(江苏专用)2020版高考物理二轮复习专题七第一讲分子动理论气体及热力学定律课件

[综合训练] (1)下列说法中正确的有________。 A．乙醚液体蒸发为气体的过程中分子势能变大 B．一定质量的理想气体，体积不变时压强和摄氏温度成正比 C．当液面上方的蒸汽达到饱和状态后，液体分子不会从液面
飞出 D．用油膜法测油酸分子直径时，认为油酸薄膜图中等长线段 AA1、BB1 上微 粒的数目不同，由此可知，晶体具有________(选填“各向同 性”或“各向异性”)的性质。图乙中液体表面层内分子间距离 大于分子平衡距离 r0，因此表面层内分子间作用力表现为 ________。
(3)①基片上铝分子的总数为MmNA＝nkS， 解得 n＝MmkSNA。 ②设真空室中原来气体的体积为 V0，经过等温变化后这部分气 体的体积为 V1，根据玻意耳定律有 p0V0＝p1V1， 设抽气前和抽气后真空室内气体分子数分别为 n0、n1， 则nn01＝VV10＝pp01＝109。 答案：(1)AD (2)p0 ΔU＋2p0V0 (3)①MmkSNA ②109
(3)真空电阻蒸发镀膜是在真空室中利用电阻加热，将紧贴在电 阻丝上的金属丝(铝丝)熔融汽化，汽化了的金属分子沉积于基 片上形成均匀膜层。在一块面积为 S 的方形基片上形成共有 k 层铝分子组成的镀膜，铝膜的质量为 m。已知铝的摩尔质量为 M，阿伏加德罗常数为 NA。 ①求基片上每层铝分子单位面积内的分子数 n； ②真空气泵将真空室中的气体压强从 p0＝1.0×105 Pa 减小到 p1＝1.0×10－4 Pa，设抽气后真空室中气体温度与抽气前相同， 求抽气前后真空室中气体分子数之比。
2．反映分子运动规律的两个实例
①研究对象：悬浮在液体或气体中的固体小颗粒 布朗运动 ②运动特点：无规则、永不停息
③相关因素：颗粒大小、温度
扩散现象
①产生原因：分子永不停息的无规则运动 ②相关因素：温度
3．热力学第一定律的理解和应用 (1)定性判断。利用题中的条件和符号法则对 W、Q、ΔU 中的其中两个量做出准确的符号判断，然后利用 ΔU＝W＋Q 对第三个量做出判断。 (2)定量计算。一般计算等压变化过程的功，即 W＝p·ΔV， 然后结合其他条件，利用 ΔU＝W＋Q 进行相关计算。 (3)注意符号正负的规定。若研究对象为气体，对气体做功 的正负由气体体积的变化决定。气体体积增大，气体对外界做 功，W<0；气体的体积减小，外界对气体做功，W>0。
[综合训练] (1)下列说法中正确的有________。 A．分子力减小时，分子势能可能增大 B．布朗运动是由固体颗粒中分子间碰撞的不平衡引起的 C．空气流动得越快，分子热运动的平均动能越大 D．液体分子间的相互作用力比固体分子间的作用力要小
(2)如图所示，一定质量的理想气体在状态 A 时压强为 p0，经 历从状态 A→B→C→A 的过程。则气体在状态 C 时压强为 ________；从状态 C 到状态 A 的过程中，气体的内能增加为 ΔU， 则气体吸收的热量为________。
(2)根据理想气体状态方程：pTV＝C，可得：V＝CpT，所以 V-T 图中过原点的直线表示等压变化，所以从 C 到 A 过程是等压变 化，pC＝pA＝p0；从状态 C 到状态 A 的过程中，外界对气体做 功 W＝－p0·ΔV＝－2p0V0，根据热力学第一定律 ΔU＝Q＋W， 整理得吸收热量：Q＝ΔU－W＝ΔU＋2p0V0。
解析：(1)当分子间距大于 r0 时，分子力表现为引力，增大间距， 分子力减小，分子力做负功，分子势能增大，A 项正确；布朗 运动是悬浮微粒的运动，是固体颗粒受到液体或气体分子碰撞 的不平衡引起的，B 项错误；分子热运动的平均动能仅与温度 有关，C 项错误；固体有固定的形状，液体没有固定的形状， 可以流动，所以液体分子间的相互作用力比固体分子间的作用 力要小，D 项正确。
2．正确理解温度的微含义 (1)温度是分子平均动能的标志，温度越高，分子的平均动 能越大。 (2)温度越高，物体分子动能总和越大，但物体的内能不一 定越大。 3．对气体压强的理解 (1)气体对容器壁的压强是气体分子频繁碰撞的结果，温度 越高，气体分子密度越大，气体对容器壁因碰撞而产生的压强 就越大。 (2)地球表面大气压强可认为是大气重力产生的。
解析：(1)蒸发过程中乙醚分子要克服分子间的引力做功，分子 势能增加，故 A 项正确；根据pTV＝C 可知，一定质量的理想气 体，体积不变时压强和热力学温度成正比，选项 B 错误；当液 面上方的蒸汽达到饱和状态后，进入液体和从液面飞出的分子 数相等，选项 C 错误；用油膜法测油酸分子直径时，认为油酸 薄膜厚度等于油酸分子直径，选项 D 正确。 (2)题图甲是岩盐晶体的平面结构，图中等长线段 AA1、BB1 上 微粒的数目不同，由此可知，晶体具有各向异性的性质。题图 乙中液体表面层内分子间距离大于分子平衡距离 r0，因此表面 层内分子间作用力表现为引力。
(3)在大气中，空气团运动时经过各气层的时间很短，因此，运 动过程中空气团与周围空气热量交换极少，可看作绝热过程。 潮湿空气团在山的迎风坡上升时，水汽凝结成云，到山顶后变 得干燥，然后沿着背风坡下降时升温，气象上称这股干热的气 流为焚风。 ①空气团在山的迎风坡上升时温度降低，试说明其原因？ ②设空气团的内能 U 与温度 T 满足 U＝CT(C 为一常数)，空气 团沿着背风坡下降过程中，外界对空气团做的功为 W，求此过 程中空气团升高的温度 ΔT。
专题七
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第一讲 分子动理论 气体及热力学定律
考点一 分子动理论 内能及热力学定律
(一)理清知识体系
(二)突破三个要点 1．估算问题 (1)油膜法估算分子直径：d＝VS V 为纯油酸体积，S 为单分子油膜面积 (2)分子总数：N＝nNA＝Mmm·NA＝VVmNA [注意] 对气体而言，N≠VV个。 (3)两种模型： 球模型：V＝43πR3(适用于估算液体、固体分子直径) 立方体模型：V＝a3(适用于估算气体分子间距)
考点二 固体、液体和气体
(一)理清知识体系
(二)理解三个问题 1．对晶体、非晶体特性的理解 (1)只有单晶体，才可能具有各向异性。 (2)各种晶体都具有固定熔点，晶体熔化时，温度不变，吸 收的热量全部用于分子势能的增加。 (3)晶体与非晶体可以相互转化。 (4)有些晶体属于同素异形体，如金刚石和石墨。