2025高考物理總復(fù)習(xí)分子動(dòng)理論　內(nèi)能

第1講分子動(dòng)理論內(nèi)能高考總復(fù)習(xí)2025課程標(biāo)準(zhǔn)1.了解分子動(dòng)理論的基本觀點(diǎn)及相關(guān)的實(shí)驗(yàn)證據(jù)。通過(guò)實(shí)驗(yàn),了解擴(kuò)散現(xiàn)象。觀察并能解釋布朗運(yùn)動(dòng)。2.了解分子運(yùn)動(dòng)速率的統(tǒng)計(jì)分布規(guī)律,知道分子運(yùn)動(dòng)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(diǎn)。能列舉生活中的晶體和非晶體。通過(guò)實(shí)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(shí)及應(yīng)用,體會(huì)它們的發(fā)展對(duì)人類(lèi)生活和社會(huì)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(guò)實(shí)驗(yàn),了解氣體實(shí)驗(yàn)定律,知道理想氣體模型,能用分子動(dòng)理論和統(tǒng)計(jì)觀點(diǎn)解釋氣體壓強(qiáng)和氣體實(shí)驗(yàn)定律。7.知道熱力學(xué)第一定律。通過(guò)有關(guān)史實(shí),了解熱力學(xué)第一定律和能量守恒定律的發(fā)現(xiàn)過(guò)程,體會(huì)科學(xué)探索中的挫折和失敗對(duì)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(diǎn)解釋自然現(xiàn)象。體會(huì)能量守恒定律是最基本、最普遍的自然規(guī)律之一。通過(guò)自然界中宏觀過(guò)程的方向性,了解熱力學(xué)第二定律核心素養(yǎng)試題情境生活實(shí)踐類(lèi)高壓鍋、氣壓計(jì)、濕度計(jì)、海浪發(fā)電機(jī)、蛟龍?zhí)柹詈Ｌ綔y(cè)器、噴霧器、火罐、拔罐等學(xué)習(xí)探索類(lèi)分子動(dòng)理論、固體和液體的性質(zhì)、氣體實(shí)驗(yàn)定律、熱力學(xué)定律、油膜法測(cè)分子直徑實(shí)驗(yàn)、探究等溫情況下一定氣體壓強(qiáng)與體積的關(guān)系考點(diǎn)一分子動(dòng)理論強(qiáng)基礎(chǔ)?固本增分一、分子動(dòng)理論的基本觀點(diǎn)和實(shí)驗(yàn)依據(jù)、阿伏加德羅常數(shù)

6.02×1023小顆粒

0引力斥力二、分子運(yùn)動(dòng)速率分布規(guī)律1.氣體分子運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn):氣體分子間距較

,分子力可以忽略,因此可以認(rèn)為氣體分子間除碰撞外不受其他力的作用,故氣體能充滿

。

2.氣體的壓強(qiáng)(1)產(chǎn)生原因:由于大量分子無(wú)規(guī)則地運(yùn)動(dòng)而碰撞器壁,形成對(duì)器壁各處均勻、持續(xù)的作用力。(2)決定因素:氣體分子的

和

。

大整個(gè)空間平均速率數(shù)密度×√××提示

原因是液體分子對(duì)小炭粒的不平衡撞擊。

研考點(diǎn)?精準(zhǔn)突破1.分子模型

2.宏觀量、微觀量以及它們之間的關(guān)系的理解

3.微觀量估算的三點(diǎn)注意(1)微觀量的估算應(yīng)利用阿伏加德羅常數(shù)的橋梁作用,依據(jù)分子數(shù)N與摩爾數(shù)n之間的關(guān)系N=n·NA,并結(jié)合密度公式進(jìn)行分析計(jì)算。(2)注意建立立方體分子模型或球體分子模型,通常把固體、液體分子模擬為球形或立方體形,氣體分子所占據(jù)的空間可模擬為立方體模型。(3)對(duì)液體、固體物質(zhì)可忽略分子之間的間隙;對(duì)氣體物質(zhì),分子之間的距離遠(yuǎn)大于分子的大小,氣體的摩爾體積與阿伏加德羅常數(shù)的比值不等于氣體分子的體積,僅表示一個(gè)氣體分子平均占據(jù)的空間大小。4.擴(kuò)散現(xiàn)象、布朗運(yùn)動(dòng)與熱運(yùn)動(dòng)的比較

