-1固体液体和气体ppt课件

1、高三总复习高三总复习人教版人教版物理物理返回目录返回目录第十一章热学第十一章热学高三总复习高三总复习人教版人教版物理物理返回目录返回目录课前自主学习课前自主学习课堂讲练互动课堂讲练互动课时作业课时作业随堂巩固训练随堂巩固训练考纲展示考纲展示 内容内容要求要求分子动理论的基本观点和实验依据分子动理论的基本观点和实验依据阿伏加德罗常数阿伏加德罗常数气体分子运动速率的统计分布气体分子运动速率的统计分布温度是分子平均动能的标志、内能温度是分子平均动能的标志、内能热力学第一定律热力学第一定律能量守恒定律能量守恒定律内容内容要求要求热力学第二定律热力学第二定律固体的微观结构、晶体和非晶体固体的微观结构、晶

2、体和非晶体液晶的微观结构液晶的微观结构液体的表面张力现象液体的表面张力现象气体实验定律气体实验定律理想气体理想气体命题导向命题导向 近年高考命题热点多集中在分子动理论、分子大小与近年高考命题热点多集中在分子动理论、分子大小与个数估算、内能及其改变方面题型多为选择题，填空题新个数估算、内能及其改变方面题型多为选择题，填空题新考纲中新增了考纲中新增了“固体的微观结构、晶体和非晶体固体的微观结构、晶体和非晶体“，”液晶的液晶的微观结构微观结构”，“理想气体理想气体”，“液体的表面张力液体的表面张力”，要在理解，要在理解基本概念和规律上下功夫，要重视能量转化和守恒定律方面的基本概念和规律上下功夫，要重

3、视能量转化和守恒定律方面的问题问题复习策略复习策略 本章是热学的基础，知识结构分为四部分：第一部分本章是热学的基础，知识结构分为四部分：第一部分是分子动理论，介绍了分子数，大小的估算，分子热运动和分是分子动理论，介绍了分子数，大小的估算，分子热运动和分子力；第二部分是介绍物体的内能，从分子动能和分子势能的子力；第二部分是介绍物体的内能，从分子动能和分子势能的角度，阐述物体内能的决定因素，介绍了热力学第一定律，热角度，阐述物体内能的决定因素，介绍了热力学第一定律，热力学第二定律，把热传递和功结合进去，是广义的能量转化和力学第二定律，把热传递和功结合进去，是广义的能量转化和守恒定律，使本章练习题具

4、有综合性；第三部分是固体的微观守恒定律，使本章练习题具有综合性；第三部分是固体的微观结构、晶体和非晶体，液体的表面张力、液晶的结构；第四部结构、晶体和非晶体，液体的表面张力、液晶的结构；第四部分是理想气体，介绍了气体分子运动的特点及气体的微观意分是理想气体，介绍了气体分子运动的特点及气体的微观意义由于本章知识的微观性，故许多观点需要静下心来想象，义由于本章知识的微观性，故许多观点需要静下心来想象，有的要善于建立模型，善于类比，要从现象入手，多理解基本有的要善于建立模型，善于类比，要从现象入手，多理解基本概念，逐渐深入理解其中基本论点概念，逐渐深入理解其中基本论点 课时课时1分子动理论内能分子动

5、理论内能 梳理知识梳理知识 突破难点突破难点 课前自主学习课前自主学习知识回顾知识回顾1分子是具有各种物质的化学性质的最小粒子，或分子是具有各种物质的化学性质的最小粒子，或是原子是原子(如金属如金属)、或是离子、或是离子(如盐类如盐类)、或是分子、或是分子(如有机如有机物物)2用油膜法测得分子直径用油膜法测得分子直径(有机物质的大分子除外有机物质的大分子除外)的数量级为的数量级为1010 m，说明分子的体积极其微小，说明分子的体积极其微小3一般分子质量的数量级为一般分子质量的数量级为10271026 kg.4分子间有间隙分子间有间隙5阿伏加德罗常数：阿伏加德罗常数：1 mol的任何物质都含有相

