高中物理復(fù)習(xí)14-1第1講分子動理論內(nèi)能 課件

第1講分子動理論內(nèi)能課

程

標(biāo)

準(zhǔn)素

養(yǎng)

目

標(biāo)1.通過實驗，估測油酸分子的大小．了解分子動理論的基本觀點及實驗證據(jù)．2．通過實驗，了解擴(kuò)散現(xiàn)象．觀察并能解釋布朗運(yùn)動．了解分子運(yùn)動速率分布的統(tǒng)計規(guī)律和意義．3．了解內(nèi)能的概念及決定因素．物理觀念：(1)知道擴(kuò)散、布朗運(yùn)動、熱運(yùn)動及分子動理論的基本觀點，氣體分子運(yùn)動的特點，速率分布圖像．(2)知道分子動能、分子勢能、物體內(nèi)能的概念，知道溫度是分子熱運(yùn)動平均動能的標(biāo)志，分子勢能跟物體體積有關(guān)．科學(xué)思維：(1)理解擴(kuò)散現(xiàn)象與布朗運(yùn)動的成因，能用F-r圖像解釋分子力．(2)理解分子平均動能與溫度的關(guān)系，分子勢能與物體體積的關(guān)系，并能解決相關(guān)的實際問題．考點一

10－1010－26相同6.02×1023

答案：C

答案：C

考點二考點二布朗運(yùn)動與分子熱運(yùn)動【必備知識·自主落實】1．分子熱運(yùn)動分子做永不停息的無規(guī)則運(yùn)動．2．?dāng)U散現(xiàn)象(1)擴(kuò)散現(xiàn)象是相互接觸的不同物質(zhì)彼此進(jìn)入對方的現(xiàn)象．(2)擴(kuò)散現(xiàn)象就是分子的運(yùn)動，發(fā)生在固體、液體、氣體任何兩種物質(zhì)之間．(3)溫度________，擴(kuò)散越快．越高3．布朗運(yùn)動(1)布朗運(yùn)動是懸浮在液體(或氣體)中的微粒的無規(guī)則運(yùn)動．(2)布朗運(yùn)動________分子的運(yùn)動，但它反映了液體(或氣體)分子的無規(guī)則運(yùn)動．(3)微粒______，溫度______，布朗運(yùn)動越明顯．不是越小越高【注意】(1)擴(kuò)散現(xiàn)象直接反映了分子的無規(guī)則運(yùn)動，布朗運(yùn)動不是分子的運(yùn)動，間接反映了液體分子的無規(guī)則運(yùn)動．(2)一縷陽光射入教室內(nèi)，我們看到教室內(nèi)塵埃上下流動不是布朗運(yùn)動，做布朗運(yùn)動的顆粒直徑大約在10－6m，人直接用肉眼是看不見的．【關(guān)鍵能力·思維進(jìn)階】4．[2024·?？谀M]關(guān)于擴(kuò)散現(xiàn)象和布朗運(yùn)動，下列說法正確的是(

)A．?dāng)U散現(xiàn)象只能發(fā)生在液體或氣體中，不能發(fā)生在固體中B．布朗運(yùn)動就是花粉分子的無規(guī)則運(yùn)動C．懸浮在一定溫度的液體中的固體小顆粒越大，布朗運(yùn)動越明顯D．?dāng)U散現(xiàn)象和布朗運(yùn)動都能證明分子在永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動答案：D解析：擴(kuò)散現(xiàn)象是指不同物質(zhì)彼此進(jìn)入對方的現(xiàn)象，可以發(fā)生在固體、液體、氣體任何兩種物質(zhì)之間，故A錯誤．布朗運(yùn)動是固體小顆粒受到的分子的撞擊不平衡產(chǎn)生的，是固體小顆粒的運(yùn)動，不是花粉分子的無規(guī)則運(yùn)動，故B錯誤．布朗運(yùn)動是固體小顆粒受到的分子的撞擊不平衡產(chǎn)生的，固體小顆粒越小，布朗運(yùn)動越明顯，故C錯誤．?dāng)U散現(xiàn)象直接反映了組成物質(zhì)的分子永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動；布朗運(yùn)動間接證明了分子永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動，故D正確．5．[2024·山東模擬預(yù)測]2023年3月底受冷空氣以及大風(fēng)天氣影響，全國各地均出現(xiàn)不同程度的沙塵天氣，內(nèi)蒙古、北京等中北部地區(qū)局部有強(qiáng)沙塵暴，甚至局部地區(qū)出現(xiàn)下“泥點”的惡劣天氣，山東、河南、安徽、江蘇等華東地區(qū)也都出現(xiàn)AQI(空氣質(zhì)量指數(shù))爆表達(dá)到500的現(xiàn)象，AQI指數(shù)中一項重要指標(biāo)就是大家熟知的PM2.5指數(shù)，PM2.5是指空氣中直徑小于或等于2.5μm的懸浮顆粒物，漂浮在空中，很難自然沉降到地面．對于上述天氣現(xiàn)象的解釋中正確的是(

