复习方略高考物理一轮复习 1分子动理论 内能课件 沪科选修3-3

C.每个钻石分子直径的表达式为a N A M
(单位为m)
M
D.每个钻石分子直径的表达式为 6 M 1 0(单3 位为m) 3 N A
6M
3
N A
A
22
【解析】选C。a克拉钻石物质的量为 0 .2所a ，含分子数为
mn3/mNAol)0，钻.2M 每a石N个A的， 钻摩石尔分体子积体为积为
直径为d，则
A
31
【典题解析】选D。物体下落速度增大,则动能增大,但温度不 一定升高,选项A错误;机械能为零的物体,其内能不可能为零,所 以选项B错误;物体体积减小时,分子间距离减小,但分子势能不 一定减小,即物体的内能不一定减小,所以选项C错误;温度越高 的物体,分子的平均动能越大,但分子的平均动能与平均速率是 不同的概念,分子平均动能除与平均速率有关外,还与分子质量 有关,所以选项D正确。
温度越___,扩散越快。 高
(2)布朗运动：在显微镜下看到的悬浮在液体中的_________的 永不停息的无规则运动。布朗运动反映了________固__体__颗__粒_的 无规则运动。颗粒越___,运动越明显;温度液越体__内_,部运的动分越子剧烈。
小
高
A
6
3.分子间的相互作用力：
(1)引力和斥力同时存在,都随分子间距离的增大而_____,随分 减小
A
10
【知识梳理】
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=_________K。 3.分子的动t+能27：3.15
(1)分子动能是___________所具有的动能;
(2)分子热运动的分平子均热动运能动是所有分子热运动的动能的平均 值,_____是分子热运动的平均动能点 B.一定不在CD连线的中点 C.可能在CD连线上,但不一定在CD连线中点 D.可能在CD连线以外的某点上
A
3
【解析】选C、D。本题考查对布朗运动的正确理解。题图中 各点连线不是微粒的运动轨迹,它是每隔一小段时间对观察到 的微粒的位置和移动的顺序而作的连线。微粒在大量无规则运 动的液体分子的冲击力作用下,它的运动是无规则的,即使在短 短30s内,它也不是按图示的折线运动,故75s时一定在哪个位置 就不能肯定。因此,在第75s末,小微粒可能在CD连线上,但不一 定在CD中点,也可能在CD连线外的位置。
【题组通关方案】 【典题1】(多选)(2014·黄冈模拟)某气体的摩尔质量为M，摩 尔体积为V，密度为ρ，每个分子的质量和体积分别为m和V0， 则阿伏加德罗常数NA不可能表示为( )
A.NA
V V0
C.NA
M m
B.NA
V m
D.NA
M V0
A
18
【典题解析】选A、D。气体分子间距离很大,气体的体积并不 等于每个分子的体积之和,A错。气体的质量等于每个分子质量 之和,C对。由于M=ρV,B对。气体的密度是对大量气体分子而 言的,一个分子质量m≠ρV0,D错。
A
19
【典题2】(2014·青岛模拟)已知汞的摩尔质量为M=200.5 ×10-3kg/mol,密度为ρ=13.6×103kg/m3,阿伏加德罗常数 NA=6.0×1023mol-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)。
选修3-3 热学
第1讲 分子动理论 内能
A
1
知识点1 分子动理论的基本观点和实验依据、 阿伏加德罗常数 Ⅰ
【思维激活1】(多选)如图所示是做布朗 运动的小微粒运动路线记录的放大图,小 微粒在A点开始计时,每隔30s记下小微粒 所在的一个位置,得到B、C、D、E、F、 G、H、I、J、K等点,则关于小微粒在75s 末时的位置,以下叙述正确的是( )
A
14
解题
考点1 微观量的估算
技巧
1.微观量：分子体积V0、分子直径d、分子质量m0。 2.宏观量：物体的体积V、摩尔体积Vm、物体的质量m、摩尔质 量M、物体的密度ρ。
A
15
3.关系：
(1)分子的质量： (2)分子的体积：
m0
M NA
Vm。 NA
