《备考指南 物理 》课件-选修3-3 第1讲

热学(选考)选修3－3第1讲分子动理论内能【考纲解读】(1)掌握分子动理论的基本内容．(2)知道内能的概念．(3)会分析分子力、分子势能随分子间距离的变化．栏目导航01知识梳理回顾03核心素养改造02考点各个击破04配套训练知识梳理回顾11．物体是由大量分子组成的(1)分子的大小①分子直径：数量级是________m；②分子质量：数量级是10－26kg；③测量方法：油膜法．(2)阿伏加德罗常数：1mol任何物质所含有的粒子数，NA＝__________mol－1.一分子动理论10－10

6.02×1023

2．分子热运动：一切物质的分子都在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．(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增大．但总是斥力变化得较快．越高越小越高越小夯基题组1．(2019年山西模拟)如图所示，横轴r表示两分子间的距离，纵轴F表示两分子间引力、斥力的大小图中两条曲线分别表示两分子间引力、斥力的大小随分子间距离的变化关系，e为两曲线的交点．下列说法正确的是(

)A．ab为引力曲线，cd为斥力曲线B．ab为斥力曲线，cd为引力曲线C．若两分子间的距离增大，分子间的斥力减小得比引力更快D．若r＝r0，则分子间没有引力和斥力E．当分子间距从r0开始增大时，分子势能一定增大【答案】ACE【解析】在F－r图像中，随着距离的增大，斥力比引力减小得快，则知ab为引力曲线，cd为斥力曲线，选项A正确，选项B错误．由图像可知，两分子间的距离增大，分子间的斥力减小得比引力更快，选项C正确．r＝r0，分子间的引力和斥力同时存在，大小相等，方向相反，分子力为零，选项D错误．当r0＜r时，分子力表现为引力，若增大分子间的距离，分子力做负功，分子势能将增大，选项E正确．1．温度温度在宏观上表示为物体的______程度；在微观上是分子热运动的__________的标志．2．两种温标(1)摄氏温标和热力学温标．两种温标温度的零点不同，同一温度两种温标表示的数值________，但它们表示的温度间隔是________的，即每一度的大小相同，Δt＝ΔT.(2)关系：T＝____________.二物体的内能冷热平均动能

不同相同t＋273.15K3．分子的平均动能．物体内所有分子动能的__________叫做分子的平均动能.________是物体分子热运动的平均动能的标志．温度越高，分子做热运动的平均动能越______．4．分子势能．由分子间的相互作用和相对位置决定的势能叫分子势能．分子势能的大小在宏观上与物体的________有关，在微观上与分子间的________有关．5．物体的内能：物体中所有分子的________________________的总和叫物体的内能．物体的内能跟物体的_______和________都有关系，与物体的位置高低、运动速度大小无关．平均值温度大体积距离热运动动能和分子势能温度体积夯基题组2．(2019届铜仁名校模拟)对于一定量的理想气体，下列说法正确的有(

)A．若气体的压强和体积都不变，其内能也一定不变B．若气体的内能不变，其状态也一定不变C．若气体的温度随时间不断升高，其压强也一定不断增大D．气体温度每升高1K其所吸收的热量与气体经历的过程有关E．当气体温度升高时，气体的内能一定增大【答案】ADE【解析】由理想气体的状态方程可知，若气体的压强和体积都不变，则其温度不变，内能也一定不变，故A正确．若气体的内能不变，则气体的温度不变，气体的压强与体积可能发生变化，气体的状态可能变化，故B错误．由理想气体的状态方程可知，若气体的温度T随时间升高，体积同时变大，其压强可能不变，故C错误．气体绝热压缩或膨胀时，气体不吸热也不放热，气体内能发生变化，温度升高或降低．在非绝热过程中，气体内能变化，要吸收或放出热量，由此可知气体温度每升高1K所吸收的热量与气体经历的过程有关，故D正确．理想气体内能由温度决定，当气体温度升高时，气体的内能一定增大，故E正确．考点各个击破21．微观量．分子体积V0、分子直径d、分子质量m0.2．宏观量．物体的体积V、摩尔体积Vmol、物体的质量m、摩尔质量Mmol、物体的密度ρ.考点1阿伏加德罗常数【答案】B【答案】CDE1．布朗运动和分子热运动的比较考点2分子热运动项目布朗运动分子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永不停息的无规则运动，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2．注意事项(1)扩散现象直接反映了分子的无规则运动，并且可以发生在固体、液体、气体任何两种物质之间．(2)布朗运动不是分子的运动，是液体分子无规则运动的反映．例2

(多选)(2018年泉州二模)近期我国多个城市的PM2.5数值突破警戒线，受影响最严重的是京津冀地区，雾霾笼罩，大气污染严重．PM2.5是指空气中直径等于或小于2.5μm的悬浮颗粒物，其飘浮在空中做无规则运动，很难自然沉降到地面，吸入后对人体形成危害．矿物燃料燃烧的排放是形成PM2.5的主要原因．下列关于PM2.5的说法正确的是(

)A．PM2.5的尺寸与空气中氧分子的尺寸的数量级相当B．PM2.5在空气中的运动属于布朗运动C．温度越低PM2.5活动越剧烈D．倡导低碳生活减少煤和石油等燃料的使用能有效减小PM2.5在空气中的浓度E．PM2.5中颗粒小一些的，其颗粒的运动比其他颗粒更为剧烈【答案】BDE【解析】“PM2.5”是指直径小于等于2.5μm的颗粒物.2.5μm远大于空气中氧分子的大小数量级．选项A错误．PM2.5在空气中的运动是固体颗粒、是分子团的运动，属于布朗运动．选项B正确．PM2.5受大量空气分子无规则碰撞．温度越高，空气分子对颗粒的撞击越剧烈，则PM2.5的运动越激烈．选项C错误．导致PM2.5增多的主要原因是环境污染，故应该提倡低碳生活，有效减小PM2.5在空气中的浓度．选项D正确．PM2.5中颗粒越小，空气分子对颗粒的撞击越不均衡，其颗粒的运动越剧烈．选项E正确．练2

