南方新高考高考物理大一轮复习专题十二热学第1讲分子动理论内能课件

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⊙典例剖析(pōuxī)
例1：(2015年江苏常州模拟(mónǐ))已知汞的摩尔质量M＝0.20 kg/mol ， 密 度 ρ ＝ 1.36×104 kg/m3 ， 阿 伏 加 德 罗 常 数 NA ＝ 6.0×1023 mol－1，将体积V0＝1.0 cm3的汞变为V＝3.4×103 cm3 的汞蒸气，则1.0 cm3的汞蒸气所含的分子数为多少？
10－9 m时，即分子之间的距离是分子直径的10倍以上(r≥10r0)
时，分子间的相互作用力已变得很小，可以忽略不计，可以认
为此时分子间相互作用的引力和斥力都为零，这时物体处于气
态并可以当成(dānɡ chénɡ)理想气体.在标准状态下，气体分子间的相互作用
力可以忽略不计，就是因为这时气体分子间的距离远大于分子
备考策略：(1)由宏观量通过阿伏加德罗常数(chángshù)做桥梁，便可
求出微观量.应用公式时一定要注意各量的物理意义.(2)计算固
体或液体的物质的量 n 时，常根据所给固体或液体的质量m(或
体积 V)，利用组成物质的摩尔质量 MA 及密度
ρ
来求，即
n＝MmA
＝MρVA.
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【考点(kǎo diǎn)练透】
C.分子(fēnzǐ)动能先增大，后减小
D.分子(fēnzǐ)势能先增大，后减小
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解析：两个分子相距(xiāngjù)较远时表现为引力，相互靠近时分子
力先增大后减小，减小到零后分子力变为斥力，分子减速至不
再靠近，因此分子力经历了增大、减小再反向增大的过程，故
A 错误.分子不断靠近，分子力先做正功后做负功，分子动能先
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【基础(jīchǔ)检测】 3.(多选)下列说法(shuōfǎ)中正确的是( )
A.当分子间的距离增大时，分子间的引力和斥力都变小
B.布朗运动反映了悬浮在液体中固体颗粒分子的无规则运动
C.气体对器壁的压强是由大量气体分子对器壁频繁碰撞而
产生的
D.随着低温技术的发展，我们可以使温度逐渐降低(jiàngdī)，并最
1.(多选)若以M表示水的摩尔质量，V表示在标准状态下水蒸气的摩 尔体积(tǐjī)，ρ表示在标准状态下水蒸气的密度，NA表示阿伏加德罗常数， m0、V0分别表示每个水分子的质量和体积(tǐjī)，下面关系正确的有( )
A.NA＝ρmV0 M
E.ρ>NAV0
B.ρ＝NMAV0
M C.ρ<NAV0
D.m0＝NMA
则运动的直接(zhíjiē)表现.
停地做无规则运动，布朗运动是液体(或气体)分子无规则运动
的间接表现.
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【基础(jīchǔ)检测】
1.(多选)下列关于布朗运动的说法，错．误．的是( )
A.布朗运动是液体分子的无规则运动
Hale Waihona Puke B.液体温度越高，悬浮颗粒(kēlì)越小，布朗运动越剧烈
C.布朗运动是由于液体各部分的温度不同而引起的
3.阿伏加德罗常数(chángshù)：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____________
22.4×10－3
m3.分子的质量m0、分子的体积V0和分子的直径d称为微观物
理观量物，理物量体的的质桥量梁M(、q体iáo积liVán、g密).度ρ、摩尔质量 MA 和摩尔体
小
高
粒的无规则运动.颗粒越_______，运动越明显；温度越_______，
运动越剧烈.
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3.扩散现象(xiànxiàng)和布朗运动的区别
(1)扩散现象不仅说明物质分子在不停地运动着，同时还说
明分子与分子之间有空隙，扩散现象是分子永不停息地做无规
(2)布朗运动是固体微粒(wēilì)的无规则运动，但它说明分子在不
(1)当r＞r0时，F引＞F斥，对外表现(biǎoxiàn)的分子力F为引 力.
(2)当r＝r0时，F引＝F斥，对外表现(biǎoxiàn)的分子力F＝0. (3)当r＜r0时，F引＜F斥，对外表现(biǎoxiàn)的分子力F为斥 力.
