新高考物理人教版一輪復(fù)習(xí)學(xué)案 第1講 分子動(dòng)理論內(nèi)能 (二)

第1講分子動(dòng)理論內(nèi)能

知識(shí)點(diǎn)一分子動(dòng)理論

1.物體是由大量分子組成的

(1)分子的大小

①分子的直徑(視為球模型)：數(shù)量級(jí)為m-,

②分子的質(zhì)量：數(shù)量級(jí)為10-26儂

(2)阿伏加徳羅常數(shù)

①1〃?。/的任何物質(zhì)都含有相同的粒子數(shù).通常可取NA=mol1；

②阿伏加德羅常數(shù)是聯(lián)系宏觀物理量和微觀物理量的橋梁.

(3)熱運(yùn)動(dòng)

①分子的永不停息的運(yùn)動(dòng)叫做熱運(yùn)動(dòng)；

②特點(diǎn)：分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)和溫度有關(guān)，溫度越高，分子運(yùn)動(dòng)越激烈.

2.分子永不停息地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)

(1)擴(kuò)散現(xiàn)象

①定義：物質(zhì)能夠彼此進(jìn)入對(duì)方的現(xiàn)象；

②實(shí)質(zhì)：擴(kuò)散現(xiàn)象并不是外界作用引起的，也不是化學(xué)反應(yīng)的結(jié)果，而是由分子的無(wú)規(guī)

則運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的物質(zhì)遷移現(xiàn)象，溫度，擴(kuò)散現(xiàn)象越明顯.

(2)布朗運(yùn)動(dòng)

①定義：懸浮在液體中的的永不停息的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)；

②實(shí)質(zhì)：布朗運(yùn)動(dòng)反映了的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)；

③特點(diǎn)：

a.永不停息、運(yùn)動(dòng).

b.顆粒越小，運(yùn)動(dòng)越.

c.溫度越高，運(yùn)動(dòng)越.

(3)熱運(yùn)動(dòng)：分子永不停息的叫作熱運(yùn)動(dòng).分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)和溫度有關(guān)，

溫度越高，分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng).

3.分子間的相互作用力

(1)分子間同時(shí)存在相互作用的和.實(shí)際表現(xiàn)出的分子力是和

________的合力.

(2)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.

(3)分子力F與分子間距離r的關(guān)系(ro的數(shù)量級(jí)為10^'°w).

距離分子力FF-r圖像

F

r=r0F引____F斥F=0

r<roF引____F斥F為斥力排L

r>roF引____F斥F為引力斥

力

。\.----

吸

r>lOroF引=尸斥=0F=0引

力

z

知識(shí)點(diǎn)二溫度、內(nèi)能

1.溫度：兩個(gè)系統(tǒng)處于時(shí)，它們必定具有某個(gè)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)都具有相同的溫度.溫度標(biāo)志

物體內(nèi)部大量分子做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的

2.攝氏溫標(biāo)和熱力學(xué)溫標(biāo)

單位規(guī)定關(guān)系

在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，冰的熔

攝氏溫標(biāo)

℃點(diǎn)是_____,水的_______

(t)T=l+273.15K

是100℃

/T=/t

熱力學(xué)溫標(biāo)

K零下________即為0K

(T)

3.物體的內(nèi)能

(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，

物體溫度升高時(shí)，分子熱運(yùn)動(dòng)的增大.

(2)分子勢(shì)能：與有關(guān).分子勢(shì)能的大小隨分子間距離的變化曲線如圖所示

(規(guī)定分子間距離無(wú)窮遠(yuǎn)時(shí)分子勢(shì)能為零).

(3)物體的內(nèi)能：物體中所有分子的熱運(yùn)動(dòng)與的總和.物體的內(nèi)能跟物

體的、及物體的都有關(guān)系.

?思考辨析

(1)布朗運(yùn)動(dòng)是液體分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng).()

(2)溫度越高，則布朗運(yùn)動(dòng)越激烈.()

(3)分子間的引力和斥力都隨分子間距離的增大而增大.()

(4)分子動(dòng)能指的是由于分子定向移動(dòng)具有的能.()

(5)當(dāng)分子力表現(xiàn)為引力時(shí)，分子勢(shì)能隨分子間距離的增大而增大.()

(6)內(nèi)能相同時(shí)，物體的分子平均動(dòng)能一定相同.()

(7)做功可以改變系統(tǒng)的內(nèi)能，但是單純地對(duì)系統(tǒng)傳熱不能改變系統(tǒng)的內(nèi)能.()

