2020年高考物理一轮第13章 第1节 分子动理论 内能
第13章内能知识点总结
《第13章内能》知识点回顾：第一节分子热运动1：分子动理论的内容是：（1）物质由组成；（2）一切物体的分子都在地做。
（3）分子间存在相互作用的和。
2：扩散：的物质在互相时彼此进入现象。
扩散现象说明：①、分子在地做。
②、分子之间有。
气体、液体、固体均能发生现象。
，扩散快慢与有关。
温度越高，越快。
3：分子的热运动：由于分子的运动跟有关，所以把分子的叫做分子的温度越高，分子的热运动越。
第二节内能1、内能：构成物体的所有分子，其热运动的和的，叫做物体的。
单位：（J）2、一切物体在任何情况下都有；无论是高温的铁水，还是寒冷的冰块都具有内能。
3、物体的内能大小与的关系：在物体的质量，材料、状态相同时，温度越物体内能越大。
4、内能的改变：（1）改变内能的两种方法：和。
（2）热量：热传递过程中，传递的的多少叫热量，热量的单位是。
热传递的实质是内能的。
A、热传递可以改变物体的内能。
①热传递的方向：热量从物体向物体传递或从同一物体的高温部分向低温部分传递。
②热传递的条件：有。
热传递传递的是（热量），而不是。
③热传递过程中，物体热量，内能；热量，内能。
注意：物体内能改变，温度不一定发生变化。
B、做功改变物体的内能：①做功可以改变内能：，物体内能会，物体，物体内能会。
②做功改变内能的实质是内能和其他形式的能的相互。
做功与热传递改变物体的内能是的。
第三节比热容1、定义：一定质量的某种物质,在温度升高时吸收的与它的和乘积之。
2、定义式:c＝3、单位：4、物理意义：表示物体吸热或放热的。
5、比热容是物质的一种，大小与物质的、有关，与质量、体积、温度、密度、吸热放热、形状等。
6.水的比热容为，它表示的物理意义是：的水温度（或降低）吸收（或放出）的热量为7、比热容表(1)比热容是物质的一种，各种物质都有自己的比热容。
(2)从比热容表中还可以看出：各物质中，水的比热容。
这就意味着，在同样受热或冷却的情况下，水的温度变化要些。
水的这个特征对气候的影响很大。
第13章 内能
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考点四 温度、内能、热量的关系
常考题型 考查温度、内能、热量的关系的理解程度
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【解析】用酒精灯加热使杯中水的温度升高，这是热传递改变物体的内能；用搅 拌器不断地搅拌使水温升高，这是做功改变物体的内能，故 A 错误；内能的大小 除了与物体的温度有关外，还和物体的质量有关，故 B 错误；乙杯中水的温度降 低，水分子地无规则运动减慢，水的内能一定减小，故 C 正确；温度越高，分子 无规则运动越剧烈，乙杯中的水分子运动一定比甲杯中的剧烈，故 D 错误。
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3．热量：在热传递过程中， 传递能量的多少 叫做热量。
4．做功改变物体的内能 做功改变内能的实质是 其他形式的能与内能的转化
过程。
5．做功和热传递在改变物体内能上是 等效 的。
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三、比热容 (一)比热容及其探究过程 比热容：一定质量的某种物质， 在温度升高时吸收的热量与它的质量和升高的 温度乘积之比 ，叫做这种物质的比热容。 (1)比热容表示某种物质 吸热能力和放热能力的大小 。 (2)比热容用符号 c 表示。
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(二)热量计算 1．热量是在 热传递 过程中，用来量度高温物体减少的那部分内能(或低温物体
增大的那部分内能)的物理量。 2．吸热公式： Q吸＝cm(t－t0) 或 Q 吸＝cmΔt。 3．放热公式： Q放＝cm(t0－t) 或 Q 放＝cmΔt。
2020届高考物理人教版一轮复习分子动理论内能PPT课件(71张)
[必备知识] 一、分子动理论 1．物体是由大量分子组成的 (1)分子的大小 ①分子的直径(视为球模型)：数量级为 10－10 m； ②分子的质量：数量级为 10－26 kg. (2)阿伏加德罗常数 ①1 mol 的任何物质都含有相同的粒子数．通常可取 NA＝ 6.02×1023 mol－1； ②阿伏加德罗常数是联系宏观物理量和微观物理量的桥梁．
分子数目 n＝MmmolNA
【典例 1】 已知潜水员在岸上和海底吸入空气的密度分别为 1.3 kg/m3 和 2.1 kg/m3，空气的摩尔质量为 0.029 kg/mol，阿伏加德 罗常数 NA＝6.02×1023 mol－1.若潜水员呼吸一次吸入 2 L 空气，试 估算潜水员在海底比在岸上每呼吸一次多吸入空气的分子数．(结果 保留 1 位有效数字)
①当 r＝r0 时，F 引＝F 斥，分子力为 零 ； ②当 r>r0 时，F 引>F 斥，分子力表现为 引力 ； ③当 r<r0 时，F 引<F 斥，分子力表现为 斥力 ； ④当分子间距离大于 10r0(约为 10－9 m)时，分子力很弱，可以 忽略不计．
二、温度和内能 1．温度 一切达到热平衡的系统都具有相同的 温度 . 2．两种温标 摄氏温标和热力学温标．关系：T＝t＋273.15 K. 3．分子的动能 (1)分子动能是 分子热运动 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动能的平均值， 温度 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 总 和.
2．(多选)(2017·全国卷Ⅰ)氧气分子在 0 ℃和 100 ℃温度下单位 速率间隔的分子数占总分子数的百分比随气体分子速率的变化分别 如图中两条曲线所示．下列说法正确的是( )
高考物理一轮复习 第十三章 热学 第1讲 分子动理论 内能 用油膜法估测分子的大小教学案(含解析)
第1讲分子动理论内能用油膜法估测分子的大小➢教材知识梳理一、分子动理论1．物体是由大量分子组成的(1)分子直径大小的数量级为________ m.(2)一般分子质量的数量级为________ kg.(3)阿伏伽德罗常数N A：1 mol的任何物质所含的分子数，N A＝________mol－1.2．分子永不停息地做无规则热运动(1)扩散现象：相互接触的物体的分子或原子彼此进入对方的现象．温度越________，扩散越快．(2)布朗运动：在显微镜下看到的悬浮在液体中的颗粒的永不停息的无规则运动．布朗运动反映了________的无规则运动，颗粒越________，运动越明显；温度越________，运动越激烈．3．分子力(1)分子间同时存在着________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________，但分子间距离变化相等时斥力比引力变化得________．(3)分子间的作用力随分子间距离r变化的关系如图13321所示：当r＜r0时，表现为________；当r＝r0时，分子力为________；当r＞r0时，表现为________；当r＞10r0时，分子力变得十分微弱，可忽略不计．13321二、物体的内能1．分子的平均动能：物体内所有分子动能的平均值．________是分子平均动能的标志，物体温度升高，表明分子热运动的________增大．2．分子势能：与分子________有关．分子势能的大小随分子间距离的变化曲线如图13322所示(规定分子间距离无穷远时分子势能为零)．133223．物体的内能：物体中所有分子的热运动________与________的总和．物体的内能跟物体的________、________及物体的________都有关系．三、用油膜法估测分子的大小将油酸滴在水面上，让油酸尽可能散开，可认为油酸在水面上形成________油膜，如果把分子看作________，单层分子油膜的厚度就可以看作油酸分子的直径，如图13323所示，测出油酸的体积V和油膜的面积S，就可以算出分子的直径d＝________．图13323一、1.(1)10－10(2)10－26(3)6.02×10232．(1)高(2)液体分子小高3．(1)引力斥力合力(2)减小快(3)斥力零引力二、1.温度平均动能 2.间距3．动能分子势能温度体积摩尔数(或分子数)三、单层分子球形V S【思维辨析】(1)布朗运动是液体分子的无规则运动．( )(2)温度越高，布朗运动越剧烈．( )(3)分子间的引力和斥力都随分子间距的增大而增大．( )(4)－33 ℃＝240 K．( )(5)分子动能指的是由于分子定向移动具有的能．( )(6)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．( )(7)内能相同的物体，它们的分子平均动能一定相同．( )答案：(1)(×)(2)(√)(3)(×)(4)(√) (5)(×)(6)(√)(7)(×)【思维拓展】分子的体积如何表示？答案：(1)球体模型：将分子视为球体，V 0＝43πd 23(d 表示分子直径)； (2)立方体模型：将分子视为立方体V 0＝d 3(d 表示分子间距)．固体、液体分子体积V 0＝V N A(V 表示摩尔体积)，但对气体V 0表示一个气体分子平均占据的体积，因为气体分子之间的间隙不能忽略．➢ 考点互动探究 考点一 宏观量与微观量的转换桥梁作为宏观量的摩尔质量M mol 、摩尔体积V mol 、密度ρ与作为微观量的分子直径d 、分子质量m 、分子体积V 0都可通过阿伏伽德罗常数联系起来．如图13324所示．图13324(1)一个分子的质量：m ＝M mol N A. (2)一个分子所占的体积：V 0＝V mol N A(估算固体、液体分子的体积或气体分子平均占有的空间)．(3)1 mol 物质的体积：V mol ＝M mol ρ. (4)质量为M 的物体中所含的分子数：n ＝M M molN A . (5)体积为V 的物体中所含的分子数：n ＝ρV M molN A . 考向一 液体、固体分子模型1 [2016·江苏扬州期末] 目前专家们正在研究二氧化碳的深海处理技术．实验发现，在水深300 m 处，二氧化碳将变成凝胶状态，当水深超过2500 m 时，二氧化碳会浓缩成近似固体的硬胶体．设在某状态下二氧化碳气体的密度为ρ，摩尔质量为M ，阿伏伽德罗常数为N A ，将二氧化碳分子看作直径为D 的球，则在该状态下体积为V 的二氧化碳气体变成硬胶体后体积为多少？