最新高考物理热点题型《热学》专题复习课件

物理高考专题复习物理高考专题复习热学热学一、分子动理论1.分子动理论的内容:(1)物质是由大量分子组成的;(2)分子永不停息地做无

规则运动;(3)分子间存在相互作用力。2.物体是由大量分子组成的(1)分子很小:①直径数量级为10-10m;②质量数量级为10-27~10-26kg;③分子大

小的实验测量:油膜法估测分子大小。(2)分子数目特别大:阿伏加德罗常数NA=6.02×1023mol-1。一、分子动理论3.分子永不停息地做无规则运动的相关现象

布朗运动分子热运动共同点都是无规则运动,都随温度的升高而变得更加剧烈不同点小颗粒的运动分子的运动使用光学显微镜观察使用电子显微镜观察联系布朗运动是由小颗粒受到周围分子热运动的撞击而引起的,反映了分子做无规则运动3.分子永不停息地做无规则运动的相关现象布朗运动分子热运动4.分子间存在着相互作用力(1)分子间同时存在引力和斥力,实际表现的分子力是它们的合力。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,斥力比引力变

化得更快。4.分子间存在着相互作用力(2)分子力和分子势能随分子间距变化的规律如下:(2)分子力和分子势能随分子间距变化的规律如下:在表示F、Ep随r变化规律的图线中,要注意它们的区别:r=r0处,F=0,Ep最小。二、温度和内能1.温度:温度是分子平均动能的标志。温度相同时任何物体的分子平均动能

相等,但平均速率一般不等(不同分子质量不同)。2.分子势能的决定因素①微观上——决定于分子间距和分子排列情况;②宏观上——决定于体积在表示F、Ep随r变化规律的图线中,要注意它们的区别:r=r3.物体内能的决定因素①微观上:分子动能、分子势能、分子数;②宏观上:温度、体积、物质的量。4.两种改变物体内能的方式:做功和传热,两种方式在内能改变上是等效的。3.物体内能的决定因素三、固体和液体1.晶体与非晶体

晶体非晶体单晶体多晶体熔点确定不确定粒子排列规则不规则形状规则不规则物理性质各向异性各向同性形成与转化有的物质在不同条件下能够形成不同的形态,同种物质可能以晶体和非晶

体两种不同的形态出现,有些晶体在一定条件下可以转化为非晶体,有些

非晶体在一定条件下也可以转化为晶体三、固体和液体晶体非晶体单晶体多晶体熔点确定不确定粒子排列2.液体(1)液体的表面张力:使液面具有收缩的趋势,方向跟液面相切。(2)液晶:既具有液体的流动性,又具有某些晶体的光学各向异性。液晶在显

示器方面具有广泛的应用。四、气体1.气体分子运动的特点(1)向各个方向运动的气体分子数目都相等。2.液体四、气体(2)大量分子做无规则运动,分子的速率按“中间多,两头少”的规律分布,如

图所示。(3)温度升高时,速率小的分子数减少,速率大的分子数增多,分子的平均速率

增大,但不是每个分子的速率都增大。(2)大量分子做无规则运动,分子的速率按“中间多,两头少”的2.气体实验定律

图像种类特点举例玻意耳定律(等温)p-V图像pV=C(其中C为恒量),pV之积越大的等温线温度越高,线离原点越远

T2>T1p- 图像p=C· ,斜率k=C。斜率越大,温度越高

T2>T1查理定律(等容)p-T图像p=C·T,斜率k=C,斜率越大,体积越小

V1<V2盖—吕萨克定律(等压)V-T图像V=C·T,斜率k=C,即斜率越大,压强越小p1<p22.气体实验定律图像种类特点举例玻意耳定p-V图像pV=3.理想气体是指在任何条件下始终遵守气体实验定律的气体。理想气体的

分子间除碰撞外无其他作用力,分子间无分子势能。五、热力学第一定律(1)表达式为ΔU=Q+W。注意+、-符合的规定。(2)几种特殊过程:若过程是绝热的,则Q=O,W=ΔU;若过程中不做功,即W=0,则

Q=ΔU;若过程的始末状态物体的内能不变,即ΔU=0,则W+Q=0或W=-Q。3.理想气体是指在任何条件下始终遵守气体实验定律的气体。理想1.(多选)[2020江苏单科,13A(1)]玻璃的出现和使用在人类生活里已有四千多

