高中物理选修 分子动理论完美版PPT资料
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高中物理选修 分子 动理论
本部分内容在考纲中都属于Ⅰ级要求，且在高考中占8%， 一般以选择题形式出现，主要从以下几方面考查：
1.考查阿伏加德罗常数及分子大小、分子质量、分子数目 等微观量的估算。
2.考查分子的平均动能、热运动和布朗运动。 3.考查晶体和非晶体的特点及液体表面张力产生的原因。 4.气体实验定律的定量计算及图象的考查。 5.热力学第一定律与理想气体状态方程定性分析的综合考 查。
6.考查热力学第二定律和能量守恒定律的综合运算。 7.考查油膜法测分子直径大小的原理、操作步骤和数据的 处理。
本专题概念、规律繁多，但要求较低，考纲对给定的
知识点全部是Ⅰ级要求。因此，在复习时应注意以下几个 方面：
(1)加强对基本概念和基本规律的理解。强化概念和规 律的记忆，明确以分子动理论、热力学定律和能量守恒定 律为核心的热力学规律；
(2)一个汞原子的体积为
物体的温度越高，分测子量热运动越剧烈不易测量
6×103 kg/m3，
容易测量
(在 (双3)吸能项引熟选力练择的运)关宏用于观热物表力体现本学的第质内一能、，第下二列定说律法分果和正能子确量的的转是化运( 与动守恒和定)相律分互析作及讨用论的物体结内能的变宏用化观的。 物结体果的运动和相互作
(2)理解以温度、内能和压强为主体的热学概念。要能 从微观角度，从分子动理论的观点来认识热现象和气体压 强的产生；能利用阿伏加德罗常数来联系宏观和微观在数 量上的关系；
(3)能熟练运用热力学第一、第二定律和能量转化与守 恒定律分析及讨论物体内能的变化。
学案1 分子动理论
要点一 分子的大小、质量与物体的体积、质量的关系
(2)扩散是两种不同物质接触时，没有受到外界的影响而彼此能够进入对方的 现象，气体、液体、固体都有扩散现象，扩散的快慢除了和温度有关外，还和物 体的密度差、溶液的浓度有关，密度差(浓度差)越大，扩散进行得越快；布朗运 动是悬浮在液体中的微粒所做的无规则运动，其运动的激烈程度与微粒的大小和 液体的温度有关，这是两者的不同之处。
【例1】已知汞的摩尔质量为M=200.5×10-3 kg/mol，密度为ρ=13.6×103 kg/m3， 阿伏加德罗常数NA=6.0×1023 mol-1。求： (1)一个汞原子的质量(用相应的字母表示即可)； (2)一个汞原子的体积(结果保留一位有效数字)； (3)体积为1cm3的汞中汞原子的个数(结果保留一位有效数字)。
热点二 分子动理论
物体的动能、重力势能和 弹性势能的统称
气体总是很容易充满容器，这是分子间存在斥力
热点一 宏观量与微决观量定的关系 由物体内部状态决定
V和摩尔体积Vmol，求物体的分子数n，则n=NA·V/Vmol。
跟宏观运动状态、参考系 和零势能点的选取有关
5.