[解析] 二氧化碳气体变成硬胶体后，可以看成是分子一个个紧密排列在一起的，故体积为V 的二氧化碳气体质量为m ＝ρV ，所含分子数为N ＝m M N A ＝ρV MN A ，变成硬胶体后体积为V ′＝N ·16πD 3＝πρVN A D 36M .■ 方法总结固体、液体分子一个一个紧密排列，可将分子看成球体或立方体，如图13325所示，分子间距等于小球的直径或立方体的棱长，所以d ＝36V π(球体模型)或d ＝3V(立方体模型)．图13325考向二 气体分子模型2 [2015·海南卷] 已知地球大气层的厚度h 远小于地球半径R ，空气平均摩尔质量为M ，阿伏伽德罗常数为N A ，地面大气压强为p 0，重力加速度大小为g.由此可估算得，地球大气层空气分子总数为________，空气分子之间的平均距离为________．答案： 4πR 2p 0N A Mg 3Mgh p 0N A[解析] (1)大气压是由地球大气层的重力产生，设大气层质量为m ，地球表面积为S ，可知mg ＝p 0S ，S ＝4πR 2，大气分子数n ＝m M N A ＝p 0SN A Mg ＝4πR 2p 0N A Mg ，气体分子间距大，所以把每一个气体分子平均占据的空间认为是一个立方体模型，立方体边长即为分子间平均距离假设为a ，因为大气层的厚度远小于地球半径，所以大气层每一层的截面积都为地球的表面积S ，大气层体积V ＝Sh ＝4πR 2h ，V ＝na 3，联立以上各式得a ＝3Mgh p 0N A .■ 方法总结 气体分子不是一个一个紧密排列的，它们之间的距离很大，所以气体分子的大小不等于分子所占有的平均空间．如图13326所示，此时每个分子占有的空间视为棱长为d 的立方体，所以d ＝3V.图13326考点二 分子动理论的应用考向一 布朗运动与分子热运动项目 布朗运动 分子热运动] (多选)关于布朗运动，下列说法不正确的是( ) A．布朗运动就是液体分子的无规则运动B．布朗运动就是悬浮微粒的固体分子的无规则运动C．气体分子的运动是布朗运动D．液体中的悬浮微粒越大，布朗运动就越不明显E．布朗运动是液体分子从各个方向对悬浮微粒撞击作用的不平衡引起的答案：ABC[解析] 布朗运动是液体分子撞击悬浮微粒的不平衡引起的，间接反映了液体分子的无规则运动，选项A、B错误，E正确；气体分子的运动不是布朗运动，选项C错误；布朗运动的剧烈程度与液体的温度以及颗粒的大小有关，液体中的悬浮微粒越大，布朗运动就越不明显，选项D正确．考向二分子间的作用力与分子势能多选)两个相距较远的分子仅在分子力的作用下由静止开始运动，直至不再靠近．在此过程中，下列说法正确的是( )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E．分子势能和动能之和不变答案：BCE[解析] 分子力F与分子间距r的关系是：当r＜r0时F为斥力；当r＝r0时F＝0；当r ＞r0时F为引力．综上可知，当两分子由相距较远逐渐达到最近的过程中分子力是先变大再变小后又变大，选项A错误；分子力为引力时做正功，分子势能减小，分子力为斥力时做负功，分子势能增大，故选项B正确，D错误；因仅有分子力作用，故只有分子动能与分子势能之间发生转化，即分子势能减小时分子动能增大，分子势能增大时分子动能减小，其总和不变，选项C、E均正确．■ 方法规律(1)分子势能在平衡位置有最小值，无论分子间距离如何变化，靠近平衡位置，分子势能减小，反之增大．(2)判断分子势能的变化有两种方法①看分子力的做功情况．②直接由分子势能与分子间距离的关系图线判断，但要注意其和分子力与分子间距离的关系图线的区别．考向三物体的内能1．物体的内能与机械能的比较联系在一定条件下可以相互转化，能的总量守恒2.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5 (多选)关于物体的内能，下列说法正确的是( )A．温度相等的1 kg和100 g的水内能相同B．物体内能增加，一定要从外界吸收热量C．热量只能从内能多的物体转移到内能少的物体D．在相同物态下，同一物体温度降低，它的内能会减少E．物体运动时的内能不一定比静止时的内能大答案：DE[解析] 影响内能大小的因素是体积、温度、物态和分子总数，1 kg水和100 g水的质量不同，水分子总数不同，所以内能不同，故选项A错误；改变内能有两种方式：做功和热传递，所以物体内能增加，不一定要从外界吸收热量，也可以是外界对物体做功，选项B 错误；热量能从内能多的物体转移到内能少的物体，也能从内能少的物体转移到内能多的物体，选项C错误；在相同物态下，同一物体温度降低，分子的平均动能减小，内能减少，选项D正确；物体运动的快慢与分子运动的快慢无关，物体运动快，分子的平均动能不一定大，内能不一定大，选项E正确．考点三用油膜法测量分子的大小测量方法：图13327(1)油膜体积的测定——积聚法：由于一滴纯油酸中含有的分子数仍很大，形成的单层分子所占面积太大，不便于测量，故实验中先把油酸溶于酒精中稀释，测定其浓度，再测出1 mL 油酸酒精溶液的滴数，取一滴用于实验，最后计算出一滴溶液中含有的纯油酸的体积作为油膜的体积．(2)油膜面积的测定：如图13327所示，将画有油酸薄膜轮廓的有机玻璃板取下放在坐标格纸上，以边长为1 cm 的方格为单位，数出轮廓内正方形的格数(不足半格的舍去，超过半格的计为1格)，计算出油膜的面积S.某同学做“用油膜法估测分子的大小”的实验．(1)每滴油酸酒精溶液的体积为V 0，将该溶液滴一滴到水面上，稳定后形成油膜的面积为S.已知500 mL 油酸酒精溶液中含有纯油酸1 mL ，则油酸分子直径大小的表达式为d ＝________．(2)该同学做完实验后，发现自己所测的分子直径d 明显偏大．出现这种情况的原因可能是________．A ．将滴入的油酸酒精溶液体积作为油酸体积进行计算B ．油酸酒精溶液长时间放置，酒精挥发使溶液的浓度发生了变化，但该同学并未发觉，仍按未挥发时的浓度计算(油酸仍能充分散开)C ．水面上痱子粉撒得太多，油膜没有充分散开D ．计算油膜面积时，将不完整的方格作为完整方格处理答案：(1)V 0500S (2)AC [解析] (1)油酸酒精溶液中油酸的浓度为1500，一滴油酸酒精溶液滴入水中，酒精溶于水，油酸浮在水面上形成单层分子膜，故有Sd ＝1500V 0，解得d ＝V 0500S. (2)将滴入的油酸酒精溶液体积作为油酸体积进行计算，则计算公式变为d ＝V 0S，结果将明显偏大，选项A 正确；油酸酒精溶液长时间放置，酒精挥发使溶液的浓度发生了变化，测量结果偏小，选项B 错误；水面上痱子粉撒得太多，油膜没有充分展开，由计算公式可知选项C 正确；计算油膜面积时，将不完整的方格作为完整方格处理，会有一定影响，但是结果不会明显偏大，选项D 错误．利用油膜法估测油酸分子的大小，实验器材有：浓度为0.05%(体积分数)的油酸酒精溶液、最小刻度为0.1 mL 的量筒、盛有适量清水的规格为30 cm ×40 cm 的浅盘、痱子粉、橡皮头滴管、有机玻璃板、彩笔、坐标纸．(1)下面是实验步骤，请填写所缺的步骤C.A ．用滴管将浓度为0.05%的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下滴入1 mL 油酸酒精溶液时的滴数N ；B ．将痱子粉均匀地撒在浅盘内的水面上，用滴管吸取浓度为0.05%的油酸酒精溶液，从靠近水面处向浅盘中央一滴一滴地滴入油酸酒精溶液，直到油酸薄膜有足够大的面积且不与器壁接触为止，记下滴入的滴数n ；C ．________________________________________________________________________；D ．将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，以坐标纸上边长为1 cm 的正方形为单位，计算轮廓内正方形的个数，算出油酸薄膜的面积S(单位：cm 2)．(2)用已给的和测得的物理量表示单个油酸分子的大小为________(单位：cm)．答案：(1)待薄膜形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔将油酸薄膜的形状画在玻璃板上(2)n ×0.05%NS[解析] (1)待薄膜形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔将油酸薄膜的形状画在玻璃板上．(2)每滴油酸酒精溶液的体积为1N cm 3，n 滴油酸酒精溶液所含纯油酸的体积为V ＝n N×0.05% cm 3，所以单个油酸分子的大小d ＝V S ＝n ×0.05%NS(cm)． ■ 规律总结1．注意事项 (1)油酸在水面上形成油膜时先扩散后收缩，要在稳定后再画轮廓．(2)在有机玻璃板上描绘油酸薄膜轮廓时动作要轻而迅速，视线要始终与玻璃板垂直．2．误差分析(1)油酸酒精溶液配制后长时间放置，溶液的浓度容易改变，会给实验带来较大误差；(2)利用小格子数计算轮廓面积时，轮廓的不规则性容易带来计算误差；(3)测量量筒内溶液增加1 mL的滴数时，产生误差；(4)油膜形状的画线误差．【教师备用习题】1．(多选)[2016·威海模拟改编] 下列关于分子运动的说法不正确的是( )A．气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数，仅与单位体积内的分子数有关B．布朗运动是液体分子的运动，它说明分子不停息地做无规则热运动C．当分子间的引力和斥力平衡时，分子势能最小D．如果气体分子总数不变，而气体温度升高，气体的平均动能一定增大，因此压强也必然增大E．内能不同的物体，它们分子热运动的平均动能可能相同[解析] ABD 气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数，除了与单位体积内的分子数有关外，还与分子的平均速率有关；布朗运动是悬浮在液体中的固体颗粒的无规则运动，是液体分子热运动的体现，它说明分子不停息地做无规则热运动；当分子间的引力和斥力平衡时，即r＝r0时，分子势能最小；如果气体分子总数不变，而气体温度升高，气体分子的平均动能一定增大，压强不一定增大；根据内能的物理意义及温度是分子热运动的平均动能的标志可知，内能不同的物体，它们分子热运动的平均动能可能相同．综上所述选项A、B、D不正确．2．(多选)[2016·潍坊一模改编] 下列说法正确的是( )A．0 ℃的冰与0 ℃的水分子的平均动能相同B．质量相等的两个物体，温度高的内能不一定大C．分子间作用力的合力总是随分子间距离的增大而减小D．即使制冷技术不断提高，绝对零度也不能达到E．