新高考物理通用版總復(fù)習(xí)一輪課件專題十三第1講分子動(dòng)理論內(nèi)能

專題十三熱學(xué)(續(xù)表)(續(xù)表)第1講分子動(dòng)理論內(nèi)能一、分子動(dòng)理論10－1010－26×1023

1.物體是由大量分子組成的

(1)分子直徑大小的數(shù)量級(jí)為________m. (2)一般分子質(zhì)量的數(shù)量級(jí)為________kg. (3)阿伏加德羅常數(shù)NA：1mol的任何物質(zhì)所含的分子數(shù)，NA＝___________mol－1.2.分子永不停息地做無規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)(1)擴(kuò)散現(xiàn)象：相互接觸的物體的分子或原子彼此進(jìn)入對(duì)方的現(xiàn)象.溫度越________，擴(kuò)散越快.高

(2)布朗運(yùn)動(dòng)：在顯微鏡下看到的懸浮在液體中的微小顆粒的永不停息的無規(guī)則運(yùn)動(dòng).布朗運(yùn)動(dòng)反映了________的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，顆粒越________，運(yùn)動(dòng)越明顯；溫度越高，運(yùn)動(dòng)越激烈.液體分子小3.分子力引力合力(1)分子間同時(shí)存在著________和斥力，實(shí)際表現(xiàn)的分子力是它們的________.減小增大斥力零

(2)分子間的引力和斥力都隨分子間距離的增大而______，隨分子間距離的減小而________，但斥力比引力變化得快. (3)分子間的作用力隨分子間距離r變化的關(guān)系如圖13-1-1所示：當(dāng)r＜r0

時(shí)，表現(xiàn)為_______；當(dāng)r＝r0時(shí)，分子力為_______；當(dāng)r＞r0

時(shí)，表現(xiàn)為引力；當(dāng)r＞10r0時(shí)，分子力變得十分微弱，可忽略不計(jì).圖13-1-1二、物體的內(nèi)能溫度間距

1.分子的平均動(dòng)能：物體內(nèi)所有分子動(dòng)能的平均值.______是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，物體溫度升高，表明分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能增大. 2.分子勢能：與分子________有關(guān).分子勢能的大小隨分子間距離的變化曲線如圖13-1-2所示(規(guī)定分子間距離無窮遠(yuǎn)時(shí)分子勢能為零).

圖13-1-2

3.物體的內(nèi)能：物體中所有分子熱運(yùn)動(dòng)的_____與________的總和.物體的內(nèi)能跟物體的________________、分子勢能及物體的溫度都有關(guān)系.動(dòng)能分子勢能摩爾數(shù)(或分子數(shù))三、用油膜法估測分子的大小單層分子

將油酸滴在水面上，讓油酸盡可能散開，可認(rèn)為油酸在水面上形成_____________油膜，如果把分子看成球形，單層分子油膜的厚度就可以看成油酸分子的直徑，如圖13-1-3所示，測出油酸的體積V和油膜的面積S，就可以算出分子的直徑d＝________.VS圖13-1-3【基礎(chǔ)自測】1.判斷下列題目的正誤.(1)布朗運(yùn)動(dòng)是液體分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng).()(2)溫度越高，布朗運(yùn)動(dòng)越劇烈.()(3)分子間的引力和斥力都隨分子間距的增大而增大.()(4)溫度升高，所有分子運(yùn)動(dòng)的速率都變大.()(5)當(dāng)分子力表現(xiàn)為引力時(shí)，分子勢能隨分子間距離的增大而增大.()答案：(1)×(2)√(3)×(4)×(5)√2.(多選)下列關(guān)于布朗運(yùn)動(dòng)的敘述，正確的是()

A.懸浮小顆粒的運(yùn)動(dòng)是雜亂無章的

B.液體的溫度越低，懸浮小顆粒的運(yùn)動(dòng)越緩慢.當(dāng)液體的溫度降到零攝氏度時(shí)，固體小顆粒的運(yùn)動(dòng)就會(huì)停止

C.被凍結(jié)的冰塊中的小炭粒不能做布朗運(yùn)動(dòng)，是因?yàn)樵诠腆w中不能發(fā)生布朗運(yùn)動(dòng)

