高考物理复习热学基础课时1分子动理论内能选修

[高考导航]考点内容要求说明高考命题实况命题热点江苏江苏分子动理论基本观点阿伏加德罗常数Ⅰ

(1)以选择题形式考查分子动理论、阿伏加德罗常数应用、气体压强微观解释、晶体和非晶体特点、液体表面张力、饱和汽与饱和汽压、热力学第二定律了解等；(2)以计算和问答题形式结合气体考查内能、气体试验定律、理想气体状态方程、热力学第一定律等；(3)考查油膜法测分子直径试验原理、操作步骤和数据处理布朗运动Ⅰ

分子热运动速率统计分布规律Ⅰ

温度和内能Ⅰ

T12A(2)气体压强微观解释Ⅰ

T12A(2)晶体和非晶体晶体微观结构Ⅰ

T12A(1)液晶Ⅰ

液体表面张力Ⅰ对浸润和不浸润现象、毛细现象解释不作要求

气体试验定律Ⅰ

T12A(3)T12A(3)理想气体Ⅰ

T12A(1)

热力学第一定律Ⅰ

T12A(2)

饱和汽未饱和汽饱和气压相对湿度Ⅰ

能源与可连续发展Ⅰ

试验九：用油膜法估测分子大小

1/49基础课时1分子动理论内能2/49[知识梳理]知识点一、分子动理论基本观点、阿伏加德罗常数1.物体是由大量分子组成(1)分子很小：①直径数量级为______m。②质量数量级为_____________kg。(2)分子数目尤其大：

阿伏加德罗常数NA＝__________mol－1。10－1010－26～10－276.02×10233/492.分子热运动

(1)扩散现象：因为分子无规则运动而产生物质迁移现象。温度越___，扩散越快。 (2)布朗运动：在显微镜下看到悬浮在液体中_________永不停息地做无规则运动。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_____。3.分子间存在着相互作用力 (1)分子间同时存在_____和_____，实际表现分子力是它们_____。 (2)引力和斥力都随分子间距离增大而_____，但斥力比引力改变得___。高固体颗粒无规则显著激烈引力斥力协力减小快4/49知识点二、温度和内能1.温度

一切到达_______系统都含有相同温度。2.两种温标

摄氏温标和热力学温标。

关系：T＝_________K。3.分子动能 (1)分子动能是___________所含有动能。 (2)分子热运动平均动能是全部分子热运动动能平均值，_____是分子热运动平均动能标志。(3)分子热运动总动能是物体内全部分子热运动动能____。热平衡t＋273.15分子热运动温度总和5/494.分子势能(1)意义：因为分子间存在着引力和斥力，所以分子含有由它们_________决定能。(2)分子势能决定原因：

微观上——决定于___________和分子排列情况；

宏观上——决定于_____和状态。5.物体内能(1)等于物体中全部分子热运动_____与分子_____总和，是状态量。(2)对于给定物体，其内能大小由物体____和_____决定。(3)物体内能与物体位置高低、运动速度大小_____。相对位置分子间距离体积动能势能温度体积无关6/49(4)改变内能方式单分子油膜7/492.试验器材：盛水浅盘、滴管(或注射器)、试剂瓶、________、玻璃板、痱子粉(或细石膏粉)、油酸酒精溶液、量筒、彩笔。3.试验步骤：(1)取1mL(1cm3)油酸溶于酒精中，制成200mL_________

____。

(2)往边长为30～40cm浅盘中倒入约2cm深水，然后将痱子粉(或细石膏粉)_____地撒在水面上。溶液油酸酒精坐标纸

均匀(3)用滴管(或注射器)向量筒中滴入n滴配制好油酸酒精溶液，使这些溶液体积恰好为1mL，算出每滴油酸酒精溶液体积V0＝__mL。8/49(4)用滴管(或注射器)向水面上滴入一滴配制好油酸酒精溶液，油酸就在水面上慢慢散开，形成___________。(5)待油酸薄膜形状稳定后，将一块较大玻璃板盖在浅盘上，用彩笔将油酸薄膜形状画在玻璃板上。(6)将画有油酸薄膜轮廓_______放在坐标纸上，算出油酸薄膜面积。单分子油膜玻璃板9/49[思索]以下说法是否正确，正确画“√”，错误画“×”。(1)布朗运动是固体小颗粒中固体分子运动。(

