高考物理一輪復(fù)習(xí)第十四章第1節(jié)分子動理論內(nèi)能課件

第十四章熱學(xué)課標(biāo)要求熱點考向1.認(rèn)識分子動理論的基本觀點，知道其實驗依據(jù).知道阿伏加德羅常數(shù)的意義2.了解分子運動速率的統(tǒng)計分布規(guī)律.認(rèn)識溫度是分子平均動能的標(biāo)志.理解內(nèi)能的概念3.用分子動理論和統(tǒng)計觀點解釋氣體壓強(qiáng)4.通過調(diào)查，了解日常生活中表現(xiàn)統(tǒng)計規(guī)律的事例5.了解固體的微觀結(jié)構(gòu).會區(qū)別晶體和非晶體，列舉生活中常見的晶體和非晶體1.掌握分子動理論的基本內(nèi)容2.知道內(nèi)能的概念，會分析分子力、分子勢能隨分子間距離的變化課標(biāo)要求熱點考向6.了解材料科學(xué)技術(shù)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7.了解液晶的微觀結(jié)構(gòu).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8.通過實驗，觀察液體的表面張力現(xiàn)象，解釋表面張力產(chǎn)生的原因，交流討論日常生活中表面張力現(xiàn)象的實例9.通過實驗，了解氣體實驗定律，知道理想氣體模型.用分子動理論和統(tǒng)計觀點解釋氣體壓強(qiáng)和氣體實驗定律3.學(xué)會用油膜法估測分子大小，理解間接測量微觀量的原理及方法4.正確區(qū)分晶體、非晶體(續(xù)表)課標(biāo)要求熱點考向10.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11.認(rèn)識熱力學(xué)第一定律.理解能量守恒定律.用能量守恒觀點解釋自然現(xiàn)象.體會能量守恒定律是最基本、最普遍的自然規(guī)律之一12.通過自然界中宏觀過程的方向性，了解熱力學(xué)第二定律.初步了解熵是反映系統(tǒng)無序程度的物理量5.理解表面張力并會解釋有關(guān)現(xiàn)象6.掌握氣體的三個實驗定律，會用三個實驗定律分析氣體狀態(tài)變化問題(續(xù)表)課標(biāo)要求熱點考向13.認(rèn)識能源和環(huán)境與人類生存的關(guān)系，知道可持續(xù)發(fā)展的重大意義14.討論能源開發(fā)和利用帶來的問題及應(yīng)該采取的對策.具有保護(hù)環(huán)境的意識15.嘗試估計一些廠礦、交通工具及家用電器的能源消耗.具有可持續(xù)發(fā)展的責(zé)任感和節(jié)約能源的意識.注意自然資源的循環(huán)利用7.知道改變內(nèi)能的兩種方式，理解熱力學(xué)第一定律，掌握能量守恒定律及其應(yīng)用8.知道與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀物理過程的方向性，了解熱力學(xué)第二定律(續(xù)表)第1節(jié)分子動理論內(nèi)能NA＝__________mol－1.10－1010－26一、分子動理論1.物體是由大量分子組成的.(1)分子直徑大小的數(shù)量級為________m.(2)一般分子質(zhì)量的數(shù)量級為________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)，6.02×1023

2.分子永不停息地做無規(guī)則熱運動. (1)擴(kuò)散現(xiàn)象：相互接觸的物體的分子或原子彼此進(jìn)入對方的現(xiàn)象.溫度越________，擴(kuò)散越快. (2)布朗運動：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)則運動.布朗運動反映了__________的無規(guī)則運動，顆粒越______，運動越明顯；溫度越高，運動越激烈.高液體分子小3.分子力.引力合力減小增大

(1)分子間同時存在著________和斥力，實際表現(xiàn)的分子力是它們的________. (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.斥力零

(3)分子間的作用力隨分子間距離r變化的關(guān)系如圖14-1-1所示：當(dāng)r＜r0

時，表現(xiàn)為________；當(dāng)r＝r0

時，分子力為_______；當(dāng)r＞r0時，表現(xiàn)為引力；當(dāng)r＞10r0

時，分子力變得十分微弱，可忽略不計.圖14-1-1二、物體的內(nèi)能溫度間距動能

1.分子的平均動能：物體內(nèi)所有分子動能的平均值.______是分子平均動能的標(biāo)志，物體溫度升高，表明分子熱運動的平均動能增大.分子勢能

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14-1-2所示(規(guī)定分子間距離無窮遠(yuǎn)時分子勢能為零).圖14-1-2

3.物體的內(nèi)能：物體中所有分子熱運動的______與__________的總和.物體的內(nèi)能跟物體的分子數(shù)、分子勢能及溫度都有關(guān)系.三、用油膜法估測分子的大小單層分子V S

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14-1-3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＝________.