(8)不計(jì)分子之間的分子勢(shì)能，質(zhì)量和溫度相同的氫氣和氧氣具有相同的內(nèi)能.()

(9)lgl00℃水的內(nèi)能小于IglOOC水蒸氣的內(nèi)能.()

教材改編

［人教版選修3-3P7T2改編］以下關(guān)于布朗運(yùn)動(dòng)的說(shuō)法正確的是()

A.布朗運(yùn)動(dòng)就是分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)

B.布朗運(yùn)動(dòng)證明，組成固體小顆粒的分子在做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)

C.一鍋水中撒一點(diǎn)胡椒粉，加熱時(shí)發(fā)現(xiàn)水中的胡椒粉在翻滾，這說(shuō)明溫度越高布朗運(yùn)動(dòng)

越激烈

D.在顯微鏡下可以觀察到煤油中小粒灰塵的布朗運(yùn)動(dòng)，這說(shuō)明煤油分子在做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)

考點(diǎn)一阿伏加德羅常數(shù)的應(yīng)用自主演練

1.宏觀量與微觀量的關(guān)系

(1)微觀量：分子體積V。、分子直徑d、分子質(zhì)量m0.

(2)宏觀量：物體的體積V、摩爾體積V,”、物體的質(zhì)量m、摩爾質(zhì)量M、物體的密度p.

(3)關(guān)系

①分子的質(zhì)量：m()=K=讐.

NANA

②分子的體積：Vo=￥=1-.

NAPNA

③物體所含的分子數(shù)：N=3NA=MNA或N=^N產(chǎn)詈Na

VmpVmMM

2.兩種模型

(1)球體分子模型直徑為d=欄.

(2)立方體分子模型邊長(zhǎng)為d=匹.

［多維練透］

1.(多選)若以V表示在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下水蒸氣的摩爾體積，p表示在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下水蒸氣的密

度，M表示水的摩爾質(zhì)量，Mo表示一個(gè)水分子的質(zhì)量；Vo表示一個(gè)水分子的體積，N.表示

阿伏加德羅常數(shù)，則下列關(guān)系式中正確的是0

A.V=-B.V=—

PoNA

2.(多選)已知阿伏加德羅常數(shù)為N4(mo/r),某物質(zhì)的摩爾質(zhì)量為MGtg/m。/).該物質(zhì)的

密度為p(Ag/m3),則下列敘述中正確的是()

A.1依該物質(zhì)所含的分子個(gè)數(shù)是pN.

員1依該物質(zhì)所含的分子個(gè)數(shù)是《心

C.該物質(zhì)I個(gè)分子的質(zhì)量是系

D.該物質(zhì)1個(gè)分子占有的空間是亠

PNA

3.［2021?廣東廣州聯(lián)考］某氣體的摩爾體積和摩爾質(zhì)量分別為V和M,密度為p,每個(gè)分

子的質(zhì)量和體積分別為m和Vo,阿伏加德羅常數(shù)為NA，則以下關(guān)系正確的是()

A.摩爾質(zhì)量為M=--

B.摩爾體積為V=M

p

C.分子體積為Vo=2

D.阿伏加德羅常數(shù)為

VopV0

考點(diǎn)二布朗運(yùn)動(dòng)與分子熱運(yùn)動(dòng)自主演練

1.理解布朗運(yùn)動(dòng)的“三個(gè)什么”.

⑴是什么？

布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮的固體微粒的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，不是固體微粒分子的運(yùn)動(dòng)，也不是液體分子

的運(yùn)動(dòng).

(2)為什么？

布朗運(yùn)動(dòng)是由于液體分子從各個(gè)方向?qū)腋∥⒘Ｗ矒糇饔玫牟黄胶庖鸬?，微粒越?

溫度越高，布朗運(yùn)動(dòng)越劇烈.

(3)說(shuō)明什么？

布朗運(yùn)動(dòng)說(shuō)明液體分子做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng).