)(2)分子间同时存在引力与斥力，分子力是二者协力表现。(

)(3)分子间斥力随分子间距离增大而增大。(

)(4)－33℃＝240K。(

)(5)当分子力表现为引力时，分子势能随分子间距离增大而增大。(

)(6)内能相同物体，它们分子平均动能一定相同。(

)答案

(1)×

(2)√

(3)×

(4)√

(5)√

(6)×10/49[诊疗自测]

1.关于分子动理论规律，以下说法正确是________。 A.扩散现象说明物质分子在做永不停息无规则运动 B.压缩气体时气体会表现出抗拒压缩力是因为气体分子间存在斥力缘故C.假如两个系统分别与第三个系统到达热平衡，那么这两个系统彼此之间也必定处于热平衡，用来表征它们所含有“共同热学性质”物理量是内能11/49解析压缩气体时气体会表现出抗拒压缩力是因为气体压强增大缘故，选项B错误；假如两个系统分别与第三个系统到达热平衡，那么这两个系统彼此之间也必定处于热平衡，用来表征它们所含有“共同热学性质”物理量是温度，选项C错误。答案

AD12/492.关于用“油膜法”估测分子大小试验，以下说法中正确是________。 A.单分子油膜厚度被认为是油酸分子直径 B.测量结果表明，分子直径数量级是10－10m C.试验时先将一滴油酸酒精溶液滴入水面，再把痱子粉撒在水面上 D.处理数据时将一滴油酸酒精溶液体积除以油膜面积就算得油酸分子直径13/49解析试验时先将痱子粉撒在水面上，再把一滴油酸酒精溶液滴入水面，选项C错误；处理数据时，先计算出一滴油酸酒精溶液中所含有纯油酸体积，再将该体积除以油膜面积就算得油酸分子直径，选项D错误。答案

AB14/493.如图1所表示，用F表示两分子间作用力，用Ep表示分子间分子势能，在两个分子之间距离由10r0变为r0过程中______。图1A.F不停增大，Ep不停减小B.F先增大后减小，Ep不停减小C.F不停增大，Ep先增大后减小D.F、Ep都是先增大后减小15/49解析在分子间距离由10r0变为r0过程中，由图象可知F先增大后减小，Ep则不停减小，选项B正确。答案B16/494.对于分子动理论和物体内能了解，以下说法正确是______。 A.温度高物体内能不一定大，但分子平均动能一定大 B.温度越高，布朗运动越显著 C.当分子间距离增大时，分子间作用力就一直减小 D.当分子间作用力表现为斥力时，分子势能随分子间距离减小而减小17/49解析温度高物体分子平均动能一定大，不过内能不一定大，选项A正确；温度越高，液体分子运动越猛烈，布朗运动越显著，选项B正确；当分子间距离增大时，分子间作用力可能先增大后减小，选项C错误；当分子间作用力表现为斥力时，分子间距离减小，分子力做负功，分子势能增大，选项D错误。答案AB18/495.PM2.5是指空气中直径小于2.5微米悬浮颗粒物，其漂浮在空中做无规则运动，极难自然沉降到地面。以下说法中正确是_______。 A.气温越低，PM2.5运动越猛烈 B.PM2.5在空气中运动属于布朗运动 C.PM2.5在空气中运动就是分子热运动 D.提倡低碳生活有利于减小PM2.5在空气中浓度19/49解析因为PM2.5颗粒很小，PM2.5在空气中运动是因为周围大量分子对PM2.5碰撞不平衡使其在空中做无规则运动，是布朗运动，只是空气分子热运动反应，B正确，C错误；温度越高，分子运动越猛烈，PM2.5运动也越猛烈，A错误；因为矿物燃料燃烧废气排放是形成PM2.5主要原因，所以提倡低碳生活、降低化石燃料使用能有效减小PM2.5在空气中浓度，D正确。答案BD20/49考点一微观量估算1.微观量

