(江苏专用)2020版高考物理大一轮复习第十三章热学第一节分子动理论内能(实验：用油膜法估测分子的大小)课件
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第十三章 热 学
考点要求
分子动理论的基本观点 阿伏加德罗常数
Ⅰ
布朗运动
Ⅰ
分子热运动速率的统计分布规律
Ⅰ
温度 内能
Ⅰ
气体压强的微观解释
Ⅰ
晶体和非晶体 晶体的微观结构
Ⅰ
液晶
Ⅰ
液体的表面张力
Ⅰ
气体实验定律
Ⅰ
理想气体
Ⅰ
饱和汽 未饱和汽 饱和汽压 相对湿度
Ⅰ
热力学第一定律
Ⅰ
能源与可持续发展
Ⅰ
单位制：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 实验：用油膜法估测分子的大小
(4)分子间同时存在着引力和斥力，当分子间距离增大，引力 和斥力同时减小，若引力大于斥力，则分子力体现为引 力．( ) (5)分子间存在分子势能，随着分子间距离增大分子势能增 大．( ) (6)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．( ) 提示：(1)× (2)× (3)× (4)√ (5)× (6)×
第十三章 热 学
第十三章 热 学
第一节 分子动理论 内能(实验：用油膜法 估测分子的大小)
【基础梳理】
提示：6.02×1023 微粒 0 引力 斥力 t＋273.15 平均
动能
距离
体积
动能
温度
体积
单分子油膜
V S
【自我诊断】 判一判 (1)1 g 水 含 的 水 分 子 数 与 1 g 酒 精 含 的 酒 精 分 子 数 相 等．( ) (2)若体积为 V 的氧气中含氧气分子个数为 N，则每个氧气分 子的体积近似为NV.( ) (3)布朗运动是花粉颗粒分子的运动．( )
发生在固体、液 的颗粒的运动， 动，不能通过 区别
体、气体任何两 只能在液体、气 光学显微镜直
种物质之间
体中发生
接观察到
现象
扩散现象
布朗运动
热运动
共同点 (1)都是无规则运动；(2)都随温度的升高而更加激烈
扩散现象、布朗运动都反映了分子做无规则的热运 联系
动
4.分子力 F、分子势能 Ep 与分子间距离 r 的关系图线
项目
分子间的相 互作用力 F
分子势能 Ep
与分子间距 的关系图象
项目
分子间的相互作用力 F
分子势能 Ep
F 引和 F 斥都随距离的增大 r 增大，斥力做正功，
随分 子间 距的 变化 情况
而减小，随距离的减小而 分子势能减少 r<r0 增大，F 引<F 斥，F 表现 r 减小，斥力做负功，
为斥力
分子势能增加
预计今后命题仍坚持以上考 查方式和命题规律，在知识点上， 扩散和布朗运动现象、阿伏加德罗 常数、分子力和分子势能、分子平 均动能和温度、气体压强的微观解 释、油膜法测分子直径、晶体与液 晶、液体的表面张力等是本章的基 础，气体实验定律、理想气体状态 方程与热力学定律是本章的重点， 应用气体实验定律、热力学第一定 律的解题方法是教学重点.
对分子动理论的考查 【知识提炼】 1．两种分子模型 物质有固态、液态和气态三种情况，不同物态下应将分子看 成不同的模型．
(1)固体、液体分子一个一个紧密排列，可将分子看成球形或 立方体形，如图所示，分子间距等于小球的直径或立方体的
ห้องสมุดไป่ตู้
3 棱长，所以 d＝
6πV(球体模型)或 d＝3 V(立方体模型)．
真题统计
高考命题点实况
2018·T12A 2017·T12A 2016·T12A 2015·T12A 2014·T12A
从近几年高考考查来看，对于 热学的考查形式比较固定，一般第 (1)问为选择题，并且从不同角度 设计问题；第(2)问为填空题，考 查分子热运动速率的统计分布规 律；第(3)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)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＝3 V.