年的历史,它是一种非晶体。下列关于玻璃的说法正确的有

()A.没有固定的熔点B.天然具有规则的几何形状C.沿不同方向的导热性能相同D.分子在空间上周期性排列AC解析

非晶体没有固定的熔点;因为其分子在空间上排列无规则,所以天然不具有规则的几何形状;其导热性能为各向同性,故A、C项正确,B、D项错误。1.(多选)[2020江苏单科,13A(1)]玻璃的出现和使2.(多选)[2019江苏单科,13A(1)]在没有外界影响的情况下,密闭容器内的理想

气体静置足够长时间后,该气体()A.分子的无规则运动停息下来B.每个分子的速度大小均相等C.分子的平均动能保持不变D.分子的密集程度保持不变CD解析

由分子动理论的基本内容可知,分子永不停息地做无规则运动,故A错误;在无外界影响下,静置的理想气体温度不变,因此分子的平均动能不变,但每个分子的速度大小无法确定,故B错误,C正确;因静置足够长时间,分子无规则运动在各个位置的概率相等,故分子的密集程度保持不变,故D正确。2.(多选)[2019江苏单科,13A(1)]在没有外界影响3.[2020江苏单科,13A(3)]一定质量的理想气体从状态A经状态B变化到状

态C,其p-

图像如图所示,求该过程中气体吸收的热量Q。3.[2020江苏单科,13A(3)]一定质量的理想气体从状答案2×105J解析

A→B过程,外界对气体做的功W1=p(VA-VB)B→C过程W2=0根据热力学第一定律得ΔU=(W1+W2)+QA和C的温度相等ΔU=0代入数据解得Q=2×105J答案2×105J4.[2018江苏单科,12A(3)]如图所示,一定质量的理想气体在状态A时压强为2.0×105Pa,经历A→B→C→A的过程,整个过程中对外界放出61.4J热量。求该气体在A→B过程中对外界所做的功。4.[2018江苏单科,12A(3)]如图所示,一定质量的理答案138.6J解析整个过程中,外界对气体做功W=WAB+WCA,且WCA=pA(VC-VA)由热力学第一定律ΔU=Q+W得WAB=-(Q+WCA)解得WAB=-138.6J,即气体对外界做的功为138.6J答案138.6J

201820192020热学部分T12:相对湿度、饱和

汽、气体分子运动、V

-T图像及热力学定律T13:理想气体微观解

释、表面张力、p-T图

像与热力学定律综合T13:非晶体、饱和汽、

p- 图像及热力学定律考向解读1.重基础讲科技。选择题以基础知识为主,但紧跟最近科技问题。复习中

要注意考点的变化。2.重主干讲能力。计算题以微量运算、气体实验定律为主,考查学生综合

分析能力。201820192020热学部分T12:相对湿度、饱和

汽一、分子动理论1.分子模型(1)球体模型:d=

(固、液体一般用此模型)。油膜法估测分子大小时d=

,S为单分子油膜的面积,V为滴到水中的纯油酸的体积。(2)立方体模型:d=

(气体一般用此模型)。对气体,d应理解为相邻分子间的平均距离,气体分子间距大,分子大小可以忽略,不能估算气体分子的大小,

只能估算气体分子所占空间、分子质量。一、分子动理论1.分子模型2.微观量的估算(1)分子的质量:m=

=

。(2)分子的体积:V0=

=

。对于气体分子,V0表示每个分子平均占据的空间体积。(3)物体所含的分子数:n=

NA=

NA或n=

NA=

NA。2.微观量的估算典例1

(2020江苏泰州5月模拟)水的密度ρ=1.0×103kg/m3、摩尔质量M=1.8×

10-2kg/mol,阿伏加德罗常数为NA=6.02×1023mol-1,一滴露水的体积大约是9.0×

10-8cm3,它含有

个水分子,如果一只极小的虫子来喝水,每分钟喝进

9.0×107个水分子时,每分钟喝进水的质量是

kg。(结果保留两位有

效数字)典例1

(2020江苏泰州5月模拟)水的密度ρ=1.0答案3.0×10152.7×10-18解析知水的摩尔质量为:M=1.8×10-2kg/mol水的摩尔体积为:Vmol=