用打气筒向篮球充气时需要用力，说明气体分子间有斥力[解析] ABD 温度是分子平均动能的标志，选项A正确；物体的内能与温度、体积、物质的量均有关，质量相等的两个物体，温度高的内能不一定大，选项B正确；当r＜r0时，分子间作用力的合力随分子间距离的增大而减小，当r＞r0时，分子间作用力的合力随分子间距离的增大先增大后减小，选项C错误；绝对零度永远不可能达到，选项D正确；用打气筒向篮球充气时，气体压强增大，对活塞的压力增大，所以打气时需要用力推动活塞，选项E错误．3．(多选)[2016·唐山摸底] 对于分子动理论和物体内能的理解，下列说法正确的是( )A．温度高的物体内能不一定大，但分子平均动能一定大B．外界对物体做功，物体内能一定增加C．温度越高，布朗运动越显著D．当分子间的距离增大时，分子间作用力的合力就一直减小E．当分子间作用力表现为斥力时，分子势能随分子间距离的减小而增大[解析] ACE 温度高的物体分子平均动能一定大，但是内能不一定大，选项A正确；外界对物体做功，若物体向外散热，其内能不一定增加，选项B错误；温度越高，布朗运动越显著，选项C正确；当分子间的距离增大时，分子间作用力的合力可能先增大后减小，选项D错误；当分子间作用力表现为斥力时，分子势能随分子间距离的减小而增大，选项E正确．4．(多选)[2016·豫东、豫北名校联考] 关于分子动理论的基本观点和实验依据，下列说法正确的是( )A．大多数分子直径的数量级为10－10 mB．扫地时扬起的尘埃在空气中的运动不是布朗运动C．悬浮在液体中的微粒越大，布朗运动就越明显D．在液体表面分子力表现为引力E．随着分子间距离的增大，分子势能一定增大[解析] ABD 多数分子直径的数量级为10－10 m，选项A正确；扫地时扬起的尘埃比做布朗运动的微粒大得多，而且扬起的尘埃是空气的流动造成的，不是布朗运动，选项B正确；悬浮在液体中的微粒越大，液体分子的撞击对微粒影响越小，布朗运动就越不明显，选项C 错误；液体表面分子之间距离较大，分子力表现为引力，选项D正确；分子势能变化与分子力做功有关，在平衡距离以内斥力大于引力，分子力表现为斥力，若在此范围内分子间距离增大，分子力做正功，分子势能减小；在平衡距离以外引力大于斥力，分子力表现为引力，若分子间距增大，分子力做负功，分子势能增大，选项E错误．5．(多选)[2016·陕西三模改编] 如图所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于x 轴上，两分子之间的相互作用力的合力F与两分子间距离x的关系如图中曲线所示，F＞0表现为斥力，F＜0表现为引力，a、b、c、d为x轴上四个特定的位置，现把乙分子从a处由静止释放，则( )A．乙分子从a到b做加速运动，由b到c做减速运动B．乙分子从a到c做加速运动，经过c点时速度最大C．乙分子由a到c的过程中，两分子组成的系统的分子势能一直减少D．乙分子由a到d的过程中，两分子组成的系统的分子势能一直减少E．乙分子位于c点时，两分子组成的系统的分子势能最小[解析] BCE 根据图像可以看出分子力的大小变化，在横轴下方的为引力，上方的为斥力，分子力做正功，分子势能减小，分子力做负功，分子势能增大，从a到b分子乙受到引力作用，从静止开始做加速运动；从b到c仍受引力继续加速，选项A错误；从a到c一直受引力，故一直加速，所以到c点时，速度最大，选项B正确；从a到c的过程中，分子乙受到引力作用，力的方向与运动方向一致，故分子力做正功，所以分子势能减小，选项C 正确；从a到c分子力做正功，分子势能减小，从c到d分子力做负功，分子势能增加，选项D错误，选项E正确．。
第十三章 内能第一节(预习)
第十三章内能（预习）第一节分子热运动一、本节知识归纳：1、分子运动理论的初步认识：(1)物质是由分子组成的。
(2)一切物质的分子都在不停地做无规则的运动——扩散现象。
(3)分子之间同时存在相互作用的引力和斥力。
2.扩散现象：不同物质在相互接触时，彼此进入对方的现象叫扩散。
（1）气体、液体、固体均能发生扩散现象。
（2）扩散的快慢与温度有关。
（3）扩散现象表明：一切物质的分子都在永不停息地做无规则运动，并且间接证明了分子间存在间隙。
3.分子间的引力和斥力：（1）当两分子间的距离等于10-10米时，分子间引力和斥力相等，合力为零,叫做平衡位置。
（2）当两分子间的距离小于10-10米时，分子间斥力大于引力，合力表现为斥力。
（3）当两分子间的距离大于10-10米时，分子间引力大于斥力，合力表现为引力。
（4）当分子间的距离很大(大于分子直径的10倍以上)时，分子间的相互作用力变得十分微弱，可近似认为分子间无相互作用力。
二．例题分析：［例1］下列现象中，不属于扩散的是（）A.湿衣服晾干了B.在公共场所吸烟，污染环境C.房间几天不打扫，就有一层灰尘D.腌制咸鸭蛋［例2］下列现象中，不能说明温度越高分子运动越剧烈的是（）A.腌制咸菜时，放盐后经过较长时间菜才变咸；炒菜时，放盐后菜很快就有了咸味B.固体的体积随温度的降低而减小C.洗过的衣服冬天比夏天干的慢D.气温高时植物生长快［例3］下面物理实验中能证明分子间存在引力的实验是（）A.两个橡皮碗压紧后，很难拉开B. 用丝绸摩擦过的玻璃棒，能吸引轻小的泡沫塑料小球C. 磁铁吸引铁屑D.两块接触面锉得很平的铅块，压紧后下面能挂很重的重物，而不被拉开【例4】如图的示意图形象反映物质气、液、固三态分子排列的特点，下列说法正确的是（）A．甲是气态 B．乙是气态 C．丙是气态 D．甲是固态【例5】下面是一首完整的古诗，其中反映了“分子不停地做无规则运动”这一物理事实的一句是（）A．绿树荫浓夏日长 B．楼台倒映入池塘C．水晶帘动微风起 D．满架蔷薇一院香【例6】下列现象解释正确的是（）A．石灰石能被粉碎成粉末，说明分子很小 B．空气能被压缩，说明分子间有引力C．“破镜不能重圆”，说明分子间有斥力D．把蔗糖放在水中变成糖水，说明分子做无规则运动【例7】两滴水银靠近时，能自动结合成一滴较大的水银，这一事实说明分子之间存在着________，物体不能无限地被压缩，说明分子间存在____________，一匙糖加入水中，能使整杯水变甜，这是_______________现象，该现象说明_____________________________，酒精和水混合后，总体积会______，说明___________________________。
物理一轮复习 第十三章 热学 第一讲 分子动理论 内能课时作业
第一讲分子动理论内能［A组·基础题]一、单项选择题1．下列说法正确的是（)A．液体中悬浮微粒的无规则运动称为布朗运动B．液体分子的无规则运动称为布朗运动C．物体从外界吸收热量，其内能一定增加D．物体对外界做功，其内能一定减少解析:布朗运动是指悬浮在液体（或气体)中的微粒的无规则运动,而不是液体(或气体）分子的运动,故A选项正确,B选项错误；由改变内能的两种方式可知,若物体从外界吸收热量同时对外做功，其内能也可能不变或者减少，C选项错误；物体对外做功同时从外界吸热，其内能也可能增加或者不变，D选项错误．答案:A2．下列关于温度及内能的说法中正确的是( ）A．温度是分子平均动能的标志，所以两个动能不同的分子相比，动能大的温度高B．两个不同的物体，只要温度和体积相同，内能就相同C．质量和温度相同的冰和水，内能是相同的D．一定质量的某种物质,即使温度不变，内能也可能发生变化解析：温度是大量分子热运动的客观体现,单个分子不能比较温度大小，A错误；物质的内能由温度、体积、物质的量共同决定，故B、C均错误；一定质量的某种物质，温度不变而体积发生变化时,内能也可能发生变化,D 正确．答案:D3.(2017·石家庄质检）如图所示，用细线将一块玻璃板水平地悬挂在弹簧测力计下端，并使玻璃板贴在水面上，然后缓慢提起弹簧测力计,在玻璃板脱离水面的一瞬间，弹簧测力计读数会突然增大，主要原因是( ）A．水分子做无规则热运动B．玻璃板受到大气压力作用C．水与玻璃间存在万有引力作用D．水与玻璃间存在分子引力作用解析：在玻璃板脱离水面的一瞬间，弹簧测力计读数会突然增大的主要原因是:水与玻璃间存在分子引力作用,选项D正确．答案:D4．（2014·高考北京卷)下列说法中正确的是( ）A．物体温度降低，其分子热运动的平均动能增大B．物体温度升高，其分子热运动的平均动能增大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：温度是物体分子平均动能的标志，温度升高则其分子平均动能增大，反之，则其分子平均动能减小，故A错误，B正确．物体的内能是物体内所有分子动能和分子势能的总和，宏观上取决于物体的温度、体积和质量，故C、D错误．答案:B二、多项选择题5．运用分子动理论的相关知识，下列说法正确的是（)A．气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数仅与单位体积内的分子数有关B．某气体的摩尔体积为V，每个分子的体积为V0，则阿伏加德罗常数可表示为N A＝错误!C．阳光从缝隙射入教室，从阳光中看到的尘埃运动不是布朗运动D．生产半导体器件时需要在纯净的半导体材料中掺入其他元素,这可以在高温条件下利用分子的扩散来完成E．降低气体的温度，气体分子热运动的剧烈程度就可减弱解析：气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数,与单位体积内的分子数有关，还与分子平均速率有关，选项A错误；由于分子的无规则运动,气体的体积可以占据很大的空间，故不能用摩尔体积除以分子体积得到阿伏加德罗常数，选项B错误;布朗运动的微粒非常小，肉眼是看不到的，阳光从缝隙射入教室，从阳光中看到的尘埃运动是机械运动,不是布朗运动，选项C正确；扩散可以在固体中进行，生产半导体器件时需要在纯净的半导体材料中掺入其他元素,这可以在高温条件下利用分子的扩散来完成,选项D正确;根据温度是分子平均动能的标志可知，降低气体的温度，气体分子热运动的剧烈程度就可减弱,选项E正确．答案：CDE6．我国已开展空气中PM2.5浓度的监测工作．PM2.5是指空气中直径等于或小于2.5 μm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物是形成PM2.5的主要原因．下列关于PM2.5的说法中正确的是( ）A．PM2。
第13章内能第一节《分子热运动》
图1第13章《内能》第1节《分子热运动》要点归纳1．分子动理论的内容：①常见的物质是由大量的分子、原子构成的；②物质内的分子在永不停息地做热运动；③分子之间存在引力和斥力。
2．不同的物质在互相接触时彼此进入对方的现象，叫做扩散。
气体之间、液体之间、固体之间都能发生扩散现象。