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4.分子力是一种短程(duǎn chénɡ)作用力，当分子间距离的数量级大于
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解析：由于 M＝ρV，则 NA＝mM0＝ρmV0，变形得 m0＝NMA，故 A、D 正确；由于分子之间有空隙，所以 NAV0<V，水的密度为 ρ＝MV <NMAV0，故 B、E 错误，C 正确.
答案(dá àn)：ACD
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》》》考点(kǎo d对iǎ分n)子2 (fēnzǐ)间作用力的理解
专题(zhuāntí)十二 热 学
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考点内容 1.分子动理论的基本观点和实验依据 2.阿伏加德罗常数 3.气体分子运动速率的统计分布 4.温度是分子平均动能的标志、内能 5.固体的微观结构、晶体和非晶体 6.液晶的微观结构 7.液体的表面张力现象 8.气体实验定律 9.理想气体 10.饱和蒸汽、未饱和蒸汽和蒸汽压 11.相对湿度
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【基础检测】
2.(多选)如图 12-1-1 所示，纵坐标表示两个分子间引力、斥
力的大小(dàxiǎo)，横坐标表示两个分子间的距离，图中两条曲线分别
为两曲线的交点，则下列(xiàliè)说法正确的是(
)
表示两分子间引力、斥力的大小(dàxiǎo)随分子间距离的变化关系，e
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增大后减小，B、C 正确.分子力做正功分子势能减小，分子力
答案(dá àn)：BCE
做负功分子势能增大，故 D 错误.整个过程中只有分子力做功，
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【考点练透】 2.(多选)两分子间的斥力和引力的合力 F 与分子间距离(jùlí) r 的 关系如图 12-1-3 中曲线所示，曲线与 r 轴交点的横坐标为 r0.相
终达到绝对零度
E.物体的内能是组成物体的所有分子热运动的动能与分子
势能的总和
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》》》考点(kǎo di微ǎn)观1 量的估算(ɡū suàn)
⊙重点归纳 作为宏观量的摩尔质量Mmol、摩尔体积Vmol、密度ρ与作为 微观量的分子直径(zhíjìng) d、分子质量 m、每个分子的体积 V0，都可 通过阿伏加德罗常数联系起来.如下图所示.
Ⅰ 索自然、理解自然的兴趣与热情.”近两年来，
Ⅰ 热学考题中还涌现了许多对热现象的自主学习 和创新能力考查的新情景试题.同时，本考点还
Ⅰ 可以与生活、生产联系起来考查热学知识在实
— 际中的应用.
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第1讲 分子动理论(lǐlùn) 内能
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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，
⊙重点归纳(guīnà) 1.分子间任何时候引力和斥力都是同时存在的，实际表现 出的分子力是引力和斥力的合力. 2.分子间相互作用的引力与斥力都随着分子间距离的增大 而减小，只是斥力变化得更快一些.(如图 12-1-2 所示)
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3.分子间存在一个平衡距离r0，分子间距离为r0的位置就叫做 平衡位置(数量级为10－10 m).
A.ab 为斥力曲线(qūxiàn)，cd 为引力曲线(qūxiàn)，e 点横坐标的数量级为
10－10 m
B.ab 为引力曲线(qūxiàn)，cd 为斥力曲线(qūxiàn)，e 点横坐标的数量级为
10－10 m
C.若两个分子间距离(jùlí)增大，则分子势能也增大
D.由分子动理论可知：温度相同的氢气和氧气，分子平均 动能相同
Ⅰ 2.命题时往往在一题中容纳多个知识点，把热学
Ⅰ 知识综合在一起进行考查，以选择题的形式出
Ⅰ 现；后面部分热点知识的考查多以计算题的形
Ⅰ 式出现，着重考查热学状态方程的应用.