一个水分子的体积为:V0=

一滴露水含有水分子的个数:答案3.0×10152.7×10-18N=

=3.0×1015(个)小虫每分钟喝进水的物质的量为:n=

每分钟喝进水的质量为:m=nM=2.7×10-18kgN= =3.0×1015(个)典例2

[2019江苏单科,13A(2)]由于水的表面张力,荷叶上的小水滴总是球形

的。在小水滴表面层中,水分子之间的相互作用总体上表现为

(选填

“引力”或“斥力”)。分子势能Ep和分子间距离r的关系图像如图所示,能

总体上反映小水滴表面层中水分子Ep的是图甲中

(选填“A”“B”

或“C”)的位置。典例2

[2019江苏单科,13A(2)]由于水的表面答案引力

C解析

液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离,则液体表面层分子

间作用力表现为引力。当引力和斥力相等时分子势能最小,而此时分子力表

现为引力,分子间距离应大于最小分子势能对应的距离,故应是题图中C位置。答案引力

C变式1

(2020江苏南通、泰州、扬州等七市第二次调研)在高倍显微镜下观

察布朗运动实验如图甲所示。每隔30s记录一次悬浮微粒的位置。按时间

顺序作出位置连线如图乙所示,连线

(选填“是”或“不是”)微粒的轨迹。它直接呈现的微粒运动是无规则的。间接反映

做永不停

息的无规则运动。变式1(2020江苏南通、泰州、扬州等七市第二次调研)在高答案不是液体分子解析布朗运动图像是固体微粒的无规则运动在每隔一定时间的位置,而不

是微粒的运动轨迹,图乙只是按时间间隔依次记录位置的连线;由图乙可以看

出微粒在不停地做无规则运动,间接反映液体分子做永不停息的无规则运动。答案不是液体分子变式2(2020江苏如皋中学、徐州一中、宿迁中学三校联考)某容器容积为

V,充入氮气的密度为ρ,摩尔质量M,阿伏加德罗常数NA,则容器中氮气分子的

总个数为

;氮气分子间的平均距离为

。变式2(2020江苏如皋中学、徐州一中、宿迁中学三校联考)答案

NA

解析由题可知,气体的物质的量为n=

=

所以气体分子数为N=nNA=

NA由上述可得,单个分子的体积为V0=

=

假定分子所占体积为立方体,则分子间距离r为r=

=

答案

 NA

 假定分子所占体积为立方体,则分子二、固体和液体1.晶体具有固定的熔点,而非晶体没有固定的熔点;单晶体某些物理性质为各

向异性,多晶体和非晶体物理性质为各向同性。2.液晶是一种特殊的物质,既可以流动,又可以表现出单晶体的分子排列特点,

在光学、电学物理性质上表现出各向异性。3.液体的表面张力使液体表面有收缩到球形的趋势,表面张力的方向跟液面

相切。二、固体和液体典例3

(多选)(2020江苏连云港老六所四星高中模拟)下列说法正确的是(

)A.雨水没有透过布雨伞是因为液体表面存在张力B.布朗运动反映了悬浮颗粒中分子运动的不规则性C.充气后气球会膨胀,这是由分子斥力造成的D.单晶体的某些物理性质具有各向异性,而多晶体和非晶体都是各向同性的AD解析

雨水由于表面张力作用,雨滴表面收缩,不容易穿过雨伞缝隙,A

正确;布朗运动反映了液体分子运动的不规则性,B错误;充气后气球会膨胀,

这是气体压强造成的,与分子间作用力无关,C错误;单晶体的某些物理性质具

有各向异性,而多晶体和非晶体都是各向同性的,D正确。典例3

(多选)(2020江苏连云港老六所四星高中模拟变式3(多选)(2020江苏新沂润新学校2月检测)下列说法正确的是

()A.布朗运动就是液体分子的无规则运动B.晶体规则外形是晶体内部微粒在空间有规则排列的结果C.液体很难压缩是因为液体分子间只有斥力没有引力D.液体表面具有收缩的趋势是由于液体存在表面张力BD变式3(多选)(2020江苏新沂润新学校2月检测)下列说法解析