圖14-1-3【基礎(chǔ)自測】1.判斷下列題目的正誤.(1)布朗運動是液體分子的無規(guī)則運動.()(2)溫度越高，布朗運動越劇烈.()(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，所有分子運動的速率都會變大.()(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.()答案：(1)×

(2)√

(3)×

(4)×

(5)√2.(多選)關(guān)于布朗運動的敘述，下列說法正確的是()

A.懸浮小顆粒的運動是雜亂無章的

B.液體的溫度越低，懸浮小顆粒的運動越緩慢.當(dāng)液體的溫度降到零攝氏度時，固體小顆粒的運動就會停止

C.被凍結(jié)的冰塊中的小炭粒不能做布朗運動，是因為在固體中不能發(fā)生布朗運動

D.做布朗運動的固體顆粒越小，布朗運動越明顯

解析：布朗運動的特征之一就是無規(guī)則性，故A正確.布朗運動的劇烈程度與溫度有關(guān)，當(dāng)溫度越低時，布朗運動越不明顯，但不會停止，故B錯誤.布朗運動只能發(fā)生在液體或氣體中，在固體中不能發(fā)生，并不是因為固體分子不運動，任何物質(zhì)的分子都在永不停息地運動，故C正確.布朗運動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，運動越劇烈，故D正確.答案：ACD3.關(guān)于擴(kuò)散現(xiàn)象，下列說法正確的是()A.只有氣體和液體才能發(fā)生擴(kuò)散現(xiàn)象B.擴(kuò)散現(xiàn)象使人們直接看到了分子的運動C.擴(kuò)散現(xiàn)象說明分子是整體定向移動的D.溫度越高，分子熱運動越劇烈，擴(kuò)散現(xiàn)象越明顯答案：D)4.以下現(xiàn)象中能說明分子間存在斥力的是(A.氣體總是很容易充滿容器B.水的體積很難被壓縮C.兩根玻璃棒用力擠壓不能黏合在一起D.破鏡不能重圓答案：B熱點1阿伏加德羅常數(shù)及微觀量的計算[熱點歸納]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、液體分子一個一個緊密排列，可將分子看成球形或立方體形，如圖14-1-4所示，分子間距等于小球的直徑或立方體的圖14-1-4

【典題1】如圖14-1-5所示，雨后，湖中荷葉上有1滴體積約為0.1cm3

的水珠，已知水的密度ρ＝1.0×103

kg/m3，水的摩爾質(zhì)量M＝1.8×10-2

kg/mol，試估算：(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)圖14-1-5(1)該滴水珠含有的水分子數(shù).(2)一個水分子的直徑大小.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

氣體分子不是一個一個緊密排列的，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14-1-6所圖14-1-6【典題2】(2021

廣東汕頭模擬)肺活量是在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓p0＝1atm下人一次盡力呼出空氣的體積.

(1)某實驗小組在學(xué)習(xí)氣體實驗定律后，設(shè)計了“吹氣球法”的小實驗來粗測肺活量，如圖14-1-7.甲同學(xué)通過氣球口用力一口氣向氣球內(nèi)吹氣(吹氣前氣球內(nèi)部的空氣可忽略不計).氣球沒有被吹爆，此時氣球可近似看成球形，半徑為r，球內(nèi)空氣的壓強(qiáng)為p＝1.5atm，空氣可看作理想氣體，設(shè)整個過程溫度保持不變，球

(2)某游泳運動員的肺活量為6L.在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下.空氣的摩爾體積為22.4L/mol，阿伏加德羅常數(shù)NA＝6.0×1023

mol-1，則該運動員一次能呼出的空氣分子數(shù)為多少？(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)圖14-1-7×6.0×1023解：(1)甲同學(xué)呼出氣體做等溫變化，設(shè)肺活量為V0，有p0V0＝pV將p＝1.5p0代入可得V0＝2πr3.(2)6L空氣的摩爾數(shù)m＝