(2018年北京卷)关于分子动理论，下列说法正确的是(

)A．气体扩散的快慢与温度无关B．布朗运动是液体分子的无规则运动C．分子间同时存在着引力和斥力D．分子间的引力总是随分子间距增大而增大【答案】C【解析】扩散的快慢与温度有关，温度越高，扩散越快，故A错误；布朗运动是悬浮在液体中固体小颗粒的无规则运动，它是液体分子的不规则运动的反映，故B错误；分子间同时存在相互作用的引力和斥力，故C正确；分子间同时存在引力和斥力，引力和斥力均随着分子间距离的增大而减小，故D错误．对布朗运动的理解1．布朗运动不是液体分子的运动，而是固体颗粒的运动，但它反映了液体分子的无规则运动(理解时注意几个关联词：不是…，而是…，但…)．2．温度越高，悬浮颗粒越小，布朗运动越明显．3．产生原因：周围液体分子的无规则运动对悬浮颗粒撞击的不平衡．4．布朗运动是永不停止的．注意布朗颗粒的限度是非常小的，不能用肉眼直接观察到．1．分子间的相互作用力(1)分子间同时存在相互作用的引力和斥力．实际表现出的分子力是引力与斥力的合力．(2)分子间的相互作用力的特点：分子间的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．考点3分子力与内能(3)分子力F与分子间距离r的关系(r0的数量级为10－10m).3．内能和热量的比较内能热量区别是状态量，状态确定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例3

(多选)(2019届贵阳月考)两分子间的分子力F与分子间距离r的关系如图中曲线所示，曲线与r轴交点的横坐标为r0.相距很远的两分子仅在分子力作用下，由静止开始相互靠近．假设两分子相距无穷远时分子势能为零．在两分子相互靠近的过程中，下列说法正确的是(

)A．在r＞r0阶段，分子动能增加，势能增大B．在r＜r0阶段，分子动能减小，势能增加C．在r＜r0阶段，分子动能增加，势能增加D．在r＝r0时，分子势能最小，但不为零E．分子动能和势能之和在整个过程中不变【答案】BDE【解析】r0为分子间的平衡距离．在r＞r0阶段，分子力表现为引力，在两分子相互靠近的过程中，分子力做正功，分子动能增加，势能减小，选项A错误．在r＜r0阶段，分子力表现为斥力，在两分子相互靠近的过程中，分子力做负功，分子动能减小，势能增加，选项B正确，选项C错误．在r＝r0时，分子势能最小，但不为零，为负值，选项D正确．由于没有外力做功，故分子动能和势能之和在整个过程中不变，选项E正确．练3

(多选)(2018年莱芜名校二模)物体体积变化时，分子间距离会随之变化，分子势能也会发生变化．右图为分子势能Ep与分子间距离r的关系曲线．以下判断正确的是(

)A．当r＝r1时，分子引力与斥力大小相等B．当r＝r2时，分子引力与斥力大小相等C．当r＞r2时，分子间作用力的合力表现为引力D．在r由r2变到r1的过程中，分子间作用力的合力做负功E．在r由r2逐渐增大的过程中，分子间作用力的合力做正功【答案】BCD【解析】从分子势能图像可知，当r＝r2时分子处于平衡位置，此时分子引力与分子斥力大小相等．选项A错误，选项B正确．当r＞r2时，分子间作用力表现为引力，选项C正确．在r由r2变到r1的过程中，分子间为斥力，由于距离减小，故分子力做负功，选项D正确．在r由r2逐渐增大的过程中，分子间作用力表现为引力，分子间距离增大，故分子间作用力的合力做负功．选项E错误．分析物体的内能问题应当明确以下四点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．决定内能大小的因素为温度、体积、分子数，还与物体的状态有关系．3．通过做功或热传递可以改变物体的内能．4．温度是分子平均动能的标志．温度相同的任何物体，分子的平均动能相同．核心素养改造3问题专攻：

对内能的理解1．内能的决定因素(1)从宏观上看：物体内能的大小由物体的摩尔数、温度和体积三个因素决定．(2)从微观上看：物体内能的大小由组成物体的分子总数、分子热运动的平均动能和分子间的距离三个因素决定．2．内能与机械能的区别内能是由大量分子的热运动和分子间的相对位置所决定的能；机械能是由物体做机械运动和物体形变所决定的能．物体具有内能的同时又具有机械能．物体的机械能在一定的条件下可以等于零，但物体的内能不可能等于零，这是因为组成物体的分子在永不停息地做无规则运动，分子之间彼此有相互作用．在热现象的研究中，一般不考虑物体的机械能．3．内能与热量的区别内能是一个状态量，一个物体在不同的状态下有不同的内能．而热量是一个过程量，它表示由于热传递而引起的内能变化过程中转移的能量，即内能的改变量．如果没有热传递，就无所谓热量，但此时物体仍有一定的内能．例如，我们不能说“某物体在某温度时具有多少热量”．例1

下列叙述正确的是(

)A．分子的动能与分子的势能之和叫做分子的内能B．物体的内能由物体的动能和势能决定C．物体做加速运动时，其内能也一定增大D．物体的动能减少时，其温度可能升高【答案】D【解析】内能是大量分