《高考备考指南 理科综合 物理》课件-选修3－3 第1讲

热学(选考)选修3－3考点内容要求新课标卷真题考纲解读分子动理论的基本观点和实验依据Ⅰ2014Ⅱ卷33(1)题1.本部分考点内容的要求大部分是Ⅰ级，即理解物理概念和物理规律的确切含义，理解物理规律的适用条件，以及它们在简单情况下的应用．题型多为选择题和填空题．绝大多数选择题只要求定性分析，极少数填空题要求应用阿伏加德罗常数进行计算(或估算)．气体定律和热力学定律多以计算题考查．阿伏加德罗常数Ⅰ气体分子运动速率的统计分布Ⅰ温度、内能Ⅰ2016Ⅲ卷33(1)题固体的微观结构、晶体和非晶体Ⅰ2014Ⅱ卷2015Ⅰ卷33(1)题液晶的微观结构Ⅰ液体的表面张力现象Ⅰ2014Ⅱ卷33(1)题考点内容要求新课标卷真题考纲解读气体实验定律Ⅱ2014Ⅰ卷、Ⅱ卷2015Ⅰ卷2016Ⅰ卷、Ⅱ卷、Ⅲ卷33(2)题2．高考热学命题的重点内容有：(1)分子动理论要点，分子力、分子大小、质量、数目估算；(2)内能的变化、改变内能的物理过程以及气体压强的决定因素；(3)理想气体状态方程和用图像表示气体状态的变化(此为热学计算题的重点内容)；(4)热现象实验与探索过程的方法．3．近两年来热学考题中还涌现出了许多对热现象的自主学习和创新能力考查的新情景试题．多以科技前沿、社会热点及与生产生活联系的问题为背景来考查热学知识在实际中的应用．理想气体Ⅰ2016Ⅰ卷、Ⅱ卷33(1)题饱和蒸汽、未饱和蒸汽、饱和蒸汽压Ⅰ相对湿度Ⅰ热力学第一定律Ⅰ2014Ⅰ卷、2016Ⅰ卷、2016Ⅱ卷33(1)题能量守恒定律Ⅰ热力学第二定律Ⅰ2016Ⅰ卷33(1)题实验：用油膜法估测分子的大小第1讲分子动理论内能栏目导航01知识梳理回顾03随堂限时集训02考点各个击破04配套训练知识梳理回顾1一、分子动理论1．物质是由大量分子组成的(1)分子的体积很小，多数分子直径数量级是________m.(2)分子的质量很小，一般分子质量的数量级是______________kg.(3)分子间有空隙．(4)阿伏加德罗常数：1mol任何物质都含有相同的粒子数，这个数量用阿伏加德罗常数表示．其测量值NA＝__________________.10－10

10－27～10－26

6.02×1023mol－1

2．分子永不停息地做无规则热运动(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：悬浮在液体中的____________的永不停息地无规则运动．布朗运动反映了__________________的无规则运动．颗粒越______，运动越明显；温度越______，运动越剧烈．①特点：永不停息，无规则；颗粒越小，温度越高，布朗运动越显著．②布朗运动是由成千上万个分子组成的“分子集团”即____________的运动，布朗运动的无规则性是液体(气体)分子运动__________的反映．高微小颗粒液体内部的分子小高固体颗粒无规则性3．分子间存在着相互作用力(1)分子间同时存在________和________，实际表现的分子力是它们的________．(2)引力和斥力都随着距离的增大而________，但斥力比引力变化得________．引力斥力合力减小快夯基题组1．(多选)(2017届潍坊模拟)关于扩散现象，下列说法正确的有(

)A．温度越高，扩散进行得越快B．扩散现象是不同物质间的一种化学反应C．扩散现象在气体、液体和固体中都能发生D．液体中的扩散现象是由于液体的对流形成的【答案】ACD【答案】B【解析】在F－r图像中，随着距离的增大，斥力比引力变化得快，所以ab为引力曲线．cd为斥力曲线，当分子间的距离等于分子直径数量级时，引力等于斥力．当分子间的距离小于r0时，当距离增大时，分子力做正功，分子势能减小，故A、C、D错误，B正确．二、物体的内能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)比较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＝_______________.冷热平均动能不同相同t＋273.15K

3．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3．(多选)(2017届铜仁校级模拟)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Vm、物体的质量m、摩尔质量M、物体的密度ρ.考点1阿伏加德罗常数答案：B【答案】B1．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

