物理学案（新教材粤教版）第十五章第1讲分子动理论内能

考情分析分子间作用力与分子间距离的关系2020·全国卷Ⅰ·T33(1)2020·北京卷·T10固体2020·江苏卷·T13A(1)气体实验定律、理想气体状态方程2022·全国甲卷·T33(2)2022·全国乙卷·T33(2)2022·山东卷·T152022·广东卷·T15(2)2022·湖南卷·T15(2)2022·河北卷·T152021·全国甲卷·T33(2)2021·全国乙卷·T33(2)2021·广东卷·T152021·湖南卷·T15(2)2021·河北卷·T15(2)2020·全国卷Ⅰ·T33(2)2020·全国卷Ⅱ·T33(2)2020·全国卷Ⅲ·T332020·山东卷·T15热力学图像、热力学定律2022·全国甲卷·T33(1)2022·全国乙卷·T33(1)2022·北京卷·T32022·江苏卷·T72022·辽宁卷·T62022·湖北卷·T32022·山东卷·T52021·全国甲卷·T33(1)2021·全国乙卷·T33(1)2021·湖南卷·T15(1)2021·河北卷·T15(1)2020·全国卷Ⅱ·T33(1)2020·江苏卷·T13A(3)实验：用油膜法估测油酸分子的大小2019·全国卷Ⅲ·T33(1)试题情境生活实践类雾霾天气、高压锅、气压计、蛟龙号深海探测器、喷雾器、拔罐、保温杯、输液瓶、氧气分装等学习探究类分子动理论、固体和液体的性质、气体实验定律、热力学定律、用油膜法估测油酸分子的大小、探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系第1讲分子动理论内能目标要求1.掌握分子模型的构建与分子直径的估算方法，了解分子动理论的基本观点.2.了解扩散现象并能解释布朗运动.3.知道分子间作用力随分子间距离变化的图像.4.了解物体内能的决定因素．考点一微观量估算的两种“模型”1．分子的大小(1)分子的直径(视为球模型)：数量级为______m；(2)分子的质量：数量级为10－26kg.2．阿伏加德罗常数(1)1mol的任何物质都含有相同的粒子数．通常可取NA＝____________mol－1；(2)阿伏加德罗常数是联系宏观物理量和微观物理量的桥梁．1．只要知道气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数，就可以估算出气体分子的直径．()2．已知铜的密度、摩尔质量以及阿伏加德罗常数，可以估算铜分子的直径．()1．微观量与宏观量(1)微观量：分子质量m0、分子体积V0、分子直径d等．(2)宏观量：物体的质量m、摩尔质量M、物体的密度ρ、物体的体积V、摩尔体积Vmol等．2．分子的两种模型(1)球模型：V0＝eq\f(1,6)πd3，得直径d＝eq\r(3,\f(6V0,π))(常用于固体和液体)．(2)立方体模型：V0＝d3，得边长d＝eq\r(3,V0)(常用于气体)．3．几个重要关系(1)一个分子的质量：m0＝eq\f(M,NA).(2)一个分子的体积：V0＝eq\f(Vmol,NA)(注意：对于气体，V0表示一个气体分子占有的空间)．(3)1mol物体的体积：Vmol＝eq\f(M,ρ).考向1微观量估算的球体模型例1浙江大学高分子系高超教授的课题组制备出了一种超轻气凝胶，它刷新了目前世界上最轻材料的记录，弹性和吸油能力令人惊喜．这种固态材料密度仅为空气密度的eq\f(1,6)，设气凝胶的密度为ρ，摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为NA，则下列说法不正确的是()A．a千克气凝胶所含分子数为N＝eq\f(a,M)NAB．气凝胶的摩尔体积为Vmol＝eq\f(M,ρ)C．每个气凝胶分子的体积为V0＝eq\f(M,NAρ)D．每个气凝胶分子的直径为d＝eq\r(3,\f(NAρ,M))听课记录：______________________________________________________________________________________________________________________________________考向2微观量估算的立方体模型例2轿车中的安全气囊能有效保障驾乘人员的安全．轿车在发生一定强度的碰撞时，叠氮化钠(亦称“三氮化钠”，化学式NaN3)受撞击完全分解产生钠和氮气而充入气囊．若充入氮气后安全气囊的容积V＝56L，气囊中氮气的密度ρ＝kg/m3，已知氮气的摩尔质量M＝28g/mol，阿伏加德罗常数NA＝6×1023mol－1，请估算：(结果均保留一位有效数字)(1)一个氮气分子的质量m；(2)气囊中氮气分子的总个数N；(3)气囊中氮气分子间的平均距离r.________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________考点二布朗运动与分子热运动1．分子热运动分子做永不停息的无规则运动．2．扩散现象(1)扩散现象是相互接触的不同物质彼此进入对方的现象．(2)扩散现象就是分子的运动，发生在固体、液体、气体任何两种物质之间．(3)温度________，扩散越快．3．布朗运动(1)布朗运动是悬浮在液体(或气体)中的微粒的无规则运动．