D.做布朗運(yùn)動(dòng)的固體顆粒越小，布朗運(yùn)動(dòng)越明顯

解析：布朗運(yùn)動(dòng)的特征之一就是無規(guī)則性，故A對(duì)；布朗運(yùn)動(dòng)只能發(fā)生在液體或氣體中，在固體中不能發(fā)生，并不是因?yàn)楣腆w分子不運(yùn)動(dòng)，任何物質(zhì)的分子都在永不停息地運(yùn)動(dòng)；布朗運(yùn)動(dòng)的劇烈程度與溫度有關(guān)，當(dāng)溫度越低時(shí)，布朗運(yùn)動(dòng)越不明顯，但不會(huì)停止，故B錯(cuò)，C對(duì)；布朗運(yùn)動(dòng)的明顯程度受顆粒大小的影響，顆粒越小，受力越不容易平衡，運(yùn)動(dòng)越劇烈，故D對(duì).答案：ACD

A.單個(gè)水分子的內(nèi)能比冰分子的內(nèi)能大

B.物體所處的位置越高，分子勢能就越大，內(nèi)能越大

C.一定質(zhì)量的0℃的水變成0℃的冰，內(nèi)能一定減少

D.一定質(zhì)量的0℃的水變成0℃的冰，平均動(dòng)能不變

解析：內(nèi)能是物體中所有分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能與分子勢能的總和，所以研究單個(gè)分子的內(nèi)能沒有意義，A錯(cuò)誤；內(nèi)能與機(jī)械能是兩種不同性質(zhì)的能，它們之間無直接聯(lián)系，B錯(cuò)誤；一定質(zhì)量的0℃的水變成0℃的冰，放出熱量，內(nèi)能減小，平均動(dòng)能不變，C、D正確.答案為A、B.

答案：AB

4.(2018年黑龍江哈爾濱檢測)如圖13-1-4為兩分子系統(tǒng)的勢能Ep

與兩分子間距離r的關(guān)系曲線.當(dāng)r大于________時(shí)，分子間的作用力表現(xiàn)為引力，當(dāng)r小于________時(shí)，分子間的作用力表現(xiàn)為斥力，當(dāng)r等于________時(shí)，分子間的作用力為零，當(dāng)r等于________時(shí)，分子勢能最小.圖13-1-4

解析：分子間距等于r0時(shí)分子勢能最小，即r2＝r0.當(dāng)r小于r2時(shí)分子力表現(xiàn)為斥力；當(dāng)r大于r2

時(shí)分子力表現(xiàn)為引力，r2＝r0

時(shí)，分子力為零，分子勢能最小.答案：r2r2

r2

r2熱點(diǎn)1利用阿伏加德羅常量進(jìn)行微觀量的估算

[熱點(diǎn)歸納]

宏觀量與微觀量的相互關(guān)系. (1)微觀量：分子體積V0、分子質(zhì)量m0. (2)宏觀量：物體的體積V、摩爾體積Vmol、物體的質(zhì)量m、摩爾質(zhì)量M、物體的密度ρ.(3)相互關(guān)系.考向1固體、液體物態(tài)下分子模型

固體、液體分子一個(gè)一個(gè)緊密排列，可將分子看成球形或立方體形，如圖13-1-5所示，分子間距等于小球的直徑或立方圖13-1-5×103kg/m3，阿伏加德羅常數(shù)×1023mol－1，則每個(gè)銅原【典題1】已知銅的摩尓質(zhì)量為6.4×10－2

kg/mol，密度為子質(zhì)量為______kg，每個(gè)銅原子體積為______m3，銅原子的直徑為______m.(前兩空保留兩位有效數(shù)字，最后一空保留一位有效數(shù)字)答案：×10－25

×10－29

3×10－10方法技巧分子大小、分子體積、分子質(zhì)量屬于微觀量，直接測量它們的數(shù)值非常困難，可以借助較易測量的宏觀量結(jié)合摩爾體積、摩爾質(zhì)量等來估算這些微觀量，其中阿伏加德羅常數(shù)是聯(lián)系宏觀量和微觀量的橋梁和紐帶.考向2氣體物態(tài)下分子模型

