2021版高三物理一轮复习选修3-3热学第1讲分子动理论内能

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考点内容要求

全国卷三年考情分析

201720182019

分子动理论与统计观点分子动理论的基本观

点和实验依据

Ⅰ

Ⅰ卷·T33(1):

分子动理论、

温度

T33(2):活塞

封闭的两部

分气体的状

态变化

Ⅱ卷·T33(1):

内能、热力学

第一定律

T33(2):热气

球的受力平

衡

Ⅲ卷·T33(1):p

－V图象、热

力学第一定

律

T33(2):水银

封闭气体的

状态变化

Ⅰ

卷·T33(1):V

－T图象、热

力学第一定

律

T33(2):理想

气体实验定

律

Ⅱ卷·T33(1):

实际气体的

内能

T33(2):查理

定律、盖—吕

萨克定律

Ⅲ卷·T33(1):p

－V图象、热

力学第一定

律

T33(2):玻意

耳定律

Ⅰ卷·T33(1):

热力学第一

定律、压强及

其相关知识

T33(2)气体定

律的应用

Ⅱ卷·T33(1):

气体压强的

微观解释、

p－V图象

T33(2):力的

平衡条件、玻

意耳定律的

应用

Ⅲ卷·T33(1):

用油膜法估

算分子大小

的实验

T33(2):气体

实验定律的

应用

阿伏加德罗常数Ⅰ

气体分子运动速率的

统计分布

Ⅰ

温度、内能Ⅰ

固体、液体与气体固体的微观结构、晶

体和非晶体

Ⅰ液晶的微观结构Ⅰ液体的表面张力现象Ⅰ气体实验定律Ⅱ理想气体Ⅰ饱和蒸汽、未饱和蒸

汽、饱和汽压

Ⅰ相对湿度Ⅰ

热力学定律与能量守恒热力学第一定律Ⅰ能量守恒定律Ⅰ

热力学第二定律Ⅰ

实验用油膜法估测分子的大小(说明:要求会正确使用温度计)

第1讲分子动理论内能

知识要点

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分子直径:数量级是10－10m；

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＝6.02×1023mol－1。

2.分子热运动:一切物质的分子都在永不停息地做无规则运动。

(1)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。

(2)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。

图1

(1)r＝r0,F引＝F斥,F＝0。

(2)r＞r0,F引＞F斥,F为引力。

(3)r＜r0,F引＜F斥,F为斥力。

二、温度

1.意义:宏观上表示物体的冷热程度(微观上表示物体中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＝t＋273.15__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。

三、内能

1.分子动能

(1)意义:分子动能是分子做热运动所具有的能。

(2)分子平均动能:所有分子动能的平均值。温度是分子平均动能的标志。

2.分子势能

图2

(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。

3.物体的内能

(1)概念理解:物体中所有分子的热运动的动能与分子势能的总和,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)物体的内能与物体的位置高低、运动速度大小无关。

(4)改变内能的方式

基础诊断

1.(多选)(2019·河北省“名校联盟”质量监测一)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

[试题解析]:温度越高,分子运动越剧烈,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,液体中的扩散现象是由于液体分子的无规则运动引起的,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。

[试题参考答案]ADE

2.(多选)关于分子间相互作用力的以下说法中正确的是()

图3

A.当分子间的距离r＝r0时,分子力为零,说明此时分子间既不存在引力,也不存在斥力

B.分子力随分子间距离的变化而变化,当r>r0时,随着距离的增大,分子间的引力和斥力都增大,但引力比斥力增大得快,故分子力表现为引力

C.当分子间的距离r

D.当分子间的距离r＝10－9 m时,分子间的作用力可以忽略不计

E.当两个分子间的距离变大时,分子引力和斥力都减小

[试题解析]:分子间的引力和斥力同时存在,当分子间的距离r＝r0时,引力等于斥力,分子力为零,故A错误；分子力随分子间距离的变化而变化,当r>r0时,分子间的引力和斥力都随分子间距离的增大而减小,斥力减小得更快,分子力表现为引力,故B错误；当分子间的距离r