(3)物体所含的分子V0数 ：NVmA
M。 NA
＝5.7×10－30 m3
V0＝V n47..001100218m3
A
25
把金刚石中的碳原子看成球体，则由
V0
可d得3 碳原子直径为 6
＝d＝ 23.26×V 100－3160m53.7.141030 m
答案：7.0×1021个 2.2×10－10 m
A
26
【学科素养升华】 微观量的求解方法 (1)分子的大小、分子体积、分子质量属微观量,直接测量它们 的数值非常困难,可以借助较易测量的宏观量结合摩尔体积、 摩尔质量等来估算这些微观量,其中阿伏加德罗常数是联系宏 观量和微观量的桥梁和纽带。 (2)建立合适的物理模型,通常把固体、液体分子模拟为球形或 小立方体形。气体分子所占据的空间则建立立方体模型。
0
A
7
知识点2 温度是分子平均动能的标志、内能 Ⅰ 【思维激活2】(多选)如图所示分别表示两个分子之间分子力 和分子势能随分子间距离变化的图像。由图像判断以下说法中 正确的是( )
A
8
A.当分子间距离为r0时,分子力和分子势能均最小且为零 B.当分子间距离r>r0时,分子力随分子间距离的增大而增大 C.当分子间距离r>r0时,分子势能随分子间距离的增大而增加 D.当分子间距离r<r0时,分子间距离逐渐减小,分子力逐渐增大, 分子势能逐渐增加
体积
A
12
5.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_____和_____决定。 (3)物体的内能与物体的位置高低、运动速温度度大小_体_(积A.有关
B.无关)。
B
A
13
【微点拨】 1.对分子动理论的三点提醒： (1)球体和立方体只是分子的理想模型; (2)布朗运动不是分子的运动,而是固体颗粒的运动; (3)分子间距为r0时,引力和斥力大小相等,并不是无引力和斥力。 2.关于内能的三个易错点： (1)温度低的物体,分子运动的平均动能小,但平均速率不一定小; (2)物体的体积增大,物体的分子势能不一定增大; (3)物体运动得越来越快,其内能有可能变化,也可能不变。
子间距离的减小而_____,_____比引力变化更快。 增大 斥力
(2)分子力的特点。
①r=r0时(r0的数量级为10-10m),F引=F斥,分子力F=0;
②r<r0时,F引<F斥,分子力F表现为_____;
③r>r0时,F引>F斥,分子力F表现为_斥__力__; ④r>10r0时,F引、F斥迅速减为零,分引子力力F=__。 (3)分子力随分子间距离的变化图像如图所示。
A
20
【典题解析】(1)一个汞原子的质量为 (2)一个汞原子的体积为
m0
M NA
。
V =02 ×N V 1m A 0- 29 M N mA 3。13.6 20 1 0 0 .3 5 6 1 .0 0 31023m 3
(3)1 cm3的汞中含汞原子个数
n=
=答4案 ×V 1：M N 0(A 212 )(个1 3 ).6 (2 1 )20 3 ×2 0 11 0 0 .5 1 - 20 91 6 0 m 3 6 3.0 (1 30 )2 43×1022个
(3)分子热运动的总动能是物体内所有分子热运动动能的 温度
_____。
总和
A
11
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_________决定的能。
相对位置 (2)分子势能的决定因素： 微观上——决定于___________和分子排列情况; 宏观上——决定于_分__子__间和距状离态。
或
Vm
N NM mNAM VNA。 Vm
NAVm
NA
A
16
4.分子的两种模型：
(1)球体模型直径 d 3 6 V 0 。(常用于固体和液体) (2)立方体模型边长 (常用于气体) 对于气体分子， d 的3 V值0。并非气体分子的大小，而是两个相 邻的气体分子之d间的3 V平0 均距离。
A
17
V0
所以分子的直径
(V单位M为M103 V M设10钻3， 石分子 NA NA故A、
