高中物理热学知识点打印版

选修3-3《热学》

一、知识网络

分子直径数量级

物质是由大量分子组成的 阿伏加德罗常数

油膜法测分子直径

分子动理论 分子永不停息地做无规则运动 扩散现象 布朗运动 分子间存在相互作用力，分子力的F －r 曲线 分子的动能；与物体动能的区别 物体的内能 分子的势能；分子力做功与分子势能变化的关系；E P －r 曲线

物体的内能；影响因素；与机械能的区别 单晶体——各向异性（热、光、电等）

晶体 多晶体——各向同性（热、光、电等） 有固定的熔、沸点

非晶体——各向同性（热、光、电等）没有固定的熔、沸点 浸润与不浸润现象——毛细现象——举例 饱和汽与饱和汽压 液晶

体积V 气体体积与气体分子体积的关系

温度T （或t ） 热力学温标 分子平均动能的标志 压强的微观解释

压强P 影响压强的因素 求气体压强的方法

改变内能的物理过程 做功 ——内能与其他形式能的相互转化

热传递——物体间（物体各部分间）内能的转移

热力学第一定律

能量转化与守恒 能量守恒定律

热力学第二定律（两种表述）——熵——熵增加原理

能源与环境 常规能源．煤、石油、天然气 新能源．风能、水能、太阳能、核能、地热能、海洋能等

二、考点解析

考点64 物体是由大量分子组成的 阿伏罗德罗常数 要求：Ⅰ

阿伏加德罗常数（N A ＝6.02×1023mol －1）是联系微观量与宏观量的桥梁。

设分子体积V 0、分子直径d 、分子质量m ；宏观量为．物质体积V 、摩尔体积V 1、物质质量M 、摩尔质量μ、物质密度ρ。

（1）分子质量：A A ==N V N m ρμ

（2）分子体积：A A 10PN N V V μ＝＝

分 子 动 理 论

热力

学 固体 热力学定律 液体 气

体

（对气体，V 0应为气体分子占据的空间大小）

（3）分子直径：○1球体模型．V d N =)2

(343A π 303A 6=6=ππV N V d （固体、液体一般用此模型）○2立方体模型．30=V d （气体一般用此模型）（对气体，d 应理解为相邻分子间的平均距离）

（4）分子的数量：A 1A 1A A ====N V V N V M N V N M

n ρμρμ固体、液体分子可估算分子质量、

大小(认为分子一个挨一个紧密排列)；气体分子不可估算大小，只能估算气体分子所占空间、分子质量。

考点65 用油膜法估测分子的大小（实验、探究） 要求：Ⅰ

① 先在浅盘中倒入2～3cm 深的水，将痱子粉或石膏粉均匀撒在水面上。

② 用滴管将酒精油酸溶液逐滴滴入量筒至1ml ，记下滴入的滴数n ，算出一滴

油酸溶液的体积V 0/滴。

③ 待油酸薄膜形状稳定后，将玻板放在浅盘上，用水彩笔或钢笔画出油膜形

状。

④ 将玻璃放在坐标纸上，算出油膜面积S ；或通过数玻璃板上的方格数，算

出油膜面积S 。

⑤ 根据溶液浓度，算出一滴溶液中纯油酸的体积V 。

⑥ 用一滴纯油酸的体积V 和薄膜面积S ，即可计算出薄膜的厚度d = V/S 。

【注意事项】

（1）油酸酒精溶液配制后，不要长时间放置，以免改变浓度，产生误差。油酸酒精溶液的浓度以小于l ‰为宜。

（2）注射器针头高出水面的高度应在1cm 之内,当针头靠近水面(油酸酒精溶液没滴下之前)时，会发现针头下方的痱子粉末层已被排开，这是由于针头中酒精挥发所致，不影响实验效果.

（3）实验时针管（或滴管）在接近水面1cm 左右滴油酸溶液，并且在液面稳定后，画下液面形状。

（4）在玻璃上画轮廓线时，要待测油酸面扩散后又收缩稳定后再画,这是因为：

① 水面受油酸酒精溶液液滴扩散冲击后又要恢复；

② 酒精挥发引起的液面收缩.