6、同的的任何物质都含有相同的粒子数，这个数的测量值粒子数，这个数的测量值NA6.021023 mol1.要点深化要点深化1如何理解固、液、气三态分子的体积如何理解固、液、气三态分子的体积在固体和液体分子大小的估算中，每个分子的体积也在固体和液体分子大小的估算中，每个分子的体积也就是每个分子所占据的空间，虽然采用正方体模型和球形模型就是每个分子所占据的空间，虽然采用正方体模型和球形模型计算出分子直径的数量级是相同的，但考虑到误差因素，采用计算出分子直径的数量级是相同的，但考虑到误差因素，采用球形模型更准确一些针对气体分子来说，因为气体没有一定球形模型更准确一些针对气体分子来说，因为气体没有一定的体

7、积和形状，分子间的平均距离比较大，气体分子占据的空的体积和形状，分子间的平均距离比较大，气体分子占据的空间并非气体分子的实际体积间并非气体分子的实际体积基础自测基础自测在国际单位制中，金属铜的密度为在国际单位制中，金属铜的密度为，它的摩尔质量，它的摩尔质量为为M，阿伏加德罗常数为，阿伏加德罗常数为NA，则下列结论正确的是，则下列结论正确的是()A1 kg铜所含铜原子的数目是铜所含铜原子的数目是NAB1 m3的铜所含铜原子的数目是的铜所含铜原子的数目是NA/MC1个铜原子占有的体积是个铜原子占有的体积是M/NAD1个铜原子的质量是个铜原子的质量是/NA答案：答案：BC知识回顾知识回顾1扩散现象：

8、相互接触的物质彼此进入对方的现象，扩散现象：相互接触的物质彼此进入对方的现象，温度越高，扩散越快温度越高，扩散越快2布朗运动：在显微镜下看到的悬浮在液体中的固布朗运动：在显微镜下看到的悬浮在液体中的固体颗粒的永不停息的无规则运动，它是大量的液体分子对固体体颗粒的永不停息的无规则运动，它是大量的液体分子对固体颗粒的撞击而产生的颗粒越小，运动越明显；温度越高，运颗粒的撞击而产生的颗粒越小，运动越明显；温度越高，运动越激烈布朗运动不是液体分子的运动，是分子热运动的反动越激烈布朗运动不是液体分子的运动，是分子热运动的反映映要点深化要点深化如何理解布朗运动？如何理解布朗运动？(1)布朗运动是指悬浮小颗粒

9、的运动，布朗运动不是布朗运动是指悬浮小颗粒的运动，布朗运动不是一个单一的分子的运动一个单一的分子的运动单个分子是看不见的，悬浮小颗粒是单个分子是看不见的，悬浮小颗粒是千万个分子组成的粒子，形成布朗运动的原因是悬浮小颗粒受千万个分子组成的粒子，形成布朗运动的原因是悬浮小颗粒受到周围液体、气体分子紊乱的碰撞和来自各个方向碰撞效果的到周围液体、气体分子紊乱的碰撞和来自各个方向碰撞效果的不平衡因而，布朗运动不是分子运动，但它间接证明了周围不平衡因而，布朗运动不是分子运动，但它间接证明了周围液体、气体分子在永不停息地做无规则运动液体、气体分子在永不停息地做无规则运动(2)布朗运动在相同温度下，悬浮颗粒越

10、小，它的线度布朗运动在相同温度下，悬浮颗粒越小，它的线度越小，表面积亦小，在某一瞬间跟它相撞的分子数越少，颗粒越小，表面积亦小，在某一瞬间跟它相撞的分子数越少，颗粒受到来自各个方向的撞击力越不平衡；另外，颗粒线度小，它受到来自各个方向的撞击力越不平衡；另外，颗粒线度小，它的体积和质量比表面积减小得更快，因而冲击力引起的加速度的体积和质量比表面积减小得更快，因而冲击力引起的加速度更大；因此悬浮颗粒越小，布朗运动就越显著更大；因此悬浮颗粒越小，布朗运动就越显著(3)相同的颗粒悬浮在同种液体中，液体温度升高，分相同的颗粒悬浮在同种液体中，液体温度升高，分子运动的平均速率大，对悬浮颗粒的撞击作用也越大