温度越高，扩散越快，这说明温度越高，分子无规则运动越剧烈。
扩散现象表明：①一切物质的分子都在不停地做无规则热运动；②分子间存在间隙。
3．分子间的相互作用力：引力和斥力同时存在。
随着分子间距离的增大，引力和斥力都会减小，但斥力减小得更快。
①当分子间的距离ｄ＝分子间平衡距离r ，引力＝斥力。
②ｄ＜ｒ时，引力＜斥力，斥力起主要作用。
③ｄ＞ｒ时，引力＞斥力，引力起主要作用。
④当ｄ＞10ｒ时，分子之间作用力十分微弱，可忽略不计。
“表解”三态的特性物质的状态发生变化时，体积一般会发生改变，这主要是由于构成物质的分子在排列方式上发生了变化。
结构决定性质，因此物质处于不同状态时具有不同的特性。
下面我们从微观特性和宏观特性两个方面列表对固、液、气三种状态进行比较：1．关于分子的热运动，下列说法正确的是（ ）A.单个分子的运动叫分子热运动B.物体的温度为0℃，分子停止热运动C.物体的速度越大时，分子热运动就越剧烈D.物体的温度越高时，分子热运动就越剧烈2.如图1所示，将两个铅柱的底面削平、削干净，然后紧紧地压在一起，两铅块就会结合起来，甚至下面吊一个重物，都不能把它们拉开，这说明（ ）A ．铅柱中的分子在不停地做无规则运动B ．两铅柱接触处分子之间有斥力C ．两铅柱接触处分子之间有引力D ．大气压作用使它们不能分开3.下列论述正确的是（ ）冷水 热水 图2A.扩散现象说明了一切物体的分子都在不停地做无规则运动B.扩散现象只能发生在气体之间，不可能发生在液体之间C.由于压缩固体十分困难，说明在固体中分子之间没有间隙D.分子之间既有引力又有斥力，两种力总是相互抵消4．劣质的板材、涂料、胶粘剂等材料含有较多的甲醛、苯、二甲苯等对人体有毒的有机物，用来装修房屋，会造成室内环境污染，这是因为有毒的有机物分子向室内空气中慢慢 。
13章内能的知识点总结
第13章《内能》知识点总结1、.分子动理论：物质是由分子和原子组成的；分子在永不停息地做无规则运动，分子之间有间隙。
2.热运动：分子运动快慢与温度有关，温度越高，分子热运动越剧烈。
3. 不同物质相互接触时，彼此进入对方的现象叫做扩散现象，固体、液体和气体都能发生扩散现象，温度越高，扩散越快。
4、物体内部所有分子热运动的动能和分子势能的总和叫做物体的内能。
物体的内能和物体的质量、温度、状态有关。
5、改变物体内能的方法有热传递和做功，热传递是能量的转移，做功是能量的转化。
这两种方法对改变物体的内能上是等效的。
6、在热传递过程中，传递能量的多少叫做热量。
温度不同的两个物体相互接触，高温物体内能减少，低温物体内能增大；对物体做功时，物体内能会增大，物体对外做功时，物体内能会减少7、比热容是物质的一种特性，与物质的种类和状态有关，与物质的质量、温度和吸热、放热的多少无关。
水的比热容是4.2×103J/(Kg·℃)，表示的物理意义是：1千克的水温度升高1℃吸收的热量是4.2×103J。
8、热量的计算：吸热：Q吸=cm△t= cm(t-t0)放热：Q放=cm△t= cm(t0- t)Q吸——吸收的热量——焦——JQ放——放出的热量——焦——Jc——比热容——焦每千克摄氏度——J/(Kg·℃)m——质量——千克——kg△t——变化的温度（升高或降低的温度）——摄氏度——℃t0——初始温度——摄氏度——℃t——末温——摄氏度——℃第13章《内能》知识点填空1、分子动理论：物质是由组成的；分子在永不停息地做，分子之间有。
2.热运动：分子运动快慢与有关，温度越，分子热运动越。
3. 不同物质相互接触时，彼此进入对方的现象叫，、和都能发生扩散现象，温度越，扩散越。
4、物体内部所有分子热运动的的总和叫做物体的内能。
物体的内能和物体的、、有关。
5、改变物体内能的方法有和，热传递是能量的，做功是能量的。
高考物理一轮复习讲义 第13章 第1讲 分子动理论 内能
五年高考(全国卷)命题分析五年常考热点五年未考重点分子动理论内能实验:油膜法估测分子的大小201920182017201620153卷33(1)2卷33(1)1卷33(1)3卷33(1)2卷33(1)1.微观量的估算问题2.分子力及分子势能3.气体实验定律的微观解释4.饱和汽、饱和汽压和相对湿度固体和液体的性质20151卷33(1)热学图象问题2019201820162卷33(1)1卷33(1)、3卷33(1)2卷33(1)气体实验定律的应用(液体封闭类)20192018201720153卷33(2)3卷33(2)3卷33(2)2卷33(2)气体实验定律的应用(活塞封闭类)201920182017201620151卷33(2),2卷33(2)1卷33(2)、2卷33(2)1卷33(2)3卷33(2)1卷33(2)热力学定律的理解和应用2019201720161卷33(1)2卷33(1)、3卷33(1)1卷33(1)热学综合问题201720162卷33(2)1卷33(2)、2卷33(2)1.考查方式:从近几年高考题来看,对于热学内容的考查,形式比较固定,一般第(1)问为选择题,5个选项,并且是对热学单一知识点从不同角度设计问题;第(2)问计算题始终围绕气体性质进行命题,且为液体封闭或活塞封闭的两类模型的交替命题.2.命题趋势:明年的命题仍将是坚持以上考查方式的特点和规律,在创设新情景和题给信息方面可能有突破.第1讲分子动理论内能一、分子动理论1．物体是由大量分子组成的(1)分子的大小①分子的直径(视为球模型):数量级为10－10 m;②分子的质量:数量级为10－26 kg.(2)阿伏加德罗常数①1 mol的任何物质都含有相同的粒子数．通常可取N A＝6.02×1023 mol－1;②阿伏加德罗常数是联系宏观物理量和微观物理量的桥梁．2．分子永不停息地做无规则运动(1)扩散现象①定义:不同物质能够彼此进入对方的现象;②实质:扩散现象并不是外界作用引起的,也不是化学反应的结果,而是由分子的无规则运动产生的物质迁移现象,温度越高,扩散现象越明显．(2)布朗运动①定义:悬浮在液体中的小颗粒的无规则运动;②实质:布朗运动反映了液体分子的无规则运动;③特点:颗粒越小,运动越明显;温度越高,运动越剧烈．(3)热运动①分子的永不停息的无规则运动叫做热运动;②特点:分子的无规则运动和温度有关,温度越高,分子运动越激烈．3．分子间同时存在引力和斥力(1)物质分子间存在空隙,分子间的引力和斥力是同时存在的,实际表现出的分子力是引力和斥力的合力;(2)分子力随分子间距离变化的关系: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,但斥力比引力变化得快;(3)分子力与分子间距离的关系图线(如图1所示)图1由分子间的作用力与分子间距离的关系图线可知:①当r＝r0时,F引＝F斥,分子力为零;②当r＞r0时,F引＞F斥,分子力表现为引力;③当r＜r0时,F引＜F斥,分子力表现为斥力;④当分子间距离大于10r0(约为10－9 m)时,分子力很弱,可以忽略不计．自测1(多选)(2020·河南九师联盟质检)关于分子力和分子势能,下列说法正确的是() A．当分子力表现为引力时,分子之间只存在引力B．当分子间距离为r0时,分子之间引力和斥力均为零C．分子之间的斥力随分子间距离的减小而增大D．当分子间距离为r0时,分子势能最小E．当分子间距离由r0逐渐增大时(小于10r0),分子势能增大答案CDE解析分子力表现为引力时,分子之间的引力大于斥力,并非分子之间只存在引力,选项A错误;当分子间距离为r0时,分子之间引力和斥力相等,分子力为零,选项B错误;分子之间的斥力随分子间距离的减小而增大,选项C正确;当分子间距离为r0时,分子势能最小,选项D正确;当分子间距离由r0逐渐增大时(小于10r0),因分子力表现为引力,分子力做负功,则分子势能增大,选项E正确．二、温度和内能1．温度一切达到热平衡的系统都具有相同的温度．2．两种温标摄氏温标和热力学温标．关系:T＝t＋273.15 K.3．分子的动能(1)分子动能是分子热运动所具有的动能;(2)分子热运动的平均动能是所有分子热运动动能的平均值,温度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总和．4．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相对位置决定的能．(2)分子势能的决定因素①微观上:决定于分子间距离和分子排列情况;②宏观上:决定于体积和状态．5．物体的内能(1)概念理解:物体中所有分子热运动的动能和分子势能的总和,是状态量;(2)决定因素:对于给定的物体,其内能大小由物体的温度和体积决定,即由物体内部状态决定;(3)影响因素:物体的内能与物体的位置高低、运动速度大小无关;(4)改变物体内能的两种方式:做功和热传递．自测2(多选)(2019·湖北鄂南高中、华师一附中等八校第一次联考)关于分子动理论和物体的内能,下列说法正确的是()A．某种物体的温度为0 ℃,说明该物体中分子的平均动能为零B．物体的温度升高时,分子的平均动能一定增大,但内能不一定增大C．当分子间的距离增大时,分子间的引力和斥力都增大,但引力增大得更快,所以分子力表现为引力D．10 g 100 ℃水的内能小于10 g 100 ℃水蒸气的内能E．两个铝块挤压后能紧连在一起,说明分子间有引力答案BDE解析某种物体的温度是0 ℃,不是物体中分子的平均动能为零,故A错误;温度是分子平均动能的标志,故物体的温度升高时,分子的平均动能一定增大,内能的多少还与分子势能及物质的多少有关,所以内能不一定增大,故B正确;当分子间的距离增大时,分子间的引力和斥力均减小,斥力减小得快,故C错误;温度是分子平均动能的标志,所以10 g 100 ℃的水的分子平均动能等于10 g 100 ℃的水蒸气的分子平均动能,同样温度的水变为同样温度的水蒸气要吸收热量,所以10 g 100 ℃水的内能小于10 g 100 ℃水蒸气的内能,故D正确;两个铅块相互紧压后能紧连在一起,说明分子间有引力,故E正确．1．求解分子直径时的两种模型(对于固体和液体) (1)把分子看成球形,d ＝36V 0π. (2)把分子看成小立方体,d ＝3V 0.提醒:对于气体,利用d ＝3V 0算出的不是分子直径,而是气体分子间的平均距离． 2．宏观量与微观量的相互关系(1)微观量:分子体积V 0、分子直径d 、分子质量m 0.(2)宏观量:物体的体积V 、摩尔体积V mol 、物体的质量m 、摩尔质量M 、物体的密度ρ. (3)相互关系①一个分子的质量:m 0＝M N A ＝ρV molN A.②一个分子的体积:V 0＝V mol N A ＝MρN A (注:对气体,V 0为分子所占空间体积)．③物体所含的分子数:N ＝V V mol ·N A ＝m ρV mol ·N A 或N ＝m M ·N A ＝ρVM·N A .