2.布朗運(yùn)動(dòng)與分子熱運(yùn)動(dòng)

布朗運(yùn)動(dòng)分子熱運(yùn)動(dòng)

活動(dòng)主體固體小顆粒分子

是分子的運(yùn)動(dòng)，分子不論大小都做熱

是固體小顆粒的運(yùn)動(dòng)，能通過(guò)光學(xué)顯

區(qū)別運(yùn)動(dòng)，熱運(yùn)動(dòng)不能通過(guò)光學(xué)顯微鏡直

微鏡直接觀察到

接觀察到

都是永不停息的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，都隨溫度的升高而變得更加劇烈，都是肉眼

共同點(diǎn)

所不能看見的

布朗運(yùn)動(dòng)是固體小顆粒受到周圍做熱運(yùn)動(dòng)的分子撞擊作用不平衡而引起

聯(lián)系

的，它是分子做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的反映

［多維練透］

4.［2021.山東濰坊一中一模］下列說(shuō)法正確的是0

A.布朗運(yùn)動(dòng)雖不是分子運(yùn)動(dòng)，但它證明了組成固體顆粒的分子在做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)

B.液體表面層內(nèi)分子間距離大于液體內(nèi)部分子間的距離，分子間作用力表現(xiàn)為引力

C.擴(kuò)散現(xiàn)象可以在液體、氣體中進(jìn)行，不能在固體中發(fā)生

D隨著分子間距增大，分子間引力和斥力均減小，分子勢(shì)能一定減小

5"2021?北京西城區(qū)一模］(多選)自2020年初開始，我國(guó)發(fā)生了新冠肺炎疫情.面對(duì)疫情，

中華兒女眾志成城，科學(xué)戰(zhàn)“疫”，現(xiàn)在疫情已經(jīng)得到了有效控制.2020年3月3日，國(guó)家衛(wèi)

健委、國(guó)家中醫(yī)藥管理局印發(fā)《關(guān)于印發(fā)新型冠狀病毒肺炎診療方案(試行第七版)的通知》，

指出新型冠狀病毒的傳播途徑：經(jīng)呼吸道飛沫和密切接觸傳播是主要的傳播途徑，在相對(duì)封

閉的環(huán)境中長(zhǎng)時(shí)間暴露于高濃度氣溶膠情況下存在經(jīng)氣溶膠傳播的可能.氣溶膠粒子是懸浮

在大氣中的微小顆粒，如云、霧、細(xì)菌、塵埃、煙塵等.氣溶膠中的粒子具有很多動(dòng)力學(xué)性

質(zhì)、光學(xué)性質(zhì)，比如布朗運(yùn)動(dòng)，光的反射、散射等.關(guān)于封閉環(huán)境中的氣溶膠粒子，下列說(shuō)

法正確的是()

A.在空氣中會(huì)緩慢下沉到地面

A在空氣中會(huì)緩慢上升到空中

C.在空氣中做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)

D受到的空氣分子作用力的合力始終等于其所受到的重力

［方法技巧］布朗運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)

布朗運(yùn)動(dòng)是肉眼看不見的顆粒在氣體或液體分子的撞擊下做的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，受力不平衡

的原因是其他分子對(duì)顆粒撞擊的不平衡性.

6.(多選)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，他把粉筆末

每隔20s的位置記錄在坐標(biāo)紙上，依次得到B、C、D、…、J點(diǎn)，把這些點(diǎn)連線形成如圖所示

折線圖，則關(guān)于該粉筆末的運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是()

A.該折線圖是粉筆末的運(yùn)動(dòng)軌跡

B.粉筆末的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)反映了水分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)

C.經(jīng)過(guò)B點(diǎn)后10s,粉筆末應(yīng)該在BC的中點(diǎn)處

。.粉筆末由B到C的平均速度小于C到D的平均速度

考點(diǎn)三分子動(dòng)能、分子勢(shì)能和內(nèi)能師生共研

題型1|分子力、分子勢(shì)能與分子間距離的關(guān)系

分子力F分子勢(shì)能場(chǎng)

E,

圖像

F隨r增大而減小，表現(xiàn)為斥

r<ror增大,F做正功，E?減小

力

隨分子間距

r增大，F(xiàn)先增大后減小，表

離的變化情r>ror增大,F做負(fù)功，Ep增大

現(xiàn)為引力

況

r=roF弓i=F斥,F=0E。最小，但不為零

r>lOro引力和斥力都很微弱，F(xiàn)=0%=0

例1[2021.重慶巴蜀中學(xué)月考I如圖所示，甲分子固定在坐丿示原點(diǎn)0,乙分子位于X軸上，

甲分子對(duì)乙分子的作用力與兩分子間距離的關(guān)系如圖中曲線所示.F>0表示斥力，F(xiàn)<0表示引

力,A、B、C、D為x軸上四個(gè)特定的位置，現(xiàn)把乙分子從A處由靜止釋放，下列選項(xiàng)中的

圖像分別表示乙分子的速度、加速度、勢(shì)能、動(dòng)能與兩分子間距離的關(guān)系，其中大致正確的

是()

題型2|物體的內(nèi)能

1.分析物體內(nèi)能問(wèn)題的四點(diǎn)提醒

(1)內(nèi)能是對(duì)物體的大量分子而言的，不存在某個(gè)分子內(nèi)能的說(shuō)法.