11、，颗粒受子运动的平均速率大，对悬浮颗粒的撞击作用也越大，颗粒受到来自各个方向的撞击力越不平衡，由撞击力引起的加速度越到来自各个方向的撞击力越不平衡，由撞击力引起的加速度越大，所以温度越高，布朗运动就越显著大，所以温度越高，布朗运动就越显著由此可见影响布朗运动是否剧烈的因素是温度高低及由此可见影响布朗运动是否剧烈的因素是温度高低及颗粒的大小颗粒的大小基础自测基础自测下列关于布朗运动的说法中正确的是下列关于布朗运动的说法中正确的是()A布朗运动就是分子的无规则运动布朗运动就是分子的无规则运动B布朗运动是液体分子无规则运动的反映布朗运动是液体分子无规则运动的反映C悬浮颗粒越小，布朗运动就越明显悬浮颗

12、粒越小，布朗运动就越明显D温度越高，布朗运动就越明显温度越高，布朗运动就越明显解析：理解布朗运动包括：用光学显微镜看不见水分解析：理解布朗运动包括：用光学显微镜看不见水分子，而悬浮颗粒是由大量分子组成的在光学显微镜下能观察子，而悬浮颗粒是由大量分子组成的在光学显微镜下能观察到的布朗运动，是悬浮颗粒的无规则运动水分子的无规则运到的布朗运动，是悬浮颗粒的无规则运动水分子的无规则运动，从各个方向对颗粒的不均等撞击，使悬浮颗粒做无规则运动，从各个方向对颗粒的不均等撞击，使悬浮颗粒做无规则运动，所以，悬浮颗粒永不停息的无规则运动反映了水分子永不动，所以，悬浮颗粒永不停息的无规则运动反映了水分子永不停息的

13、无规则运动温度越高、悬浮颗粒越小，布朗运动就越停息的无规则运动温度越高、悬浮颗粒越小，布朗运动就越明显，所以分子的无规则运动又称热运动明显，所以分子的无规则运动又称热运动答案：答案：BCD知识回顾知识回顾1分子间同时存在相互作用的引力和斥力，合力叫分子间同时存在相互作用的引力和斥力，合力叫分子力分子力2特点：分子间的引力和斥力都随分子间的距离增特点：分子间的引力和斥力都随分子间的距离增大而减小，随分子间距离的减小而增大，但斥力比引力变化更大而减小，随分子间距离的减小而增大，但斥力比引力变化更快快要点深化要点深化1分子间作用力与分子间距的关系分子间作用力与分子间距的关系分子间的引力和斥力都随分子

14、间距离的增大而减小、分子间的引力和斥力都随分子间距离的增大而减小、随分子间距离的减小而增大，但总是斥力变化得较快如图随分子间距离的减小而增大，但总是斥力变化得较快如图1所示，虚线分别表示引力所示，虚线分别表示引力F引、斥力引、斥力F斥随距离斥随距离r的变化关系，的变化关系，实线表示分子力实线表示分子力F随距离随距离r的变化关系的变化关系当当rr0时，时，F引引F斥，斥，F0；当当rr0时，时，F引和引和F斥都随距离的减小而增大，但斥都随距离的减小而增大，但F引引r0时，时，F引和引和F斥都随距离的增大而减小，但斥都随距离的增大而减小，但F引引F斥，斥，F表现为引力；表现为引力；当当r10r0时

15、，时，F引和引和F斥都已经十分微弱，可以认为分斥都已经十分微弱，可以认为分子间没有相互作用力子间没有相互作用力(F0)2分子力本质上是电磁力分子力本质上是电磁力分子是由原子组成的，原子内部有带正电的原子核和分子是由原子组成的，原子内部有带正电的原子核和带负电的电子分子间的作用力就是由这些带电粒子的相互作带负电的电子分子间的作用力就是由这些带电粒子的相互作用引起的用引起的基础自测基础自测如图如图2所示，纵坐标表示两个分子间引力、斥力的大所示，纵坐标表示两个分子间引力、斥力的大小，横坐标表示两个分子间的距离，图中两条曲线分别表示两小，横坐标表示两个分子间的距离，图中两条曲线分别表示两分子间引力、斥

