高考核动力届高考物理一轮复习分子动理论热力学定律与能量守恒课件

1、第第1单元单元 分子动理论热力学定律与能量守恒分子动理论热力学定律与能量守恒 填一填填一填1物质是由大量分子组成的物质是由大量分子组成的(1)分子的大小分子的大小a直径数量级：直径数量级： m.(2)分子的质量：数量级为分子的质量：数量级为1026 kg.(3)阿伏加德罗常数：阿伏加德罗常数：1 mol的任何物质所含的粒子数，的任何物质所含的粒子数，用符号用符号NA表示，表示，NAmol1.2分子永不停息地做无规则运动分子永不停息地做无规则运动扩散现象和布朗运动都说明分子做无规则运动扩散现象和布朗运动都说明分子做无规则运动(1)扩散现象：相互接触的物体互相进入对方的现扩散现象：相互接触的物体互

2、相进入对方的现象温度象温度，扩散越快，扩散越快(2)布朗运动布朗运动a产生的原因：是各个方向的液体分子对微粒碰撞的产生的原因：是各个方向的液体分子对微粒碰撞的引起的引起的 c布朗颗粒：布朗颗粒用肉眼直接看不到，但在显微镜下布朗颗粒：布朗颗粒用肉眼直接看不到，但在显微镜下能看到，因此用肉眼看到的颗粒所做的运动，不能叫做布能看到，因此用肉眼看到的颗粒所做的运动，不能叫做布朗运动布朗颗粒大小约为朗运动布朗颗粒大小约为106 m(包含约包含约1021个分子个分子)，而，而分子直径约为分子直径约为1010 m布朗颗粒的运动是分子热运动的布朗颗粒的运动是分子热运动的3分子间存在着相互作用力分子间存在着相互

3、作用力(1)分子间同时存在着相互作用的分子间同时存在着相互作用的，分子力为它们的，分子力为它们的(2)分子力的特点分子力的特点a分子间的引力和斥力都随分子间距离的增大而分子间的引力和斥力都随分子间距离的增大而减减小小，随分子间距离的减小而增大，但斥力比引力变化快，随分子间距离的减小而增大，但斥力比引力变化快 b分子力的作用使分子聚集在一起，而分子的无规则分子力的作用使分子聚集在一起，而分子的无规则运动使它们趋于分散，正是这两个因素决定了物体的气、运动使它们趋于分散，正是这两个因素决定了物体的气、液、固三种不同的状态液、固三种不同的状态1分子平均动能分子平均动能物体内所有分子动能的物体内所有分子

4、动能的叫做叫做分子的平均动能分子的平均动能.是分子平均动能大是分子平均动能大小的标志，小的标志，越高，分子平均动能越越高，分子平均动能越大大2分子势能分子势能(1)概念：由分子间的概念：由分子间的和和决定的能量决定的能量(2)分子势能大小的相关因素分子势能大小的相关因素a微观上：分子势能的大小与微观上：分子势能的大小与有关有关 当分子间距离当分子间距离rr0时，分子势能随分子间距离的时，分子势能随分子间距离的而增大；而增大；当当rr0阶段，阶段，F做正功，分子动能增加，势能减小做正功，分子动能增加，势能减小B在在rr0阶段，当阶段，当r减小时减小时F做正功，分子势能减小，分子做正功，分子势能减

5、小，分子动能增加，故选项动能增加，故选项A正确正确在在rr0阶段，当阶段，当r减小时减小时F做负功，分子势能增加，分子做负功，分子势能增加，分子动能减小，故选项动能减小，故选项B错误错误在在rr0时，分子势能最小，动能最大，故选项时，分子势能最小，动能最大，故选项C正确正确在在rr0时，分子势能最小，但不为零，故选项时，分子势能最小，但不为零，故选项D错误错误在整个相互接近的过程中分子动能和势能之和保持不在整个相互接近的过程中分子动能和势能之和保持不变，故选项变，故选项E正确正确【答案】【答案】ACE考点四热力学定律的理解及应用考点四热力学定律的理解及应用考点梳理考点梳理1对热力学第一定律的理

6、解对热力学第一定律的理解(1)热力学第一定律不仅反映了做功和热传递这两种改热力学第一定律不仅反映了做功和热传递这两种改变内能的过程是等效的，而且给出了内能的变化量和做功变内能的过程是等效的，而且给出了内能的变化量和做功与热传递之间的定量关系此定律是标量式，应用时功、与热传递之间的定量关系此定律是标量式，应用时功、内能、热量的单位应统一为国际单位焦耳内能、热量的单位应统一为国际单位焦耳(2)对公式对公式UQW符号的规定：符号的规定：(3)几种特殊情况：几种特殊情况：若过程是绝热的，则若过程是绝热的，则Q0，WU，外界对物体做，外界对物体做的功等于物体内能的增加；的功等于物体内能的增加；若过程中不