布朗运动是悬浮在液体中的小颗粒的运动,是液体分子无规则

运动的反映,但不是液体分子的运动,故A项错误;晶体规则外形是晶体内部微

粒在空间有规则排列的结果,故B项正确;液体很难压缩不是因为没有引力,而

是因为斥力大于引力,故C项错误;液体表面具有收缩的趋势是由于液体存在

表面张力,故D项正确。解析

布朗运动是悬浮在液体中的小颗粒的运动,是液体分子三、气体实验定律的应用1.利用气体实验定律解决问题的基本思路:三、气体实验定律的应用2.求解气体状态变化的图像问题,应当明确图像上的点表示一定质量的理想

气体的一个平衡状态,它对应着三个状态参量;图像上的某一条直线段或曲线

段表示一定质量的理想气体状态变化的一个过程。2.求解气体状态变化的图像问题,应当明确图像上的点表示一定质典例4

(2020江苏南京六校联合体联考)如图所示,绝热汽缸A与导热汽缸B

均固定于地面,由刚性杆连接的绝热活塞与两汽缸间均无摩擦。两汽缸内装

有处于平衡状态的理想气体,开始时体积均为V0、温度均为T0。缓慢加热A中

气体,停止加热达到稳定后,A中气体压强为原来的1.2倍。设环境温度始终保

持不变,则汽缸B中气体的体积VB=

;汽缸A中气体温度TA=

。典例4

(2020江苏南京六校联合体联考)如图所示,绝答案

V01.4T0解析设初始压强为p0,停止加热达到稳定后A、B压强相等,即pA=pB=1.2p0B中气体始末状态温度相等,根据玻意耳定律可得p0V0=pBVB联立以上等式解得VB=

V0则A中气体体积答案

 V01.4T0VA=2V0-VB=

V0根据理想气体状态方程可得

=

联立以上等式可得TA=1.4T0VA=2V0-VB= V0变式4

(2020江苏苏、锡、常、镇四市调研)(1)如图为某同学设计的一个温度计,一球形金属容器上部有一开口的玻璃管,玻璃管内水银柱封闭着一定质量的理想气体,外界大气压保持不变,当水银柱缓慢上升时,容器内壁的单位面积上受到气体分子的平均作用力

(选填“增大”“不变”或“减小”),气体对外做功

(选填“大于”“等于”或“小于”)吸收的热量。

(2)在(1)中,如果玻璃管内部横截面积为S,当外界热力学温度为T1时,空气柱长度为l1,现把容器浸在热力学温度为T2的热水中,空气柱长度变为l2,不计容器的热胀冷缩,则该容器球形部分的容积V=

。变式4(2020江苏苏、锡、常、镇四市调研)(1)如图为某答案(1)不变小于(2)

解析(1)当水银柱缓慢上升时,说明被封闭的理想气体等压膨胀,所以容器

内壁的单位面积上受到气体分子的平均作用力不变。等压膨胀,温度升高,内能增大,根据ΔU=Q+W可知,气体对外做功小于吸收的

热量。(2)因为是等压变化

=

所以

=

解得V=

答案(1)不变小于(2) 解得V= 四、热力学第一定律的理解和应用1.热力学第一定律:ΔU=W+Q。不消耗能量却可源源不断对外做功的机器被

称为第一类永动机。失败原因:违背能量守恒定律。2.气体实验定律与热力学定律的综合问题的处理方法四、热力学第一定律的理解和应用典例5

(2020江苏南京金陵中学、海安高级中学、南京外国语学校第四次

模拟)如图所示是一定质量的理想气体状态变化的p-V图像,气体由状态A经

状态B变化到状态C,AB、BC在一条直线上。(1)已知状态A的温度为300K,求状态B的温度;(2)已知A→B的过程中,理想气体内能变化量为200J,吸收的热量为500J,B→

C的过程中气体放出的热量。典例5

(2020江苏南京金陵中学、海安高级中学、南京答案(1)400K(2)20J解析(1)由

=

=

解得TB=400K(2)A→B的过程ΔUAB=WAB+QAB解得WAB=-300J答案(1)400K(2)20JB→C的过程,由“面积”关系可知WBC=

WAB=-180JΔUBC=-ΔUAB=-200JΔUBC=WBC+QBC解得QBC=-20J气体放出的热量为20JB→C的过程,由“面积”关系可知变式5

(2020江苏大桥高级中学学情调研)一定质量的理想气体从外界吸收

了4×105

J的热量,同时气体对外界做了6×105

J的功,则气体内能的改变量是

J;分子的平均动能

(选填“变大”“变小”或“不变”)。答案-2×105变小解析由热力学第一定律有ΔU=Q+W=4×105J-6×105J=-2×105J负号表示气体的内能减小,气体的内能减小,则温度降低,所以分子的平均动