)A．中北部地區(qū)出現(xiàn)的沙塵暴中的沙塵顆粒所做的無規(guī)則運(yùn)動是布朗運(yùn)動B．一團(tuán)質(zhì)量不變的沙塵暴從溫度較低的地區(qū)吹到溫度較高的地區(qū)，溫度逐漸升高、風(fēng)速逐漸減小，其內(nèi)能逐漸減小C．PM2.5顆粒的尺寸與空氣中氧氣分子的尺寸數(shù)量級相當(dāng)D．PM2.5在空氣中的無規(guī)則運(yùn)動是由于大量空氣分子無規(guī)則運(yùn)動對其撞擊的不平衡性引起的答案：D解析：布朗運(yùn)動是懸浮在液體或氣體中的固體顆粒，受到液體或氣體分子的無規(guī)則撞擊所做的無規(guī)則運(yùn)動，用肉眼無法觀察到布朗運(yùn)動，沙塵暴的運(yùn)動是氣流運(yùn)動形成的，不是布朗運(yùn)動，故A錯誤；從低溫到高溫，內(nèi)能增加，內(nèi)能的宏觀表現(xiàn)是溫度，溫度越高，內(nèi)能越大，故B錯誤；氧分子尺寸的數(shù)量級為10－10m，而PM2.5是指空氣中直徑小于或等于2.5μm的固體顆粒物，故C錯誤；PM2.5在空氣中的運(yùn)動是布朗運(yùn)動，由空氣中大量空氣分子無規(guī)則運(yùn)動對其撞擊的不平衡引起的，故D正確．故選D.6．下列四幅圖所涉及的物理知識，論述正確的是(

)A．圖甲表明晶體熔化過程中分子平均動能不變B．圖乙水黽可以在水面自由活動，說明它所受的浮力大于重力C．圖丙是顯微鏡下三顆小炭粒的運(yùn)動位置連線圖，連線表示小炭粒的運(yùn)動軌跡D．圖丁中A是不潤現(xiàn)象，B是浸潤現(xiàn)象答案：A解析：晶體都有確定熔點，晶體熔化時吸收熱量但溫度不變，所以熔化過程分子平均動能不變，故A正確；水黽可以在水面自由活動，是因為水的表面張力，豎直方向上其受到的液體表面的支持力的大小等于重力，故B錯誤；圖丙是顯微鏡下三顆小炭粒的運(yùn)動位置連線圖，每隔一段時間把觀察到的炭粒的位置記錄下來，然后用直線把這些位置依次連接成折線，所以布朗運(yùn)動圖像反映每隔一段時間固體微粒的位置，而不是運(yùn)動軌跡，故C錯誤；浸潤液體情況下容器壁對液體的吸引力較強(qiáng)，附著層內(nèi)分子密度較大，分子間距較小，故液體分子間作用力表現(xiàn)為斥力，附著層內(nèi)液面升高，浸潤液體呈凹液面，不浸潤液體呈凸液面，則圖丁中A是浸潤現(xiàn)象，B是不浸潤現(xiàn)象，故D錯誤．故選A.思維提升擴(kuò)散現(xiàn)象、布朗運(yùn)動與熱運(yùn)動的比較

擴(kuò)散現(xiàn)象布朗運(yùn)動熱運(yùn)動活動主體分子固體微小顆粒分子區(qū)別是分子的運(yùn)動，發(fā)生在固體、液體、氣體任何兩種物質(zhì)之間是比分子大得多的顆粒的運(yùn)動，只能在液體、氣體中發(fā)生是分子的運(yùn)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(yùn)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(yùn)動都反映了分子做無規(guī)則的熱運(yùn)動考點三考點三分子力、分子勢能與物體內(nèi)能【必備知識·自主落實】1．分子間存在著相互作用力(1)分子間同時存在________和________，實際表現(xiàn)的分子力是它們的________．(2)引力和斥力都隨著距離的增大而________，但斥力比引力變化得________．(3)分子間的作用力隨分子間距離變化的關(guān)系如圖所示．引力斥力合力減小快2．溫度(1)溫度在宏觀上表示物體的冷熱程度，在微觀上表示分子的________．(2)溫度是決定一個系統(tǒng)與另一個系統(tǒng)是否達(dá)到熱平衡狀態(tài)的物理量，一切達(dá)到熱平衡的系統(tǒng)都具有相同的溫度．