7、做功，即若过程中不做功，即W0，则，则QU，物体吸收的，物体吸收的热量等于物体内能的增加；热量等于物体内能的增加；若过程的始末状态物体的内能不变，即若过程的始末状态物体的内能不变，即U0，则，则WQ0或或WQ，外界对物体做的功等于物体放出的热，外界对物体做的功等于物体放出的热量量(4)应用注意事项应用注意事项应用热力学第一定律时要明确研究的对象是哪个物体应用热力学第一定律时要明确研究的对象是哪个物体或者是哪个热力学系统；或者是哪个热力学系统；应用热力学第一定律计算时，要依照符号法则代入数应用热力学第一定律计算时，要依照符号法则代入数据，对结果的正、负也同样依照规则来解释其意义；据，对结果的正、

8、负也同样依照规则来解释其意义；分析此类问题需要注意两点，分析此类问题需要注意两点，“绝热绝热”说明与外界没说明与外界没有热交换，气体向真空扩散时对外不做功有热交换，气体向真空扩散时对外不做功2对热力学第二定律的理解对热力学第二定律的理解(1)在热力学第二定律的表述中，在热力学第二定律的表述中，“自发地自发地”、“不产不产生其他影响生其他影响”的涵义：的涵义：“自发地自发地”指明了热传递等热力学宏观现象的方向指明了热传递等热力学宏观现象的方向性，不需要借助外界提供能量的帮助；性，不需要借助外界提供能量的帮助；“不产生其他影响不产生其他影响”的涵义是发生的热力学宏观过程的涵义是发生的热力学宏观过程

9、只在本系统内完成，对周围环境不产生热力学方面的影响，只在本系统内完成，对周围环境不产生热力学方面的影响，如吸热、放热、做功等如吸热、放热、做功等(2)热力学第二定律的实质：热力学第二定律的实质：热力学第二定律的每一种表述，都揭示了大量分子参与热力学第二定律的每一种表述，都揭示了大量分子参与宏观过程的方向性，进而使人们认识到自然界中进行的涉及宏观过程的方向性，进而使人们认识到自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性热现象的宏观过程都具有方向性(3)热力学过程方向性实例：热力学过程方向性实例：(4)两类永动机的比较两类永动机的比较典例应用典例应用一种海浪发电机的气室如图所示工作一种海浪发电机

10、的气室如图所示工作时，活塞随海浪上升或下降，改变气室中空气的压强，从而时，活塞随海浪上升或下降，改变气室中空气的压强，从而驱动进气阀门和出气阀门打开或关闭气室先后经历吸入、驱动进气阀门和出气阀门打开或关闭气室先后经历吸入、压缩和排出空气的过程，推动出气口处的装置发电气室中压缩和排出空气的过程，推动出气口处的装置发电气室中的空气可视为理想气体的空气可视为理想气体 (1)下列对理想气体的理解，正确的有下列对理想气体的理解，正确的有_A理想气体实际上并不存在，只是一种理想模型理想气体实际上并不存在，只是一种理想模型B只要气体压强不是很高就可视为理想气体只要气体压强不是很高就可视为理想气体C一定质量的

11、某种理想气体的内能与温度、体积都有一定质量的某种理想气体的内能与温度、体积都有关关D在任何温度、任何压强下，理想气体都遵循气体实在任何温度、任何压强下，理想气体都遵循气体实验定律验定律(2)压缩过程中，两个阀门均关闭若此过程中，气室压缩过程中，两个阀门均关闭若此过程中，气室中的气体与外界无热量交换，内能增加了中的气体与外界无热量交换，内能增加了3.4104 J，则该，则该气体的分子平均动能气体的分子平均动能_(选填选填“增大增大”、“减小减小”或或“不变不变”)，活塞对该气体所做的功，活塞对该气体所做的功_(选填选填“大大于于”、“小于小于”或或“等于等于”)3.4104 J.【解题指导】【解

12、题指导】审题找到关键词：审题找到关键词：“理想气体理想气体”、“无无热量交换热量交换”【课堂笔记】【课堂笔记】(1)理想气体是一种理想化的模型，实理想气体是一种理想化的模型，实际并不存在，选项际并不存在，选项A正确；在温度不低于零下几十摄氏度、正确；在温度不低于零下几十摄氏度、压强不超过标准大气压的几倍时，可以把实际气体当成理想压强不超过标准大气压的几倍时，可以把实际气体当成理想气体来处理，选项气体来处理，选项B错误；一定质量的理想气体的内能只与错误；一定质量的理想气体的内能只与温度有关，选项温度有关，选项C错误；在任何温度、任何压强下都遵循气错误；在任何温度、任何压强下都遵循气体实验定律，这

