高三物理第一轮复习选修33第十二章分子动理气体

高三物理第一轮复习选修3-3第十二章分子动理气体课时安排：2课时教课目的：1．知道分子动理论的内容2．能够用分子动理论的有关知识剖析有关热现象3．气体实验定律，能够运用气体状态方程剖析解决有关问题本讲重点：分子动理论的内容，气体实验定律本讲难点：1．用分子动理论的有关知识剖析有关热现象2．运用气体状态方程剖析解决有关问题考点点拨：1．分子动理论2．物体的内能3．气体实验定律和理想气体状态方程4．气体热现象的的微观意义第一课时一、考点扫描（一）知识整合1．分子动理论分子动理论是从物质微观构造的看法来研究热现象的理论。它的基本内容是：，，。（1）物体是由大批分子构成的这里的分子是指构成物质的单元，能够是、，也可以是分子。在热运动中它们遵照同样的规律，所以统称为分子。①这里成立了一个理想化模型：把分子看作是，所以求出的数据只在数目级上是存心义的。一般以为分子直径大小的数目级为

m。②固体、液体被理想化地以为各分子是摆列的，每个分子的体积就是每个分子均匀据有的空间。分子体积=物体体积÷分子个数。③气体分子仍视为小球，但分子间距离较大，不可以看作一个挨一个密切摆列，所以气体分子的体积远小于每个分子均匀据有的空间。每个气体分子均匀据有的空间看作边长的正立方体。④，是联系微观世界和宏观世界的桥梁。它把物质的摩尔质量、摩尔体积这些宏观物理量和分子质量、分子23-1体积这些微观物理量联系起来了。NA=6.02×10mol2）分子的热运动物体里的分子永不暂停地做无规则运动，这类运动跟温度有关，所以往常把分子的这类运动叫做热运动。①和都能够很好地证明分子的热运动。②布朗运动：是指的无规则运动。布朗运动成因：。影响布朗运动强烈程度因素：，。