能变小。变式5(2020江苏大桥高级中学学情调研)一定质量的理想气变式6

(2020江苏南京、盐城第三次模拟)汽车上支撑引擎盖所用的气弹簧

由活塞杆、活塞、填充物、压力缸等部分组成,其中压力缸为密闭的腔体,内

部充有一定质量的氮气,在打开引擎盖时密闭于腔体内的压缩气体膨胀,将引擎盖顶起,若腔体内气体与外界无热交换,内部的氮气可以视为理想气体,则

腔体内气体分子的平均动能

(选填“减小”或“增大”),腔体内壁

单位时间、单位面积被氮气分子碰撞的次数

(选填“增多”“减

少”或“不变”)。变式6(2020江苏南京、盐城第三次模拟)汽车上支撑引擎盖答案减小减少解析根据热力学第一定律W+Q=ΔU,因为与外界无热交换所以Q=0,因为气

体膨胀对外做功所以W<0,故ΔU<0,所以分子的内能减小,平均动能减小。因

为此过程中分子平均速率减小,空间里分子的数密度减小,故氮气分子碰撞次

数减少。答案减小减少学习了本课后，你有哪些收获和感想？告诉大家好吗？学习了本课后，你有哪些收获和感想？光读书不思考也许能使平庸之辈知识丰富，但它决不能使他们头脑清醒。——约·诺里斯教师寄语光读书不思考也许能使平庸之辈知识丰富，但它决不能使他们头脑清物理高考专题复习物理高考专题复习热学热学一、分子动理论1.分子动理论的内容:(1)物质是由大量分子组成的;(2)分子永不停息地做无

规则运动;(3)分子间存在相互作用力。2.物体是由大量分子组成的(1)分子很小:①直径数量级为10-10m;②质量数量级为10-27~10-26kg;③分子大

小的实验测量:油膜法估测分子大小。(2)分子数目特别大:阿伏加德罗常数NA=6.02×1023mol-1。一、分子动理论3.分子永不停息地做无规则运动的相关现象

布朗运动分子热运动共同点都是无规则运动,都随温度的升高而变得更加剧烈不同点小颗粒的运动分子的运动使用光学显微镜观察使用电子显微镜观察联系布朗运动是由小颗粒受到周围分子热运动的撞击而引起的,反映了分子做无规则运动3.分子永不停息地做无规则运动的相关现象布朗运动分子热运动4.分子间存在着相互作用力(1)分子间同时存在引力和斥力,实际表现的分子力是它们的合力。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,斥力比引力变

化得更快。4.分子间存在着相互作用力(2)分子力和分子势能随分子间距变化的规律如下:(2)分子力和分子势能随分子间距变化的规律如下:在表示F、Ep随r变化规律的图线中,要注意它们的区别:r=r0处,F=0,Ep最小。二、温度和内能1.温度:温度是分子平均动能的标志。温度相同时任何物体的分子平均动能

相等,但平均速率一般不等(不同分子质量不同)。2.分子势能的决定因素①微观上——决定于分子间距和分子排列情况;②宏观上——决定于体积在表示F、Ep随r变化规律的图线中,要注意它们的区别:r=r3.物体内能的决定因素①微观上:分子动能、分子势能、分子数;②宏观上:温度、体积、物质的量。4.两种改变物体内能的方式:做功和传热,两种方式在内能改变上是等效的。3.物体内能的决定因素三、固体和液体1.晶体与非晶体

晶体非晶体单晶体多晶体熔点确定不确定粒子排列规则不规则形状规则不规则物理性质各向异性各向同性形成与转化有的物质在不同条件下能够形成不同的形态,同种物质可能以晶体和非晶

