优化探究2014年新课标高考总复习人教物理选修3

1、热 学 一、分子动理论1物体是由大量分子组成的(1)分子模型：主要有两种模型，固体与液体分子通常用球模型，气体分子通常用立方体模型第1单元分子动理论热力学定律与能量守恒(2)分子的大小分子直径：数量级是 m；分子质量：数量级是 kg; 测量方法： (3)阿伏加德罗常数1 mol任何物质所含有的粒子数，NA mol1. 10101026油膜法6.0210232分子热运动分子永不停息的无规则运动(1)扩散现象相互接触的不同物质彼此进入对方的现象温度 ，扩散越快，可在固体、液体、气体中进行(2)布朗运动悬浮在液体(或气体)中的微粒的无规则运动，微粒 ，温度 ，布朗运动越显著3分子力分子间同时存在引力

2、和斥力，且都随分子间距离的增大而 ，随分子间距离的减小而 ，但总是斥力变化得较快 越高越小越高减小增大二、内能1分子平均动能(1)所有分子动能的 (2) 是分子平均动能的标志2分子势能由分子间 决定的能，在宏观上分子势能与物体 有关，在微观上与分子间的 有关3物体的内能(1)内能：物体中所有分子的 与分子势能的总和(2)决定因素： 、体积和物质的量(摩尔数) 平均值温度相对位置体积距离热运动动能温度三、温度1意义：宏观上表示物体的冷热程度(微观上标志物体中分子平均动能的大小)2两种温标(1)摄氏温标t：单位C，在1个标准大气压下，水的 作为0 C，沸点作为100 C，在0 C100 C之间等分

3、100份，每一份表示1 C.(2)热力学温标T：单位K，把 C作为0 K.(3)就每一度表示的冷热差别来说，两种温度是相同的，即Tt.只是零值的起点不同，所以二者关系式为 .(4)绝对零度(0 K)：是低温极限，只能接近不能达到，所以热力学温度无负值 冰点273.15Tt273.15 K四、热力学定律与能量守恒定律1热力学第一定律(1)内容：一个热力学系统的内能增量等于外界向它传递的热量与外界对它所做的功的和(2)表达式：UQW2能量守恒定律(1)内容：能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到别的物体，但在转化或转移的过程中，能量的总量保持不变

4、(2)第一类永动机：违背能量守恒定律的机器被称为第一类永动机它是不可能制成的 3热力学第二定律(1)常见的两种表述克劳修斯表述(按热传递的方向性来表述)：热量不能自发地从低温物体传到高温物体开尔文表述(按机械能与内能转化过程的方向性来表述)：不可能从 吸收热量，使之完全变成功，而不产生其他影响(2)第二类永动机：违背宏观热现象方向性的机器被称为第二类永动机这类永动机不违背 ，但它违背了 ，也是不可能制成的单一热库能量守恒定律二定律热力学第1关于分子，下列说法中正确的是()A把分子看成球形是对分子的简化模型，实际上分子的形状并不真的都是球形B所有分子的直径都相同C不同分子的直径一般不同，但数量级

5、基本一致D测定分子大小的方法有多种，油膜法只是其中的一种方法解析：把分子看做球形是将实际问题的理想化，A对；不同分子直径大小不同，但数量级除有机物的大分子外，一般都是1010 m，B错，C对；测分子大小可以有多种方法，利用油膜法只是常见的一种方法，D对答案：ACD 2关于分子的热运动，以下叙述正确的是()A布朗运动就是分子的热运动B布朗运动是分子的无规则运动，同种物质的分子的热运动激烈程度相同C气体分子的热运动不一定比液体分子激烈D物体运动的速率越大，其内部的分子热运动就越激烈解析：布朗运动是指固体小颗粒的运动，A错误；温度越高，分子无规则运动越激烈，与物质种类无关，B错，C对；物体的宏观运动

6、速度的大小与微观分子的热运动无关，D错答案：C 3如图所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于x轴上，甲分子对乙分子的作用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示，F0为斥力，F0为引力，a、b、c、d为x轴上四个特定的位置，现把乙分子从a处由静止释放，则() A乙分子由a到b做加速运动，由b到c做减速运动B乙分子由a到c做加速运动，到达c时速度最大C乙分子由a到c的过程，动能先增后减D乙分子由b到d的过程，两分子间的分子势能一直增加 解析：乙分子从a到b再到c的过程中，分子之间均表现为引力，所以乙分子始终做加速运动，且到达c点时速度最大，故A错误，B正确，C错误乙分子由b到c的过程，分子引力做正