FFo（3）分子间的互相作使劲F①分子力有以下几个特色：①分子间同时存在引力和斥力，分子力是引力和斥力的；②引力和斥力都跟着距离的增大而；③斥力比引力变化得。②分子间作使劲（引导力和斥力的协力）随分子间距离而变的规律是：①r<r0时表现为；②r=r0时分子力为；③r>r0时表现为；④r>10r0此后，分子力变得十分轻微，能够忽略不计。2．单分子油膜法测定分子的直径①把在水面上尽可能散开的油膜视为。②把形成单分子油膜的分子视为摆列的形分子，把分子看作小球，这就是分子的理想化模型。③利用单分子油膜法可测定分子的直径d=V／S，此中V是，S是水面上形成的单分子油膜的。3．内能（1）做热运动的分子拥有的动能叫分子动能。温度是物体分子热运动的均匀动能的标记。温度越高，分子做热运动的均匀动能越大。（2）由分子间相对地点决定的势能叫分子势能。分子力做正功时分子势能；分子力作负功时分子势能。分子势能与物体的有关。（3）和的总和叫做物体的内能。物体的内能跟物体的和都有关系：温度高升时物体内能；体积变化时，物体内能变化。4．气体热现象的微观解说及气体实验定律1）用分子动理论解说气体压强的产生（气体压强的微观意义）。气体的压强是____________________________产生的。压强的大小跟两个要素有关：①；②___________________________。2）气体的体积、压强、温度间的关系：①必定质量的气体，在温度不变的状况下，体积减小时，________________增大，压强。写出玻意耳定律的公式：_________________②必定质量的气体，在压强不变的状况下，温度高升，增大，体积。写出盖?吕萨克定律的公式：_________________③必定质量的气体，在体积不变的状况下，温度高升，增大，压强。写出查理定律的公式：_________________3）理想气体状态方程为：_____________________（二）重难点阐释布朗运动是指悬浮在液体中的固体微粒的无规则运动。对于布朗运动，要注意以下几点：①形成条件是：只需微粒足够小。②微粒越小、温度越高，布朗运动越强烈。③察看到的是固体微粒（不是液体，不是固体分子）的无规则运动，反应的是液体分子运动的无规则性。④实验中描述出的是某固体微粒每隔30秒的地点的连线，不是该微粒的运动轨迹。二、高考重点精析（一）分子动理论☆考点点拨分子动理论是从物质微观构造的看法来研究热现象的理论。它的基本内容是：物体是由大批分子构成的，分子永不暂停地做无规则运动，分子间存在互相作使劲。进行有关估量时要注意：（1）固体、液体被理想化地以为各分子是一个挨一个密切排列的，每个分子的体积就是每个分子均匀据有的空间。分子体积=物体体积÷分子个数。2）气体分子仍视为小球，但分子间距离较大，不可以看作一个挨一个密切摆列，所以气体分子的体积远小于每个分子均匀据有的空间。每个气体分子均匀据有的空间看作以相邻分子间距离为边长的正立方体。3）阿伏加德罗常数NA=6.02×1023mol-1，是联系微观世界和宏观世界的桥梁。它把物质的摩尔质量、摩尔体积这些宏观物理量和分子质量、分子体积这些微观物理量联系起来了。【例1】依据水的密度为ρ=1.0×103kg/m3和水的摩尔质量M=1.8×10-2kg,，利用阿伏加德罗常数，估量水分子的质量和水分子的直径。分析：每个水分子的质量m=M/NA=1.8×10-2÷6.02×1023=3.0×10-26kg；水的摩尔体积V=M/ρ，把水分子看作一个挨一个密切排列的小球，则每个分子的体积为v=V/NA,而依据球体积的计算公式，用d表示水分子直径，v=4πr3/3=πd3/6，得d=4×10-10m【例2】下边对于分子力的说法中正确的有：A．铁丝很难被拉长，这一事实说明铁丝分子间存在引力B．水很难被压缩，这一事实说明水分子间存在斥力C．将打气管的出口端封住，向下压活塞，当空气被压缩到一定程度后很难再压缩，这一事实说明这时空气分子间表现为斥力D．磁铁能够吸引铁屑，这一事实说明分Er0or子间存在引力分析：A、B正确。不论如何压缩，气体分子间距离必定大于r0，所以气体分子间必定表现为引力。空气压缩到必定程度很难再压缩不是因为分子斥力的作用，而是气体分子屡次撞击活塞产生压强的结果，应当用压强增大解说，所以C不正确。磁铁吸引铁屑是磁场力的作用，不是分子力的作用，所以D也不正确。【例3】察看布朗运动时，以下说法中正确的选项是A．温度越高，布朗运动越显然B．大气压强的变化，对布朗运动没有影响C．悬浮颗粒越大，布朗运动越显然D．悬浮颗粒的布朗运动，就是构成悬浮颗粒的物质的分子热运动分析：A选项正确。布朗运动是悬浮的固体小颗粒的运动，间接的反应了液体分子的运动。其强烈程度与温度、颗粒大小有关，温度越高，布朗运动越显然，颗粒越小，布朗运动越显然。