氣體分子不是一個(gè)一個(gè)緊密排列的，它們之間的距離很大，所以氣體分子的大小不等于分子所占有的平均空間.如圖13-1-6所示，此時(shí)每個(gè)分子占有的空間視為棱長為d的立方體，所以

圖13-1-6

【典題2】(2019

年河南鄭州模擬)很多轎車為了改善夜間行駛時(shí)的照明問題，在車燈的設(shè)計(jì)上選擇了氙氣燈，因?yàn)殡瘹鉄魺艄獾牧炼仁瞧胀魺艄饬炼鹊?倍，但是耗電量僅是普通燈的一半，氙氣燈使用壽命則是普通燈的5倍，很多車主會(huì)選擇含有氙氣燈的汽車.若氙氣充入燈頭后的容積V＝1.6L，氙氣密度ρ＝6.0kg/m3.已知氙氣摩爾質(zhì)量M＝0.131kg/mol，阿伏加德羅常數(shù)NA＝6×1023

mol－1.估算燈頭中氙氣分子的總個(gè)數(shù)N＝________；燈頭中氙氣分子間的平均距離d＝________.(結(jié)果保留一位有效數(shù)字)答案：4×1022

個(gè)3×10－9m易錯(cuò)點(diǎn)撥固體和液體分子都可看成是緊密堆積在一起的.

【遷移拓展】在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，有體積為V的水和體積為V的可認(rèn)為理想氣體的水蒸氣，已知水的密度為ρ，阿伏加德羅常數(shù)為N，水的摩爾質(zhì)量為M，在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下水蒸氣的摩爾體積為Vm.則V體積水內(nèi)有________個(gè)水分子，V體積水蒸氣內(nèi)有________個(gè)水分子；水蒸氣內(nèi)相鄰兩個(gè)水分子之間的平均距離是水內(nèi)相鄰兩個(gè)水分子之間的平均距離的________倍.熱點(diǎn)2布朗運(yùn)動(dòng)與分子熱運(yùn)動(dòng)

[熱點(diǎn)歸納] 1.布朗運(yùn)動(dòng). (1)研究對(duì)象：懸浮在液體或氣體中的小顆粒；

(2)運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)：無規(guī)則、永不停息；

(3)相關(guān)因素：顆粒大小、溫度；

(4)物理意義：說明液體或氣體分子做永不停息的無規(guī)則熱運(yùn)動(dòng). 2.擴(kuò)散現(xiàn)象：相互接觸的物體分子彼此進(jìn)入對(duì)方的現(xiàn)象.

產(chǎn)生原因：分子永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng).3.擴(kuò)散現(xiàn)象、布朗運(yùn)動(dòng)與熱運(yùn)動(dòng)的比較.

【典題3】(多選，2020年山西長治、運(yùn)城市聯(lián)考)小張?jiān)陲@微鏡下觀察水中懸浮的細(xì)微粉筆末的運(yùn)動(dòng)從A點(diǎn)開始，他把小顆粒每隔20s的位置記錄在坐標(biāo)紙上，依次得到B、C、D等這些點(diǎn)，把這些點(diǎn)連線形成如圖13-1-7所示折線圖，則關(guān)于該)粉筆末的運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是(

圖13-1-7A.該折線圖是粉筆末的運(yùn)動(dòng)軌跡B.粉筆末的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)反映了水分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)C.經(jīng)過B點(diǎn)后10s，粉筆末應(yīng)該在BC的中點(diǎn)處

D.粉筆末由B到C的平均速度小于由C到D的平均速度

解析：該折線圖不是粉筆末的實(shí)際運(yùn)動(dòng)軌跡，分子運(yùn)動(dòng)是無規(guī)則的，故A錯(cuò)誤；粉筆末受到水分子的碰撞，做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，所以粉筆末的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)反映了水分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，故B正確；由于運(yùn)動(dòng)的無規(guī)則性，所以經(jīng)過B點(diǎn)后10s，我們不知道粉筆末在哪個(gè)位置，故C錯(cuò)誤；任意兩點(diǎn)之間的時(shí)間間隔是相等的，所以位移越大，則平均速度就越大，故粉筆末由B到C的平均速度小于由C到D的平均速度，故D正確.答案：BD【遷移拓展】(多選)下列關(guān)于布朗運(yùn)動(dòng)和擴(kuò)散現(xiàn)象的說法中，正確的是()