例1 (2019·湖北武汉市四月调研)如图2是某教材封面的插图,它是通过扫描隧道显微镜拍下的照片:48个铁原子在铜的表面排列成圆圈,构成了“量子围栏”．为了估算铁原子直径,查到以下数据:铁的密度ρ＝7.8×103 kg/m 3,摩尔质量M ＝5.6×10－2 kg/mol,阿伏加德罗常数N A ＝6.0×1023 mol －1.若将铁原子简化为球体模型,铁原子直径的表达式D ＝________,铁原子直径约为________ m(结果保留一位有效数字)．图2答案36M πρN A3×10－10 解析 每个铁原子的体积:V 0＝M ρN A ,将铁原子看成球体,则V 0＝16πd 3,联立解得d ＝36MπρN A,代入数据:d ＝36×5.6×10－23.14×7.8×103×6×1023m ≈3×10－10 m. 变式1 (2019·江苏通州区、海门市、启东市联考)某一体积为V 的密封容器,充入密度为ρ、摩尔质量为M 的理想气体,阿伏加德罗常数为N A .则该容器中气体分子的总个数N ＝________.现将这部分气体压缩成液体,体积变为V 0,此时分子中心间的平均距离d ＝________.(将液体分子视为立方体模型) 答案 ρVN A M3V 0MρVN A解析 气体的质量:m ＝ρV气体分子的总个数:N ＝nN A ＝m M N A ＝ρVM N A该部分气体压缩成液体,分子个数不变 设每个液体分子的体积为V 1,则N ＝V 0V 1又V 1＝d 3 联立解得:d ＝ 3V 0MρVN A.拓展点 实验:用油膜法估测分子的大小1．实验原理实验采用使油酸在水面上形成一层单分子油膜的方法估测分子的大小．当把一滴用酒精稀释过的油酸滴在水面上时,油酸就在水面上散开,其中的酒精溶于水,并很快挥发,在水面上形成如图3甲所示形状的一层纯油酸薄膜．如果算出一定体积的油酸在水面上形成的单分子油膜的面积,即可算出油酸分子的大小．用V 表示一滴油酸酒精溶液中所含纯油酸的体积,用S 表示单分子油膜的面积,用d 表示分子的直径,如图乙所示,则d ＝VS.图32．实验器材盛水浅盘、注射器(或滴管)、容量瓶、坐标纸、玻璃板、痱子粉(或细石膏粉)、油酸酒精溶液、量筒、彩笔． 3．实验步骤(1)用稀酒精溶液及清水清洗浅盘,充分洗去油污、粉尘,以免给实验带来误差．(2)配制油酸酒精溶液,取纯油酸1 mL,注入500 mL 的容量瓶中,然后向容量瓶内注入酒精,直到液面达到500 mL 刻度线为止,摇动容量瓶,使油酸充分溶解在酒精中,这样就得到了500 mL 含1 mL 纯油酸的油酸酒精溶液．(3)用注射器(或滴管)将油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中,并记下量筒内增加一定体积V n 时的滴数n .(4)根据V 0＝V nn算出每滴油酸酒精溶液的体积V 0.(5)向浅盘里倒入约2 cm 深的水,并将痱子粉或细石膏粉均匀地撒在水面上． (6)用注射器(或滴管)将一滴油酸酒精溶液滴在水面上．(7)待油酸薄膜的形状稳定后,将玻璃板放在浅盘上,并将油酸膜的形状用彩笔画在玻璃板上． (8)将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上,算出油酸薄膜的面积S (求面积时以坐标纸上边长为1 cm 的正方形为单位计算轮廓内正方形的个数,不足半个的舍去,多于半个的算一个)． (9)根据油酸酒精溶液的配制比例,算出一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V ,并代入公式d ＝V S算出油酸薄膜的厚度d .(10)重复以上实验步骤,多测几次油酸薄膜的厚度,并求平均值,即为油酸分子直径的大小． 4．注意事项(1)注射器针头高出水面的高度应在1 cm 之内,当针头靠水面很近(油酸未滴下之前)时,会发现针头下方的粉层已被排开,这是针头中酒精挥发所致,不影响实验效果．(2)待测油酸薄膜扩散后又会收缩,要在油酸薄膜的形状稳定后再画轮廓．扩散后又收缩有两个原因:①水面受油酸液滴冲击凹陷后又恢复;②酒精挥发后液面收缩．(3)当重做实验时,将水从浅盘的一侧边缘倒出,在这侧边缘会残留油酸,可用少量酒精清洗,并用脱脂棉擦去,再用清水冲洗,这样做可保持浅盘的清洁．(4)本实验只要求估测分子的大小,实验结果的数量级符合要求即可．例2 (2019·全国卷Ⅲ·33(1))用油膜法估算分子大小的实验中,首先需将纯油酸稀释成一定浓度的油酸酒精溶液,稀释的目的是____________________________．实验中为了测量出一滴已知浓度的油酸酒精溶液中纯油酸的体积,可以__________________________. 为得到油酸分子的直径,还需测量的物理量是____________________．答案 使油酸在浅盘的水面上容易形成一块单分子层油膜 把油酸酒精溶液一滴一滴地滴入小量筒中,测出1 mL 油酸酒精溶液的滴数,得到一滴溶液中纯油酸的体积 单分子层油膜的面积解析 实验前将油酸稀释,目的是使油酸在浅盘的水面上容易形成一块单分子层油膜．可以用累积法测量多滴溶液的体积后计算得到一滴溶液中纯油酸的体积．油酸分子直径等于一滴溶液中纯油酸的体积与形成的单分子层油膜的面积之比,即d ＝VS ,故除测得一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积外,还需要测量单分子层油膜的面积． 变式2 在“用油膜法估测分子的大小”实验中,(1)该实验中的理想化假设是________． A ．将油膜看成单分子层油膜 B ．不考虑各油酸分子间的间隙 C ．不考虑各油酸分子间的相互作用力 D ．将油酸分子看成球形(2)实验中使用到油酸酒精溶液,其中酒精溶液的作用是________． A ．可使油酸和痱子粉之间形成清晰的边界轮廓 B ．对油酸溶液起到稀释作用 C ．有助于测量一滴油酸的体积 D ．有助于油酸的颜色更透明便于识别(3)某老师为本实验配制油酸酒精溶液,实验室配备的器材有:面积为0.22 m 2的蒸发皿、滴管、量筒(50滴溶液滴入量筒体积约为1毫升)、纯油酸和无水酒精若干．已知分子直径数量级为10－10m,则该老师配制的油酸酒精溶液浓度(油酸与油酸酒精溶液的体积比)至多为________‰(保留两位有效数字)． 答案 (1)ABD (2)B (3)1.1解析 (3)根据题意可知,形成的油膜的面积不能超过蒸发皿的面积,当油膜面积等于蒸发皿的面积时,油酸酒精溶液浓度最大．一滴油酸的体积V 0＝dS ＝10－10m ×0.22 m 2＝2.2×10－11m 3,一滴油酸酒精溶液的体积V ＝150cm 3＝2×10－8 m 3,则此油酸酒精溶液的浓度至多为V 0V＝1.1 ‰. 变式3 (2019·重庆市部分区县第一次诊断)在“用油膜法估测分子的大小”的实验时,用注射器将一滴油酸酒精溶液滴入盛水的浅盘里,把玻璃板放在浅盘上并描画出油酸膜的轮廓,如图4.图中正方形小方格的边长为1 cm,该油酸膜的面积是________ m 2,若一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是7×10－6 mL,则油酸分子的直径是________ m(计算结果保留1位有效数字)．图4答案 1.16×10－2(1.14×10－2～1.18×10－2) 6×10－10解析 面积超过小正方形一半的正方形的个数为116个,则油酸膜的面积约为S ＝116× 10－4m 2＝1.16×10－2m 2;油酸分子直径d ＝V S ＝7×10－6×10－61.16×10－2 m ≈6×10－10 m.1．布朗运动(1)研究对象:悬浮在液体中的小颗粒;(2)运动特点:无规则、永不停息;(3)相关因素:颗粒大小、温度;(4)物理意义:说明液体分子做永不停息的无规则的热运动．2．扩散现象:相互接触的物体分子彼此进入对方的现象．产生原因:分子永不停息地做无规则运动．3．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活动主体分子微小固体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微粒的运动分子的运动,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、布朗运动都反映分子做无规则的热运动例3(多选)下列选项正确的是()A．液体温度越高,悬浮颗粒越小,布朗运动越剧烈B．布朗运动是指悬浮在液体中固体颗粒的分子的无规则运动C．液体中的扩散现象是由于液体的对流形成的D．扩散现象是由物质分子无规则运动产生的E．当分子间距增大时,分子间的引力和斥力都减小答案ADE解析温度越高,分子热运动越剧烈,悬浮在液体中的颗粒越小,撞击越容易不平衡,则它的布朗运动就越显著,A正确;布朗运动是悬浮微粒的无规则运动,不是分子的无规则运动,B错误;扩散现象是由物质分子无规则运动产生的,C错误,D正确;当分子间距增大时,分子间的引力和斥力都减小,E正确．变式4(多选)下列说法正确的是()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．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D．扩散现象在气体、液体和固体中都能发生E．布朗运动就是热运动答案ACD变式5(多选)(2017·全国卷Ⅰ·33(1))氧气分子在0 ℃和100 ℃温度下单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比随气体分子速率的变化分别如图5中两条曲线所示．下列说法正确的是()图5A．图中两条曲线下的面积相等B．图中虚线对应于氧气分子平均动能较小的情形C．图中实线对应于氧气分子在100 ℃时的情形D．图中曲线给出了任意速率区间的氧气分子数目E．与0 ℃时相比,100 ℃时氧气分子速率出现在0～400 m/s 区间内的分子数占总分子数的百分比较大答案ABC解析根据图线的物理意义可知,曲线下的面积表示百分比的总和,所以图中两条曲线下的面积相等,选项A正确;温度是分子平均动能的标志,且温度越高,速率大的分子所占比例越大,所以图中实线对应于氧气分子平均动能较大的情形,虚线对应于氧气分子平均动能较小的情形,选项B、C正确;根据曲线不能求出任意区间的氧气分子数目,选项D错误;由图线可知,与0 ℃时相比,100 ℃时氧气分子速率出现在0～400 m/s区间内的分子数占总分子数的百分比较小,选项E错误．