1 B、D错误，CV正0 确6。d
3，
d 3 6M 103。 NA
A
23
2.已知金刚石的密度为ρ=3.5×103kg/m3,现有一块体积为 4.0×10-8m3的金刚石,它含有多少个碳原子?假如金刚石中的碳 原子是紧密地挨在一起的,试估算碳原子的直径。(保留两位有 效数字)
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
A
30
【题组通关方案】 【典题3】下列说法中正确的是( ) A.物体自由下落时速度增大,所以物体的内能也增大 B.物体的机械能为零时,内能也为零 C.物体的体积减小、温度不变时,物体的内能一定减小 D.甲物体的温度比乙物体的温度高,则甲物体分子的平均动能 比乙物体分子的平均动能大,平均速率不一定大
A
24
【解析】先求这块金刚石的质量 m＝ρV＝3.5×103×4.0×10－8 kg＝1.4×10－4 kg 这块金刚石的物质的量
这n＝ 块M m金刚11.24石1所＝100含134.1的m7o碳×l 1原0－子2数mol
n′＝nNA＝1.17×10－2×6.02×1023个＝7.0×1021个 一个碳原子的体积为
A
4
【知识梳理】
1.物体是由大量分子组成的：
(1)多数分子大小的数量级为_____m。 10-10
(2)一般分子质量的数量级为___________kg。 (3)阿伏加德罗常数NA=______1_0_-_2_7～mo1l0-1-。26
6.02×1023
A
5
2.分子永不停息地做无规则热运动：
(1)扩散现象：由于分子的无规则运动而产生的物质迁移现象。
A
27
考点2 物体的内能
对比
1.物体的内能与机械能的比较：
分析
名称 比较
内能
机械能
定
义
物体中所有分子热运 动动能与分子势能的 总和
物体的动能、重力势能和 弹性势能的统称
决定 与物体的温度、体积、跟宏观运动状态、参考系 因素 物态和分子数有关 和零势能点的选取有关
量值 测量
任何物体都有内能 无法测量
可以为零 可测量
A
28
名称 比较
内能
机械能
本
质
微观分子的运动和相 宏观物体的运动和相互作
互作用的结果
用的结果
运动 形式
热运动
机械运动
联系
在一定条件下可以相互转化,能的总量守恒
A
29
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
A
9
【解析】选C、D。由题图可知,当分子间距离为r0时,分子力和 分子势能均达到最小,但此时分子力为零,而分子势能不为零;当 分子间距离r>r0时,分子力随分子间距离的增大先增大后减小, 此时分子力做负功,分子势能增加;当分子间距离r<r0时,分子间 距离逐渐减小,分子力逐渐增大,而此过程中分子力做负功,分子 势能增加。
A
32
【典题4】(多选)(2014·济宁模拟)下列说法正确的是( ) A.内能不同的物体,它们分子热运动的平均动能可能相同 B.物体的机械能增大时,其内能一定增大 C.当物体膨胀时,物体分子之间的势能减小 D.一定质量100℃的水变成100℃的水蒸气,其分子之间的势能 增加
A
33
【典题解析】选A、D。物体的内能是势能和动能的总和,温度 是分子平均动能的标志,只要温度相同分子的平均动能就相同, 所以A正确;物体的机械能变化时内能不一定变化,B错误;非理 想气体膨胀时,分子力做负功,分子势能增加,物体膨胀时,分子间 距离增大,分子力做功情况不确定,所以分子势能如何变化不确 定,故C错误;100℃的水变成100℃的水蒸气时会吸收热量,而温 度不变,所以分子的平均动能不变,根据能量守恒定律可知分子 间势能一定增加了,D正确。
M NA
A
21
【加固训练】
1.(2014·日照模拟)钻石是首饰和高强度钻头、刻刀等工具中
的主要材料，设钻石的密度为ρ(单位为kg/m3)，摩尔质量为
M(单位为g/mol)，阿伏加德罗常数为NA。已知1克拉=0.2克， 则( )
A.a克拉钻石所含有的分子数为
B.a克拉钻石所含有的分子数为 0.2103 aNA