体两种不同的形态出现,有些晶体在一定条件下可以转化为非晶体,有些

非晶体在一定条件下也可以转化为晶体三、固体和液体晶体非晶体单晶体多晶体熔点确定不确定粒子排列2.液体(1)液体的表面张力:使液面具有收缩的趋势,方向跟液面相切。(2)液晶:既具有液体的流动性,又具有某些晶体的光学各向异性。液晶在显

示器方面具有广泛的应用。四、气体1.气体分子运动的特点(1)向各个方向运动的气体分子数目都相等。2.液体四、气体(2)大量分子做无规则运动,分子的速率按“中间多,两头少”的规律分布,如

图所示。(3)温度升高时,速率小的分子数减少,速率大的分子数增多,分子的平均速率

增大,但不是每个分子的速率都增大。(2)大量分子做无规则运动,分子的速率按“中间多,两头少”的2.气体实验定律

图像种类特点举例玻意耳定律(等温)p-V图像pV=C(其中C为恒量),pV之积越大的等温线温度越高,线离原点越远

T2>T1p- 图像p=C· ,斜率k=C。斜率越大,温度越高

T2>T1查理定律(等容)p-T图像p=C·T,斜率k=C,斜率越大,体积越小

V1<V2盖—吕萨克定律(等压)V-T图像V=C·T,斜率k=C,即斜率越大,压强越小p1<p22.气体实验定律图像种类特点举例玻意耳定p-V图像pV=3.理想气体是指在任何条件下始终遵守气体实验定律的气体。理想气体的

分子间除碰撞外无其他作用力,分子间无分子势能。五、热力学第一定律(1)表达式为ΔU=Q+W。注意+、-符合的规定。(2)几种特殊过程:若过程是绝热的,则Q=O,W=ΔU;若过程中不做功,即W=0,则

Q=ΔU;若过程的始末状态物体的内能不变,即ΔU=0,则W+Q=0或W=-Q。3.理想气体是指在任何条件下始终遵守气体实验定律的气体。理想1.(多选)[2020江苏单科,13A(1)]玻璃的出现和使用在人类生活里已有四千多

年的历史,它是一种非晶体。下列关于玻璃的说法正确的有

()A.没有固定的熔点B.天然具有规则的几何形状C.沿不同方向的导热性能相同D.分子在空间上周期性排列AC解析

非晶体没有固定的熔点;因为其分子在空间上排列无规则,所以天然不具有规则的几何形状;其导热性能为各向同性,故A、C项正确,B、D项错误。1.(多选)[2020江苏单科,13A(1)]玻璃的出现和使2.(多选)[2019江苏单科,13A(1)]在没有外界影响的情况下,密闭容器内的理想

气体静置足够长时间后,该气体()A.分子的无规则运动停息下来B.每个分子的速度大小均相等C.分子的平均动能保持不变D.分子的密集程度保持不变CD解析

由分子动理论的基本内容可知,分子永不停息地做无规则运动,故A错误;在无外界影响下,静置的理想气体温度不变,因此分子的平均动能不变,但每个分子的速度大小无法确定,故B错误,C正确;因静置足够长时间,分子无规则运动在各个位置的概率相等,故分子的密集程度保持不变,故D正确。2.(多选)[2019江苏单科,13A(1)]在没有外界影响3.[2020江苏单科,13A(3)]一定质量的理想气体从状态A经状态B变化到状

态C,其p-

图像如图所示,求该过程中气体吸收的热量Q。3.[2020江苏单科,13A(3)]一定质量的理想气体从状答案2×105J解析

A→B过程,外界对气体做的功W1=p(VA-VB)B→C过程W2=0根据热力学第一定律得ΔU=(W1+W2)+QA和C的温度相等ΔU=0代入数据解得Q=2×105J答案2×105J4.[2018江苏单科,12A(3)]如图所示,一定质量的理想气体在状态A时压强为2.0×105Pa,经历A→B→C→A的过程,整个过程中对外界放出61.4J热量。求该气体在A→B过程中对外界所做的功。4.[2018江苏单科,12A(3)]如图所示,一定质量的理答案138.6J解析整个过程中,外界对气体做功W=WAB+WCA,且WCA=pA(VC-VA)由热力学第一定律ΔU=Q+W得WAB=-(Q+WCA)解得WAB=-138.6J,即气体对外界做的功为138.6J答案138.6J