分子体积V0、分子直径d、分子质量m0。2.宏观量

物体体积V、摩尔体积Vm、物体质量m、摩尔质量M、物体密度ρ。3.关系21/4922/49【例1】空调在制冷过程中，室内空气中水蒸气接触蒸发器(铜管)液化成水，经排水管排走，空气中水分越来越少，人会感觉干燥。某空调工作一段时间后，排出液化水体积V＝1.0×103cm3。已知水密度ρ＝1.0×103kg/m3、摩尔质量M＝1.8×10－2kg/mol，阿伏加德罗常数NA＝6.0×1023mol－1。试求：(结果均保留一位有效数字) (1)该液化水中含有水分子总数N； (2)一个水分子直径d。23/49答案(1)3×1025个(2)4×10－10m24/49【变式训练】1.[气体微观量关系]某气体摩尔质量为M，摩尔体积为V，密度为ρ，每个分子质量和体积分别为m和V0，则阿伏加德罗常数NA可能表示为______。BC25/492.[固体微观量关系]已知铜摩尔质量为M(kg/mol)，铜密度为ρ(kg/m3)，阿伏加德罗常数为NA(mol－1)。以下判断正确是_______。26/49答案CD27/49考点二布朗运动与分子热运动【例2】以下关于布朗运动说法，正确是_______。 A.布朗运动是液体分子无规则运动 B.液体温度越高，悬浮颗粒越小，布朗运动越猛烈 C.布朗运动是因为液体各部分温度不一样而引发 D.布朗运动是由液体分子从各个方向对悬浮颗粒撞击作用不平衡引发28/49解析布朗运动是固体小颗粒无规则运动，而不是液体分子运动，故选项A错误；影响布朗运动原因是温度和颗粒大小，温度越高、颗粒越小，布朗运动就越显著，故选项B正确；布朗运动是因为固体小颗粒受液体分子碰撞作用不平衡而引发，不是由液体各部分温度不一样而引发，故选项C错误，选项D正确。答案BD29/49【变式训练】3.[·新课标全国卷Ⅱ，33(1)]关于扩散现象，以下说法正确是_______。 A.温度越高，扩散进行得越快 B.扩散现象是不一样物质间一个化学反应 C.扩散现象是由物质分子无规则运动产生 D.扩散现象在气体、液体和固体中都能发生 E.液体中扩散现象是因为液体对流形成30/49解析依据分子动理论，温度越高，扩散进行得越快，故A正确；扩散现象是由物质分子无规则运动产生，不是化学反应，故C正确、B错误；扩散现象在气体、液体和固体中都能发生，故D正确；液体中扩散现象不是因为液体对流形成，是液体分子无规则运动产生，故E错误。答案

ACD31/49考点三分子力、分子势能及物体内能

分子力F、分子势能Ep与分子间距离r关系图线如图2所表示(取无穷远处罚子势能Ep＝0)图2(1)当r>r0时，分子力为引力，若r增大，分子力做负功，分子势能增加。(2)当r<r0时，分子力为斥力，若r减小，分子力做负功，分子势能增加。(3)当r＝r0时，分子势能最小。32/49【例3】两个相距较远分子仅在分子力作用下由静止开始运动，直至不再靠近。在此过程中，以下说法正确是_______。 A.分子力先增大，后一直减小 B.分子力先做正功，后做负功 C.分子动能先增大，后减小 D.分子势能先增大，后减小33/49解析由分子动理论知识，当两个分子相互靠近，直至不能靠近过程中，分子力先是表现为引力且先增大后减小，之后表现为分子斥力，一直增大，所以选项A错误；分子引力先做正功，然后分子斥力做负功，分子势能先减小再增大，分子动能先增大后减小，所以选项B、C正确，D错误。答案BC34/49方法提炼判断分子势能改变两种方法