現(xiàn)象擴(kuò)散現(xiàn)象布朗運(yùn)動(dòng)熱運(yùn)動(dòng)活動(dòng)主體分子固體微小顆粒分子區(qū)別是分子的運(yùn)動(dòng),發(fā)生在任何兩種物質(zhì)之間是比分子大得多的顆粒的運(yùn)動(dòng),只能在液體、氣體中發(fā)生是分子的運(yùn)動(dòng),不能通過(guò)光學(xué)顯微鏡直接觀察到共同點(diǎn)(1)都是無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng);(2)都隨溫度的升高而更加激烈聯(lián)系擴(kuò)散現(xiàn)象、布朗運(yùn)動(dòng)都反映了分子做無(wú)規(guī)則的熱運(yùn)動(dòng)5.氣體的分子動(dòng)理論(1)氣體分子間的作用力:氣體分子之間的距離遠(yuǎn)大于分子直徑,氣體分子之間的作用力十分微弱,可以忽略不計(jì),氣體分子間除碰撞外無(wú)相互作用力。(2)氣體分子的速率分布:表現(xiàn)出“中間多,兩頭少”的統(tǒng)計(jì)分布規(guī)律。(3)氣體分子的運(yùn)動(dòng)方向:氣體分子的運(yùn)動(dòng)是雜亂無(wú)章的,但向各個(gè)方向運(yùn)動(dòng)的機(jī)會(huì)均等。(4)氣體分子的運(yùn)動(dòng)與溫度的關(guān)系:溫度一定時(shí),某種氣體分子的速率分布是確定的,速率的平均值也是確定的,溫度升高,氣體分子的平均速率增大,但不是每個(gè)分子的速率都增大?？枷蛞?/p>

微觀量的估算典題1

科學(xué)家可以運(yùn)用無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的規(guī)律來(lái)研究生物蛋白分子。資料顯示,某種蛋白的摩爾質(zhì)量為66kg/mol,其分子可視為半徑為3×10-9m的球,已知阿伏加德羅常數(shù)為6.0×1023mol-1。請(qǐng)估算該蛋白的密度。(計(jì)算結(jié)果保留一位有效數(shù)字)答案

1×103kg/m3思維點(diǎn)撥

根據(jù)分子模型,先計(jì)算一個(gè)分子的體積,再計(jì)算摩爾體積,根據(jù)密度公式可計(jì)算結(jié)果(注意有效數(shù)字)?？枷蚨?/p>

布朗運(yùn)動(dòng)與分子熱運(yùn)動(dòng)典題2(2024福建南平模擬)福建南平茶文化久負(fù)盛名,“風(fēng)過(guò)武夷茶香遠(yuǎn)”“最是茶香沁人心”。人們?cè)谂荽蠹t袍茶時(shí)茶香四溢,下列說(shuō)法正確的是(

)A.茶香四溢是擴(kuò)散現(xiàn)象,說(shuō)明分子間存在著相互作用力B.茶香四溢是擴(kuò)散現(xiàn)象,泡茶的水溫度越高,分子熱運(yùn)動(dòng)越劇烈,茶香越濃C.茶香四溢是布朗運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象,說(shuō)明分子間存在著相互作用力D.茶香四溢是布朗運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象,說(shuō)明分子在永不停息地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)B解析

茶香四溢是擴(kuò)散現(xiàn)象,故C、D錯(cuò)誤;茶香四溢是因?yàn)椴杷南阄斗肿硬煌５刈鰺o(wú)規(guī)則的運(yùn)動(dòng),擴(kuò)散到空氣中,故A錯(cuò)誤;物體溫度越高,分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)越劇烈,所以茶水溫度越高,分子的熱運(yùn)動(dòng)越劇烈,茶香越濃,故B正確。考向三