变式6(多选)(2019·江苏卷·13A(1))在没有外界影响的情况下,密闭容器内的理想气体静置足够长的时间后,该气体()A．分子的无规则运动停息下来B．每个分子的速度大小均相等C．分子的平均动能保持不变D．分子的密集程度保持不变答案CD解析分子的无规则运动永不停息,分子的速率分布呈中间多两头少,不可能每个分子的速度大小均相等,选项A、B错误;根据温度是分子平均动能的标志可知,只要温度不变,分子的平均动能就保持不变,又由于体积不变,所以分子的密集程度保持不变,选项C、D正确．1．分子力、分子势能与分子间距离的关系分子力F、分子势能E p与分子间距离r的关系图线如图6所示(取无穷远处分子势能E p＝0)．图6(1)当r＞r0时,分子力表现为引力,当r增大时,分子力做负功,分子势能增加．(2)当r＜r0时,分子力表现为斥力,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.2．内能和机械能的区别能量定义决定因素量值测量转化内能物体内所有分子的动能和势能的总和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,恒不为零无法测量,其变化量可由做功和热传递来量度在一定条件下可相互转化机械能物体的动能及重力势能和弹性势能的总和与物体宏观运动状态、参考系和零势能面的选取有关,和物体内部分子运动情况无关可以为零可以测量例4(多选)(2019·福建宁德市5月质检)分子力F与分子间距离r的关系如图7所示,曲线与横轴交点的坐标为r0,两个相距较远(r1)的分子仅在分子力作用下由静止开始运动,直至不能再靠近．在此过程中,下列说法正确的是()图7A．r＝r0时,分子动能最大B．r＝r0时,分子势能最大C．r>r0阶段,F做正功,分子动能增加,分子势能减小D．r<r0阶段,F做负功,分子动能减小,分子势能减小E．r>r0阶段,F先增大后减小答案ACE解析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,分子势能减小;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,分子势能增加;故在r＝r0时,分子势能最小,分子动能最大,故A、C正确,B、D 错误;由题图可知,E正确．变式7(2019·江苏卷·13A(2))由于水的表面张力,荷叶上的小水滴总是球形的．在小水滴表面层中,水分子之间的相互作用总体上表现为________(选填“引力”或“斥力”)．分子势能E p和分子间距离r的关系图象如图8所示,能总体上反映小水滴表面层中水分子E p的是图中________(选填“A”“B”或“C”)的位置．图8答案引力C解析在小水滴表面层中,分子之间的距离较大,水分子之间的作用力表现为引力．由于平衡位置对应的分子势能最小,在小水滴表面层中,分子之间的距离较大,所以能总体上反映小水滴表面层中水分子势能E p的是题图中C的位置．变式8(多选)(2019·陕西第二次质检)如图9所示是分子间作用力跟距离的关系．下列有关说法正确的是()图9A．分子间距离为r0时,分子间既有斥力作用,也有引力作用B．分子间距离为r0时,分子势能最小C．分子间距离为r0时,分子势能为零D．物体间的扩散作用主要是分子间斥力作用的结果E．某物体中的分子势能总和与该物体体积大小有关答案ABE解析分子间同时存在引力和斥力,设分子平衡距离为r0,分子间距离为r,当r>r0时分子力表现为引力,r越大,分子势能越大;当r<r0时分子力表现为斥力,r越小,分子势能越大;当r＝r0时分子力为0,分子势能最小但不为零,故选项A、B正确,C错误;物体间的扩散作用主要是分子在不停地做无规则运动的结果,故选项D错误;对于一个质量确定的物体来说,其分子势能总和跟物体的体积大小有关,故选项E正确．例5(多选)(2018·全国卷Ⅱ·33(1))对于实际的气体,下列说法正确的是()A．气体的内能包括气体分子的重力势能B．气体的内能包括气体分子之间相互作用的势能C．气体的内能包括气体整体运动的动能D．气体的体积变化时,其内能可能不变E．气体的内能包括气体分子热运动的动能答案BDE解析气体的内能不考虑气体自身重力的影响,故气体的内能不包括气体分子的重力势能,A 项错误;实际气体的内能包括气体分子热运动的动能和分子势能两部分,B、E项正确;气体整体运动的动能属于机械能,不属于气体的内能,C项错误;气体体积变化时,分子势能发生变化,若气体温度也发生变化,则分子势能和分子动能的和可能不变,即内能可能不变,D项正确．变式9(2019·北京卷·15)下列说法正确的是()A．温度标志着物体内大量分子热运动的剧烈程度B．内能是物体中所有分子热运动所具有的动能的总和C．气体压强仅与气体分子的平均动能有关D．气体膨胀对外做功且温度降低,分子的平均动能可能不变答案A解析温度是分子平均动能的标志,A项正确;内能是物体内所有分子的分子动能和分子势能的总和,B项错误;气体压强不仅与分子的平均动能有关,还与分子的密集程度有关,C项错误;温度降低,则分子的平均动能变小,D项错误．1．(多选)“墨滴入水,扩而散之,徐徐混匀”．关于该现象的分析正确的是( )A ．混合均匀主要是由于碳粒受重力作用B ．混合均匀的过程中,水分子和碳粒都做无规则运动C ．使用碳粒更小的墨汁,混合均匀的过程进行得更迅速D ．墨汁的扩散运动是由于碳粒和水分子发生化学反应而引起的答案 BC解析 根据分子动理论的知识可知,最后混合均匀是扩散现象,水分子做无规则运动,碳粒做布朗运动,由于布朗运动的剧烈程度与颗粒大小和温度有关,颗粒越小,运动越明显,所以使用碳粒更小的墨汁,布朗运动会更明显,则混合均匀的过程进行得更迅速,故选B 、C.2．(多选)(2020·陕西咸阳市质检)关于布朗运动,下列说法中正确的是( )A ．布朗运动是分子的运动,牛顿运动定律不再适用B ．布朗运动是分子无规则运动的反映C ．悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动是布朗运动D ．布朗运动的激烈程度跟温度有关,所以布朗运动也叫做热运动E ．布朗运动的明显程度与颗粒的体积和质量大小有关答案 BCE解析 布朗运动是悬浮颗粒的运动,这些颗粒不是微观粒子,牛顿运动定律仍适用,故A 错误;悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动是布朗运动,是分子不停地做无规则运动的反映,其本身不是分子的热运动,故B 、C 正确,D 错误;布朗运动的明显程度与颗粒的体积和质量大小有关,体积和质量越小,布朗运动越剧烈,故E 正确．3．(多选)已知阿伏加德罗常数为N A (mol －1),某物质的摩尔质量为M (kg /mol),该物质的密度为ρ(kg/m 3),则下列叙述中正确的是( )A ．1 kg 该物质所含的分子个数是ρN AB ．1 kg 该物质所含的分子个数是1MN A C ．该物质1个分子的质量是ρN A D ．该物质1个分子占有的空间是M ρN AE ．该物质的摩尔体积是M ρ答案 BDE解析 1 kg 该物质的物质的量为1M ,所含分子数目为:n ＝N A ·1M ＝N A M,故A 错误,B 正确;每个分子的质量为:m 0＝M N A ,故C 错误;每个分子所占空间为:V 0＝m 0ρ＝M ρN A,故D 正确;该物质的摩尔体积。
高考物理一轮总复习 专题13 热学 第1讲 分子动理论、内能
• (2)一个水分子的体积V.
解：(1)水分子数 N＝mMNA＝10－6×11.08－×3×106－.02×1023 个≈3×1016 个． (2)水的摩尔体积 Vmol＝Mρ ， 水分子体积 V0＝VNmAol＝ρMNA＝3×10－29 m3.
2．(多选)某气体的摩尔质量为 M，摩尔体积为 V，密度为 ρ，每个
• 分子间同时存在引力和斥力，且都随分子间距离的增大 减而小 ________，随分子间距离的减小而增大，但总是斥力变化
得较快．
• 二、温度
• 1．意义
• 宏观上表示物体的冷热程度(微观上标志物体的分子平均 动能的大小)．
• 2．两种温标
• (1)摄氏温标和热力学温标的关系t：＋T2＝73._1_5_K___________. • (2)绝对零度(0 K)：是低温极限，只能接近不能达到，所 以热力学温度无负值．
国卷Ⅲ：T33(1)，p 国卷Ⅲ：用油膜法估算分 意耳定律、盖·吕萨克定律
－V图像、热力学第 子大小的实验；T33(2)， 鲁卷：T6，p－V图像、热力学第一
一定律；T33(2)，玻 玻意耳定律、盖·吕萨克定 定律、玻意耳定律；T15，理想气
意耳定律
律
体状态方程、玻意耳定律
命题趋势分析 1.广东趋势：从题型上看，高考对本章命题为一道选择题和一道计算， 选择题主要考查分子动理论、气体压强的微观解释、晶体和非晶体的 特点、液体的表面张力、饱和汽与饱和汽压、内能、p－V图像、V－T 图像等、热力学第一、第二定律的理解等．计算题主要结合气体考查 内能、气体实验定律、理想气体状态方程、热力学第一定律等 2．命题热点：(1)分子动理论；(2)气体压强、晶体和非晶体的特点、液 体的表面张力；(3)内能、气体实验定律、理想气体状态方程、热力学 定律
第13章 (考点解读)内能 内能的利用
b．质量相同的不同物质，当吸收或放出相同的热量时，比热容较大的物质温度变 化较___小_____．c．质量相同的不同物质，当升高或降低相同的温度时，比热容较 大的物质吸收或放出的热量较___大_____.
做功和热传递对改变物体的内能是等效的，一个物体温度升高，有可 能是外界对物体做了功，也有可能发生了热传递
3.热量(1)定义：在热传递过程中，传递能量的多少，用符号__Q______表示．(2)单位：
焦耳，符号为J.(3)与内能的关系：物体吸收热量时内能_增__大___，放出热量时内能
__减__少____；物体吸收或放出的热量越多，它的内能改变越__大______．注：①热传递过程
(4)水的比热容大的应用
应用 作冷却剂 调节气候
实例 常用作冷却剂，如给汽车的刹车片或轮胎降温；给发动机降温 海洋对全球气候起调节作用；修建人工湖调节气温
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2. 热量的计算 (1)吸热公式： Q 吸表示吸收的热量，单位是 J Q吸＝_c_m_(_t_－__t0_)__ c 表示比热容，单位必是 J/（kg·℃）
(2)玻璃板掉在地上摔成两块后,将这两块玻璃合在一起不 能还原成一整块,这是因为_分__子__间__的__距__离__太__大__,_作__用__力__太__小__. (3)请在图中作出玻璃板即将离开水面时的受力示意图.