当r>r0且在r→∞时，量引值力做负功，分子任势何能将物逐体渐增都大有到零内，能故本题应选A、C。 可以为零
名师支招：
(1)物体的体积越大，分子势能不一定就越大，如0 ℃的水结成0 ℃的冰后体 积变大，但分子势能却减小了。
(2)理想气体分子间相互作用力为零，故分子势能忽略不计，一定质量的理 想气体内能只与温度有关。
(3)内能是对物体的大量分子而言的，不存在某个分子的内能的说法。
热点一 宏观量与微观量的关系
(1)布朗运动的研究对象是固体小颗粒；分子运动的研究对象是分子。布朗微 粒中也含有大量的分子，这些分子也在做永不停息的无规则运动；
(2)布朗运动的产生原因是由于液体分子无规则运动的撞击，布朗运动的无规 则性反映了液体分子运动的无规则性；布朗运动与温度有关，表明液体分子的运 动与温度有关，温度越高运动越激烈；
(双向选择)铜的摩尔质量为M，密度为ρ，若用NA表示
阿伏加德罗常数，则下列说法正确的是（ C D ）
ρ/NA
M/NA C.1 m3铜所含原子的数目为(ρNA)/M D.1 kg铜所含原子的数目为NA / M
要点二 微观分子热运动与其宏观表现的关系
(1)布朗运动与扩散现象是不同的两个现象，但也有相同之处。首先，它们都 反映了分子永不停息地做无规则运动；其次，它们都随着温度的升高而表现得愈 加明显；
Vmol和一个分子的体积V0,则NA=Vmol/V0;知NA和Vmol亦可估算分子的大小。 M和一个分子的质量m0，求NA，则NA=M/m0；知NA和M亦可估算分子的质量。 V和摩尔体积Vmol，求物体的分子数n，则n=NA·V/Vmol。 m和摩尔质量M，求物体的分子数，则n=(m /M)NA。
＊体验应用＊
(3)布朗运动的特点是永不停息、无规则，颗粒越小现象越明显，温度越高运 动越激烈；在任何温度下都可以产生布朗运动，但温度越高布朗运动越明显；
(4)布朗运动不仅能在液体中发生，也能够在气体中发生。
要点三 物体的内能和机械能的比较
比较
类别
内能
机械能
【体r<r答分0时案 子，】运r(动越1)的小M无/，N规A则则分定性(子2义)势2×能1E0p-2越9大m3物能体和(3内分)4×所 子10有势22个分能子之的和热运动动
1
(单项选择)假如全世界60亿人同时数1g水的分子个数，
每人每小时可以数5000个，不间断地数，则完成任务
所需时间最接近(阿伏加德罗常数NA取6×1023 mol-
正确建立物理模型是解决问题的关键，对液体和固体，微观模型是分子紧
π
密排对列气，体分分子子可来以说看，成由球于体分，子其不体是积紧V0密= 6排列d3(，d为上球述体微直观径模)型。对气体不适用， 但我们可以通过立方体模型求分子间距，将气体体积分成N个小立方体，其边
长即为分子间距，即d3=V / N (V为气体体积)。
【答案】(1)M/NA (2)2×10-29 m3 (3)4×1022个 【解析】(1)一个汞原子的质量为m0=M/NA (2)一个汞原子的体积为 V0=Vmol/NA=M/(ρNA×10-3×103××1023 )m3≈2×10-29 m3。 (3)1cm3的汞中含汞原子个数 n=(ρVNA )/M=(1.36×103×1×10-6×6.0×1023)/200.5×10-3个≈4×1022个。
本部分内容在考纲中都属于Ⅰ级要求，且在高考中占8%， 一般以选择题形式出现，主要从以下几方面考查：
1.考查阿伏加德罗常数及分子大小、分子质量、分子数目 等微观量的估算。
2.考查分子的平均动能、热运动和布朗运动。 3.考查晶体和非晶体的特点及液体表面张力产生的原因。 4.气体实验定律的定量计算及图象的考查。 5.热力学第一定律与理想气体状态方程定性分析的综合考 查。
6.考查热力学第二定律和能量守恒定律的综合运算。 7.考查油膜法测分子直径大小的原理、操作步骤和数据的 处理。
本专题概念、规律繁多，但要求较低，考纲对给定的
知识点全部是Ⅰ级要求。因此，在复习时应注意以下几个 方面：
(1)加强对基本概念和基本规律的理解。强化概念和规 律的记忆，明确以分子动理论、热力学定律和能量守恒定 律为核心的热力学规律；
(2)一个汞原子的体积为
物体的温度越高，分测子量热运动越剧烈不易测量
6×103 kg/m3，
容易测量
(在 (双3)吸能项引熟选力练择的运)关宏用于观热物表力体现本学的第质内一能、，第下二列定说律法分果和正能子确量的的转是化运( 与动守恒和定)相律分互析作及讨用论的物体结内能的变宏用化观的。 物结体果的运动和相互作
(2)理解以温度、内能和压强为主体的热学概念。要能 从微观角度，从分子动理论的观点来认识热现象和气体压 强的产生；能利用阿伏加德罗常数来联系宏观和微观在数 量上的关系；
(3)能熟练运用热力学第一、第二定律和能量转化与守 恒定律分析及讨论物体内能的变化。
学案1 分子动理论
要点一 分子的大小、质量与物体的体积、质量的关系
(2)扩散是两种不同物质接触时，没有受到外界的影响而彼此能够进入对方的 现象，气体、液体、固体都有扩散现象，扩散的快慢除了和温度有关外，还和物 体的密度差、溶液的浓度有关，密度差(浓度差)越大，扩散进行得越快；布朗运 动是悬浮在液体中的微粒所做的无规则运动，其运动的激烈程度与微粒的大小和 液体的温度有关，这是两者的不同之处。
【例1】已知汞的摩尔质量为M=200.5×10-3 kg/mol，密度为ρ=13.6×103 kg/m3， 阿伏加德罗常数NA=6.0×1023 mol-1。求： (1)一个汞原子的质量(用相应的字母表示即可)； (2)一个汞原子的体积(结果保留一位有效数字)； (3)体积为1cm3的汞中汞原子的个数(结果保留一位有效数字)。
热点二 分子动理论
物体的动能、重力势能和 弹性势能的统称
气体总是很容易充满容器，这是分子间存在斥力
热点一 宏观量与微决观量定的关系 由物体内部状态决定
V和摩尔体积Vmol，求物体的分子数n，则n=NA·V/Vmol。
跟宏观运动状态、参考系 和零势能点的选取有关
5.