溫度相同是熱平衡的標(biāo)志3．兩種溫標(biāo)(1)攝氏溫標(biāo)和熱力學(xué)溫標(biāo)的比較：兩種溫標(biāo)溫度的零點不同，同一溫度兩種溫標(biāo)表示的數(shù)值不同，但它們表示的溫度間隔是相同的．即兩種溫度的每一度大小相同(2)關(guān)系：T＝____________．平均動能t＋273.15K4．分子的平均動能：物體內(nèi)所有分子動能的平均值叫分子的平均動能．________是分子平均動能的標(biāo)志，溫度越高，分子做熱運(yùn)動的平均動能越________．5．分子勢能：由分子間的相互作用和相對位置決定的勢能叫分子勢能．宏觀上，分子勢能的大小與物體的________有關(guān)．6．物體的內(nèi)能：物體中所有分子的熱運(yùn)動的________與________的總和．物體的內(nèi)能跟物體的________和________都有關(guān)系．物體內(nèi)能的大小與物體機(jī)械能的大小沒有任何關(guān)系溫度大體積動能分子勢能溫度體積【關(guān)鍵能力·思維進(jìn)階】分子力、分子勢能與分子間距離的關(guān)系項目分子間的相互作用力F分子勢能Ep與分子間距的關(guān)系圖像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(xiàn)引<F斥，F(xiàn)表示為斥力r增大，斥力做正功，分子勢能減??；r減小，斥力做負(fù)功，分子勢能增加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(xiàn)引>F斥，F(xiàn)表現(xiàn)為引力r增大，引力做負(fù)功，分子勢能增加；r減小，引力做正功，分子勢能減少r＝r0F引＝F斥，F(xiàn)＝0分子勢能最小，但不為零(取無窮遠(yuǎn)處的分子勢能為零)r>10r0(10－9m)F引和F斥都已十分微弱，可以認(rèn)為分子間沒有相互作用力分子勢能為零【注意】當(dāng)r＝r0時，分子力為零，但是分子間的F引、F斥都不為零，是二者的合力為零．例1[2023·海南卷]如圖為兩分子靠近過程中的示意圖，r0為分子間平衡距離，下列關(guān)于分子力和分子勢能的說法正確的是(

)A．分子間距離大于r0時，分子間表現(xiàn)為斥力B．分子從無限遠(yuǎn)靠近到距離r0處的過程中分子勢能變大C.分子勢能在r0處最小D．分子間距離在小于r0且減小時，分子勢能在減小答案：C解析：分子間距離大于r0時，分子間表現(xiàn)為引力，A錯；分子從無限遠(yuǎn)靠近到距離為r0的過程中，分子力表現(xiàn)為引力，分子力做正功，分子勢能變小，B錯；分子間距離從r0減小的過程，分子力表現(xiàn)為斥力，分子力做負(fù)功，分子勢能變大，結(jié)合B項分析可知，分子勢能在r0處最小，C對，D錯．例2如圖所示，甲分子固定于坐標(biāo)原點，乙分子位于橫軸上，甲、乙兩分子間引力、斥力及分子勢能的大小變化情況分別如圖中三條曲線所示，A、B、C、D為橫軸上的四個特殊的位置；E為兩虛線a、b的交點，現(xiàn)把乙分子從A處由靜止釋放，則由圖像可知(

)A．虛線a為分子間斥力變化圖線，交點E的橫坐標(biāo)代表乙分子到達(dá)該點時分子力為零B．虛線b為分子間引力變化圖線，表明分子間引力隨距離增大而增大C．實線c為分子勢能的變化圖線，乙分子到達(dá)C點時分子勢能最小D．乙分子從A到C的運(yùn)動過程中一直做加速運(yùn)動答案：A解析：分子間的引力和斥力都隨分子間距離r的增大而減小，隨分子間距離r的減小而增大，但斥力變化得快，故虛線a為分子間斥力變化圖線，虛線b為分子間引力變化圖線，交點E說明分子間的引力、斥力大小相等，分子力為零，選項A正確，B錯誤；實線c為分子勢能的變化圖線，乙分子到達(dá)B點時分子勢能最小，為負(fù)值，選項C錯誤；乙分子從A到C的運(yùn)動過程中，分子力先為引力后為斥力，分子力先做正功后做負(fù)功，速度先增大后