2020届高考物理 专题 分子动理论 内能导学案1.doc

分子动理论内能

知识梳理

知识点一分子动理论

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m.

②分子质量：数量级为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＝ mol－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，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，温度，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，随分子间距离的减小而增大，但总的来讲斥力变化得较快.

答案：1.(1)10－10(2)6.02×1023 2.(1)越高(2)越小越高 3.减小

知识点二温度

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＝.

(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.

答案：2.(2)t＋273.15 K

知识点三内能

1.分子动能

(1)意义：分子动能是所具有的动能.

(2)分子平均动能：所有分子动能的平均值. 是分子平均动能的标志.

2.分子势能：由分子间决定的能，在宏观上分子势能与物体的有关，在微观上与分子间的有关.

3.物体的内能

(1)内能：物体中所有分子的 与 的总和. (2)决定因素： 、 和物质的量.

答案：1.(1)分子热运动 (2)温度 2.相对位置 体积 距离 3.(1)热运动动能 分子势能 (2)温度 体积

考点精练

考点一 微观量与宏观量 1.微观量

分子体积V 0、分子直径d 、分子质量m 0. 2.宏观量

物体的体积V 、摩尔体积V m 、物体的质量m 、摩尔质量M 、物体的密度ρ. 3.关系

(1)分子的质量：m 0＝M N A ＝ρV m

N A .

(2)分子的体积：V 0＝V m N A ＝

M

ρN A

.

(3)物体所含的分子数：N ＝V V m

·N A ＝m ρV m ·N A 或N ＝m M ·N A ＝ρV

M

·N A . 4.分子的两种模型

(1)球体模型直径d ＝36V 0

π.(常用于固体和液体)

(2)立方体模型边长d ＝3

V 0.(常用于气体) 对应训练

考向1 固体、液体模型

[典例1] 空调在制冷过程中，室内空气中的水蒸气接触蒸发器(铜管)液化成水，经排水管排走，空气中水分越来越少，人会感觉干燥.某空调工作一段时间后，排出液化水的体积V ＝1.0×103

cm 3

.已知水的密度ρ＝1.0×103

kg/m 3

、摩尔质量M ＝1.8×10－2

kg/mol ，阿伏加德罗常数N A ＝6.0×1023

mol －1

.试求：(结果均保留一位有效数字)

(1)该液化水中含有水分子的总数N ； (2)一个水分子的直径d . [解析] (1)水的摩尔体积为

V m ＝M ρ＝1.8×10－21.0×10

3 m 3/mol ＝1.8×10－5 m 3

/mol

水分子总数为

N ＝VN A V m ＝1.0×103×10－6×6.0×10231.8×10

－5

≈3×1025(个). (2)建立水分子的球体模型，有V m N A ＝16πd 3

，可得水分子直径：d ＝36V m

πN A

＝

3

6×1.8×10－5

3.14×6.0×10

23 m≈4×10

－10

m. [答案] (1)3×1025

个 (2)4×10－10

m

考向2 气体模型

[典例2] 已知地球大气层的厚度h 远小于地球半径R ，空气平均摩尔质量为M ，阿伏加德罗常数为N A ，地面大气压强为p 0，重力加速度大小为g .由此可估算得，地球大气层空气分子总数为 ，空气分子之间的平均距离为 .

[解析] 可认为地球大气层对地球表面的压力是由其重力引起的，即mg ＝p 0S ＝p 0×4πR 2

，故大气层的空气总质量m ＝4πp 0R 2

g ，空气分子总数N ＝m M N A ＝4πp 0N A R

2

Mg

.由于h ≪

R ，则大气层的总体积V ＝4πR 2h ，每个分子所占空间设为一个棱长为a 的正方体，则有Na 3

＝V ，可得分子间的平均距离a ＝

3Mgh

p 0N A

.

[答案]

4πp 0N A R

2

Mg

3Mgh

p 0N A

反思总结

1.固体和液体分子都可看成是紧密堆积在一起的.分子的体积V 0＝V m N A

，仅适用于固体和液体，对气体不适用.

2.对于气体分子，d ＝3

V 0的值并非气体分子的大小，而是两个相邻的气体分子之间的平均距离.

考点二 对分子热运动的理解

1.扩散现象：指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；扩散可在固体、液体、气体中进行.

2.布朗运动：指悬浮在液体(或气体)中的微粒的无规则运动.微粒越小，温度越高，