2020版物理高考新素养总复习江苏专用课件：选修3-3 第十二章 热学 第1讲

1、基础自主学习核心互动探究 基础自主学习核心互动探究 高考导航高考导航 考点内容考点内容要求要求 高考命题实况高考命题实况 高考战报高考战报 201620172018 分子动理论的基本观点阿伏加德罗常数分子动理论的基本观点阿伏加德罗常数 T12A(1)：饱和汽、：饱和汽、 饱和汽压饱和汽压 T12A(2)：pV图图 象和气体分子热象和气体分子热 运动速率统计分运动速率统计分 布图象布图象 T12A(3)：热力学：热力学 第一定律第一定律 T12A(1)：VT图象、热图象、热 力学第一定律力学第一定律 T12A(2)：布朗运动：布朗运动 T12A(3)：阿伏加德罗常：阿伏加德罗常 数的应用数的应用

2、 T12A(1)：相对湿度、：相对湿度、 饱和汽饱和汽 T12A(2)：气体分子：气体分子 运动规律运动规律 T12A(3)：VT图图 象、热力学定律象、热力学定律 3年年9考考 难度中等难度中等 保保B必会必会布朗运动布朗运动 分子热运动速率的统计分布规律分子热运动速率的统计分布规律 高频考点：高频考点：分子动理论。分子动理论。 固体、液体和气体的性质。固体、液体和气体的性质。 理想气体状态方程及理想气体状态方程及pT，pV， VT等图象。等图象。 热力学第一定律及与气体实验定热力学第一定律及与气体实验定 律的综合。律的综合。 温度内能温度内能 气体压强的微观解释气体压强的微观解释 晶体和非

3、晶体晶体的微观结构晶体和非晶体晶体的微观结构 液晶液晶 液体的表面张力液体的表面张力 气体实验定律气体实验定律 理想气体理想气体 热力学第一定律热力学第一定律 饱和汽未饱和汽饱和气压相对湿度饱和汽未饱和汽饱和气压相对湿度 能源与可持续发展能源与可持续发展 实验十一：用油膜法估测分子的大小实验十一：用油膜法估测分子的大小 基础自主学习核心互动探究 【说明】【说明】对浸润和不浸润现象、毛细现象的解释不作要求。对浸润和不浸润现象、毛细现象的解释不作要求。 基础自主学习核心互动探究 第第1讲分子动理论内能用油膜法估测分子的大小讲分子动理论内能用油膜法估测分子的大小 基础自主学习核心互动探究 知识排查知

4、识排查 分子动理论的基本观点、阿伏加德罗常数分子动理论的基本观点、阿伏加德罗常数 (1)分子很小：分子很小： 直径数量级为直径数量级为_m。 质量数量级为质量数量级为_ kg。 (2)分子数目特别大：分子数目特别大： 阿伏加德罗常数阿伏加德罗常数NA _ mol 1。 。 1.物体是由大量分子组成的物体是由大量分子组成的 10 10 10 27 10 26 6.021023 基础自主学习核心互动探究 (1)扩散现象：由于分子的无规则运动而产生的物质迁移现象。温度越扩散现象：由于分子的无规则运动而产生的物质迁移现象。温度越_，扩散，扩散 越快。越快。 (2)布朗运动：在显微镜下看到的悬浮在液体中

5、的布朗运动：在显微镜下看到的悬浮在液体中的_的永不停息地做无的永不停息地做无 规则运动。其特点是：规则运动。其特点是： 永不停息、永不停息、 _运动。运动。 颗粒越小，运动越颗粒越小，运动越_ 。 温度越高，运动越温度越高，运动越_ 。 2.分子的热运动分子的热运动 高高 固体颗粒固体颗粒 无规则无规则 明显明显 激烈激烈 基础自主学习核心互动探究 (1)分子间同时存在分子间同时存在_和和_ ，实际表现的分子力是它们的，实际表现的分子力是它们的_。 (2)引力和斥力都随分子间距离的增大而引力和斥力都随分子间距离的增大而_，但斥力比引力变化得，但斥力比引力变化得_。 3.分子间存在着相互作用力分

6、子间存在着相互作用力 引力引力斥力斥力合力合力 减小减小 快快 基础自主学习核心互动探究 温度和内能温度和内能 1.温度温度 一切达到一切达到_的系统都具有相同的温度。的系统都具有相同的温度。 2.两种温标两种温标 摄氏温标和热力学温标。摄氏温标和热力学温标。 关系：关系：T _ K。 3.分子的动能分子的动能 (1)分子动能是分子动能是_所具有的动能。所具有的动能。 (2)分子热运动的平均动能是所有分子热运动的动能的平均值，分子热运动的平均动能是所有分子热运动的动能的平均值，_是分子热运是分子热运 动的平均动能的标志。动的平均动能的标志。 (3)分子热运动的总动能是物体内所有分子热运动动能的