分子力的理解典題3(2023北京統(tǒng)考一模)分子間的作用力F與分子間距離r的關(guān)系如圖所示,r0為分子間的平衡位置。下列說(shuō)法正確的是(

)A.當(dāng)r=r0時(shí),分子間的作用力最小B.當(dāng)r=r1時(shí),分子間的作用力最小C.分子間的作用力總是隨分子間距離增大而減小D.分子間的作用力總是隨分子間距離增大而增大A解析

r0為分子間的平衡位置,此位置分子斥力與引力等大反向,合力為0,即當(dāng)r=r0時(shí),分子間的作用力最小,A正確;當(dāng)r=r1時(shí),分子斥力小于引力,合力表現(xiàn)為引力,即分子間的作用力表現(xiàn)為引力,且為間距大于r0時(shí)的最大值,B錯(cuò)誤;根據(jù)圖像可知,當(dāng)分子之間間距大于r0時(shí),隨分子間距離增大,分子間的作用力先增大后減小,C錯(cuò)誤;根據(jù)圖像可知,當(dāng)分子之間間距小于r0和分子距離大于r1時(shí),隨分子間距離增大,分子間的作用力減小,D錯(cuò)誤?？键c(diǎn)二物體的內(nèi)能強(qiáng)基礎(chǔ)?固本增分內(nèi)能1.分子的動(dòng)能(1)分子動(dòng)能是

所具有的動(dòng)能。

(2)分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能是所有分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能的平均值,

是分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能的標(biāo)志。

(3)分子熱運(yùn)動(dòng)的總動(dòng)能是物體內(nèi)所有分子熱運(yùn)動(dòng)動(dòng)能的

。

分子熱運(yùn)動(dòng)溫度總和2.分子的勢(shì)能(1)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,即分子勢(shì)能。

(2)分子勢(shì)能的影響因素微觀上:分子勢(shì)能的大小是由分子間的相對(duì)位置決定的;宏觀上:分子勢(shì)能與物體的

有關(guān)。

相對(duì)位置體積3.物體的內(nèi)能(1)物體的內(nèi)能等于物體中所有分子的熱運(yùn)動(dòng)的

與分子

的總和。

(2)對(duì)于給定的物體,其內(nèi)能大小與

和

有關(guān)。

(3)物體的內(nèi)能與物體的位置高低、運(yùn)動(dòng)速度大小

。

動(dòng)能勢(shì)能溫度體積無(wú)關(guān)×√××√研考點(diǎn)?精準(zhǔn)突破1.分子力F、分子勢(shì)能Ep與分子間距離r的關(guān)系圖線

項(xiàng)目分子間的相互作用力F分子勢(shì)能Ep與分子間距的關(guān)系圖像項(xiàng)目分子間的相互作用力F分子勢(shì)能Ep隨分子間距的變化情況r<r0F引和F斥都隨距離的增大而減小,隨距離的減小而增大,F引<F斥,F表現(xiàn)為斥力r增大,斥力做正功,分子勢(shì)能減少r減小,斥力做負(fù)功,分子勢(shì)能增加r>r0F引和F斥都隨距離的增大而減小,隨距離的減小而增大,F引>F斥,F表現(xiàn)為引力r增大,引力做負(fù)功,分子勢(shì)能增加r減小,引力做正功,分子勢(shì)能減少r=r0F引=F斥,F=0分子勢(shì)能最小,但不為零r>10r0(10-9m)F引和F斥都已十分微弱,可以認(rèn)為分子間沒(méi)有相互作用力分子勢(shì)能為零2.物體的內(nèi)能與機(jī)械能的比較