13、样的气体是理想气体，选项体实验定律，这样的气体是理想气体，选项D正确正确(2)气室气室中的气体与外界无热交换，内能增加，故密闭气体的温度升中的气体与外界无热交换，内能增加，故密闭气体的温度升高，气体分子的平均动能增大根据热力学第一定律高，气体分子的平均动能增大根据热力学第一定律UQW可知，可知，Q0，WU，所以活塞对该气体所做的功，所以活塞对该气体所做的功等于等于3.4104 J.【答案】【答案】(1)AD(2)增大等于增大等于某汽车后备箱内安装有撑起箱盖的装置，它主某汽车后备箱内安装有撑起箱盖的装置，它主要由气缸和活塞组成开箱时，密闭于气缸内的压缩气体膨要由气缸和活塞组成开箱时，密闭于气缸内

14、的压缩气体膨胀，将箱盖顶起，如图所示在此过程中，若缸内气体与外胀，将箱盖顶起，如图所示在此过程中，若缸内气体与外界无热交换，忽略气体分子间的相互作用，则界无热交换，忽略气体分子间的相互作用，则()A外界对缸内气体做正功，缸内气体内能增大外界对缸内气体做正功，缸内气体内能增大B外界对缸内气体做正功，缸内气体分子的平均动能外界对缸内气体做正功，缸内气体分子的平均动能增大增大C缸内气体对外界做功，缸内气体的内能减小缸内气体对外界做功，缸内气体的内能减小D缺内气体对外界做功，缸内气体分子的平均动能变缺内气体对外界做功，缸内气体分子的平均动能变小小E缸内气体对外界做功，缸内气体的温度降低缸内气体对外界做

15、功，缸内气体的温度降低【解析】【解析】缸内气体膨胀对外做正功，缸内气体膨胀对外做正功，W0；而缸内气；而缸内气体与外界无热交换，体与外界无热交换，Q0；由热力学第一定律；由热力学第一定律WQU知，内能增量知，内能增量U0，即其内能减小，又忽略气体分子间相，即其内能减小，又忽略气体分子间相互作用，无分子势能，故气体分子的平均动能减小，气体的互作用，无分子势能，故气体分子的平均动能减小，气体的温度降低，故选项温度降低，故选项CDE正确正确【答案】【答案】CDE模拟题组模拟题组1(2015重庆模拟重庆模拟)关于分子热运动和布朗运动，下列说关于分子热运动和布朗运动，下列说法正确的是法正确的是()A布朗

16、运动是指在显微镜中看到的液体分子的无规则运布朗运动是指在显微镜中看到的液体分子的无规则运动动B布朗运动反映了液体分子在永不停息地做无规则运动布朗运动反映了液体分子在永不停息地做无规则运动C悬浮微粒越大，同一时刻与它碰撞的液体分子越悬浮微粒越大，同一时刻与它碰撞的液体分子越多，布朗运动越显著多，布朗运动越显著D当物体温度达到当物体温度达到0 时，物体分子的热运动就会停时，物体分子的热运动就会停止止【解析】【解析】布朗运动是指在显微镜中看到的悬浮小颗粒布朗运动是指在显微镜中看到的悬浮小颗粒的无规则运动，的无规则运动，A错；布朗运动间接反映了液体分子运动的错；布朗运动间接反映了液体分子运动的无规则性

17、，无规则性，B对；悬浮微粒越大，液体分子对它的撞击作用对；悬浮微粒越大，液体分子对它的撞击作用的不平衡性越小，布朗运动越不明显，的不平衡性越小，布朗运动越不明显，C错；热运动在错；热运动在0时不会停止，时不会停止，D错错【答案】【答案】B2(2015徐州高三月考徐州高三月考)一定量的理想气体在某一过程一定量的理想气体在某一过程中，从外界吸收热量中，从外界吸收热量2.5104 J，气体对外界做功，气体对外界做功1.0104 J，则该理想气体的，则该理想气体的()A温度降低，密度增大温度降低，密度增大B温度降低，密度减温度降低，密度减小小C温度升高，密度增大温度升高，密度增大 D温度升高，密度减小

18、温度升高，密度减小【答案】【答案】D高考题组高考题组3(2013福建卷，福建卷，29(1)下列四幅图中，能正确反映分下列四幅图中，能正确反映分子间作用力子间作用力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()【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】B4(2014北京理综，北京理综，13)下列说法中正确的是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物体温度降低，其分子热运动的平

19、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，其内能一定不变物体温度不变，其内能一定不变【解析】【解析】温度是物体分子平均动能的标志，温度升高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错误错误B正确物体的内能是物体内所有分子动能和分子势正确物体的内能是物体内所有分子动能和分子势能的总和，宏观上取决于物体的温度、体积和质量，故能的总和，宏观上取决于物体的温度、体积和质量，故C