【优化方案】高考物理总复习 第8章第一节 分子动理论 内能课件 大纲

第一节分子动理论内能第一节分子动理论内能基础知识梳理课堂互动讲练经典题型探究知能优化演练基础知识梳理一、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．(2)分子的大小①分子直径：数量级是_______m；②分子质量：数量级是_______kg；③测量方法：_______．10－1010－26

油膜法(3)阿伏加德罗常数1mol任何物质所含有的粒子数，NA＝___________mol－1.2．分子热运动分子永不停息地做无规则运动．(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．6.02×1023越高(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，如图8－1－1所示．越小越高减小增大图8－1－1(1)当r＝r0时，F引＝F斥，F＝0；(2)当r＜r0时，F引和F斥都随距离的减小而增大，但F斥比F引增大得更快，F表现为斥力；(3)当r＞r0时，F引和F斥都随距离的增大而减小，但F斥比F引减小得更快，F表现为引力；(4)当r＞10r0(10－9m)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(F＝0)．二、内能1．分子平均动能(1)物体里所有分子动能的_______．(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．

平均值温度相对位置体积距离3．物体的内能(1)内能：物体中所有分子做_______________和__________的总和．(2)决定因素：_______、_______和物质的量．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)．热运动的动能分子势能温度体积2．两种温标(1)摄氏温标t：单位℃，在1个标准大气压下，水的冰点作为0℃，沸点作为100℃，在0℃～100℃之间等分100份，每一份表示1℃.(2)热力学温标T：单位K，把__________℃作为0K.－273.15(3)就每一度度表示的的冷热差差别来说说，两种种温度是是相同的的，即ΔT＝Δt.只是零零值的的起点点不同同，所所以二二者关关系式式为_________________.(4)绝对零零度(0K)：是低低温极极限，，只能能接近近不能能达到到，所所以热热力学学温度度无负负值．．T＝t＋273.15课堂互动讲练一、宏宏观量量与微微观量量及相相互关关系1．微观观量：：分子子体积积V0、分子子直径径d、分子子质量量m0.2．宏观观量：：物体体的体体积V、摩尔尔体积积Vm，物体体的质质量m、摩尔尔质量量M、物体体的密密度ρ.1.假如全全世界界60亿人同同时数数1g水的分分子个个数，，每人人每小小时可可以数数5000个，不不间断断地数数，则则完成成任务务所需需时间间最接接近(阿伏加加德罗罗常数数NA取6×1023mol－1)()A．10年B．1千年C．10万年D．1千万年年即时应用二、微微观分分子热热运动动与其其宏观观表现现的关关系1．布朗朗运动动的理理解(1)研究对对象：：悬浮浮在液液体、、气体体中的的小颗颗粒．．(2)特点：：①永永不停停息；；②无无规则则；③③颗粒粒越小小，现现象越越明显显；④④温度度越高高，运运动越越激烈烈；⑤⑤肉眼眼看不不到．．(3)成因：：布朗朗运动动是由由于液液体分分子无无规则则运动动对小小颗粒粒撞击击力的的不平平衡引引起的的，是是分子子无规规则运运动的的反映映．2．布朗朗运动动与扩扩散现现象的的异同同(1)它们都都反映映了分分子在在永不不停息息地做做无规规则运运动．．(2)它们都随温温度的升高高而表现得得更明显．．(3)布朗运动只只能在液体体、气体中中发生，而而扩散现象象可以发生生在固体、、液体、气气体任何两两种物质之之间．3．布朗运动动和分子热热运动的比比较布朗运动热运动活动主体固体微小颗粒分子区别是微小颗粒的运动，是比分子大得很多的分子团的运动，较大的颗粒不做布朗运动，但它本身的以及周围的分子仍在做热运动是指分子的运动，分子无论大小都做热运动，热运动不能通过光学显微镜直接观察到共同点都是无规则运动，都随温度的升高而变得更加激烈，都是肉眼所不能看见的联系布朗运动是由于小颗粒受到周围分子做热运动的撞击力而引起的，它是分子做无规则运动的反映特别提醒：：(1)布朗运动不不是固体分分子的运动动，也不是是液体分子子的运动，，而是小颗颗粒的运动动，是液体体分子无规规则运动的的反映．(2)布朗运动中中的颗粒很很小，肉眼眼看不见，，需用显微微镜才能观观察到．2.关于布朗运运动，下列列说法正确确的是()A．布朗运动动反映了液液体分子的的运动，布布朗运动停停止了，分分子的运动动也会暂时时停止B．固体微粒粒做布朗运运动，充分分说明了微微粒内部分分子在不停停地做无规规则运动即时应用C．布朗运动是是无规则的，，说明大量液液体分子的运运动也是无规规则的D．布朗运动的的无规则性是是由于温度、、压强无规则则地不断变化化而引起的答案：C三、分子力与与分子势能1．分子间的相相互作用力分子力是引力力与斥力的合合力．分子间间的引力和斥斥力都随分子子间距离的增增大而减小、、随分子间距距离的减小而而增大，但总总是斥力变化化得较快，如如图8－1－2所示．图8－1－2(1)当r＝r0时，F引＝F斥，F＝0；(2)当r＜r0时，F引和F斥都随距离的减减小而增大，，但F引＜F斥，F表现为斥力；；(3)当r＞r0时，F引和F斥都随距离的增增大而减小，，但F引＞F斥，F表现为引力；；(4)当r＞10r0(10－9m)时，F引和F斥都已经十分微微弱，可以认认为分子间没没有相互作用用力(F＝0)．2．分子势能分子势能是由由分子间相对对位置而决定定的势能，它它随着物体体体积的变化而而变化，与分分子间距离的的关系为：(1)当r＞r0时，分子力表表现为引力，，随着r的增大，分子子引力做负功功，分子势能能增大．(2)当r＜r0时，分子力表表现为斥力，，随着r的减小，分子子斥力做负功功，分子势能能增大．(3)当r＝r0时，分子势能能最小，但不不为零，为负负值，因为选选两分子相距距无穷远时分分子势能为零零．(4)分子势能曲线线如图8－1－3所示．图8－1－33.(2010年高考大纲全全国卷Ⅰ)图8－1－4为两分子系统统的势能Ep与两分子间距距离r的关系曲线．．下列说法正正确的是()A．当r大于r1时，分子间的的作用力表现现为引力B．当r小于r1时，分子间的的作用力表现现为斥力C．当r等于r2时，分子间的的作用力为零零D．在r由r1变到r2的过程中，分分子间的作用用力做负功即时应用图8－1－4解析：选BC.当分子间距离离r＝r2时，分子间势势能Ep最小，此时分分子间的作用用力为零，C正确；当r大于r2时，分子间的的作用力表现现为引力，当当r1<r<r2时表现为斥力力，A错；当r小于r1时，分子力表表现为斥力，，B正确；在r由r1变到r2的过程中，分分子力表现为为斥力，分子子力方向与运运动方向相同同，分子力做做正功，D错．四、物体的内内能和机械能能的比较