622.4mol含有的分子數(shù)n＝

622.4解得n＝1.6×1023.易錯點撥固體和液體分子都可看成是緊密堆積在一起的.分子的體積V0＝Vmol

NA，僅適用于固體和液體，對氣體不適用.熱點2布朗運動與分子熱運動[熱點歸納]1.布朗運動.(1)研究對象：懸浮在液體或氣體中的小顆粒；(2)運動特點：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)則熱運動.2.擴(kuò)散現(xiàn)象：相互接觸的物體分子彼此進(jìn)入對方的現(xiàn)象.產(chǎn)生原因：分子永不停息地做無規(guī)則運動.現(xiàn)象擴(kuò)散現(xiàn)象布朗運動熱運動活動主體分子微小固體顆粒分子區(qū)別分子的運動，發(fā)生在固體、液體、氣體任何兩種物質(zhì)之間比分子大得多的微粒的運動，只能在液體、氣體中發(fā)生分子的運動，不能通過光學(xué)顯微鏡直接觀察到共同點①都是無規(guī)則運動；②都隨溫度的升高而更加激烈聯(lián)系擴(kuò)散現(xiàn)象、布朗運動都反映分子做無規(guī)則的熱運動3.擴(kuò)散現(xiàn)象、布朗運動與熱運動的比較.

【典題3】(2022

年廣東韶關(guān)模擬)某些病毒可通過高濃度氣溶膠顆粒傳播.氣溶膠是指在氣體中穩(wěn)定分散懸浮的液態(tài)或固體小顆粒，這些小顆粒長時間地在空氣中做無規(guī)則運動，這種運動________(填“是”或“不是”)分子熱運動，溫度________(填“越高”或“越低”)，氣溶膠顆粒的直徑_______(填“越大”或“越小”)，小顆粒運動得越激烈.

解析：布朗運動是固體小顆粒的運動，不是分子的運動，所以這種運動不是分子熱運動.溫度越高，固體小顆粒越小，布朗運動越激烈、越明顯.所以溫度越高，氣溶膠顆粒的直徑越小，小顆粒運動得越激烈.答案：不是越高越小物理量分子力F分子勢能Ep圖像熱點3分子間的作用力與分子勢能[熱點歸納]物理量分子力F分子勢能Ep隨分子間距離的變化情況r＜r0F隨

r增大而減小，表現(xiàn)為斥力r增大，F(xiàn)做正功，Ep減小r＞r0r增大，F(xiàn)先增大后減小，表現(xiàn)為引力r增大，F(xiàn)做負(fù)功，Ep增大r＝r0F引＝F斥，F(xiàn)＝0Ep最小，但不為零r＞10r0引力和斥力都很微弱，F(xiàn)＝0Ep＝0(續(xù)表)

考向1分子力

【典題4】(2023年北京石景山一模)分子間的作用力F與分子間距離r的關(guān)系如圖14-1-8所示，r0

為分子間的平衡位置.下列說法正確的是()A.當(dāng)r＝r0

時，分子間的作用力最小B.當(dāng)r＝r1

時，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圖14-1-8D.分子間的作用力總是隨分子間距離增大而增大

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，分子間的作用力最小，A正確.

答案：A易錯點撥根據(jù)分子力隨距離變化的圖像看分子力的大小時，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】(2022

年廣東六校聯(lián)考)如圖14-1-9所示，甲分子固定在坐標(biāo)原點O，乙分子沿x軸運動，兩分子間的分子勢能Ep

與分子間距離的關(guān)系如圖14-1-9所示.圖中分子勢能的最小值為－E0.乙分子在P點(x＝x2)時，甲、乙分子間的引力__________(填“大于”“小于”或“等于”)斥力.當(dāng)乙分子從Q點(x＝x1)運動到P點(x＝x2)的過程中，分子力對乙做__________(填“正功”“負(fù)功”或“不做功”).圖14-1-9

解析：乙分子在P點(x＝x2)時，分子勢能最小，則所受分子力合力為零，分子間引力等于分子間斥力.乙分子從Q點運動到P點過程中，分子勢能減小，分子力做正功.答案：等于正功

考向3分子力做功與分子勢能

【典題6】(2022年廣東茂名月考)兩分子間的斥力和引力的合力F與分子間距離r的關(guān)系如圖14-1-10中曲線所示，曲線與r軸交點的橫坐標(biāo)為r0.相距很遠(yuǎn)的兩分子，不考慮其他影響，僅在分子力作用下，由靜止開始相互接近，在接近過程中，分子引力____________________，分子勢能_____________，分子動能______________.(以上三空均填“逐漸變大”“逐漸減小”“先增大后減小”或“先減小后增大”)圖14-1-10