16、力的大小随分子间距离的变化关系，分子间引力、斥力的大小随分子间距离的变化关系，e为两曲为两曲线的交点，则下列说法正确的是线的交点，则下列说法正确的是()Aab为斥力曲线，为斥力曲线，cd为引力曲线，为引力曲线，e点横坐标的数点横坐标的数量级为量级为1010 mBab为引力曲线，为引力曲线，cd为斥力曲线，为斥力曲线，e点横坐标的数量点横坐标的数量级为级为1010 mC若两个分子间距离大于若两个分子间距离大于e点的横坐标，则分子间作点的横坐标，则分子间作用力表现为斥力用力表现为斥力D若两个分子距离越来越大，则分子势能亦越来越若两个分子距离越来越大，则分子势能亦越来越大大解析：此图线是分子间作用力

17、与分子间距离的关系图解析：此图线是分子间作用力与分子间距离的关系图线，分子间作用力包括分子间引力与分子间斥力，其中分子间线，分子间作用力包括分子间引力与分子间斥力，其中分子间斥力随距离变化比较快，所以图象中斥力随距离变化比较快，所以图象中F随随r变化快的是斥力曲线，变化快的是斥力曲线，变化慢的是引力曲线，交点处表示引力与斥力相等的位置变化慢的是引力曲线，交点处表示引力与斥力相等的位置答案：答案：B知识回顾知识回顾1温度温度两种意义：宏观上表示物体的冷热程度；微观上标志两种意义：宏观上表示物体的冷热程度；微观上标志物体内分子热运动的剧烈程度它是物体分子平均动能的标物体内分子热运动的剧烈程度它是物

18、体分子平均动能的标志志2两种温标两种温标摄氏温标摄氏温标t：单位：单位，在，在1个标准大气压下，水的冰点个标准大气压下，水的冰点作为作为0，沸点作为，沸点作为100.热力学温标热力学温标T：单位：单位K.把把273.15作为作为0 K绝对零绝对零度度(0 K)是低温的极限，只能接近不能达到是低温的极限，只能接近不能达到要点深化要点深化1平衡态与状态参量平衡态与状态参量(1)系统：把所研究的对象称为系统系统：把所研究的对象称为系统(2)物理学中描述物体状态的常用参量为压强、体积、物理学中描述物体状态的常用参量为压强、体积、温度通常用体积描述其几何性质，用压强描述其力学性质，温度通常用体积描述其几

19、何性质，用压强描述其力学性质，用温度描述其热学性质用温度描述其热学性质(3)平衡态：对于一个不受外界影响的系统，无论其平衡态：对于一个不受外界影响的系统，无论其初始状态如何，经过足够长的时间后，必将达到一个宏观性质初始状态如何，经过足够长的时间后，必将达到一个宏观性质不再随时间变化的状态，这种状态叫平衡态不再随时间变化的状态，这种状态叫平衡态2温度与温标温度与温标(1)热平衡定律：如果两个系统分别与第三个系统达到热平衡定律：如果两个系统分别与第三个系统达到热平衡，那么这两个系统彼此之间也必定处于热平衡热平衡，那么这两个系统彼此之间也必定处于热平衡(2)处于热平衡的系统之间有处于热平衡的系统之间

20、有“共同特性共同特性”，即温度相，即温度相同同(3)为了定量描述温度，需引入温标，常见温标有摄氏为了定量描述温度，需引入温标，常见温标有摄氏温标和热力学温标温标和热力学温标(4)热力学温标单位为开，热力学温度与摄氏温度的换热力学温标单位为开，热力学温度与摄氏温度的换算关系为算关系为Tt273.15 K.基础自测基础自测关于热力学温度与摄氏温度，下列说法中正确的是关于热力学温度与摄氏温度，下列说法中正确的是()A33240 KB温度变化温度变化1，也就是温度变化，也就是温度变化1 KC摄氏温度与热力学温度都可能取负值摄氏温度与热力学温度都可能取负值D温度由温度由t升高到升高到2t，对应的热力学温