评论：学生简单出现的错误，以为大气压强的变化对布朗运动会产生影响；把布朗运动和分子热运动混作一谈。☆考点精华1．利用阿伏加德罗常数，估量在标准状态下相邻气体分子间的均匀距离D。2．从以下哪一组数据能够算出阿伏伽德罗常数?（）A．水的密度和水的摩尔质量B．水的摩尔质量和水分子的体积C．水分子的体积和水分子的质量D．水分子的质量和水的摩尔质量3．以下图．设有一分子位于图中的坐标原点O处不动，另一分子可位于x轴上不一样地点处．图中纵坐标表示这两个分子间分子力的大小，两条曲线分别表示斥力和引力的大小随两分子间距离变化的关系，e为两曲线的交点．则（）A．ab表示吸力，cd表示斥力，e点的横坐标可能为10-15mB．ab表示斥力，cd表示吸力，e点的横坐标可能为10-10mC．ab表示吸力，cd表示斥力，e点的横坐标可能为10-10mD．ab表示斥力，cd表示吸力，e点的横坐标可能为10-15m（二）物体的内能☆考点点拨物体中全部分子做热运动的动能和分子势能的总和叫做物体的内能。物体的内能跟物体的温度和体积都有关系：温度高升时物体内能增添；体积变化时，物体内能变化。剖析分子势能的变化是能够经过剖析分子力做功的状况来确定。【例4】以下说法中正确的选项是A．物体自由着落时速度增大，所以物体内能也增大B．物体的机械能为零时内能也为零C．物体的体积减小温度不变时，物体内能必定减小D．气体体积增大时气体分子势能必定增大分析：物体的机械能和内能是两个完整不一样的看法。物体的动能由物体的宏观速率决定，而物体内分子的动能由分子热运动的速率决定。分子动能不行能为零（温度不行能达到绝对零度），而物体的动能可能为零。所以A、B不正确。物体体积减小时，分子间距离减小，但分子势能不必定减小，比如将处于原长的弹簧压缩，分子势能将增大，所以C也不正确。因为气体分子间距离必定大于r0，体积增大时分子间距离增大，分子力做负功，分子势能增大，所以D正确。☆考点精华4．对于分子势能的下边说法中，正确的选项是（）A．当分子距离为r0（均衡距离）时分子势能最大B．当分子距离为r0（均衡距离）时分子势能最小，但不必定为零C．当分子距离为r0（均衡距离）时，因为分子力为零，所以分子势能为零D．分子相距无量远时分子势能为零，在互相凑近到不可以再靠近的过程中，分子势能渐渐增大第二课时（三）气体实验定律和理想气体状态方程☆考点点拨1）玻意耳定律描述了气体的等温变化规律：必定质量的某种气体，在温度不变的状况下，压强p与体积V成反比。公式：pV常量，或p1V1p2V2必定质量的某种气体，等温变化的p-V图象是双曲线，称为等温线。必定质量的气体，不一样温度下的等温线不一样。（2）查理定律描述了气体的等容变化规律：必定质量的某种气体，在体积不变的状况下，压强p与热力学温度T成正比。公式：pCC是比率常数。或p1p2TT1T2必定质量的某种气体，等容变化的p-T图象是过原点的直线，称为等容线。必定质量的气体，不一样体积下的等容线不一样。3）盖－吕萨克定律描述了气体的等压变化规律：必定质量的某种气体，在压强不变的状况下，体积V与热力学温度T成正比。公式：VCC是比率常数。或V1V2TT1T2必定质量的某种气体，等压变化的V-T图象是过原点的直线，称为等压线。必定质量的气体，不一样压强下的等压线不一样。4）理想气体的状态方程：必定质量的某种理想气体在从一个状态1变化到另一个状态2时，只管其p、T、V都可能改变，可是压强跟体积的乘积与热力学温度的比值保持不变。公式：pV常数。或p1V1p2V2TT1T2☆考点点拨【例5】必定质量的理想气体，要负气体温度在经过不一样的状态变化过程后返回初始状态的温度，可能的过程是（）A．先等压膨胀，后等容降压B．先等压压缩，后等容降压C．先等容升压，后等压膨胀D．先等容降压，后等压压缩分析：此题采纳图解法直观。先作出气体的p－V图线，如图，设气体的初状态为Q，作出过Q的等温线（双曲线），而后画A选项的过程图线如①，（此中平行V轴为等压膨胀过程，平行p轴线段为等容降压过程），可见过程图①能与等温线订交，即能返回到Q状态的温度，故A选项正确。同理可作出B、C、D三选项的图线分别如图②、③、④，都不可以与过Q点的等温线订交，故B、C、D选项不正确。答案：A【例6】以下图，表示必定质量的理想气体沿箭头所示的方向发生状态变化的过程，则该气体压强变化状况是（）A．从状态c到状态d，压强减小B．从状态d到状态a，压强增大C．从状态a到状态b，压强增大D．从状态b到状态c，压强不变分析：在V－T图象中等压线是过坐标原点的直线。故可在图中作过a、b、c、d四点的等压线（图中虚线）。由理想气体状态方程知VCTp可见，当压强增大时，等压线的斜率k=VC变小。由图中比Tp较可确立papdpcpb答案：AC【例7】甲、乙两个同样的密闭容器中分别装有等质量的同种气体，已知甲、乙容器中气体的压强分别为