解析：從相距很遠(yuǎn)到開始相互接近的過程中，在有分子力的情況下，分子引力一直增大.r0

是分子的平衡距離，當(dāng)r大于r0時，分子力表現(xiàn)為引力，分子力做正功，分子動能增加，分子勢能減小.當(dāng)r小于r0

時，分子間的作用力表現(xiàn)為斥力，分子力做負(fù)功，分子動能減小，分子勢能增加，所以在r＝r0時，分子勢能最小，動能最大.所以分子勢能先減小后增大，分子動能先增大后減小.答案：逐漸增大先減小后增大先增大后減小方法技巧(1)分子勢能在平衡位置有最小值，無論分子間距離如何變化，靠近平衡位置，分子勢能減小，反之增大. (2)判斷分子勢能的變化有兩種方法： ①看分子力的做功情況. ②直接由分子勢能與分子間距離的關(guān)系圖線判斷，但要注意其和分子力與分子間距離的關(guān)系圖線的區(qū)別.項目內(nèi)能機(jī)械能定義物體中所有分子熱運動的動能與分子勢能的總和物體的動能、重力勢能和彈性勢能的統(tǒng)稱決定因素與物體的溫度、體積、物態(tài)和分子數(shù)有關(guān)跟宏觀運動狀態(tài)、參考系和零勢能點的選取有關(guān)量值任何物體都有內(nèi)能可以為零熱點4物體的內(nèi)能[熱點歸納]物體的內(nèi)能與機(jī)械能的比較：項目內(nèi)能機(jī)械能測量無法測量可測量本質(zhì)微觀分子的運動和相互作用的結(jié)果宏觀物體的運動和相互作用的結(jié)果運動形式熱運動機(jī)械運動聯(lián)系在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化，能的總量守恒(續(xù)表)【典題7】(多選)關(guān)于物體的內(nèi)能，下列說法正確的是()

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

B.物體的內(nèi)能改變時溫度不一定改變

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

解析：相同質(zhì)量的同種物質(zhì)，升高相同的溫度，吸收的熱量相同.相同質(zhì)量的不同種物質(zhì)，升高相同的溫度，吸收的熱量不同，故A錯誤.物體內(nèi)能改變時溫度不一定改變，比如零攝氏度的冰熔化為零攝氏度的水，內(nèi)能增加，B正確.分子永不停息地做無規(guī)則運動，任何物體內(nèi)能不可能為零，故C錯誤.內(nèi)能是分子熱運動動能和分子勢能之和，溫度是分子熱運動平均動能的標(biāo)志，故分子數(shù)和溫度相同的物體不一定有相同的內(nèi)能，故D正確.答案：BD熱點5實驗：用油膜法估測分子的大小[熱點歸納]1.原理與操作.2.處理與分析.(1)數(shù)據(jù)處理.①將畫有油酸薄膜輪廓的玻璃板放在坐標(biāo)紙上，算出油酸薄膜的面積.

②根據(jù)油酸酒精溶液的濃度，算出一滴溶液中純油酸的體積V，然后根據(jù)純油酸的體積V和薄膜的面積S，算出油酸薄膜的厚是否為

10-10m，若不是

10-10m需重做實驗.(2)注意事項.①將所有的實驗用具擦洗干凈，吸取油酸、酒精和溶液的移液管要分別專用，不能混用.②痱子粉和油酸的用量都不可太大，否則不易成功.③油酸酒精溶液的濃度以小于0.1%為宜.④淺盤中的水離盤口面的距離應(yīng)較小，并要水平放置，以便準(zhǔn)確地畫出薄膜的形狀，畫線時視線應(yīng)與板面垂直.⑤要待油膜形狀穩(wěn)定后再畫輪廓.⑥滴油酸酒精溶液的滴口應(yīng)在離水面1cm之內(nèi)，否則油膜難以形成.(3)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.a.油膜形狀的畫線造成誤差.b.數(shù)格子所造成的誤差.【典題8】(2023

年黑龍江雞西月考)某小組的同學(xué)做“用油膜法估測油酸分子的大小”實驗.

(1)該小組的同學(xué)用注射器將事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，記下量筒內(nèi)每增加一定體積時的滴數(shù)