21、度由，对应的热力学温度由T K升高到升高到2T K解析：热力学温度与摄氏温度两者之间的关系为：解析：热力学温度与摄氏温度两者之间的关系为：Tt273，Tt.由此可见由此可见A、B正确摄氏温度能取负值，正确摄氏温度能取负值，热力学温度总是大于零的，选项热力学温度总是大于零的，选项C错误当摄氏温度从错误当摄氏温度从t升高升高到到2t时，热力学温度从时，热力学温度从273t变化至变化至2732t，D错误错误答案：答案：AB知识回顾知识回顾1分子的平均动能：物体内分子动能的平均值叫分分子的平均动能：物体内分子动能的平均值叫分子平均动能温度是分子平均动能的标志温度越高，分子平子平均动能温度是分子平均动能

22、的标志温度越高，分子平均动能越大均动能越大2分子势能：由分子间的相互作用和相对位置决定分子势能：由分子间的相互作用和相对位置决定的能量叫分子势能的能量叫分子势能分子势能的大小与物体的体积有关分子势能的大小与物体的体积有关(1)当分子间的距离当分子间的距离rr0时，分子势能随分子间的距时，分子势能随分子间的距离增大而增大；离增大而增大；(2)当当rr0，分子力表现为引力时，随着分子间的距离，分子力表现为引力时，随着分子间的距离增大，分子需要不断克服分子力做功，分子势能增大增大，分子需要不断克服分子力做功，分子势能增大(3)r0为斥力，为斥力，F0为斥力，为斥力，F0为引力为引力A、B、C、D为为

23、x轴上四个特定的位置，现把乙分子从轴上四个特定的位置，现把乙分子从A处由静止释放，选项处由静止释放，选项中四个图分别表示乙分子的速度、加速度、势能、动能与两分中四个图分别表示乙分子的速度、加速度、势能、动能与两分子间距离的关系，其中大致正确的是子间距离的关系，其中大致正确的是()解析：乙分子的运动方向始终不变，解析：乙分子的运动方向始终不变，A错误；加速度错误；加速度与力的大小成正比，方向与力相同，故与力的大小成正比，方向与力相同，故B正确；乙分子从正确；乙分子从A处处由静止释放，分子势能不可能增大到正值，故由静止释放，分子势能不可能增大到正值，故C错误；分子动错误；分子动能不可能为负值，故能

24、不可能为负值，故D错误错误答案：答案：B例例3一颗炮弹在空中以某一速度一颗炮弹在空中以某一速度v飞行，有人说：飞行，有人说：由于炮弹中所有分子都具有这一速度，所以分子具有动能；又由于炮弹中所有分子都具有这一速度，所以分子具有动能；又由于分子都处于高处，所以分子又具有势能，因此分子的上述由于分子都处于高处，所以分子又具有势能，因此分子的上述动能和势能的总和就是炮弹的内能，试分析这种说法是否正动能和势能的总和就是炮弹的内能，试分析这种说法是否正确确解析解析物体的内能和机械能是两个不同的概念物物体的内能和机械能是两个不同的概念物体的内能是指物体内所有分子无规则热运动的动能和分子势能体的内能是指物体内

25、所有分子无规则热运动的动能和分子势能的总和，而机械能是指物体运动的动能和势能的总和的总和，而机械能是指物体运动的动能和势能的总和答案答案不正确不正确题后反思题后反思 解有关解有关“内能的题目，应把握以下几点：内能的题目，应把握以下几点：(1)温度是分子平均动能的标志，而不是分子平均速率温度是分子平均动能的标志，而不是分子平均速率的标志，它与单个分子的动能及物体的动能无任何关系；的标志，它与单个分子的动能及物体的动能无任何关系；(2)内能是一种与分子热运动及分子间相互作用相关的内能是一种与分子热运动及分子间相互作用相关的能量形式，与物体宏观有序的运动状态无关，它取决于物质的能量形式，与物体宏观有