p甲、p

乙，且

p甲<p乙。则（

）（2004

年，江苏）A．甲容器中气体的温度高于乙容器中气体的温度B．甲容器中气体的温度低于乙容器中气体的温度C．甲容器中气体分子的均匀动能小于乙容器中气体分子的平均动能D．甲容器中气体分子的均匀动能大于乙容器中气体分子的平均动能分析：据理想气体的状态方程可知，p甲V甲乙乙T甲pV，因为p甲<pT乙乙，且V甲=V乙，则可判断出T甲<T乙，B正确。气体的温度直接反应出气体分子的均匀动能大小，故C对。答案：BC☆考点精华5．必定质量的理想气体处于某一均衡状态，此时其压强为p0，有人设计了四种门路，负气体经过每种门路后压强仍为p0。这四种门路是①先保持体积不变，降低压强，再保持温度不变，压缩体积②先保持体积不变，负气体升温，再保持温度不变，让体积膨胀③先保持温度不变，使体积膨胀，再保持体积不变，负气体升温④先保持温度不变，压缩气体，再保持体积不变，负气体降温。能够判定（）（2004年，全国）A．①、②不行能B．③、④不行能C．①、③不行能D．①、②、③、④都可能6．必定质量的理想气体（）（2003年，江苏）A．先等压膨胀，再等容降温，其温度必低于开端温度B．先等温膨胀，再等压压缩，其体积必小于开端体积C．先等容升温，再等压压缩，其温度有可能等于开端温度D．先等容加热，再绝热压缩，其内能必大于开端内能（四）气体热现象的的微观意义☆考点点拨1）气体分子运动的特色：大批分子做无规则运动，速率有大有小，但分子的速率却按必定的规律散布，温度越高，分子的热运动越强烈。2）气体热现象的的微观意义：从微观的角度看，气体的压强是大批气体分子屡次撞击器壁而产生的。气体分子的均匀动能决定于温度，分子的密集程度决定于体积。所以：气体压强与温度和体积有关。必定质量的气体，温度保持不变时，分子的均匀动能是必定的；体积保持不变时，分子的密集程度保持不变；温度高升时，分子的均匀动能增大。【例8】必定质量的气体，在等温变化过程中，以下物理量中不发生改变的有（）A．分子的均匀速率B．单位体积内的分子数C．气体的压强D．分子总数分析：气体等温变化过程中，温度保持不变，温度是分子均匀动能大小的标记，故分子的均匀速率不变，A正确；气体的压强和体积都能够变化，故单位体积内的分子数会变化，B、C都错误，气体质量不变，则分子总数不变，D正确。答案：AD【例9】关闭在容积不变的容器中的气体，当温度高升时，则气体的（）A．分子的均匀速率增大B．分子密度增大C．分子的均匀速率减小