7、功，故两分子间的分子势能减小，从c到d的过程分子间为斥力，分子斥力做负功，分子间的势能增加，故D错误答案：B4(2011年高考福建卷)一定量的理想气体在某一过程中，从外界吸收热量2.5104 J，气体对外界做功1.0104 J，则该理想气体的()A温度降低，密度增大B温度降低，密度减小C温度升高，密度增大D温度升高，密度减小解析：理想气体从外界吸热大于对外做功，所以内能增大，温度一定升高；对外做功则说明体积增大，质量不变，所以密度要减小，D正确答案：D 要点一分子模型的建立及微观量的估算设阿伏加德罗常数为NA，物质的体积为V，物质的质量为m，物质的密度为，摩尔体积为Vmol，摩尔质量为M，分子

8、体积为V0，分子质量为m0，分子数为n，则：3固体、液体分子的体积V0和直径d.建立微观模型：分子一个一个紧密排列，将物质的摩尔体积分成NA个等份，每一等份就是一个分子，每个分子就是一个直径为d的小球4气体分子间距D 例1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2.8 m，面积约10 m2的两人办公室，若只有一人吸了一根烟求：(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(人正常呼吸一次吸入气体

9、300 cm3，一根烟大约吸10次)思路点拨 答案(1)7108 m(2)8.71017个 1对于固体和液体来说，其内部分子可看做是一个挨一个紧密排列的小球，若某固体的摩尔质量为M，密度为，阿伏加德罗常数为NA.(1)该固体分子质量的表达式为_(2)若已知汞的摩尔质量为M200.5103 kg/mol，密度为13.6103 kg/m3，阿伏加德罗常数为NA6.01023 mol1，试估算汞原子的直径大小(结果保留两位有效数字) 要点二微观分子热运动与其宏观表现的关系1布朗运动的理解(1)研究对象：悬浮在液体、气体中的小颗粒(2)特点：永不停息无规则颗粒越小，现象越明显温度越高，运动越激烈肉眼看

10、不到(3)成因：布朗运动是由于小颗粒周围的分子无规则运动对其撞击力的不平衡引起的，是分子无规则运动的反映2布朗运动和分子热运动的比较 温馨提示布朗运动只能在液体、气体中发生，而扩散现象可以发生在固体、液体、气体任何两种物质之间 例2关于分子热运动和布朗运动，下列说法正确的是 ()A布朗运动是指在显微镜中看到的液体分子的无规则运动B布朗运动反映了分子在永不停息地做无规则运动C悬浮颗粒越大，同一时刻与它碰撞的液体分子越多，布朗运动越显著D当物体温度达到0C时，物体分子的热运动就会停止自主解答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，A错；布朗运动间接反映了液体分子运动的无规则性，B对；悬

11、浮颗粒越大，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，C错；热运动在0C时不会停止，D错答案B 2下列关于布朗运动的说法，正确的是()A布朗运动是液体分子的无规则运动B布朗运动是指悬浮在液体中的固体分子的无规则运动C布朗运动反映了液体分子与悬浮颗粒之间存在着相互作用力D观察布朗运动会看到，悬浮的颗粒越小，温度越高，布朗运动越剧烈解析：布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动，小颗粒由许多分子组成，所以布朗运动不是分子的无规则运动，也不是指悬浮颗粒内固体分子的无规则运动，故A、B选项错误；布朗运动虽然是由液体分子与悬浮颗粒间相互作用引起的，但其重要意义是反映了液体分子的无规则

12、运动，而不是反映了液体分子与悬浮颗粒的相互作用，故C选项错误；观察布朗运动会看到固体颗粒越小、温度越高，布朗运动越明显，故D选项正确答案：D 要点三分子力、分子势能及物体的内能1分子间的相互作用力分子力是引力与斥力的合力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，如图甲所示 (1)rr0时，F引F斥，F0；(2)当rr0时，F引和F斥都随距离的减小而增大，但F引r0时，F引和F斥都随距离的增大而减小，但F引F斥，F表现为引力；(4)当r10r0(109 m)时，F引和F斥都已经十分微弱，可以认为分子间没有相互作用力(F0) 2分子势能分子势能是由分子间相对位置而决定的势能，它随着物体体积的变化而变化，与分子间距离的关系为： (1)当rr0时，分子力表现为引力，随着r的增大，分子引力做负功，分子势能增大；(2)当rW时，内能减小，A不正确