(2)內(nèi)能的大小與溫度、體積、分子數(shù)和物態(tài)等因素有關(guān).

(3)通過(guò)做功或熱傳遞可以改變物體的內(nèi)能.

(4)溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，相同溫度的任何物體，分子的平均動(dòng)能相同.

2.物體的內(nèi)能與機(jī)械能的比較

內(nèi)能機(jī)械能

物體中所有分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能與分子物體的動(dòng)能、重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能的

定義

勢(shì)能的總和統(tǒng)稱

決定與物體的溫度、體積、物態(tài)和分子數(shù)跟宏觀運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、參考系和零勢(shì)能點(diǎn)

因素有關(guān)的選取有關(guān)

量值任何物體都有內(nèi)能可以為零

測(cè)量無(wú)法測(cè)量可測(cè)量

本質(zhì)微觀分子的運(yùn)動(dòng)和相互作用的結(jié)果宏觀物體的運(yùn)動(dòng)和相互作用的結(jié)果

運(yùn)動(dòng)

熱運(yùn)動(dòng)機(jī)械運(yùn)動(dòng)

形式

聯(lián)系在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化，能的總量守恒

例2[2021.陜西省寶雞市質(zhì)檢](多選)關(guān)于物體的內(nèi)能，下列說(shuō)法正確的是()

A.相同質(zhì)量的兩種物質(zhì)，升高相同的溫度，內(nèi)能的增加量一定相同

B.物體的內(nèi)能改變時(shí)溫度不一定改變

C.內(nèi)能與物體的溫度有關(guān)，所以0℃的物體內(nèi)能為零

D.分子數(shù)和溫度相同的物體不一定具有相同的內(nèi)能

練1[2021?惠州模擬](多選)下列說(shuō)法中正確的是()

A.物體自由下落時(shí)速度增大，所以物體內(nèi)能也增大

B.物體的機(jī)械能為零時(shí)內(nèi)能也為零

C.物體的體積減小溫度不變時(shí)，物體內(nèi)能不一定減小

D.質(zhì)量、溫度、體積都相等的物體的內(nèi)能不一定相等

練2(多選)關(guān)于氣體的內(nèi)能，下列說(shuō)法正確的是()

A.質(zhì)量和溫度都相同的氣體，內(nèi)能一定相同

B.氣體溫度不變，整體運(yùn)動(dòng)速度越大，其內(nèi)能越大

C.氣體被壓縮時(shí)，內(nèi)能可能不變

D.一定量的某種理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)

練3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)系的圖像如圖所示，則下列說(shuō)法正確的是()

A.分子Q由A運(yùn)動(dòng)到C的過(guò)程中，先加速再減速

B.分子Q在C點(diǎn)時(shí)分子勢(shì)能最大

C.分子Q在C點(diǎn)時(shí)加速度最大

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

第1講分子動(dòng)理論內(nèi)能

基礎(chǔ)落實(shí)

知識(shí)點(diǎn)一

1.(1)@1O-10(2)@6.O2X1023

(3)①無(wú)規(guī)則

2.(1)①不同②越高⑵①小顆粒②液體分子③無(wú)規(guī)則明顯激烈⑶無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)越劇烈

3.(1)引力斥力引力斥力(2)增大減小(3)=<>

知識(shí)點(diǎn)二

1.熱平衡劇烈程度

2.0℃沸點(diǎn)273.15℃

3.(1)溫度平均動(dòng)能(2)分子間的距離(3)動(dòng)能分子勢(shì)能溫度體積分子數(shù)

思考辨析

(1)義(2)J(3)X(4)X(5)V(6)X(7)X(8)X⑼J

教材改編

答案：D

考點(diǎn)突破

1.解析：將水蒸氣看作立方體模型，則丫=也，選項(xiàng)A正確；但由于水蒸氣分子間距遠(yuǎn)

P

大于分子直徑，則m選項(xiàng)B錯(cuò)誤;Imol水蒸氣的質(zhì)量等于水分子的質(zhì)量與阿伏加德羅

常數(shù)必的乘積，選項(xiàng)C正確；由于摩爾體積V遠(yuǎn)大于則選項(xiàng)D錯(cuò)誤.

vNAV0

答案：AC

2.解析：1kg該物質(zhì)的物質(zhì)的量為1，所含分子數(shù)目為："=NA*=*故A錯(cuò)誤，B正

確；每個(gè)分子的質(zhì)量為：価胃胃，故C錯(cuò)誤；每個(gè)分子所占體積為：y,最故D

正確.

