2025年高考物理一轮总复习课件 第15章 第36讲 分子动理论

第十五章热学第36讲分子动理论知识梳理·易错辨析核心考点·重点突破提能训练练案[73]知识梳理·易错辨析一、分子动理论的基本观点1．物体是由大量分子组成的(1)分子很小：①直径数量级为_________m。②质量数量级为__________________kg。(2)分子数目特别大：阿伏加德罗常数NA＝____________mol－1。10－1010－27～10－266.02×10232．分子的热运动(1)扩散现象：由于分子的无规则运动而产生的物质迁移现象。温度越______，扩散越快。(2)布朗运动：在高倍显微镜下看到的悬浮在液体中的____________的永不停息地无规则运动。其特点是：①永不停息，__________运动。②颗粒越小，

运动越________。③温度越高，运动越________。高固体颗粒无规则明显激烈3．分子间的相互作用力(1)分子间同时存在相互作用的______________。实际表现出的分子力是______________的合力。(2)引力和斥力都随分子间距离的减小而________；随分子间距离的增大而________；斥力比引力变化快。引力和斥力引力和斥力增大减小(3)分子力F与分子间距离r的关系(r0的数量级为10－10m)。距离分子力FF-r图像r＝r0F引______F斥F＝0r<r0F引______F斥F为斥力r>r0F引______F斥F为引力r>10r0F引＝F斥＝0F＝0＝<>二、温度是分子平均动能的标志内能1．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t与热力学温度T的关系：T＝t＋273.15K。温度2．分子的动能(1)分子动能是______________所具有的动能。(2)分子热运动的平均动能是所有分子热运动的动能的平均值，________是分子热运动的平均动能的标志。(3)分子热运动的总动能是物体内所有分子热运动动能的________。3．分子的势能(1)意义：由于分子间存在着引力和斥力，所以分子具有由它们的____________决定的能。分子热运动温度总和相对位置(2)分子势能的决定因素：①微观上——决定于________________和分子排列情况；取r→∞处为零势能处，分子势能Ep与分子间距离r的关系如图所示，当r＝r0时分子势能最小。②宏观上——决定于________。分子间的距离体积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__________。热运动的动能分子势能温度体积无关做功热传递1．布朗运动是固体小颗粒中固体分子的运动。()2．分子间同时存在引力与斥力，分子力是二者合力的表现。()3．温度、分子动能、分子势能或内能只对大量分子才有意义。()4．任何物体都有内能。()5．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。()×√√√√核心考点·重点突破1微观量的估算(基础考点·自主探究)1．分子的两种模型2．几个重要关系【跟踪训练】(固体微观量的估算)(多选)已知铜的摩尔质量为M(kg/mol)，铜的密度为ρ(kg/m3)，阿伏加德罗常数为NA(mol－1)。下列判断正确的是()BCD(气体微观量的估算)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＝1.25kg/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。[答案]

(1)5×10－26kg

(2)2×1024

(3)3×10－9

m2布朗运动与分子的热运动(基础考点·自主探究)扩散现象、布朗运动与热运动的比较现象扩散现象布朗运动热运动运动主体分子固体微小颗粒分子区别分子的运动，发生在固体、液体、气体任何两种物质之间比分子大得多的颗粒的运动，只能在液体、气体中发生分子的运动，不能通过光学显微镜直接观察到共同点(1)都是无规则运动；(2)都随温度的升高而更加激烈联系扩散现象、布朗运动都反映了分子做无规则的热运动特别提醒：区别布朗运动与热运动应注意以下两点：(1)布朗运动并不是分子的热运动。(2)布朗运动可通过高倍显微镜观察，分子热运动不能用显微镜直接观察。【跟踪训练】(扩散现象)如图所示，二氧化氮气体的密度大于空气的密度，当抽掉玻璃板一段时间后，两个瓶子内颜色逐渐变得均匀。针对上述现象，下列说法正确的是()A．此现象能说明分子间存在相互作用的引力B．此现象与“扫地时灰尘飞扬”的成因相同C．颜色变得相同后，瓶中气体分子停止运动D．颜色变得相同后，上方瓶中气体密度比空气大D[解析]

