高考物理新课标一轮复习(课件+习题)第十二章热学第1讲分子动理论内能分析

1、课标版课标版 物理物理第1讲分子动理论内能一、分子动理论的基本观点、阿伏加德罗常数一、分子动理论的基本观点、阿伏加德罗常数1.物体是由大量分子组成的(1)分子的大小a.直径数量级为m。b.质量数量级为kg。(2)阿伏加德罗常数a.1mol的任何物质都含有相同的粒子数。通常可取NA=mol-1。b.阿伏加德罗常数是联系宏观物理量和微观物理量的桥梁。教材研读教材研读10-1010-2610-276.02 10232.分子的热运动(1)扩散现象:由于分子的无规则运动而使不同物质能够彼此进入对方的现象。温度越,扩散越快。(2)布朗运动:在显微镜下看到的悬浮在液体中的的永不停息的无规则运动。其特点是:a

2、.永不停息、运动。b.颗粒越小,运动越。c.温度越高,运动越。(3)热运动:分子永不停息的无规则运动,这种运动跟温度有关。高高固体颗粒固体颗粒无规则无规则明显明显激烈激烈(1)分子间同时存在和,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,但斥力比引力变化得。自测自测1(辨析题)(1)布朗运动就是液体分子的运动。()(2)布朗运动是固体小颗粒中固体分子的运动。()答案(1)(2)3.分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C.NA=D.NA=答案BC气体分子间距离很大,气体的体积并不等于每个分子的体积之和,A错;气体的质量等于每个分子的质量之和,B、C对;

3、气体的密度是对大量气体分子而言的,一个分子质量mV0,D错。Mm0MV自测自测2(多选)某气体的摩尔质量为M,摩尔体积为V,密度为,每个分子的质量和体积分别为m和V0,则阿伏加德罗常数NA可表示为 ()A.NA= B.NA=0VVVm答案D花粉颗粒做此运动的原因是花粉颗粒受到周围液体分子的不平衡碰撞,选D。自测自测31827年,英国植物学家布朗发现花粉颗粒在水中不停息地做无规则运动,花粉颗粒做此运动的原因是 ()A.花粉有生命B.气温变化形成了液体的微弱对流C.液体逐渐蒸发D.花粉颗粒受到周围液体分子的不平衡碰撞二、温度是分子平均动能的标志内能二、温度是分子平均动能的标志内能1.温度一切达到的

4、系统都具有相同的温度。2.两种温标摄氏温标和热力学温标。关系:T=K。3.分子的动能(1)分子动能是所具有的动能。(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,是分子热运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。热平衡热平衡t+273.15分子热运动分子热运动温度温度总和总和4.分子的势能(1)由于分子间存在着引力和斥力,所以分子具有由它们的决定的能。(2)分子势能的决定因素:微观上决定于和分子排列情况;宏观上决定于和状态。5.物体的内能(1)等于物体中所有分子的热运动的与分子的总和。(2)对于给定的物体,其内能大小由物体的和决定。相对位置相对位置分

5、子间距离分子间距离体积体积动能动能势能势能温度温度体积体积自测自测4(1)温度、分子动能、分子势能或内能只对大量分子才有意义。()(2)任何物体都有内能。()(3)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。()答案(1)(2)(3)考点一微观量的估算考点一微观量的估算1.求解分子直径时的两种模型(1)把分子看做球形,d=;(2)把分子看做小立方体,d=。对于气体,按上述思路算出的不是分子直径,而是气体分子间的平均距离。2.宏观量与微观量的相互关系(1)微观量:分子体积V0、分子直径d、分子质量m0。(2)宏观量:物体的体积V、摩尔体积Vm,物体的质量m、摩尔质量M、物体的密度。0