7、分子热运动的总动能是物体内所有分子热运动动能的_。 热平衡热平衡 t273.15 分子热运动分子热运动 温度温度 总和总和 基础自主学习核心互动探究 (1)意义：由于分子间存在着引力和斥力，所以分子具有由它们的意义：由于分子间存在着引力和斥力，所以分子具有由它们的_决决 定的能。定的能。 (2)分子势能的决定因素分子势能的决定因素 微观上微观上决定于决定于_和分子排列情况；和分子排列情况； 宏观上宏观上决定于决定于_和状态。和状态。 4.分子的势能分子的势能 相对位置相对位置 分子间距离分子间距离 体积体积 基础自主学习核心互动探究 (1)等于物体中所有分子的热运动的等于物体中所有分子的热运动

8、的_与分子与分子_的总和，是状态量。的总和，是状态量。 (2)对于给定的物体，其内能大小由物体的对于给定的物体，其内能大小由物体的_和和_决定。决定。 (3)物体的内能与物体的位置高低、运动速度大小物体的内能与物体的位置高低、运动速度大小_ 。 (4)改变内能的方式改变内能的方式 5.物体的内能物体的内能 动能动能势能势能 温度温度体积体积 无关无关 基础自主学习核心互动探究 用油膜法估测分子的大小用油膜法估测分子的大小 1.原理与操作原理与操作 单单 分子分子 痱子痱子 粉粉 基础自主学习核心互动探究 油酸酒精油酸酒精 稳定稳定 基础自主学习核心互动探究 2.注意事项注意事项 (1)将所有的

9、实验用具擦洗干净，不能混用。将所有的实验用具擦洗干净，不能混用。 (2)油酸酒精溶液的浓度以小于油酸酒精溶液的浓度以小于0.1%为宜。为宜。 (3)浅盘中的水离盘口面的距离应较小，并要水平放置，以便准确地画出薄膜的形浅盘中的水离盘口面的距离应较小，并要水平放置，以便准确地画出薄膜的形 状，画线时视线应与板面垂直。状，画线时视线应与板面垂直。 3.误差分析误差分析 (1)纯油酸体积的计算引起误差；纯油酸体积的计算引起误差； (2)油膜形状的画线误差；油膜形状的画线误差； (3)数格子法本身是一种估算的方法，自然会带来误差。数格子法本身是一种估算的方法，自然会带来误差。 基础自主学习核心互动探究

10、小题速练小题速练 思考判断思考判断 (1)布朗运动是固体颗粒分子的无规则运动。布朗运动是固体颗粒分子的无规则运动。() (2)扫地时，在阳光照射下，看到尘埃飞舞，这是尘埃在做布朗运动。扫地时，在阳光照射下，看到尘埃飞舞，这是尘埃在做布朗运动。() (3)分子间的引力和斥力都随分子间距的增大而增大。分子间的引力和斥力都随分子间距的增大而增大。() (4)33240 K。() (5)分子动能指的是由于分子定向移动具有的能。分子动能指的是由于分子定向移动具有的能。() (6)当分子力表现为引力时，分子势能随分子间距离的增大而增大。当分子力表现为引力时，分子势能随分子间距离的增大而增大。() (7)内

11、能相同的物体，它们的分子平均动能一定相同。内能相同的物体，它们的分子平均动能一定相同。() 答案答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7) 基础自主学习核心互动探究 微观量与宏观量的关系及应用微观量与宏观量的关系及应用 1.微观量微观量 分子体积分子体积V0、分子直径、分子直径d、分子质量、分子质量m0。 2.宏观量宏观量 物体的体积物体的体积V、摩尔体积、摩尔体积Vmol、物体的质量、物体的质量m、摩尔质量、摩尔质量M、物质的密度、物质的密度。 基础自主学习核心互动探究 3.阿伏加德罗常数是联系微观量和宏观量的桥梁阿伏加德罗常数是联系微观量和宏观量的桥梁 基础自主学习核心互动探究 5.常

12、识性的数据：常识性的数据：室温可取室温可取27 ，标准状况下的大气压，标准状况下的大气压p076 cmHg、温度、温度T 273 K、摩尔体积、摩尔体积V22.4 L。 4.分子模型分子模型 基础自主学习核心互动探究 【例【例1】已知阿伏加德罗常数为已知阿伏加德罗常数为NA，铝的摩尔质量为，铝的摩尔质量为M(单位是单位是 kg/mol)，铝的密度为，铝的密度为 (单位是单位是kg/m3)，则下列说法正确的是，则下列说法正确的是_。 基础自主学习核心互动探究 答案答案BD 基础自主学习核心互动探究 【例【例2】(2018江苏省南京高三学情调研江苏省南京高三学情调研)氙气灯在亮度、耗能及寿命上都比