D

．分子密度不变分析：容器的容积不变，则分子密度不变，B错D对；当温度高升时，气体的分子均匀动能增大，分子的均匀速率增大，A对C错。答案：AD☆考点精华7．必定质量气体作等容变化，温度降低时，气体的压强减小，这时（）A．分子均匀动能减小B．分子与器壁碰撞时，对器壁的总冲量减小C．分子均匀密度变小了D．单位时间内分子对器壁单位面积的碰撞次数减少8．必定质量的理想气体，体积变大的同时，温度也高升了，那么下边判断正确的选项是（）A．气体分子均匀动能增大B．单位体积内分子数目增加C．气体的压强必定保持不变D．气体的压强可能变大考点精华参照答案1．分析：在标准状态下，1mol任何气体的体积都是V=22.4L，除以阿伏加德罗常数就得每个气体分子均匀据有的空间，该空间的大小是相邻气体分子间均匀距离D的立方。D322.41033.721026,D33.7210263109m，这个数值大概6.021023是分子直径的10倍。所以水气化后的体积大概是液体体积的1000倍。2．D分析：水的摩尔质量除以水分子的质量等于一摩尔水分子的个数，即阿伏伽德罗常数。故D正确。3．C分析：斥力比引力变化得快，引力与斥力相等时分子间距离约为10-10m，即e点的横坐标可能为10-10m4．BD5．D分析：四种门路的变化过程，均有可能使pV的值保持T恒定，切合气体的性质规律，故D项正确。6．CD分析：依据pVC（恒量），则TpV，先等压膨胀，TC体积（V）将增大，再等容降温，则压强p又减小，但p·V的值难以确立其能否增减，故A错。同理，VTC，等温膨胀时，压p强p减小，等压压缩时，温度（T）又减小，则难以判断T的值是p否减小或增大，故B错。同理TpV，先等容升温，压强p增大，C但此后等压压缩V将减小，则p·V值可能不变，即T可能等于开端温度，故C正确。先等容加热，再绝热压缩，气体的温度一直升高，则内能必然增添，即D正确。7．ABD8．AD三、考点落实训练1．对于布朗运动，以下说法中正确的选项是（）A．布朗运动是在显微镜中看到的液体分子的无规则运动B．布朗运动是液体分子无规则运动的反应C．悬浮微粒越小，布朗运动越明显D．液体温度越高，布朗运动越明显2．把表面圆滑的铅块放在铁块上，经过几年后将它们分开，发现铅块中含有铁，而铁块中也含有铅，这类现象说明（）A．物质分子之间存在着互相作使劲B．分子之间存在缝隙C．分子在永不暂停地运动D．分子的引力大于斥力3．分子间互相作使劲由引力和斥力两部分构成，则（）A．引力和斥力是同时存在的B．引力老是大于斥力，其协力总表现为引力C．分子之间距离越小，引力越小，斥力越大D．分子之间距离越小，引力越大，斥力越小4．一木块从斜面上匀速下滑，在下滑过程中，木块的（不考虑木块的热膨胀）（）A．分子势能减小，分子均匀动能不变B．机械能减小，内能增大C．机械能不变，内能增大D．分子势能不变，分子均匀动能增大5．对于液体和固体，假如用M表示摩尔质量，ρ表示物质密度，V表示摩尔体积，V0表示分子体积，NA表示阿伏加德罗常数，那么以下关系式中正确的选项是（）A．

V0

=

NA

B

．

V

=

NA

C

．=VmolV

V0

MD．ρM=

Vmol6．对必定量的气体，它的压强、体积和温度存在某些关系。对于它们关系的表述，正确的选项是（）A．温度不变时，体积减小，压强增大B．体积不变时，温度高升，压强减小C．体积减小时，温度必定高升D．温度高升时，压强可能减小7．依据分子动理论，物质分子间距离为r0时分子所遇到的引力与斥力相等，以下对于分子势能的说法正确的选项是A．当分子间距离是r0时，分子拥有最大势能，距离增大或减小时局能都变小B．当分子间距离是r0时，分子拥有最小势能，距离增大或减小时局能都变大C．分子距离越大，分子势能越大，分子距离越小，分子势能越小D．分子距离越大，分子势能越小