2．宏观量、微观量以及它们之间的关系
已知量
可求量
摩尔体积 Vmol 摩尔质量 Mmol
分子体积 V0＝VNmAol(适用于固体和液体) 分子占据体积 V 占＝VNmAol(适用于气体) 分子质量 m0＝MNmAol
F 引和 F 斥都随距离的增大 r 增大，引力做负功，
而减小，随距离的减小而 分子势能增加 r>r0 增大，F 引>F 斥，F 表现 r 减小，引力做正功，
为引力
分子势能减少
项目
随分 子间
r＝r0
分子间的相互作用力 F 分子势能 Ep
F 引＝F 斥，F＝0
分子势能最小，但 不为零
距的 变化 情况
r>10r0 (10－9 m)
已知量
体积 V 和摩 尔体积 Vmol 质量 m 和摩 尔质量 Mmol
可求量 分子数目 n＝VVmolNA(适用于固体、液体和 气体)
分子数目 n＝MmmolNA
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
分子
固体微小颗粒
分子
主体
是分子的运动， 是比分子大得多 是分子的运
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
分子势能为零
【典题例析】 (2018·高考北京卷)关于分子动理论，下列说法正确的 是( ) A．气体扩散的快慢与温度无关 B．布朗运动是液体分子的无规则运动 C．分子间同时存在着引力和斥力 D．分子间的引力总是随分子间距增大而增大
[解析] 在其他条件不变的情况下，温度越高，气体扩散得 越快，故 A 错误；布朗运动是固体小颗粒的运动，不是液体 分子的运动，故 B 错误；分子间同时存在着引力和斥力，故 C 正确；分子间的引力总是随着分子间距增大而减小，故 D 错误． [答案] C
做一做 对内能的理解，下列说法正确的是( ) A．系统的内能是由系统的状态决定的 B．做功和热传递都可以改变系统的内能 C．不计分子之间的分子势能，质量和温度相同的氢气和氧 气具有相同的内能 D．1 g 100 ℃水的内能小于 1 g 100 ℃水蒸气的内能
提示：选 ABD.系统的内能是一个只依赖于系统自身状态的物 理量，所以是由系统的状态决定的，A 正确；做功和热传递 都可以改变系统的内能，B 正确；质量和温度相同的氢气和 氧气的平均动能相同，但它们的物质的量不同，内能不同， C 错误；在 1 g 100 ℃的水变成 100 ℃水蒸气的过程中，分 子间距离变大，要克服分子间的引力做功，分子势能增大， 所以 1 g 100 ℃水的内能小于 1 g 100 ℃水蒸气的内能，D 正 确.
考点要求
分子动理论的基本观点 阿伏加德罗常数
Ⅰ
布朗运动
Ⅰ
分子热运动速率的统计分布规律
Ⅰ
温度 内能
Ⅰ
气体压强的微观解释
Ⅰ
晶体和非晶体 晶体的微观结构
Ⅰ
液晶
Ⅰ
液体的表面张力
Ⅰ
气体实验定律
Ⅰ
理想气体
Ⅰ
饱和汽 未饱和汽 饱和汽压 相对湿度
Ⅰ
热力学第一定律
Ⅰ
能源与可持续发展
Ⅰ
单位制：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 实验：用油膜法估测分子的大小
(4)分子间同时存在着引力和斥力，当分子间距离增大，引力 和斥力同时减小，若引力大于斥力，则分子力体现为引 力．( ) (5)分子间存在分子势能，随着分子间距离增大分子势能增 大．( ) (6)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．( ) 提示：(1)× (2)× (3)× (4)√ (5)× (6)×
第十三章 热 学
第十三章 热 学
第一节 分子动理论 内能(实验：用油膜法 估测分子的大小)
【基础梳理】
提示：6.02×1023 微粒 0 引力 斥力 t＋273.15 平均
动能
距离
体积
动能
温度
体积
单分子油膜
V S
【自我诊断】 判一判 (1)1 g 水 含 的 水 分 子 数 与 1 g 酒 精 含 的 酒 精 分 子 数 相 等．( ) (2)若体积为 V 的氧气中含氧气分子个数为 N，则每个氧气分 子的体积近似为NV.( ) (3)布朗运动是花粉颗粒分子的运动．( )
发生在固体、液 的颗粒的运动， 动，不能通过 区别
体、气体任何两 只能在液体、气 光学显微镜直
种物质之间
体中发生
接观察到
现象
扩散现象
布朗运动
热运动
共同点 (1)都是无规则运动；(2)都随温度的升高而更加激烈
扩散现象、布朗运动都反映了分子做无规则的热运 联系
动
4.分子力 F、分子势能 Ep 与分子间距离 r 的关系图线
项目
分子间的相 互作用力 F
分子势能 Ep
与分子间距 的关系图象
项目
分子间的相互作用力 F
分子势能 Ep
F 引和 F 斥都随距离的增大 r 增大，斥力做正功，
随分 子间 距的 变化 情况
而减小，随距离的减小而 分子势能减少 r<r0 增大，F 引<F 斥，F 表现 r 减小，斥力做负功，
为斥力
分子势能增加
预计今后命题仍坚持以上考 查方式和命题规律，在知识点上， 扩散和布朗运动现象、阿伏加德罗 常数、分子力和分子势能、分子平 均动能和温度、气体压强的微观解 释、油膜法测分子直径、晶体与液 晶、液体的表面张力等是本章的基 础，气体实验定律、理想气体状态 方程与热力学定律是本章的重点， 应用气体实验定律、热力学第一定 律的解题方法是教学重点.