A.布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮微粒的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)的劇烈程度受溫度的影響

B.布朗運(yùn)動(dòng)和擴(kuò)散現(xiàn)象都是分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)

C.布朗運(yùn)動(dòng)和擴(kuò)散現(xiàn)象都是溫度越高越明顯

D.布朗運(yùn)動(dòng)和擴(kuò)散現(xiàn)象都能在固體、液體和氣體中發(fā)生

解析：布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮微粒的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)的劇烈程度受溫度的影響，溫度越高，運(yùn)動(dòng)越劇烈，故A正確；布朗運(yùn)動(dòng)是固體小顆粒的運(yùn)動(dòng)，不是分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤；布朗運(yùn)動(dòng)和擴(kuò)散現(xiàn)象都與溫度有關(guān)，溫度越高越明顯，故C正確；布朗運(yùn)動(dòng)只能在氣體和液體中發(fā)生，不能在固體中發(fā)生，故D錯(cuò)誤.

答案：AC熱點(diǎn)3分子間的作用力與分子勢能[熱點(diǎn)歸納](續(xù)表)考向1分子力

【典題4】(多選，2020年山西晉城質(zhì)檢)將一個(gè)分子P

固定在O點(diǎn)，另一個(gè)分子Q從圖中的A點(diǎn)由靜止釋放，兩分子之間的作用力與間距關(guān)系的圖象如圖13-1-8所示，則下列說法正確的是()

A.分子Q由A運(yùn)動(dòng)到C的過程中，先加速再減速

B.分子Q在C點(diǎn)時(shí)分子勢能最小

C.分子Q在C點(diǎn)時(shí)加速度大小為零

D.分子Q由A點(diǎn)釋放后運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)左側(cè)的過程中，加速度先增大后減小再增大圖13-1-8

解析：分子Q由A運(yùn)動(dòng)到C的過程中，一直受引力作用，速度一直增加，動(dòng)能增加，分子勢能減小，在C點(diǎn)的分子勢能最小，故A錯(cuò)誤，B正確；分子Q在C點(diǎn)時(shí)受到的分子力為零，故Q在C點(diǎn)時(shí)加速度大小為零，故C正確；分子Q由A點(diǎn)釋放后運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)左側(cè)的過程中，分子間的引力先增大后減小，然后到C點(diǎn)左側(cè)時(shí)分子力為斥力逐漸變大，故加速度先增大后減小再增大，故D正確.答案：BCD易錯(cuò)點(diǎn)撥根據(jù)分子力隨距離變化的圖象看分子力的大小時(shí)，要注意分子力的正負(fù)只表示方向不表示大小.考向2分子勢能

【典題5】(2019

年江蘇卷)由于水的表面張力，荷葉上的小水滴總是球形的.在小水滴表面層中，水分子之間的相互作用總體上表現(xiàn)為________(填“引力”或“斥力”).分子勢能Ep

和分子間距離r的關(guān)系圖象如圖13-1-9所示，能總體上反映小水滴表面層中水分子Ep的是圖中_______(填“A”“B”或“C”)的位置.圖13-1-9

解析：由于在小水滴表面層中，水分子間的距離大于r0，所以水分子之間的相互作用總體上表現(xiàn)為引力，由于當(dāng)分子間距離為r0時(shí)，分子間作用力為0，分子勢能最小即圖中的B點(diǎn)，由于表面層中分子間距大于r0

，所以能總體反映小水滴表面層中水分子勢能的是C位置.答案：引力C考向3分子力做功與分子勢能

【典題6】(2020

年新課標(biāo)Ⅰ卷)分子間作用力F與分子間距r的關(guān)系如圖13-1-10所示，r＝r1

時(shí)，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(shí)分子間的勢能為零.若一分子固定于原點(diǎn)O，另一分子從距O點(diǎn)很遠(yuǎn)處向O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，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”或“增大”)；在間距等于r1處，勢能______(填“大于”“等于”或“小于”)零.

圖13-1-10

解析：從距O

點(diǎn)很遠(yuǎn)處向O

點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，兩分子間距減小到r2的過程中，分子間體現(xiàn)為引力，引力做正功，分子勢能減??；在r