答案：BD

3.解析：本題考查阿伏加德羅常數(shù)的應(yīng)用.摩爾質(zhì)量為M=〃?NA,選項(xiàng)A錯(cuò)誤；表達(dá)式

丫=駟中分子表示摩爾質(zhì)量，分母是氣體的密度，二者的比值等于摩爾體積，選項(xiàng)B正確；

P

表達(dá)式計(jì)算出來(lái)的是一個(gè)氣體分子運(yùn)動(dòng)占據(jù)的空間，比單個(gè)氣體分子的體積要大，選

項(xiàng)C錯(cuò)誤；因?yàn)闅怏w分子間距比較大，阿伏加德羅常數(shù)不等于摩爾體積與單個(gè)氣體分子的體

積之比，選項(xiàng)D錯(cuò)誤.

答案：B

4.解析：本題考查分子動(dòng)理論的應(yīng)用.布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮在液體中的固體顆粒的運(yùn)動(dòng)，是

液體分子無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)的反映，不能說(shuō)明組成固體顆粒的分子在做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；

液體表面層分子較為稀疏，分子間距離大于平衡時(shí)的距離八），因此分子間作用力表現(xiàn)為引力，

液體表面有收縮趨勢(shì)，選項(xiàng)B正確；擴(kuò)散現(xiàn)象可以在液體、氣體中進(jìn)行，也能在固體中發(fā)生，

選項(xiàng)C錯(cuò)誤；分子間距離為平衡時(shí)的距離”時(shí)，分子間作用力為零，當(dāng)分子間距離r大于，°

時(shí)，分子間作用力表現(xiàn)為引力，此時(shí)隨著分子間距/?的增大分子間作用力做負(fù)功，分子勢(shì)能

穌增大，所以當(dāng)分子間距增大時(shí)，分子勢(shì)能不一定減小，選項(xiàng)D錯(cuò)誤.

答案：B

5.解析：本題考查布朗運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn).因?yàn)闅馊苣z粒子是懸浮在大氣中的微小顆粒，所以

受到空氣分子作用力的合力等于其所受到的重力，又因?yàn)槭俏⑿☆w粒，由于氣體分子對(duì)它撞

擊的不平衡性，造成氣溶膠粒子在空氣中要做無(wú)規(guī)則的布朗運(yùn)動(dòng)，故氣溶膠粒子既不會(huì)在空

氣中緩慢下沉，也不會(huì)在空氣中緩慢上升，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤，C、D正確.

答案：CD

6.解析：折線圖是每隔20s記錄的粉筆末的位置的連線圖，并非粉筆末的運(yùn)動(dòng)軌跡，A

項(xiàng)錯(cuò)誤.粉筆末的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)反映了水分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，B項(xiàng)正確.由于布朗運(yùn)動(dòng)的無(wú)規(guī)則

性，我們不能確定經(jīng)過(guò)8點(diǎn)后10s時(shí)粉筆末的具體位置，C項(xiàng)錯(cuò)誤.由因?yàn)?/p>

tBC=，CD,所以D項(xiàng)正確.

答案：BD

例1解析：本題考查分子間作用力做功與分子能量變化的關(guān)系.剛過(guò)C點(diǎn)時(shí)乙分子的運(yùn)

動(dòng)方向不會(huì)發(fā)生變化，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；加速度與合力的大小成正比，方向與合力相同，在C點(diǎn)，

乙分子的加速度等于零，選項(xiàng)B正確；乙分子從A處由靜止釋放，分子力先是引力后是斥力，

分子力先做正功，后做負(fù)功，則分子勢(shì)能先減小后增大，在C點(diǎn)，分子勢(shì)能最小，從C項(xiàng)圖

中可知，在A點(diǎn)靜止釋放乙分子時(shí)，分子勢(shì)能為負(fù)，而初動(dòng)能為零，乙分子的總能量為負(fù)，

在以后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中乙分子的總能量不可能為正，而動(dòng)能不可能小于零，則分子勢(shì)能不可能

大于零，所以C項(xiàng)圖中不可能出現(xiàn)橫軸上方那一部分，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；分子動(dòng)能不可能為負(fù)值，

選項(xiàng)D錯(cuò)誤.

答