26、序的运动状态无关，它取决于物质的量、温度、体积及物态量、温度、体积及物态变式变式31关于物体内能，下列说法中正确的是关于物体内能，下列说法中正确的是()A相同质量的两个物体，升高相同的温度内能增量相同质量的两个物体，升高相同的温度内能增量一定相同一定相同B在一定条件下，一定量在一定条件下，一定量0的水结成的水结成0的冰，内的冰，内能一定减小能一定减小C一定量的气体体积增大，但既不吸热也不放热，一定量的气体体积增大，但既不吸热也不放热，内能一定减小内能一定减小D一定量的气体吸收热量而保持体积不变，内能一一定量的气体吸收热量而保持体积不变，内能一定减小定减小解析：升高相同的温度，分子的平均动能增量

27、相同，解析：升高相同的温度，分子的平均动能增量相同，而物体的内能是物体内所有的分子的动能和势能的总和分子而物体的内能是物体内所有的分子的动能和势能的总和分子的平均动能增量相同，分子数不同，分子的势能也不一定相同，的平均动能增量相同，分子数不同，分子的势能也不一定相同，所以内能增量一定相等是不正确的，即所以内能增量一定相等是不正确的，即A错错.0的水变成的水变成0的的冰，需放出热量，因温度不变，所以分子的动能不变，分子的冰，需放出热量，因温度不变，所以分子的动能不变，分子的势能就必须减少，因而内能就一定减少，即势能就必须减少，因而内能就一定减少，即B正确一定质量正确一定质量的气体体积增大，气体对

28、外做功，又因不吸热不放热，所以内的气体体积增大，气体对外做功，又因不吸热不放热，所以内能一定减少，即能一定减少，即C正确对一定量气体吸热但体积不变，即不正确对一定量气体吸热但体积不变，即不对外做功，外界也不对气体做功，内能一定增加，即对外做功，外界也不对气体做功，内能一定增加，即D错错答案：答案：BC感悟真题感悟真题 检验技能检验技能 随堂巩固训练随堂巩固训练1(2019全国卷全国卷)图图7为两分子系统的势能为两分子系统的势能Ep与两分与两分子间距离子间距离r的关系曲线下列说法正确的是的关系曲线下列说法正确的是()A当当r大于大于r1时，分子间的作用力表现为引力时，分子间的作用力表现为引力B当

29、当r小于小于r1时，分子间的作用力表现为斥力时，分子间的作用力表现为斥力C当当r等于等于r2时，分子间的作用力为零时，分子间的作用力为零D在在r由由r1变到变到r2的过程中，分子间的作用力做负功的过程中，分子间的作用力做负功 解析：分子间距离为解析：分子间距离为r0(即分子力为零即分子力为零)时分子势能最时分子势能最低，由题图可知低，由题图可知r2r0，所以，所以rr2时表现为斥力，选项时表现为斥力，选项A错误、错误、B正确；当正确；当rr2时分子间作用力为零，选项时分子间作用力为零，选项C正确；在正确；在r由由r1变变到到r2的过程中，分子力的过程中，分子力(表现为斥力表现为斥力)做正功，选

30、项做正功，选项D错误错误答案：答案：BC2(2019四川高考四川高考)下列现象中不能说明分子间存在分下列现象中不能说明分子间存在分子力的是子力的是()A两铅块能被压合在一起两铅块能被压合在一起B钢绳不易被拉断钢绳不易被拉断C水不容易被压缩水不容易被压缩 D空气容易被压缩空气容易被压缩解析：两铅块能被压合在一起，说明分子间存在引力；解析：两铅块能被压合在一起，说明分子间存在引力；钢绳不易被拉断说明分子间存在引力；水不易被压缩，说明分钢绳不易被拉断说明分子间存在引力；水不易被压缩，说明分子间存在斥力；空气容易被压缩，是因为分子间距离很大，作子间存在斥力；空气容易被压缩，是因为分子间距离很大，作用力近似为零综上所述，应选用力近似为零综上所述，应选D.答案：答案：D3(2021北京高考北京高考)做布朗运动实验，得到某个观测记做布朗运动实验，得到某个观测记录如图录如图8.图中记录的是图中记录的是()A分子无规则运动的情况分子无规则运动的情况B某个微粒做布朗运动的轨迹某个微粒做布朗运动的轨迹C某个微粒做布朗运动的速度某个微粒做布朗运动的速度时间图线时间图线D按等时间间隔依次记录的某个运动微粒位