对分子动理论的考查 【知识提炼】 1．两种分子模型 物质有固态、液态和气态三种情况，不同物态下应将分子看 成不同的模型．
(1)固体、液体分子一个一个紧密排列，可将分子看成球形或 立方体形，如图所示，分子间距等于小球的直径或立方体的
ห้องสมุดไป่ตู้
3 棱长，所以 d＝
6πV(球体模型)或 d＝3 V(立方体模型)．
真题统计
高考命题点实况
2018·T12A 2017·T12A 2016·T12A 2015·T12A 2014·T12A
从近几年高考考查来看，对于 热学的考查形式比较固定，一般第 (1)问为选择题，并且从不同角度 设计问题；第(2)问为填空题，考 查分子热运动速率的统计分布规 律；第(3)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)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＝3 V.
2．宏观量、微观量以及它们之间的关系
已知量
可求量
摩尔体积 Vmol 摩尔质量 Mmol
分子体积 V0＝VNmAol(适用于固体和液体) 分子占据体积 V 占＝VNmAol(适用于气体) 分子质量 m0＝MNmAol
F 引和 F 斥都随距离的增大 r 增大，引力做负功，
而减小，随距离的减小而 分子势能增加 r>r0 增大，F 引>F 斥，F 表现 r 减小，引力做正功，
为引力
分子势能减少
项目
随分 子间
r＝r0
分子间的相互作用力 F 分子势能 Ep
F 引＝F 斥，F＝0
分子势能最小，但 不为零
距的 变化 情况
r>10r0 (10－9 m)
已知量
体积 V 和摩 尔体积 Vmol 质量 m 和摩 尔质量 Mmol
可求量 分子数目 n＝VVmolNA(适用于固体、液体和 气体)
分子数目 n＝MmmolNA
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
分子
固体微小颗粒
分子
主体
是分子的运动， 是比分子大得多 是分子的运
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
分子势能为零
【典题例析】 (2018·高考北京卷)关于分子动理论，下列说法正确的 是( ) A．气体扩散的快慢与温度无关 B．布朗运动是液体分子的无规则运动 C．分子间同时存在着引力和斥力 D．分子间的引力总是随分子间距增大而增大
[解析] 在其他条件不变的情况下，温度越高，气体扩散得 越快，故 A 错误；布朗运动是固体小颗粒的运动，不是液体 分子的运动，故 B 错误；分子间同时存在着引力和斥力，故 C 正确；分子间的引力总是随着分子间距增大而减小，故 D 错误． [答案] C
做一做 对内能的理解，下列说法正确的是( ) A．系统的内能是由系统的状态决定的 B．做功和热传递都可以改变系统的内能 C．不计分子之间的分子势能，质量和温度相同的氢气和氧 气具有相同的内能 D．1 g 100 ℃水的内能小于 1 g 100 ℃水蒸气的内能
提示：选 ABD.系统的内能是一个只依赖于系统自身状态的物 理量，所以是由系统的状态决定的，A 正确；做功和热传递 都可以改变系统的内能，B 正确；质量和温度相同的氢气和 氧气的平均动能相同，但它们的物质的量不同，内能不同， C 错误；在 1 g 100 ℃的水变成 100 ℃水蒸气的过程中，分 子间距离变大，要克服分子间的引力做功，分子势能增大， 所以 1 g 100 ℃水的内能小于 1 g 100 ℃水蒸气的内能，D 正 确.