Ⅰ 3.《物理课程新标准》在课程性质中指出：“高
Ⅰ
中物理课程有助于学生继续学习基本的物理知 识与技能，增强创新意识和实践能力，发展探
积 VA 称为宏观物理量，阿伏加德罗常数(chángshù)是联系宏观物理量与微
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二、分子永不停息地做无规则热运动
___高__1_.扩__散，现扩象散((xkiuàònsxàinà)n越g)快：.相互接触的物体互相进入对方的现象(x
2.布朗运动(bù lǎnɡ yùn dònɡ)：在显微镜下看到的悬浮在液体(或气体)中的微
E.质量和温度都相同的氢气和氧气(视为理想气体)，氢气的
内能大
答案：BDE
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四、物体的内能(nèi nénɡ)
1.分子的平均动能：物体内分子动能的平均值叫分子平均
温度(wēndù)
动能.________是分子平均动能的标志.温度越高，分子平均动能
__越__大____. 2.分子势能：由分子间的相互作用和______相__对__决(xi定ān的gd能uì)位置
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(4)质量为 M 的物体中所含的分子数：n＝MMmolNA. (5)体积为 V 的物体中所含的分子数：n＝MρmVolNA.
(6)分子的大小：球体模型直径
3 d＝
6πV0，立方体模型边
长 d＝3 V0. (7)物体所含的分子数 N＝nNA＝MMANA＝VVANA摩尔数n＝MMA＝VVA.
项 D 正确.
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三、分子间存在着相互作用力
引力(yǐnlì) 斥力(chìlì)
1.分子间同时(tóngshí)存在相互作用的________和________，合力
叫分子力.
2.特点：分子间的引力和斥力都随分子间的______距__离增大 而减小，随分子间距离的减小而增大，但斥力比引力变化得 __更__快__.
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(1)一个分子的质量：m＝MNmAol.分子的质量：m0＝MNAA (2)一个分子的体积：V0＝VNmAol(估算固体、液体分子的体积 或气体分子平均占有的空间).分子的体积：V0＝NVAA＝ρMNAA(只适用 于固体、液体分子的体积，对于气体则表示一个气体分子所占 空间的大小). (3)1 mol 物质的体积：Vmol＝Mρmol.
12.热力学第一定律
13.能量守恒定律
14.热力学第二定律
实验十三：用油膜法估测分子的大小
要求
热点
Ⅰ Ⅰ
1.本专题的命题集中在分子动理论、估算分子数 目和大小、热力学两大定律的应用、气体状态
Ⅰ 参量的意义、热力学第一定律的综合问题、气
Ⅰ 体实验定律和气体状态方程的应用，以及用图
Ⅰ 象表示气体状态的变化过程等知识点.
思维点拨：先计算V0所含的汞分子数，再计算1.0 cm3的汞蒸 气所含的分子数为多少.
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解：体积 V0＝1.0 cm3 的汞的质量 m＝ρV0＝1.36×10－2kg， 物质的量 n＝Mm＝6.8×10－2 mol,1.0 cm3 的汞蒸气所含的分子数 为 N＝nVNA＝1.2×1019.
直径的缘故.
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⊙典例剖析
例 2：(多选，2013 年新课标全国卷Ⅰ)两个相距(xiāngjù)较远的分
子中仅，在下分列子力(x作ià用li下è)由说静法止正开始确运的动是，直( )至不再靠近.在此过程 A.分子(fēnzǐ)力先增大，后一直减小
B.分子(fēnzǐ)力先做正功，后做负功
D.布朗运动是由液体分子从各个方向对悬浮粒子撞击作用
的不平衡引起的
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解析：布朗运动是悬浮颗粒的无规则运动，不是液体分子 的运动，选项 A、E 错误；液体的温度越高，悬浮颗粒越小， 布朗运动越剧烈，选项 B 正确；布朗运动是由于液体分子从各
个方向答(fā案ng(xdiàángà)对n)悬：浮A颗C粒E撞击作用的不平衡引起的，选项 C 错误，选
量叫分子势能.分子势能的大小与物体的体积有关.
(1)当 r>r0 时，分子势能随分子间的距离增大而增大；
(2)当 r<r0 时，分子势能随分子间的距离减小而增大；
(3)当 r＝r0 时，分子势能最小.
3.物体的内能：物体内所有分子的____动___能和_____分__子___势的能
总和叫物体的内能.
也分可子以是(f分ēn子z.ǐ在) 热运动中它们遵从相同的规律，所以统称为
10－27～10－26
______.分子体积和质量都很小，分子直径的数量级是______m，
10－10
分子质量的数量级是______________kg.
空隙(kòngxì)
2.物体能被压缩，水与酒精混合(hùnhé)后总体积比混合(hùnhé)前两体积 第四页，共38页。