当r>r0且在r→∞时，量引值力做负功，分子任势何能将物逐体渐增都大有到零内，能故本题应选A、C。 可以为零
名师支招：
(1)物体的体积越大，分子势能不一定就越大，如0 ℃的水结成0 ℃的冰后体 积变大，但分子势能却减小了。
(2)理想气体分子间相互作用力为零，故分子势能忽略不计，一定质量的理 想气体内能只与温度有关。
(3)内能是对物体的大量分子而言的，不存在某个分子的内能的说法。
热点一 宏观量与微观量的关系
(1)布朗运动的研究对象是固体小颗粒；分子运动的研究对象是分子。布朗微 粒中也含有大量的分子，这些分子也在做永不停息的无规则运动；
(2)布朗运动的产生原因是由于液体分子无规则运动的撞击，布朗运动的无规 则性反映了液体分子运动的无规则性；布朗运动与温度有关，表明液体分子的运 动与温度有关，温度越高运动越激烈；
(双向选择)铜的摩尔质量为M，密度为ρ，若用NA表示
阿伏加德罗常数，则下列说法正确的是（ C D ）
ρ/NA
M/NA C.1 m3铜所含原子的数目为(ρNA)/M D.1 kg铜所含原子的数目为NA / M
要点二 微观分子热运动与其宏观表现的关系
(1)布朗运动与扩散现象是不同的两个现象，但也有相同之处。首先，它们都 反映了分子永不停息地做无规则运动；其次，它们都随着温度的升高而表现得愈 加明显；
Vmol和一个分子的体积V0,则NA=Vmol/V0;知NA和Vmol亦可估算分子的大小。 M和一个分子的质量m0，求NA，则NA=M/m0；知NA和M亦可估算分子的质量。 V和摩尔体积Vmol，求物体的分子数n，则n=NA·V/Vmol。 m和摩尔质量M，求物体的分子数，则n=(m /M)NA。
＊体验应用＊
(3)布朗运动的特点是永不停息、无规则，颗粒越小现象越明显，温度越高运 动越激烈；在任何温度下都可以产生布朗运动，但温度越高布朗运动越明显；
(4)布朗运动不仅能在液体中发生，也能够在气体中发生。
要点三 物体的内能和机械能的比较
比较
类别
内能
机械能
【体r<r答分0时案 子，】运r(动越1)的小M无/，N规A则则分定性(子2义)势2×能1E0p-2越9大m3物能体和(3内分)4×所 子10有势22个分能子之的和热运动动
1
(单项选择)假如全世界60亿人同时数1g水的分子个数，
每人每小时可以数5000个，不间断地数，则完成任务
所需时间最接近(阿伏加德罗常数NA取6×1023 mol-
正确建立物理模型是解决问题的关键，对液体和固体，微观模型是分子紧
π
密排对列气，体分分子子可来以说看，成由球于体分，子其不体是积紧V0密= 6排列d3(，d为上球述体微直观径模)型。对气体不适用， 但我们可以通过立方体模型求分子间距，将气体体积分成N个小立方体，其边
长即为分子间距，即d3=V / N (V为气体体积)。
【答案】(1)M/NA (2)2×10-29 m3 (3)4×1022个 【解析】(1)一个汞原子的质量为m0=M/NA (2)一个汞原子的体积为 V0=Vmol/NA=M/(ρNA×10-3×103××1023 )m3≈2×10-29 m3。 (3)1cm3的汞中含汞原子个数 n=(ρVNA )/M=(1.36×103×1×10-6×6.0×1023)/200.5×10-3个≈4×1022个。