13、传统灯氙气灯在亮度、耗能及寿命上都比传统灯 有优越性。某轿车的灯泡的容积有优越性。某轿车的灯泡的容积V1.5 mL，充入氙气的密度，充入氙气的密度5.9 kg/m3，摩尔质，摩尔质 量量M0.131 kg/mol，阿伏加德罗常数，阿伏加德罗常数NA61023 mol 1。试估算灯泡中： 。试估算灯泡中： (1)氙气分子的总个数；氙气分子的总个数； (2)氙气分子间的平均距离。氙气分子间的平均距离。(结果保留结果保留1位有效数字位有效数字) 基础自主学习核心互动探究 答案答案(1)41019个个(2)310 9 m 基础自主学习核心互动探究 布朗运动与分子热运动布朗运动与分子热运动 扩散现象、布

14、朗运动与热运动的比较扩散现象、布朗运动与热运动的比较 现象现象扩散现象扩散现象布朗运动布朗运动热运动热运动 活动主体活动主体分子分子固体微小颗粒固体微小颗粒分子分子 区别区别 是分子的运动，发生是分子的运动，发生 在固体、液体、气体在固体、液体、气体 任何两种物质之间任何两种物质之间 是比分子大得多的颗是比分子大得多的颗 粒的运动，只能在液粒的运动，只能在液 体、气体中发生体、气体中发生 是分子的运动，不是分子的运动，不 能通过光学显微镜能通过光学显微镜 直接观察到直接观察到 共同点共同点(1)都是无规则运动；都是无规则运动；(2)都随温度的升高而更加激烈都随温度的升高而更加激烈 联系联系扩散

15、现象、布朗运动都反映了分子做无规则的热运动扩散现象、布朗运动都反映了分子做无规则的热运动 基础自主学习核心互动探究 【例【例3】(2019前黄中学检测前黄中学检测)下列说法正确的是下列说法正确的是_。 A.布朗运动的无规则性反映了液体分子运动的无规则性布朗运动的无规则性反映了液体分子运动的无规则性 B.悬浮在液体中的固体小颗粒越大，则其所做的布朗运动就越剧烈悬浮在液体中的固体小颗粒越大，则其所做的布朗运动就越剧烈 C.物体的温度为物体的温度为0 时，物体的分子平均动能为零时，物体的分子平均动能为零 D.布朗运动的剧烈程度与温度有关，所以布朗运动也叫热运动布朗运动的剧烈程度与温度有关，所以布朗运

16、动也叫热运动 解析解析布朗运动的无规则性反映了液体分子运动的无规则性，选项布朗运动的无规则性反映了液体分子运动的无规则性，选项A正确；悬浮在正确；悬浮在 液体中的固体小颗粒越小，则其所做的布朗运动就越剧烈，选项液体中的固体小颗粒越小，则其所做的布朗运动就越剧烈，选项B错误；无论物体错误；无论物体 的温度为多少，物体分子的平均动能永远不为零，选项的温度为多少，物体分子的平均动能永远不为零，选项C错误；布朗运动的剧烈程错误；布朗运动的剧烈程 度与温度有关，但是布朗运动不是分子运动，所以不叫热运动，选项度与温度有关，但是布朗运动不是分子运动，所以不叫热运动，选项D错误。错误。 答案答案A 基础自主学

17、习核心互动探究 分子力、分子势能与分子间距离的关系分子力、分子势能与分子间距离的关系 1.分子力曲线与分子势能曲线分子力曲线与分子势能曲线：分子力：分子力F、分子势能、分子势能Ep与分子间距离与分子间距离r的关系图线如的关系图线如 图所示图所示(取无穷远处分子势能取无穷远处分子势能Ep0)。 基础自主学习核心互动探究 (1)当当rr0时，分子力为引力，当时，分子力为引力，当r增大时，分子力做负功，分子势能增加。增大时，分子力做负功，分子势能增加。 (2)当当rr0时，分子力为斥力，当时，分子力为斥力，当r减小时，分子力做负功，分子势能增加。减小时，分子力做负功，分子势能增加。 (3)当当rr0

