是單調(diào)變化，從r0到無窮遠(yuǎn)處，分子力先增大后減??；對于分子勢能要看分子力做什么功，做正功分子勢能減小，做負(fù)功分子勢能增大．當(dāng)分子間的距離大于r0時，此時分子間作用力的合力顯示引力，故分子力一直做負(fù)功，即勢能一直增大．【答案】BCD例4下列說法中正確的是(

)A．溫度低的物體內(nèi)能小B．溫度低的物體分子運動的平均速率小C．做加速運動的物體，由于速度越來越大，因此物體分子的平均動能越來越大D．溫度低的銅塊與溫度高的鐵塊相比，分子平均動能小【解析】內(nèi)能是物體內(nèi)所有分子的動能和勢能的總和．溫度是分子平均動能的標(biāo)志，任何物質(zhì)只要溫度低則物體分子平均動能就一定小，D選項正確；但溫度低不表示內(nèi)能一定也小，也就是所有分子的動能和勢能的總和不一定就小，A選項錯誤；溫度低，物體分子平均動能小，但不同物質(zhì)的分子質(zhì)量不同，所以無法確定溫度低時分子運動的平均速率是否一定小，選項B錯誤；微觀分子無規(guī)則運動與宏觀物體運動不同，分子的平均動能只是分子無規(guī)則熱運動的動能，而物體加速運動時，物體內(nèi)所有分子均參與物體的整體、有規(guī)律的運動，這時物體整體運動雖然越來越快，但并不能說明分子無規(guī)則運動的情況就加劇．從本質(zhì)上說，分子無規(guī)則運動的劇烈程度只與物體的溫度有關(guān)，而與物體的宏觀運動情況無關(guān)，C選項錯誤．【答案】D1．對于分子動理論和物體內(nèi)能的理解，下列說法正確的是()A．溫度高的物體內(nèi)能不一定大，但分子平均動能一定大B．一定質(zhì)量的理想氣體在等溫變化時，內(nèi)能不改變，因而與外界不發(fā)生熱交換C．布朗運動是液體分子的運動，它說明分子永不停息地做無規(guī)則運動D．?dāng)U散現(xiàn)象說明分子間只存在斥力不存在引力A2．物體由大量分子組成，下列說法正確的是()A．分子熱運動越劇烈，物體內(nèi)每個分子的動能越大B．分子間引力總是隨著分子間的距離減小而減小C．物體的內(nèi)能跟物體的溫度和體積有關(guān)D．只有外界對物體做功才能增加物體的內(nèi)能C【解析】分子熱運動越劇烈，分子的平均動能越大，但某一分子的動能不一定大，選項A錯誤；分子間引力總是隨分子間距離的減小而增大，選項B錯誤；物體的內(nèi)能是所有分子動能和分子勢能之和，分子動能與溫度有關(guān)，分子勢能與體積有關(guān)，所以物體的內(nèi)能跟物體的溫度和體積有關(guān)，選項C正確；由熱力學(xué)第一定律知，做功和熱傳遞都可以改變物體的內(nèi)能，選項D錯誤．B

【思路點撥】注意到阿伏加德羅常數(shù)的“橋梁”作用，及固、液、氣體的結(jié)構(gòu)特征：固體和液體分子可以忽略分子間的間隙，而氣體分子間的間隙不能忽略．ADF2．如圖所示，縱坐標(biāo)表示兩個分子間引力、斥力的大小，橫坐標(biāo)表示兩個分子間的距離，圖中兩條曲線分別表示兩分子間引力、斥力的大小隨分子間距離的變化關(guān)系，e為兩曲線的交點，則下列說法正確的是()A．a(chǎn)b為斥力曲線，cd為引力曲線，e點橫坐標(biāo)的數(shù)量級為10－10mB．a(chǎn)b為引力曲線，cd為斥力曲線，e點橫坐標(biāo)的數(shù)量級為10－10mC．若兩個分子間距離大于e點的橫坐標(biāo)，則分子間作用力的合力表現(xiàn)為斥力D．若兩個分子間距離越來越大，則分子勢能亦越來越大B【解析】隨著分子間距離的增大，引力和斥力都減小，但斥力比引力減小得更快．從圖象斜率比較得ab為引力曲線，cd為斥力曲線，e點說明引力和斥力相等，此時分子間距離等于平衡時的距離，數(shù)量級為10－10m，B對．3．下圖是某地區(qū)1、7月份氣溫與氣壓的對照表，7月份與1月份相比較，從平均氣溫和平均大氣壓的角度來說正確的是()D月份17單位平均氣溫1.430.8℃平均大氣壓1.0210.9960105PaA.空氣分子無規(guī)則熱運動的激烈情況幾乎相同B．空氣分子無規(guī)則熱運動減弱了C．單位時間內(nèi)空氣分子對地面的撞擊次數(shù)增多了D．單位時間內(nèi)空氣分子對單位面積地面撞擊次數(shù)減少了【解析】7月份比1月份溫度升高，壓強減小，分子無規(guī)則熱運動加劇，A、B均錯，由氣體壓強產(chǎn)生的機理，氣體分子對單位面積撞擊一次，產(chǎn)生的沖擊力增大，而壓強要減小，只能是撞擊次數(shù)減少，C錯，D對．AB

【提升能力】D5．關(guān)于內(nèi)能的概念，下列說法中正確的是()A．若把氫氣和氧氣看作理想氣體，則具有相同體積、相同質(zhì)量和相同溫度的氫氣和氧氣具有相等的內(nèi)能B．一定質(zhì)量0℃水的分子勢能比0℃冰的分子勢能小C．物體吸收熱量后，內(nèi)能一定增加D．一定質(zhì)量的100℃的水吸收熱量后變成100℃的水蒸氣，則吸收的熱量大于增加的內(nèi)能6．已知地球半徑約為6.4×106m，空氣的摩爾質(zhì)量約為29×10－3kg/mol，一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓約為1.0×105Pa.利用以上數(shù)據(jù)可估算出地球表面大氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為()A．4×1016m3B．4×1018m3C．4×1020m3D．4×1022m3B7．關(guān)于溫度的概念，下列說法中正確的是()A．某物體的溫度為0℃，則其中每個分子的溫度都是0℃B．溫度是物體分子熱運動平均速率的標(biāo)志C．溫度是物體分子熱運動平均動能的標(biāo)志D．溫度高的物體比溫度低的物體運動得快C【解析】溫度是物體的宏觀特征，是大量分子熱運動的宏觀表現(xiàn)，對一個分子不能談溫度，A錯誤．溫度是物體分子平均動能的標(biāo)志，而不是分子平均速率的標(biāo)志，B錯誤，C正確．溫度高的物體分子運動的平均動能大，與宏觀運動無關(guān)，故物體運動得不一定快，D錯誤．8．氣體內(nèi)能是所有氣體分子熱運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C．溫度和壓強D．壓強和溫度A【解析】由于溫度是分子平均動能的標(biāo)志，所以氣體分子熱運動的平均動能取決于溫度；分子勢能是由分子力和分子間距離共同決定，宏觀上取決于氣體的體積．選項A正確．9．如圖所示，甲分子固定在坐標(biāo)原點O，乙分子位于r軸上距原點為r3的位置．虛線分別