6、36V30V考点突破考点突破(3)相互关系:一个分子的质量:m0=。一个分子的体积:V0=(注:对气体V0为一个分子所占空间的平均体积)。物体所含的分子数:n=NA=NA=NA=NA。单位质量物体中所含的分子数:n=。AMNmAVNmAVNAMNmVVmmVmMVMANM典例典例1(2015北京海淀质检)教育部办公厅和卫生部办公厅日前联合发布了关于进一步加强学校控烟工作的意见。意见中要求,教师在学校的禁烟活动中应以身作则、带头戒烟,通过自身的戒烟,教育、带动学生自觉抵制烟草的诱惑。试估算一个高约2.8m,面积约10m2的两人办公室,若只有一人吸了一根烟(人正常呼吸一次吸入气体300cm3,一根

7、烟大约吸10次)。求:(1)估算被污染的空气分子间的平均距离;(2)另一不吸烟者呼吸一次大约吸入多少个被污染过的空气分子。答案(1)710-8m(2)8.71017个解析(1)吸烟者吸一根烟吸入气体的总体积为10300cm3,含有被污染的空气分子数n=6.0210238.11022(个)6310 300 1022.4 10办公室单位体积空间内含被污染的空气分子数为n1=2.91021(个)每个被污染分子所占体积为V=m3所以平均距离为L=710-8m(2)被动吸烟者一次吸入被污染的空气分子数为n2=2.9102130010-6=8.71017(个)228.1 1010 2.82112.9 10

8、3V1-1(多选)若以表示水的摩尔质量,V表示在标准状态下水蒸气的摩尔体积,表示在标准状态下水蒸气的密度,NA表示阿伏加德罗常数,m0、V0分别表示每个水分子的质量和体积,下面关系正确的有()A.NA=B.=0VmA0N VC.D.m0=答案ACD由于=V,则NA=,变形得m0=,故A、D正确;由于气体分子之间有很大的空隙,所以NAV0V,水蒸气的密度为=r0时,F引F斥,分子力表现为引力;当rr0时,F引r0,A正确,B错误;由F=m甲2r甲=m乙2r乙,r甲m乙,又v甲=r甲,v乙=r乙,可知v甲r0时,分子力为引力,当r增大时,分子力做负功,分子势能增加。(2)当rr0时,分子力为斥力,

9、当r减小时,分子力做负功,分子势能增加。(3)当r=r0时,分子势能最小。2.对内能概念的进一步说明(1)内能是对物体内的大量分子而言的,不存在某个分子内能的说法。(2)决定内能大小的因素有温度、体积、分子数等。(3)通过做功或热传递可以改变物体的内能。3.物体的内能和机械能的比较名称比较内能机械能定义物体内所有分子热运动的动能与分子势能之和物体的动能、重力势能和弹性势能的统称决定由物体内部状态决定跟宏观运动状态、参考系和零势能点的选取有关量值任何物体都有内能可以为零测量无法测量可测量本质微观分子的运动和相互作用的结果宏观物体的运动和相互作用的结果典例典例42013课标,33(1),6分(多选

10、)两个相距较远的分子仅在分子力作用下由静止开始运动,直至不再靠近。在此过程中,下列说法正确的是()A.分子力先增大,后一直减小B.分子力先做正功,后做负功C.分子动能先增大,后减小D.分子势能先增大,后减小E.分子势能和动能之和不变答案BCE分子力F与分子间距r的关系是:当rr0时F为引力。综上可知,当两分子由相距较远逐渐达到最近过程中分子力是先变大再变小后又变大,A项错误。分子力为引力时做正功,分子势能减小,分子力为斥力时做负功,分子势能增大,故B项正确、D项错误。因仅有分子力作用,故只有分子动能与分子势能之间发生转化,即分子势能减小时分子动能增大,分子势能增大时分子动能减小,其总和不变,C、E项均正确。4-1(2014北京理综,13,6分)下列说法中正确的是 ()A.物体温度降低,其分子热运动的平均动能增大B.物体温度升高,其分子热运动的平均动能增大C.物体温度降低,其内能一定增大D.物体温度不变,其内能一定不变答案B温度是物体分子平均动能的标志,温度升高则其分子平均动能增大,反之,则其分子平均动能减小,故A错误B正确