(2)布朗运动________分子的运动，但它反映了液体(或气体)分子的无规则运动．(3)微粒________，温度________，布朗运动越明显．1．布朗运动是液体分子的无规则运动．()2．温度越高，布朗运动越明显．()3．扩散现象和布朗运动都是分子热运动．()4．运动物体中的分子热运动比静止物体中的分子热运动剧烈．()考向1布朗运动的特点及应用例3气溶胶是指悬浮在气体介质中的固态或液态颗粒所组成的气态分散系统，这些固态或液态颗粒在气体介质中做布朗运动．下列说法正确的是()A．布朗运动是气体介质分子的无规则运动B．在布朗运动中，固态或液态颗粒越大，布朗运动越明显C．在布朗运动中，颗粒无规则运动的轨迹就是分子的无规则运动的轨迹D．在布朗运动中，环境温度越高，布朗运动越明显听课记录：______________________________________________________________________________________________________________________________________考向2分子热运动的特点及应用例4以下关于热运动的说法正确的是()A．水流速度越大，水分子的热运动越剧烈B．水凝结成冰后，水分子的热运动停止C．水的温度越高，水分子的热运动越剧烈D．水的温度升高，每一个水分子的运动速率都会增大听课记录：______________________________________________________________________________________________________________________________________考点三分子间作用力、分子势能和内能1．分子间的作用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________，但斥力变化得较快．2．分子动能(1)分子动能是____________________所具有的动能．(2)分子热运动的平均动能①所有分子动能的________．②________是分子热运动的平均动能的标志．3．分子势能(1)分子势能的定义由分子间的________________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．(2)分子势能与分子间距离的关系分子间的作用力F、分子势能Ep与分子间距离r的关系图线如图所示(取无穷远处分子势能Ep＝0)．①当r＞r0时，分子间的作用力表现为引力，当r增大时，分子间的作用力做负功，分子势能增大．②当r＜r0时，分子间的作用力表现为斥力，当r减小时，分子间的作用力做负功，分子势能增大．③当r＝r0时，分子势能最小．4．物体的内能(1)内能：物体中所有分子的________________与________________的总和．(2)决定因素：________、________和物质的量．(3)物体的内能与物体的位置高低、运动速度大小________．(4)改变物体内能的两种方式：__________和________．5．温度(1)一切达到热平衡的系统都具有相同的______________________________________．(2)两种温标摄氏温标和热力学温标．摄氏温度与热力学温度的关系：T＝t＋K.1．分子间的引力和斥力都随分子间距离的增大而增大．()2．分子动能指的是由于分子定向移动具有的能．()3．当分子力表现为引力时，分子势能随分子间距离的增大而增大．()4．内能相同的物体，它们的平均分子动能一定相同．()5．若不计分子势能，则质量和温度相同的氢气和氧气具有相同的内能．()分析物体内能问题的五点提醒(1)内能是对物体的大量分子而言的，不存在某个分子内能的说法．(2)内能的大小与温度、体积、物质的量和物态等因素有关．(3)通过做功或传热可以改变物体的内能．(4)温度是分子平均动能的标志，相同温度的任何物体，分子的平均动能都相同．(5)内能由物体内部分子微观运动状态决定，与物体整体运动情况无关．任何物体都具有内能，恒不为零．例5关于内能，下列说法正确的是()A．1克100℃的水的内能等于1克100℃的水蒸气的内能B．质量、温度、体积都相等的物体的内能一定相等C．内能不同的物体，它们分子热运动的平均动能可能相等D．一个木块被举高，组成该木块的所有分子的分子势能都增大听课记录：______________________________________________________________________________________________________________________________________例6如图，这是两分子系统的分子势能Ep与两分子间距离r的关系图像，下列说法正确的是()A．当r＝r1时，分子间的作用力为零B．当r＞r1时，分子间的作用力表现为引力C．当r由r1变到r2的过程中，分子势能逐渐变大D．当r由r1变到r2的过程中，分子间的作用力做正功听课记录：_________________________________________________________________________________