18、时，分子势能最小。时，分子势能最小。 2.分子力、分子势能与分子间距离的关系分子力、分子势能与分子间距离的关系 基础自主学习核心互动探究 解析解析分子间作用力分子间作用力F的特点是：的特点是：rr0时时F表现表现 为引力；分子势能为引力；分子势能Ep的特点是的特点是rr0时时Ep最小，因此只有最小，因此只有B项正确。项正确。 答案答案B 【例【例4】(2019宝应中学模拟宝应中学模拟)下列四幅图中，能正确反映分子间作用力下列四幅图中，能正确反映分子间作用力F和分子势能和分子势能 Ep随分子间距离随分子间距离r变化关系的图线是变化关系的图线是_。 基础自主学习核心互动探究 对物体内能的理解对物体

19、内能的理解 能量能量分子动能分子动能分子势能分子势能内能内能机械能机械能 定义定义 分子无规则运分子无规则运 动的动能动的动能 由分子间相对由分子间相对 位置决定的势位置决定的势 能能 所有分子的热运动所有分子的热运动 动能和分子势能的动能和分子势能的 总和总和 物体的动能、重力势物体的动能、重力势 能和弹性势能的总和能和弹性势能的总和 决定因素决定因素 温度温度(决定分决定分 子平均动能子平均动能) 分子间距分子间距 温度、体积、物质温度、体积、物质 的量的量 跟宏观运动状态、参跟宏观运动状态、参 考系和零势能点的选考系和零势能点的选 取有关取有关 备注备注 温度、内能等物理量只对大量分子才

20、有意义，对单个或少量分子没有实温度、内能等物理量只对大量分子才有意义，对单个或少量分子没有实 际意义际意义 基础自主学习核心互动探究 【例【例5】关于物体的内能，下列叙述中正确的是关于物体的内能，下列叙述中正确的是_。 A.温度高的物体比温度低的物体内能大温度高的物体比温度低的物体内能大 B.物体的内能不可能为零物体的内能不可能为零 C.内能相同的物体，它们的分子平均动能一定相同内能相同的物体，它们的分子平均动能一定相同 D.物体的内能与物体的温度、体积、物态和分子数有关物体的内能与物体的温度、体积、物态和分子数有关 解析解析温度高低反映分子平均动能的大小，但由于物体不同，分子数目不同，所处温

21、度高低反映分子平均动能的大小，但由于物体不同，分子数目不同，所处 状态不同，无法反映内能大小，选项状态不同，无法反映内能大小，选项A错误；由于分子都在做无规则运动，因此，错误；由于分子都在做无规则运动，因此， 任何物体内能不可能为零，选项任何物体内能不可能为零，选项B正确；内能相同的物体，它们的分子平均动能不正确；内能相同的物体，它们的分子平均动能不 一定相同，选项一定相同，选项C错误；物体的内能与物体的温度、体积、物态和分子数有关，故错误；物体的内能与物体的温度、体积、物态和分子数有关，故 选项选项D正确。正确。 答案答案BD 基础自主学习核心互动探究 实验十一：用油膜法估测分子的大小实验十

22、一：用油膜法估测分子的大小 1.油膜体积的测定油膜体积的测定：由于一滴纯油酸中含有的分子数仍很大，形成的单层分子所占：由于一滴纯油酸中含有的分子数仍很大，形成的单层分子所占 面积太大，不便于测量，故实验中先把油酸溶于酒精中稀释，测定其浓度，再测面积太大，不便于测量，故实验中先把油酸溶于酒精中稀释，测定其浓度，再测 出出1 mL 油酸酒精溶液的滴数，取一滴用于实验，最后计算出一滴溶液中含有的纯油酸酒精溶液的滴数，取一滴用于实验，最后计算出一滴溶液中含有的纯 油酸的体积作为油膜的体积。油酸的体积作为油膜的体积。 基础自主学习核心互动探究 图图1 2.油膜面积的测定：油膜面积的测定：如图如图1所示，

23、将画有油酸薄膜轮廓的有机玻璃板取下放在坐标格纸所示，将画有油酸薄膜轮廓的有机玻璃板取下放在坐标格纸 上，以边长为上，以边长为1 cm的方格为单位，数出轮廓内正方形的格数的方格为单位，数出轮廓内正方形的格数(不足半格的舍去，超过不足半格的舍去，超过 半格的计为半格的计为1格格)，计算出油膜的面积，计算出油膜的面积S。 基础自主学习核心互动探究 图图2 【例【例6】油酸酒精溶液的浓度为每油酸酒精溶液的浓度为每1 000 mL油酸酒精溶液中含有油酸油酸酒精溶液中含有油酸0.6 mL，现用，现用 滴管向量筒内滴加滴管向量筒内滴加50滴上述溶液，量筒中的溶液体积增加了滴上述溶液，量筒中的溶液体积增加了1 mL，若把一滴这样的，若把一滴这样的 油酸酒精溶液滴入足够大的盛水的浅盘中，由于