201820192020热学部分T12:相对湿度、饱和

汽、气体分子运动、V

-T图像及热力学定律T13:理想气体微观解

释、表面张力、p-T图

像与热力学定律综合T13:非晶体、饱和汽、

p- 图像及热力学定律考向解读1.重基础讲科技。选择题以基础知识为主,但紧跟最近科技问题。复习中

要注意考点的变化。2.重主干讲能力。计算题以微量运算、气体实验定律为主,考查学生综合

分析能力。201820192020热学部分T12:相对湿度、饱和

汽一、分子动理论1.分子模型(1)球体模型:d=

(固、液体一般用此模型)。油膜法估测分子大小时d=

,S为单分子油膜的面积,V为滴到水中的纯油酸的体积。(2)立方体模型:d=

(气体一般用此模型)。对气体,d应理解为相邻分子间的平均距离,气体分子间距大,分子大小可以忽略,不能估算气体分子的大小,

只能估算气体分子所占空间、分子质量。一、分子动理论1.分子模型2.微观量的估算(1)分子的质量:m=

=

。(2)分子的体积:V0=

=

。对于气体分子,V0表示每个分子平均占据的空间体积。(3)物体所含的分子数:n=

NA=

NA或n=

NA=

NA。2.微观量的估算典例1

(2020江苏泰州5月模拟)水的密度ρ=1.0×103kg/m3、摩尔质量M=1.8×

10-2kg/mol,阿伏加德罗常数为NA=6.02×1023mol-1,一滴露水的体积大约是9.0×

10-8cm3,它含有

个水分子,如果一只极小的虫子来喝水,每分钟喝进

9.0×107个水分子时,每分钟喝进水的质量是

kg。(结果保留两位有

效数字)典例1

(2020江苏泰州5月模拟)水的密度ρ=1.0答案3.0×10152.7×10-18解析知水的摩尔质量为:M=1.8×10-2kg/mol水的摩尔体积为:Vmol=

一个水分子的体积为:V0=

一滴露水含有水分子的个数:答案3.0×10152.7×10-18N=

=3.0×1015(个)小虫每分钟喝进水的物质的量为:n=

每分钟喝进水的质量为:m=nM=2.7×10-18kgN= =3.0×1015(个)典例2

[2019江苏单科,13A(2)]由于水的表面张力,荷叶上的小水滴总是球形

的。在小水滴表面层中,水分子之间的相互作用总体上表现为

(选填

“引力”或“斥力”)。分子势能Ep和分子间距离r的关系图像如图所示,能

总体上反映小水滴表面层中水分子Ep的是图甲中

(选填“A”“B”

