2018版高考物理一轮复习第十二章热学第1节分子动理论内能(选修33)

第1节 分子动理论 内能

第十二章 ⎪

⎪

⎪

热学[选修3－3]

[全国卷考情分析]

未曾独立命题的考点

命题概率较小的考点

近几年高考考查频率较高的考点

阿伏加德罗常数(Ⅰ)

气体分子运动速率的统计分布(Ⅰ) 液晶的微观结构(Ⅰ)

液体的表面张力现象(Ⅰ)

饱和蒸气、未饱和蒸气、饱和蒸气压(Ⅰ)

能量守恒定律(Ⅰ) 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

(Ⅰ)

温度、内能(Ⅰ)

'16甲卷T 33(1)(5

分)， '16丙卷T 33(1)(5分)

分子动理

论的基本观点和实验依据(Ⅰ)

'15Ⅱ卷T 33(1)(5分)， '13Ⅰ卷T 33(1)(6分)， '13Ⅱ卷T 33(1)(5分)

固体的微观结构、晶体和非晶体(Ⅰ)

'15Ⅰ卷T 33(1)(5

分)， '14Ⅱ卷T 33(1)(5分) 气体实验

定律(Ⅱ) '16甲卷T 33(2)(10分)， '16乙卷T 33(2)(10分)， '15Ⅰ卷T 33(2)(10分)， '15Ⅱ卷T 33(2)(10分)，

'14Ⅰ卷T 33(2)(9分)， '14Ⅱ卷T 33(2)(10分)， '13Ⅰ卷T 33(2)(9分)， '13Ⅱ卷T 33(2)(10分)

理想气体(Ⅰ) '16甲卷T 33(1)(5

分)，

'16丙卷T 33(1)(5分) 相对湿度(Ⅰ) '14Ⅱ卷T 33(1)(5分) 温度、内能(Ⅰ) '16甲卷T 33(1)(5

分)， '16丙卷T 33(1)(5分) 热力学第二定律

(Ⅰ) '16乙卷T 33(1)(5分)

实验十三：用油膜法估测分子的大小 热力学第一定律(Ⅰ)

'16甲卷T 33(1)(5分)， '16乙卷T 33(1)(5分)， '14Ⅰ卷T 33(1)(6分) 常考角度

(1)布朗运动与分子热运动

(2)对分子力和分子势能的理解

(3)对气体实验定律及热力学图像的考查

(4)对固体和液体的考查 (5)对热力学定律的考查 (6)气体实验定律与热力学定律的综合

第1节分子动理论__内能

(1)布朗运动是液体分子的无规则运动。(×)

(2)温度越高，布朗运动越剧烈。(√)

(3)分子间的引力和斥力都随分子间距的增大而增大。(×)

(4)－33° C＝240 K。(√)

(5)分子动能指的是由于分子定向移动具有的能。(×)

(6)当分子力表现为引力时，分子势能随分子间距离的增大而增大。(√)

(7)内能相同的物体，它们的分子平均动能一定相同。(×)

突破点(一) 微观量的估算

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棱长，所以d＝36V

π

(球体模型)或d＝

3

V(立方体模

型)。

(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．宏观量与微观量的转换桥梁

作为宏观量的摩尔质量M mol 、摩尔体积V mol 、密度ρ与作为微观量的分子直径d 、分子质量m 、每个分子的体积V 0都可通过阿伏加德罗常数联系起来。如下所示。

(1)一个分子的质量：m ＝

M mol

N A

。 (2)一个分子所占的体积：V 0＝V mol

N A

(估算固体、液体分子的体积或气体分子平均占有的空间)。

(3)1 mol 物质的体积：V mol ＝

M mol

ρ

。 (4)质量为M 的物体中所含的分子数：n ＝M

M mol

N A 。 (5)体积为V 的物体中所含的分子数：n ＝

ρV

M mol

N A 。 [多角练通]

1．(2017·温州模拟)铜摩尔质量为M ，密度为ρ，阿伏加德罗常数为N A 。1个铜原子所占的体积是( )

解析：选A 铜的摩尔体积V mol ＝M ρ，则一个铜原子所占的体积为V 0＝V mol N A ＝M ρN A

，A 正确。

2．(多选)(2016·上海高考)某气体的摩尔质量为M ，分子质量为m 。若1摩尔该气体的体积为V m ，密度为ρ，则该气体单位体积分子数为(阿伏加德罗常数为N A )( )

解析：选ABC 1摩尔该气体的体积为V m ，则单位体积分子数为n ＝N A

V m

，气体的摩尔质量为M ，分子质量为m ，则1 mol 气体的分子数为N A ＝M m ，可得n ＝M

mV m

，单位体积的质量等于单位体积乘以密度，质量除以摩尔质量等于摩尔数，则有n ＝

ρN A

M

，故D 错误，A 、B 、C 正确。 3．(2017·连云港模拟)科学家已创造出一种利用细菌将太阳能转化为液体燃料的“人造树叶”系统，使太阳能取代石油成为可能。假设该“人造树叶”工作一段时间后，能将10－6

g 的水分解为氢气和氧气。已知水的密度ρ＝×103

kg/m 3

，摩尔质量M ＝×10－2

kg/mol ，阿伏加德罗常数N A ＝×1023

mol －1

。试求：(结果均保留一位有效数字)

(1)被分解的水中含有水分子的总数N ； (2)一个水分子的体积V 。 解析：(1)水分子数

N ＝mN A M ＝10－6×10－3××1023×10

－2

个≈3×1016

个。 (2)水的摩尔体积 V mol ＝M

ρ

水分子体积 V 0＝

V mol N A ＝M ρN A

＝3×10－29 m 3

。 答案：(1)3×1016

个 (2)3×10

－29

m 3

突破点(二) 扩散现象、布朗运动与分子热运动

扩散现象、布朗运动与分子热运动的比较

扩散现象 布朗运动 分子热运动 活动主体

分子

固体微小颗粒 分子

区别

分子的运动，发生在

固体、液体、气体等任何两种物质之间

微小颗粒的运动，是比分

子大得多的分子团的运动，较大的颗粒不做布朗运动，但它本身及周围的分子仍在做热运动

分子的运动，分子无论大小都做热运动，热运动不能通过光学显微镜直接观察到

观察 裸眼可见 光学显微镜

电子显微镜或扫描隧道显

微镜