此现象属于扩散现象，是分子无规则运动的结果，不能说明分子间存在相互作用的引力，故选项A错误；扫地时灰尘飞扬，该现象属于机械运动，不是扩散现象，所以成因不同，故选项B错误；分子运动永不停息，故选项C错误；二氧化氮气体的密度大于空气的密度，颜色变得相同后，上方瓶中因有二氧化氮气体，所以密度比空气大，故选项D正确。故选D。(布朗运动)(多选)(2022·山西五市联考)小张在显微镜下观察水中悬浮的细微粉笔末的运动。从A点开始，他把粉笔末每隔20s的位置记录在坐标纸上，依次得到B、C、D、…、J点，把这些点连线形成如图所示折线图，则关于该粉笔末的运动，下列说法正确的是()A．该折线图是粉笔末的运动轨迹B．粉笔末的无规则运动反映了水分子的无规则运动C．经过B点后10s，粉笔末应该在BC的中点处D．粉笔末由B到C的平均速度小于C到D的平均速度BD(布朗运动和分子热运动的关系)(多选)关于布朗运动和分子的热运动，下列说法中正确的是()A．布朗运动就是分子的热运动B．布朗运动的激烈程度与悬浮微粒的大小有关，说明分子的运动与悬浮微粒的大小有关C．布朗运动虽不是分子运动，但它能反映分子的运动特征D．布朗运动的激烈程度与温度有关，这说明分子运动的激烈程度与温度有关CD[解析]

布朗运动是悬浮微粒的无规则运动，不是分子的运动，间接反映了液体分子永不停息地做无规则运动，A错误，C正确；悬浮微粒越小，布朗运动越显著，这是由于悬浮微粒周围的液体分子对悬浮微粒撞击的不平衡引起的，不能说明分子的运动与悬浮微粒的大小有关，B错误；温度越高，布朗运动越激烈，说明温度越高，分子运动越激烈，D正确。3分子力、分子势能与物体的内能(基础考点·自主探究)1．分子力、分子势能与分子间距的关系取r→∞处为零势能处(1)当r>r0时，分子力为引力，当r增大时，分子力做负功，分子势能增加。(2)当r<r0时，分子力为斥力，当r减小时，分子力做负功，分子势能增加。(3)当r＝r0时，分子势能最小，但并不为零。2．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。3．内能和热量的比较

内能热量区别是状态量，状态确定则系统的内能随之确定。一个物体在不同的状态下有不同的内能是过程量，它表示由于热传递而引起的内能变化过程中转移的能量联系在只有热传递改变物体内能的情况下，物体内能的改变量在数值上等于物体吸收或放出的热量【跟踪训练】(分子力、分子势能与分子间距离的关系)(2023·海南卷)下列关于分子力和分子势能的说法正确的是()A．分子间距离大于r0时，分子间表现为斥力B．分子从无限远靠近到距离r0处过程中分子势能变大C．分子势能在r0处最小D．分子间距离小于r0且减小时，分子势能在减小C[解析]

分子间距离大于r0，分子间表现为引力，分子从无限远靠近到距离r0处过程中，引力做正功，分子势能减小，则在r0处分子势能最小；继续减小距离，分子间表现为斥力，分子力做负功，分子势能增大。故选C。(Ep－r图像)分子势能Ep随分子间距离r变化的图像(取r趋近于无穷大时Ep为零)，如图所示。将两分子从相距r处由静止释放，仅考虑这两个分子间的作用，则下列说法正确的是()A．当r＝r2时，释放两个分子，它们将开始远离B．当r＝r2时，释放两个分子，它们将相互靠近C．当r＝r1时，释放两个分子，r＝r2时它们的速度最大D．当r＝r1时，释放两个分子，它们的加速度先增大后减小C[解析]

由图可知，当r＝r2时，分子势能最小，分子间距离为平衡距离，分子力为零，释放两个分子，它们将处于静止状态，既不会相互远离，也不会相互靠近，故A、B错误；当r＝r1时，分子间距离小于平衡距离，分子力表现为斥力，释放两个分子，它们将开始远离，先做加速运动，r＝r2时它们的速度最大，此后分子力表现为引力，它们做减速运动，故C正确；当r＝r1时，分子力表现为斥力，释放两个分子，它们将开始远离，根据能量守恒定律可知，两个分子将运动到相距无限远，Ep－r图像斜率的绝对值表示分子力大小，结合题图及牛顿第二定律可知，随着分子间距离的增大，它们的加速度先减小到零，然后增大，接着又减小到零，故D错误。(物体的内能)(多选)下列说法正确的是()A．0℃的水比0℃的冰的内能大B．温度高的物体不