(2017届西城期末)如图描绘了一颗悬浮微粒受到周围液体分子撞击的情景．以下关于布朗运动的说法正确的是(

)A．布朗运动就是液体分子的无规则运动B．液体温度越低，布朗运动越剧烈C．悬浮微粒越大，液体分子撞击作用的不平衡性表现得越明显D．悬浮微粒做布朗运动，是液体分子的无规则运动撞击造成的解析：布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动，是由于液体分子对颗粒撞击力不平衡造成的，布朗运动说明了液体分子不停地做无规则运动，但不是液体分子的无规则运动，故A错误．液体的温度越高，液体分子运动越剧烈，则布朗运动也越剧烈，故B错误．悬浮微粒越大，同一时刻撞击颗粒的液体分子数越多，液体分子对颗粒的撞击作用力越平衡，布朗运动越不明显，故C错误．悬浮微粒做布朗运动，是液体分子的无规则运动撞击造成的，故D正确．答案：D练2

(2017届广西期末)下列关于布朗运动的说法，正确的是(

)A．当物体温度达到0℃时，布朗运动就会停止B．布朗运动是指在显微镜中看到的液体分子的无规则运动C．花粉颗粒的布朗运动反映了花粉分子在永不停息地做无规则运动D．悬浮颗粒越大，同一时刻与它碰撞的液体分子越多，布朗运动越不明显【答案】D【解析】当物体的温度达到0℃时，布朗运动不会停止，因为布朗运动是因液体分子的永不停息的无规则运动引起的，故A错误．在显微镜下看到的是固体小颗粒的无规则运动，不是液体分子的无规则运动，故B错误．花粉颗粒的布朗运动反映了液体分子在永不停息地做无规则运动，故C错误．悬浮颗粒越大，同一时刻与它碰撞的液体分子越多，各方向的撞击趋于平衡，所以布朗运动越不明显，故D正确．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分子力是引力与斥力的合力．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，但总是斥力变化得较快，如图所示．考点3分子力与内能(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斥都已经十分微弱，可以认为分子间没有相互作用力(F＝0)．2．分子势能分子势能是由分子间相对位置决定的势能．它随着物体体积的变化而变化，与分子间距离有关．(1)当r>r0时，分子力表现为引力，随着r的增大，分子引力做负功，分子势能增大．(2)当r<r0时，分子力表现为斥力，随着r的减小，分子斥力做负功，分子势能增大．(3)当r＝r0时，分子势能最小，但不一定为零，可为负值，因为可选两分子相距无穷远时分子势能为零．(4)分子势能曲线如图所示．3．分子力与分子势能比较项目分子间的相互作用力F分子势能Ep随分子间距的变化情况r<r0F引和F斥都随距离的增大而减小，随距离的减小而增大，F引<F斥，F表现为斥力r增大，斥力做正功，分子势能减少；r减小，斥力做负功，分子势能增加r>r0F引和F斥都随距离的增大而减小，随距离的减小而增大，F引>F斥，F表现为引力r增大，引力做负功，分子势能增加；r减小，引力做正功，分子势能减少r＝r0F引＝F斥，F＝0分子势能最小r>10r0(10－9m)F引和F斥都已十分微弱，可以认为分子间没有相互作用力γ增大，分子势能增加几乎为零4.物体的内能(1)分子动能；做热运动的分子所具有的动能叫做分子动能．在热现象的研究中，由于单个分子运动的无规则性，研究单个分子的动能是不可能的，也是毫无意义的，有意义的是分子热运动的平均动能．温度是物体分子热运动平均动能的标志．特别提醒：①温度是大量分子的平均动能的标志，对个别分子来讲是无意义的．②温度相同的不同种类的物质，它们分子的平均动能相同，但由于不同种类物质的分子质量不等，所以它们分子的平均速率不同．③分子的平均动能与物体运动的速度大小无关．(2)物体的内能：物体内所有分子的动能与势能的总和即为物体的内能．由于分子的动能与温度有关，分子势能与体积有关，所以一定质量的某种物质的内能是由物体的温度和体积共同决定的．例3

(2017届宿迁期末)如图所示，甲分子固定在坐标原点O上，乙分子位于r轴上距原点r2的位置．虚线分别表示分子间斥力F斥和引力F引的变化情况，实线表示分子间的斥力和引力的合力F变化情况．若把乙分子由静止释放，则下列关于乙分子的说法正确的是(

)A．从r2到r0，分子势能一直减小B．从r2到r0，分子势能先减小后增加C．从r2到r0，分子势能先增加后减小D．从r2到r1做加速运动，从r1向r0做减速运动解析：从r2到r0，分子力为引力，运动方向与力同向，故分子力一直做正功，分子势能一直减小，故A正确，B、C错误．从r2到r1以及r1向r0运动过程中分子力均为引力，与运动方向同向，故分子一直做加速运动，故D错误．答案：A练3

(多选)(2017届大庆校级月考)如图，甲分子固定