人教九年级,P6图13.1-8 【命题总结】 (1)分子间作用力 (2)力的示意图
排气冲程
示意图
进气门 排气门 活塞运动方向
能的转化
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无
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第13章《内能》01-分子热运动
第十三章《内能》01-分子热运动
三、分子间的作用力
1．分子之间既有引力又有斥力
实验观察1
实验观察2
实验观察3
是什么力使得两 块铅块结合在一 起？
气体被压缩时都会产生“抵 抗”，要是压缩液体和固体 呢？
测力计的示数为什 么会变大？
实验表明，分子间同时存在引力和斥力。
第十三章《内能》01-分子热运动
第十三章《内能》01-分子热运动
二、分子热运动
1．扩散 不同的物质在互相接触时，彼此进入对方的现
象，叫做扩散。 实验观章《内能》01-分子热运动
二、分子热运动
实验观察2 液体扩散现象
10日后
20日后 30日后
第十三章《内能》01-分子热运动
二、分子热运动
固体间的扩散现象
课本练习
第十三章《内能》01-分子热运动
在热水杯中的水更甜。我们感觉到甜味是由于糖分子与水分子之 间的扩散。由于分子运动的快慢与温度有关，温度越高，分子运动越 快，故热水杯中的糖分子扩散更快，糖水更甜。
课本练习
第十三章《内能》01-分子热运动
弹簧测力计的示数会增大。分子间存在引力和 斥力，但这种力只在距离很小时才比较显著。用干 净的玻璃板水平接触水面，就使一些玻璃分子和水 分子之间的距离达到很小，产生分子引力，使玻璃 和水吸在一起，所以用力向上拉玻璃板时，弹簧测 力计的读数会增大。
第十三章《内能》01-分子热运动
练一练
3．“破镜不能重圆”是因为将玻璃合起来时， 镜子断裂处绝大多数分子距离过大，分子间几乎没 有 相互作用的力 。
第十三章《内能》01-分子热运动
课堂小结
1、分子动理论的初步知识：
（1）物质是由分子构成的； （2）构成物质的分子在不停地做热运动； （3）分子间存在着引力和斥力。
人教版物理一轮课件：第13章 第1课时 分子动理论与统计观
【答案】B
【解析】在一定状况下，阿伏加德罗常数个气体粒子气体 VA 的体积即为其气体摩尔体积．已知 MA、ρ 则可求 VA， 则为 NA 一个气体分子在该状况下所占有的体积 V0， 视该分子为一刚性 球体，则可求其半径，两个半径之和即为气体分子间的平均距 离．
3． 阿伏加德罗常数： 1 mol 的任何物质含有 NA＝6.02×1023 － 个分子.1 mol 的任何气体， 在标准状态下的体积是 22.4×10 3m3. 分子的质量 m0、 分子的体积 V0 和分子的直径 d 称为微观物理量， 物体的质量 M、体积 V、密度 ρ、摩尔质量 MA 和摩尔体积 VA 称为宏观物理量，阿伏加德罗常数是联系宏观物理量与微观物 理量的桥梁．
二、分子热运动和分子间相互作用力 1．分子不停息地做无规则热运动 (1)扩散现象：相互接触的物体互相进入对方的现象．温度 越高，扩散越快． (2)布朗运动：在显微镜下看到的悬浮在液体(或气体)中的 微小颗粒的无规则运动．颗粒越小，运动越明显；温度越高， 运动越激烈．布朗运动是液体分子永不停息地做无规则热运动 的反映，是液体分子对微小颗粒撞击作用的不平衡造成的．
【跟踪训练】 3．关于分子热运动和布朗运动，下列说法正确的是( ) A．布朗微粒越大，同一时刻与之碰撞的液体分子越多， 布朗运动越显著 B．布朗运动是分子无规则运动的间接反映 C．当物体的温度达到 0 ℃时，物体分子的热运动就会停 止 D．布朗运动的剧烈程度和温度有关，所以布朗运动也叫 热运动
【答案】B
一、物体是由大量分子组成的 1．这里的分子是指构成物质的单元，可以是原子、离子， 也可以是分子．在热运动中它们遵从相同的规律，所以统称为 分子．分子体积和质量很小，分子直径数量级是 10－10m，分子 质量数量级是 10－27～10－26kg. 2．物体能被压、水与酒精混合后总体积比混合前两体积 之和要小，表明分子间确实存在着空隙．
第十三章内能知识点
第十三章内能知识点第十三章内能第一节分子的热运动1、分子动理论（1）分子动理论的内容是：①物质由分子、原子构成的，分子间有间隙；②一切物体的分子都永不停息地做无规则运动；③分子间存在相互作用的引力和斥力。
2、分子很小，通常用10-10m为单位来量度分子。
3、扩散现象①定义：不同的物质在互相接触时彼此进入对方的现象。
②扩散现象表明：一切物质的分子都不停地做无规则运动；分子之间有间隙。
4、注意：能够用肉眼看到的物体或微粒，无论多小，都不是分子，它们在外力的作用下的运动属于机械运动，不属于分子热运动。
如：灰尘在空中飞舞，雪花飞舞，空气流动形成风。
都不是扩散现象。
5、分子热运动与温度的关系：温度越高，分子热运动越剧烈，扩散现象越明显。
6、分子间的作用力：（1）分子间存在相互作用的引力和斥力（2）分子间有个平衡距离（r0 ）①当分子间的距离r = r0时，引力等于斥力，分子间的作用力表现为0②当分子间的距离r > r0时，引力大于斥力，分子间的作用力表现为引力③当分子间的距离r < r0时，引力小于斥力，分子间的作用力表现为斥力④当分子间的距离r> 10r0时,分子间的作用力十分微弱，可以忽略7、说明分子间存在引力和斥力的现象：（1）铁棒很难被拉伸、平整的铅块紧压后结合在一起，说明分子间存在引力（2）固体很难被压缩，说明分子间存在斥力第二节内能1．内能：物体内部所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和。
2．物体的内能与温度有关：物体的温度越高，分子运动速度越快，内能就越大。
3．改变物体的内能两种方法：做功和热传递，这两种方法对改变物体的内能是等效的。
4．物体对外做功，物体的内能减小；外界对物体做功，物体的内能增大。
5．热量：在热传递过程中，传递能量的多少叫热量。
6. 热传递的理解（1）热传递的条件是：不同物体或同一物体的不同部分之间存在温度差。
（2）热传递的方向：热量由从高温物体转移到低温物体或由同一物体的高温部分转移到低温部分（3）过程：高温物体放出了热量，内能减小；低温物体获得热量内能增大。
2020版高考一轮复习物理通用版讲义：第十三章 第1节 分子动理论 内能
第十三章 ⎪⎪⎪热学[选修3－3] [全国卷5年考情分析]阿伏加德罗常数(Ⅰ) 液晶的微观结构(Ⅰ) 液体的表面张力现象(Ⅰ)饱和蒸气、未饱和蒸气、饱和蒸气压(Ⅰ) 能量守恒定律(Ⅰ) 中学物理中涉及的国际单位制的基本单位和其他单位，例如摄氏度、标准大气压(Ⅰ) 实验十三：用油膜法估测分子的大小第1节 分子动理论 内能一、分子动理论的基本内容 1．物体是由大量分子组成的 (1)分子很小：直径数量级为10－10m 。
(2)分子数目特别大：阿伏加德罗常数N A＝6.02×1023 mol－1。
2．分子热运动(1)扩散现象：不同物质能够彼此进入对方的现象。
温度越高，扩散越快。
(2)布朗运动：①永不停息、无规则运动；②颗粒越小，运动越明显；③温度越高，运动越剧烈；④运动轨迹无法确定，只能记录每隔一段时间微粒的位置，并用位置连线研究布朗运动。
(3)热运动：物体里的分子永不停息地做无规则运动，这种运动跟温度有关，通常称作热运动。
3．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和斥力的合力。
(2)引力和斥力都随分子间距离的减小而增大；随分子间距离的增大而减小；斥力比引力变化快。
(3)F-r图像(r0的数量级为10－10 m)。
二、温度和物体的内能1．温度两个系统处于热平衡时，它们具有某个“共同的热学性质”，我们把表征这一“共同热学性质”的物理量定义为温度。
一切达到热平衡的系统都具有相同的温度。
2．两种温标摄氏温标和热力学温标。
关系：T＝t＋273.15_K。
3．分子的动能和平均动能(1)分子动能是分子热运动所具有的动能。
(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，温度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总和。
4．分子的势能(1)由于分子间存在着引力和斥力，所以分子具有由它们的相对位置决定的能，即分子势能。
2020年高考物理总复习：分子动理论 内能
【解析】布朗运动是悬浮在液体或气体中的固体小 颗粒的永不停息地做无规则运动，布朗运动是由于液体 分子对小颗粒的撞击不平衡造成的；颗粒越小，液体分 子对颗粒的撞击越不平衡，布朗运动越明显．由图可知， 乙图中颗粒的布朗运动更明显，温度越高，布朗运动越 激烈，所以若炭粒大小相同，乙中水分子的热运动较剧 烈；若水温相同，甲中炭粒的颗粒较大．
12 分
热力学第一定律、 理想气体状态方
A
程、布朗运动
年份 2018
考题
题型
全国卷Ⅰ第 33 题(1)
选择题
全国卷Ⅰ第 33 题(2)
计算题
全国卷Ⅱ第 33 题(1)
选择题
全国卷Ⅱ第 33 题(2)
计算题
全国卷Ⅲ第 33 题(1)
选择题
全国卷Ⅲ第 33 题(2)
计算题
分值 5分 10 分 5分 10 分 5分 10 分
分子力、分子势能及物体 考点3 ► 的内能
1．分子间的作用力 (1)概念：分子间同时存在相互作用的引力和斥 力，实际表现出来的是分子引力和斥力的合力，叫分 子力． (2)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___，但斥力比引力 变化快．分子间作用力随分子间距离的 变化关系如图所示．
实验：用油膜法估测分子的大小
Ⅰ Ⅰ Ⅰ
要求会正 确使用温
(人教通用版)2020高考物理第13章第1讲分子动理论内能课件
要求
说明
要点解读
固 体、 液体 液 晶 的 微 与气 观结构 体 液体的表 面张力现 象
固体的微 观结构、 晶体和非 晶体
Ⅰ
知道晶体和非晶体的区别在于是否有固定的熔 点和沸点；知道晶体和多晶体的区别在于是否 有规则的形状和各向异性。一般以选择题的形 式考查。 知道液晶具有液体的流动性和晶体的各向异 性，了解液晶在技术上的一些典型应用。一般 在选择题中的某个选项考查。
• 1．(多选)关于扩散现象，下列说法正确的是 ( ACD ) • 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．扩散现象是由物质分子无规则运动产生的 • D．扩散现象在气体、液体和固体中都能发生 • E．液体中的扩散现象是由液体的对流形成的
• [解析] 温度越高，分子热运动越激烈，所以扩散进行得越快，A 正确；扩散现象没有产生新的物质，是物理现象，B错误；扩散现 象是由物质分子无规则热运动产生的分子迁移现象，可以在固体、 液体、气体中发生，扩散速度与温度和物质的种类有关，C、D正确； 液体中的扩散现象是由于液体分子的热运动产生的，E错误。
固 体、 液体 与气 体
气体 实验 定律
Ⅱ
主题
内容
要求 说明
要点解读 一般以理想气体为背景考查压强的微观解 释、做功、内能变化与吸、放热情况。知道 理想气体分子间作用力忽略不计，内能与体 积无关。 知道饱和蒸气是一个动态平衡过程，饱和蒸 气、未饱和蒸气的特点，对蒸发的影响。知 道什么是饱和蒸气压，饱和蒸气压随温度的 变化。 知道相对湿度的含义，温度变化对相对湿度 的影响，解释相关现象。