方法一：利用分子力做功判断。分子力做正功，分子势能减小；分子力做负功，分子势能增加。

方法二：利用分子势能Ep与分子间距离r关系图线判断。如图3所表示。图3但要注意此图线和分子力与分子间距离关系图线形状即使相同，但意义不一样，不要混同。35/49【变式训练】4.(多项选择)以下说法正确是_______。 A.对于一定量理想气体，若气体压强和体积都不变，其内能也一定不变 B.一定质量0℃水分子势能比同质量0℃冰分子势能小 C.物体吸收热量后，内能一定增加 D.把物体迟缓举高时，物体机械能增加，内能不变36/49解析一定质量理想气体内能仅决定于气体温度，若气体压强和体积都不变，则其温度也不变，故内能不变，选项A正确；一定质量0℃水放出热量凝固成0℃冰，所以一定质量0℃水分子势能比同质量0℃冰分子势能大，选项B错误；物体吸收热量后，若对外做功，内能不一定增加，选项C错误；迟缓举高物体，物体重力势能增加，机械能增加，物体体积、温度、质量不变，内能不变，选项D正确。答案AD37/49考点四试验九：用油膜法估测分子大小【例4】用油膜法估测分子大小。

试验器材有：浓度为0.05%(体积分数)油酸酒精溶液、最小刻度为0.1mL量筒、盛有适量清水浅盘、痱子粉、胶头滴管、玻璃板、彩笔、坐标纸(最小正方形边长为1cm)。则 (1)下面给出试验步骤中，正确排序应为________(填序号)。

为估算油酸分子直径，请补填最终一项试验步骤D A.待油酸薄膜形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔将油酸薄膜形状画在玻璃板上 B.用滴管将浓度为0.05%油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下滴入1mL油酸酒精溶液滴数N C.将痱子粉均匀地撒在浅盘内水面上，用滴管吸收浓度为0.05%油酸酒精溶液，从低处向水面中央滴入一滴

D.___________________________________________________。38/49

(2)利用以上测量数据，写出单个油酸分子直径表示式为_____。解析(1)依据试验原理可得，给出试验步骤正确排序为BCA，步骤D应为将画有油酸薄膜轮廓玻璃板放在坐标纸上，以坐标纸上边长为1cm正方形为单位，计算轮廓内正方形个数，算出油酸薄膜面积S。39/49【变式训练】5.油酸酒精溶液中每1000mL有油酸0.6mL，用滴管向量筒内滴50滴上述溶液，量筒中溶液体积增加1mL。若把一滴这么溶液滴入盛水浅盘中，因为酒精溶于水，油酸在水面展开，稳定后形成单分子油膜形状如图4所表示。图4(1)若每一小方格边长为30mm，则油酸薄膜面积为________m2；(2)每一滴油酸酒精溶液含有纯油酸体积为______m3；(3)依据上述数据，估算出油酸分子直径为________m。40/49答案

(1)4.95×10－2

(2)1.2×10－11

(3)2.4×10－1041/491.以下说法中正确是______。 A.物体温度降低，其分子热运动平均动能增大 B.物体温度升高，其分子热运动平均动能增大 C.物体温度降低，其内能一定增大 D.物体温度不变，其内能一定不变

解析温度是分子平均动能宏观标志，所以物体温度升高，其分子平均动能增大，A错误，B正确；温度降低，分子平均动能减小，但分子总势能改变不能确定，则内能改变不确定，C、D错误。

答案

B42/492.如图5所表示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子沿x轴运动，两分子间分子势能Ep与两分子间距离改变关系如图中曲线所表示。图中分子势能最小值为－E0。若两分子所含有总能量为0，则以下说法中正确是_______。图543/49A.乙分子在P点(x＝x2)时，加速度最大B.乙分子在P点(x＝x2)时，其动能为E0C.乙分子在Q点(x＝x1)时，处于平衡状态D.乙分子运动范围为x≥x1解析由分子间作用力规律可知，一分子从无限远处向另一分子靠近时，分子力先做正功，分子动能增加，分子势能降低，当抵达平衡位置后，分子力开始做负功，分子动能降低，分子势能增加，所以x＝x2处是乙分子所处平衡位置，即所受协力为零，故选项A、C错误；又知两分子总能量为0，故选项B正确；若分子运动到x＜x1范围内，则动能为负值，与