或“C”)的位置。典例2

[2019江苏单科,13A(2)]由于水的表面答案引力

C解析

液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离,则液体表面层分子

间作用力表现为引力。当引力和斥力相等时分子势能最小,而此时分子力表

现为引力,分子间距离应大于最小分子势能对应的距离,故应是题图中C位置。答案引力

C变式1

(2020江苏南通、泰州、扬州等七市第二次调研)在高倍显微镜下观

察布朗运动实验如图甲所示。每隔30s记录一次悬浮微粒的位置。按时间

顺序作出位置连线如图乙所示,连线

(选填“是”或“不是”)微粒的轨迹。它直接呈现的微粒运动是无规则的。间接反映

做永不停

息的无规则运动。变式1(2020江苏南通、泰州、扬州等七市第二次调研)在高答案不是液体分子解析布朗运动图像是固体微粒的无规则运动在每隔一定时间的位置,而不

是微粒的运动轨迹,图乙只是按时间间隔依次记录位置的连线;由图乙可以看

出微粒在不停地做无规则运动,间接反映液体分子做永不停息的无规则运动。答案不是液体分子变式2(2020江苏如皋中学、徐州一中、宿迁中学三校联考)某容器容积为

V,充入氮气的密度为ρ,摩尔质量M,阿伏加德罗常数NA,则容器中氮气分子的

总个数为

;氮气分子间的平均距离为

。变式2(2020江苏如皋中学、徐州一中、宿迁中学三校联考)答案

NA

解析由题可知,气体的物质的量为n=

=

所以气体分子数为N=nNA=

NA由上述可得,单个分子的体积为V0=

=

假定分子所占体积为立方体,则分子间距离r为r=

=

答案

 NA

 假定分子所占体积为立方体,则分子二、固体和液体1.晶体具有固定的熔点,而非晶体没有固定的熔点;单晶体某些物理性质为各

向异性,多晶体和非晶体物理性质为各向同性。2.液晶是一种特殊的物质,既可以流动,又可以表现出单晶体的分子排列特点,

在光学、电学物理性质上表现出各向异性。3.液体的表面张力使液体表面有收缩到球形的趋势,表面张力的方向跟液面

相切。二、固体和液体典例3

(多选)(2020江苏连云港老六所四星高中模拟)下列说法正确的是(

)A.雨水没有透过布雨伞是因为液体表面存在张力B.布朗运动反映了悬浮颗粒中分子运动的不规则性C.充气后气球会膨胀,这是由分子斥力造成的D.单晶体的某些物理性质具有各向异性,而多晶体和非晶体都是各向同性的AD解析

雨水由于表面张力作用,雨滴表面收缩,不容易穿过雨伞缝隙,A

正确;布朗运动反映了液体分子运动的不规则性,B错误;充气后气球会膨胀,

这是气体压强造成的,与分子间作用力无关,C错误;单晶体的某些物理性质具

有各向异性,而多晶体和非晶体都是各向同性的,D正确。典例3

(多选)(2020江苏连云港老六所四星高中模拟变式3(多选)(2020江苏新沂润新学校2月检测)下列说法正确的是

()A.布朗运动就是液体分子的无规则运动B.晶体规则外形是晶体内部微粒在空间有规则排列的结果C.液体很难压缩是因为液体分子间只有斥力没有引力D.液体表面具有收缩的趋势是由于液体存在表面张力BD变式3(多选)(2020江苏新沂润新学校2月检测)下列说法解析

布朗运动是悬浮在液体中的小颗粒的运动,是液体分子无规则

运动的反映,但不是液体分子的运动,故A项错误;晶体规则外形是晶体内部微

粒在空间有规则排列的结果,故B项正确;液体很难压缩不是因为没有引力,而

是因为斥力大于引力,故C项错误;液体表面具有收缩的趋势是由于液体存在

表面张力,故D项正确。解析

布朗运动是悬浮在液体中的小颗粒的运动,是液体分子三、气体实验定律的应用1.利用气体实验定律解决问题的基本思路:三、气体实验定律的应用2.求解气体状态变化的图像问题,应当明确图像上的点表示一定质量的理想

气体的一个平衡状态,它对应着三个状态参量;图像上的某一条直线段或曲线

段表示一定质量的理想气体状态变化的一个过程。2.求解气体状态变化的图像问题,应当明确图像上的点表示一定质典例4

(2020江苏南京六校联合体联考)如图所示,绝热汽缸A与导热汽缸B

均固定于地面,由刚性杆连接的绝热活塞与两汽缸间均无摩擦。两汽缸内装

有处于平衡状态的理想气体,开始时体积均为V0、温度均为T0。缓慢加热A中

气体,停止加热达到稳定后,A中气体压强为原来的1.2倍。设环境温度始终保

持不变,则汽缸B中气体的体积VB=

;汽缸A中气体温度TA=

。典例4

(2020江苏南京六校联合体联考)如图所示,绝答案

V01.4T0解析设初始压强为p0,停止加热达到稳定后A、B压强相等,即pA=pB=1.2p0B中气体始末状态温度相等,根据玻意耳定律可得p0V0=pBVB联立以上等式解得VB=

V0则A中气体体积答案

 V01.4T0VA=2V0-VB=

V0根据理想气体状态方程可得

=

联立以上等式可得TA=1.4T0VA=2V0-VB= V0变式4

(2020江苏苏、锡、常、镇四市调研)(1)如图为某同学设计的一个温度计,一球形金属容器上部有一开口的玻璃管,玻璃管内水银柱封闭着一定质量的理想气体,外界大气压保持不变,当水银柱缓慢上升时,容器内壁的单位面积上受到气体分子的平均作用力

(选填“增大”“不变”或“减小”),气体对外做功

(选填“大于”“等于”或“小于”)吸收的热量。

(2)在(1)中,如果玻璃管内部横截面积为S,当外界热力学温度为T1时,空气柱长度为l1,现把容器浸在热力学温度为T2的热水中,