項(xiàng)目?jī)?nèi)能機(jī)械能定義物體內(nèi)所有分子的動(dòng)能和勢(shì)能的總和物體的動(dòng)能及重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能的總和決定由物體內(nèi)部分子微觀運(yùn)動(dòng)狀態(tài)決定,與物體整體運(yùn)動(dòng)情況無(wú)關(guān)與物體宏觀運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、參考系和零勢(shì)能面選取有關(guān),和物體內(nèi)部分子運(yùn)動(dòng)情況無(wú)關(guān)量值任何物體都具有內(nèi)能,恒不為零可以為零測(cè)量無(wú)法測(cè)量。其變化量可由做功和熱傳遞來(lái)量度可以測(cè)量轉(zhuǎn)化在一定條件下可相互轉(zhuǎn)化考向一

分子力與分子勢(shì)能典題4(2023海南卷)下列關(guān)于分子力和分子勢(shì)能的說(shuō)法正確的是(

)A.分子間距離大于r0時(shí),分子間表現(xiàn)為斥力B.分子從無(wú)限遠(yuǎn)靠近到距離r0處過(guò)程中分子勢(shì)能變大C.分子勢(shì)能在r0處最小D.分子間距離小于r0且減小時(shí),分子勢(shì)能在減小C解析

分子間距離大于r0時(shí),分子間表現(xiàn)為引力,分子從無(wú)限遠(yuǎn)靠近到距離r0處過(guò)程中,引力做正功,分子勢(shì)能減小,則在r0處分子勢(shì)能最小;繼續(xù)減小距離,分子間表現(xiàn)為斥力,分子力做負(fù)功,分子勢(shì)能增大。故選C。典題5(2021重慶卷)圖甲和圖乙中曲線Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分別描述了某物理量隨分子之間的距離變化的規(guī)律,r0為平衡位置?，F(xiàn)有如下物理量:①分子勢(shì)能

②分子間引力

③分子間斥力

④分子間引力和斥力的合力,則曲線Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ對(duì)應(yīng)的物理量分別是(

)A.①③②

B.②④③C.④①③

D.①④③D解析

根據(jù)分子處于平衡位置(即分子之間距離為r0)時(shí)分子勢(shì)能最小可知,曲線Ⅰ為分子勢(shì)能隨分子之間距離r變化的圖像;根據(jù)分子處于平衡位置(即分子之間距離為r0)時(shí)分子力為零,可知曲線Ⅱ?yàn)榉肿恿﹄S分子之間距離r變化的圖像;根據(jù)分子之間斥力隨分子之間距離的增大而減小,可知曲線Ⅲ為分子斥力隨分子之間距離r變化的圖像。D正確?？枷蚨?/p>

物體的內(nèi)能典題6(2023湖南衡陽(yáng)模擬)下列關(guān)于分子動(dòng)理論的說(shuō)法,正確的是(

)A.布朗運(yùn)動(dòng)就是分子的運(yùn)動(dòng)B.物體的內(nèi)能是物體中所有分子熱運(yùn)動(dòng)所具有的動(dòng)能的總和C.物體的內(nèi)能越多,溫度一定越高D.擴(kuò)散現(xiàn)象和布朗運(yùn)動(dòng)說(shuō)明了分子在做永不停息的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)D解析

布朗運(yùn)動(dòng)指懸浮在液體或氣體中的微粒所做的永不停息的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng),是固體微粒的運(yùn)動(dòng),不是分子的運(yùn)動(dòng),A錯(cuò)誤;物體的內(nèi)能是物體中所有分子熱運(yùn)動(dòng)所具有的動(dòng)能和分子勢(shì)能的總和,B錯(cuò)誤;物體的內(nèi)能與物體的溫度和體積有關(guān),溫度越高,只能表明物體分子的平均動(dòng)能越大,不能說(shuō)明物體內(nèi)能越多,C錯(cuò)誤;擴(kuò)散現(xiàn)象是指物質(zhì)分子從高濃度區(qū)域向低濃度區(qū)域轉(zhuǎn)移,直到均勻分布的現(xiàn)象,布朗運(yùn)動(dòng)指懸浮在液體或氣體中的固體微粒所做的永不停息的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng),擴(kuò)散現(xiàn)象和布朗運(yùn)動(dòng)均說(shuō)明了分子在做永不停息的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng),D正確。典題7

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