快。
• (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 r＝ r0 r<r0 r>r0 r>10r0 分子力 F
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第1节分子动理论内能知识点一| 分子动理论的基本内容(对应学生用书第189页)1．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10－10 m；②分子质量：数量级是10－26 kg；③测量方法：油膜法。
(2)阿伏加德罗常数：1 mol任何物质所含有的粒子数，N A＝6.02×1023 mol－1。
2．分子热运动(1)一切物质的分子都在永不停息地做无规则运动。
(2)扩散现象：相互接触的不同物质彼此进入对方的现象。
温度越高，扩散越快，可在固体、液体、气体中进行。
(3)布朗运动：悬浮在液体(或气体)中的微粒的无规则运动，微粒越小，温度越高，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减小，随分子间距离的减小而增大，但总是斥力变化得较快。
[判断正误](1)布朗运动是液体分子的无规则运动。
(×)(2)温度越高，布朗运动越剧烈。
(√)(3)分子间的引力和斥力都随分子间距的增大而增大。
(×)考法1微观量的估算1．铜摩尔质量为M，密度为ρ，阿伏加德罗常数为N A。
1个铜原子所占的体积是()A.MρN A B.ρM N AC.ρN AM D.MρA[铜的摩尔体积V mol＝Mρ，则一个铜原子所占的体积为V0＝V molN A＝MρN A，A正确。
]2．(多选)(2016·上海高考)某气体的摩尔质量为M，分子质量为m。
若1摩尔该气体的体积为V m，密度为ρ，则该气体单位体积分子数为(阿伏加德罗常数为N A)()A.N AV m B.MmV mC.ρN AM D.ρN AmABC[1摩尔该气体的体积为V m，则单位体积分子数为n＝N AV m；气体的摩尔质量为M，分子质量为m，则1 mol气体的分子数为N A＝Mm，可得n＝MmV m；气体的密度为ρ，则1摩尔该气体的体积V m＝Mρ，则有n＝ρN AM，故D错误，A、B、C正确。
]考法2布朗运动与分子热运动3．(多选)(2019·郑州模拟)下列关于布朗运动和扩散现象的说法中正确的是()A．布朗运动和扩散现象都是分子的无规则运动B．布朗运动和扩散现象都是温度越高越明显C．布朗运动和扩散现象都能在固体、液体和气体中发生D．布朗运动和扩散现象都能说明物质分子的运动是无规则的BD[扩散现象是分子的无规则运动，而布朗运动只是分子无规则运动的一种体现，故A错误；布朗运动和扩散现象都与温度有关，温度越高越明显，故B 正确；布朗运动只能在气体和液体中发生，不能在固体中发生，故C错误；布朗运动和扩散现象都能说明物质分子的运动是无规则的，D正确。
] 4．(多选)(2019·保定检测)我国已开展空气中PM2.5浓度的监测工作。
PM2.5是指空气中直径等于或小于2.5 μm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物是形成PM2.5的主要原因。
下列关于PM2.5的说法中正确的是()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在空气中的运动不属于分子热运动C．PM2.5的运动轨迹只是由大量空气分子对PM2.5无规则碰撞的不平衡决定的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BD[PM2.5的尺寸比空气中氧分子的尺寸大得多，A错误；PM2.5在空气中的运动不属于分子热运动，B正确；PM2.5的运动轨迹是由大量空气分子对PM2.5无规则碰撞的不平衡和气流的运动决定的，C错误；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，D正确。
] [考法指导]扩散现象、布朗运动与分子热运动的比较考法3分子间的作用力与分子势能5．(多选)如图所示，图线甲和图线乙为两分子之间的引力以及斥力随两分子之间距离的变化规律图线，且两图线有一交点，假设分子间的平衡距离为r0。
则下列说法正确的是()A．图线甲为分子引力随分子间距离变化的图线B．图线乙为分子引力随分子间距离变化的图线C．两图线的交点对应的横坐标约为r0D．如果两分子之间的距离增大，则分子间的斥力比引力减小得慢AC[因斥力比引力随分子间距离变化得快，由题图知，A正确，B错误。
当分子间距为r0时，两个分子间的引力等于斥力，两图线交点对应的横坐标约为r0，C正确。
由于分子斥力比分子引力变化得快，当两个分子间的距离增大时，分子间的斥力比引力随分子间距离减小得快，D错误。
]6．下列四幅图中，能正确反映分子间作用力f和分子势能E p随分子间距离r变化关系的图线是()A BC DB[当r<r0时，分子力表现为斥力，随分子间距离r增大，分子势能E p减小。
当r>r0时，分子力表现为引力，随分子间距离r增大，分子势能E p增大。
当r＝r0时，分子力为零，此时分子势能最小，故选项B正确。
][考法指导]分子势能与分子间距离有关。
当改变分子间距离时，分子力做功，分子势能也随之改变。
当分子力做正功时，分子势能减小；当分子力做负功时，分子势能增大。
分子力曲线与分子势能曲线的对比(对应学生用书第191页)1．温度两个系统处于热平衡时，它们具有某个“共同的热学性质”，我们把表征这一“共同热学性质”的物理量定义为温度。
一切达到热平衡的系统都具有相同的温度。
2．两种温标摄氏温标和热力学温标。
关系：T ＝t ＋273.15_K 。
3．分子的动能和平均动能(1)分子动能是分子热运动所具有的动能。
(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，温度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总和。
4．物体的内能(1)等于物体中所有分子的热运动动能与分子势能的总和，是状态量。
(2)对于给定的物体，其内能大小由物体的温度和体积决定。
(3)物体的内能与物体的位置高低、运动速度大小无关。
[判断正误](1)－33 ℃＝240 K。
(√)(2)分子动能指的是由于分子定向移动具有的能。
(×)(3)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。
(√)1．(多选)下列关于温度及内能的说法中正确的是()A．温度是分子平均动能的标志，所以两个动能不同的分子相比，动能大的分子温度高B．两个不同的物体，只要温度和体积相同，内能就相同C．一定质量的某种物质，即使温度不变，内能也可能发生变化D．温度高的物体不一定比温度低的物体内能大CD[温度是大量分子热运动的客观体现，单个分子不能比较温度高低，A 错误；物质的内能由温度、体积、物质的量及物态共同决定，故B错误；一定质量的某种物质，温度不变而体积发生变化时，内能也可能发生变化，C正确；质量不确定，只知道温度的关系，不能确定内能的大小，故D正确。
] 2．(多选)关于热量、功和内能三个物理量，下列说法正确的是()A．热量、功和内能三者的物理意义相同，只是说法不同B．热量、功都可以作为物体内能变化的量度C．热量、功和内能的单位相同D．功由过程决定，而热量和内能由物体的状态决定BC[热量、功和内能是三个不同的物理量，它们的物理意义不同，故A错误；功与热量都是能量转化的量度，都可以作为物体内能变化的量度，故B正确；热量、功和内能的单位相同，都是焦耳，故C正确；功和热量由过程决定，内能由物体的状态决定，故D 错误。
]知识点三| 实验：用油膜法估算分子的大小(对应学生用书第191页)1．实验原理利用油酸酒精溶液在平静的水面上形成单分子油膜(如图所示)，将油酸分子看作球形，测出一定体积油酸溶液在水面上形成的油膜面积，用d ＝V S 计算出油膜的厚度，其中V 为一滴油酸溶液中纯油酸的体积，S 为油膜面积。
这个厚度就近似等于油酸分子的直径。
2．实验器材已稀释的油酸若干毫升、量筒1个、浅盘1只(30 cm ×40 cm)、纯净水、注射器(或滴管)1支、透明玻璃板一块、坐标纸、彩色水笔1支、痱子粉或石膏粉(带纱网或粉扑)。
3．实验步骤(1)取1 mL(1 cm 3)的油酸溶于酒精中，制成200 mL 的油酸酒精溶液。
(2)往边长约为30～40 cm 的浅盘中倒入约2 cm 深的水，然后将痱子粉或石膏粉均匀地撒在水面上。
(3)用滴管(或注射器)向量筒中滴入n 滴配制好的油酸酒精溶液，使这些溶液的体积恰好为1 mL ，算出每滴油酸酒精溶液的体积V 0＝1n mL 。
(4)用滴管(或注射器)向水面上滴入一滴配制好的油酸酒精溶液，油酸就在水面上慢慢散开，形成单分子油膜。
(5)待油酸薄膜形状稳定后，将一块较大的玻璃板盖在浅盘上，用彩笔将油酸薄膜的形状画在玻璃板上。
(6)将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，算出油酸薄膜的面积。
(7)根据油酸酒精溶液的浓度，算出一滴溶液中纯油酸的体积V ，根据纯油酸的体积V 和薄膜的面积S ，算出油酸薄膜的厚度d ＝V S ，即为油酸分子的直径。
比较算出的分子直径，看其数量级(单位为m)是否为10－10，若不是10－10需重做实验。
[判断正误](1)油酸酒精溶液配制后，要尽快使用。
(√)(2)用油膜法测分子直径的方法，把酒精撒在水面上只要实验方法得当就可以测出酒精分子的直径。
(×)(3)公式d ＝V S 中的“V ”是纯油酸的体积。
(√)1．(2019·石家庄模拟)在“用油膜法估测分子大小”的实验中，已知油酸的摩尔质量M ＝0.3 kg·mol －1，密度ρ＝0.9×103 kg·m －3，则油酸的分子直径约为________m 。
将2 cm 3的油酸溶于酒精，制成400 cm 3的油酸酒精溶液，已知2 cm 3溶液有100滴，则1滴油酸酒精溶液滴到水面上，随着酒精溶于水，油酸在水面上形成的最大面积约为________m 2。
(取N A ＝6×1023mol －1，结果保留1位有效数字)解析：油酸的摩尔体积V mol ＝M ρ，一个油酸分子的体积V ＝V mol N A ，已知V ＝43π⎝ ⎛⎭⎪⎫D 23，油酸的分子直径D ＝36M πρN A，代入数值解得D ≈1×10－9m,1滴油酸酒精溶液中含有的油酸体积V 1＝2400×2100 cm 3＝1×10－10m 3，最大面积S ＝V 1D ，解得S ＝0.1 m 2。
答案：1×10－9 0.12．在“用油膜法估测分子的大小”实验中，现有按体积比为n ∶m 配制好的油酸酒精溶液置于容器中， 还有一个盛有约2 cm 深水的浅盘，一支滴管，一个量筒。
请补充下述估测分子大小的实验步骤：(1)________________________________________________________(需测量的物理量自己用字母表示)。