（5）要保证1mL 溶液的滴数，准确无误；要控制滴液滴时的速度，确保液滴体积稳定。

（6）在计算面积时，如玻璃板上有直径1cm 的方格，数方格数将不满半格的舍弃，超过半格的记为一格。

（7）油酸酒精溶液的液滴要适当多一些。

（8）每次实验时要让浅盘中的水稳定后再做。

（9）痱子粉不宜撒得过厚，重做实验时，水要从盘的一侧边缘倒出，这样残留在盘上的油酸量少，容易清洗干净。

考点66 分子热运动 布朗运动 要求：Ⅰ

1）扩散现象：不同物质彼此进入对方（分子热运动）。温度越高，扩散越快。

扩散现象说明：组成物体的分子总是不停地做无规则运动，温度越高分子运动越剧烈；分子间有间隙

2）布朗运动：悬浮在液体中的固体微粒的无规则运动，不是液体分子的无规则运动！

布朗运动发生的原因是受到包围微粒的液体分子无规则运动地撞击的不平衡性造成的．因而布朗运动说明了分子在永不停息地做无规则运动．

（1）布朗运动不是固体微粒中分子的无规则运动．（2）布朗运动不是液体分子的运动．（3）课本中所示的布朗运动路线，不是固体微粒运动的轨迹．（4）微粒越小，温度越高，布朗运动越明显．

3）扩散现象是分子运动的直接证明；布朗运动间接证明了液体分子的无规则运动

x 0

E P

r 0 考点67 分子间的作用力 要求：Ⅰ

1）分子间引力和斥力一定同时存在，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，但斥力变化快。

2）实际表现出来的分子力是分子引力和斥力的合力。随分

子间距离的增大，分子力先变小后变大再变小。（注意：这

是指 r 从小于r 0开始到增大到无穷大）。

3）分子力的表现及变化，对于曲线注意两个距离，即r 0

（10－10m ）与10r 0。①当分子间距离为r 0（约为10－10m ）

时，分子力为零，分子势能最小；②当分子间距离r ＞r 0

时，分子力表现为引力。当分子间距离由r 0增大时，分子

力先增大后减小；③当分子间距离r ＜r 0时，分子力表现为

斥力。当分子间距离由r 0减小时，分子力不断增大

考点68 温度和内能 要求：Ⅰ

温度和温标：1）温度：反映物体冷热程度的物理量（是一个宏观统计概念），是物体分子平均动能大小的标志。任何同温度的物体，其分子平均动能相同。

2）热力学温度(T)与摄氏温度(t)的关系为：T ＝t+273.15（K ）

说明：①两种温度数值不同，但改变1 K 和1℃的温度差相同（都均分100份）。②０K 是低温的极限，只能无限接近，但不可能达到。③这两种温度每一单位大小相同，只是计算的起点不同。摄氏温度把1大气压下（0℃，0.1MPa 或760mm 水银柱），冰水混合物的温度规定为0℃，热力学温度把1大气压下冰水混合物的温度规定为273K （即把－273℃规定为0K ）。.

内能：1）内能是物体内所有分子无规则运动的动能和分子势能的总和，是状态量．

改变内能的方法有做功和热传递，它们是等效的．三者的关系可由热力学第一定律得到 ΔU ＝W+Q ．

2）决定分子势能的因素：宏观）分势能跟物体的体积有关。微观）子势能跟分子间距离r 有关。

3）固体、液体的内能与物体所含物质的多少（分子数）、物体的温度（平均动能）和物体的体积（分子势能）都有关

气体：一般情况下，气体分子间距离较大，不考虑气体分子势能的变化（即不考虑分子间的相互作用力）

4）一个具有机械能的物体，同时也具有内能；一个具有内能的物体不一定具有机械能。

5）理想气体的内能：理想气体是一种理想化模型，理想气体分子间距很大，不存在分子势能，所以理想

气体的内能只与温度有关。温度越高，内能越大。

（1）理想气体与外界做功与否，看体积，体积增大，对外做了功（外界是真空则气体对外不做功），体积减小，则外界对气体做了功。 （2）理想气体内能变化情况看温度。

（3）理想气体吸不吸热，则由做功情况和内能变化情况共同判断。（即从热力学第一定律判断）

6）关于分子平均动能和分子势能理解时要注意．

（1）温度是分子平均动能大小的标志，温度相同时任何物体的分 子平均动能相等，但平均速率一般不等（分子质量不同）．

（2）分子力做正功分子势能减少，分子力做负功分子势能增加。

（3）分子势能为零一共有两处，一处在无穷远处，另一处小于r 0 分子力为零时分子势能最小，而不是零。 （4）理想气体分子间作用力为零，分子势能为零，只有分子动能。