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特别提醒：(1)物体的体积越越大，分子势势能不一定就就越大，如0℃的水结成0℃的冰后体积变变大，但分子子势能却减小小了．(2)理想气体分子子间相互作用用力为零，故故分子势能忽忽略不计，一一定质量的理理想气体内能能只与温度有有关．(3)机械能和内能能都是对宏观观物体而言的的，不存在某某个分子的内内能、机械能能的说法．4.(2011年海南模拟)下列说法中正正确的是()A．物体自由下下落时速度增增大，所以物物体内能也增增大B．物体的机械械能为零时内内能也为零C．物体的体积积减小温度不不变时，物体体内能一定减减小D．气体体积增增大时气体分分子势能一定定增大即时应用解析：选D.物体的机械能能和内能是两两个完全不同同的概念．物物体的动能由由物体的宏观观速率决定，，而物体内分分子的动能由由分子热运动动的速率决定定．分子动能能不可能为零零(温度不可能达达到绝对零度度)，而物体的动动能可能为零零．所以A、B不正确．物体体体积减小时时，分子间距距离减小，但但分子势能不不一定减小，，所以C也不正确．由由于气体分子子间距离一定定大于r0，体积增大时时分子间距离离增大，分子子力做负功，，分子势能增增大，所以D正确．经典题型探究宏观量与微观量之间的关系题型一(2011年湖南长沙模模拟)钻石是首饰和和高强度钻头头、刻刀等工工具中的主要要材料，设钻钻石的密度为为ρ(单位为kg/m3)，摩尔质量为为M(单位为g/mol)，阿伏加德罗罗常数为NA.已知1克拉＝0.2克，则()例1【答案】C下列关于分子子运动和热现现象的说法正正确的是()A．气体如果失失去了容器的的约束就会散散开，这是因因为气体分子子之间存在势势能的缘故B．一定量100℃的水变成100℃的水蒸气，其其分子之间的的势能增加题型二分子运动的特点及物体的内能分析例2C．一定量气体体的内能等于于其所有分子子热运动动能能和分子之间间势能的总和和D．如果气体温温度升高，那那么所有分子子的速率都增增加【解析】气体分子间的的距离比较大大，甚至可以以忽略分子间间的作用力，，分子势能也也就不存在了了，所以气体体在没有容器器的约束下散散开是分子无无规则热运动动的结果，所所以A错.100℃的水变成同温温度的水蒸气气，分子的平平均动能不变变，在质量不不变的前提下下分子的总动动能也不变，，水吸热汽化化内能是要增增加的，所以以其增加的内内能全部是分分子势能，所所以B正确确．．根根据据内内能能的的定定义义可可知知C正确确．．如如果果气气体体的的温温度度升升高高，，分分子子的的平平均均动动能能增增大大，，热热运运动动的的平平均均速速率率也也增增大大，，这这是是统统计计规规律律，，但但就就每每一一个个分分子子来来讲讲，，速速率率不不一一定定都都增增加加．．【答案案】BC如图图8－1－5所示示，，甲甲分分子子固固定定在在坐坐标标原原点点O，乙乙分分子子位位于于x轴上上，，甲甲分分子子对对乙乙分分子子的的作作用用力力与与两两分分子子间间距距离离的的关关系系如如图图中中曲曲线线所所示示，，F＞0为斥斥力力，，F＜0为引引力力，，a、b、c、d为x轴上上四四个个特特定定的的位位置置，，现现把把乙乙分分子子从从a处由由静静止止释释放放，，则则()题型三分子力、分子势能与分子间距的关系例3图8－1－5A．乙乙分分子子由由a到b做加加速速运运动动，，由由b到c做减减速