2021年高考物理一轮复习第12章热学第1讲分子动理论内能学案

第十二章热学

考情分析高考对本部分知识的考查主要以选择题、实验题和计算题为主，其中计算题以气体实验定律的考查为主，虽然综合性不太强，但学生的得分率较低，应加以重视。

重要考点1.分子动理论的基本观点和实验依

据(Ⅰ)

2．阿伏加德罗常数(Ⅰ)

3．气体分子运动速率的统计分布

(Ⅰ)

4．温度、内能(Ⅰ)

5．固体的微观结构、晶体和非晶体

(Ⅰ)

6．液晶的微观结构(Ⅰ)

7．液体的表面张力现象(Ⅰ)

8．气体实验定律(Ⅱ)

9．理想气体(Ⅰ)

10．饱和蒸汽、未饱和蒸汽和饱和蒸

汽压(Ⅰ)

11．相对湿度(Ⅰ)

12．热力学第一定律(Ⅰ)

13．能量守恒定律(Ⅰ)

14．热力学第二定律(Ⅰ)

15．单位制：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)

实验十三：用油膜法估测分子的大小

说明：1.知道国际单位制中规定的单

位符号。

2．要求会正确使用温度计。

考点解读

1.本部分考点内容的要求基本

上是Ⅰ级，即理解物理概念和物

理规律的确切含义，理解物理规

律的适用条件，以及它们在简单

情况下的应用。

2．高考热学命题的重点内容有：

(1)分子动理论要点，分子力，

分子大小、质量、数目估算；(2)

内能的变化及改变内能的物理

过程、气体压强的决定因素以及

气体压强的计算；(3)气体实验

定律、理想气体状态方程和用图

象表示气体状态的变化；(4)热

现象实验与探索过程的方法。

3．近两年来热学考题中还涌现

出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，

多以科技前沿、社会热点及与生

产生活联系的问题为背景来考

查热学知识在实际中的应用。

主干梳理对点激活

知识点分子动理论Ⅰ1．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0110－10 m；

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＝026.02×1023mol－1。阿伏加德罗常数是联系宏观物理量与微观物理量的桥梁。

2．分子做永不停息的无规则运动

(1)扩散现象

①定义：03不同物质能够彼此进入对方的现象。

②实质：不是外界作用引起的，也不是化学反应的结果，而是由物质分子的04无规则运动产生的。温度越高，扩散现象越明显。

(2)布朗运动

①定义：悬浮在液体中的微粒的永不停息的05无规则运动。

②成因：液体分子无规则运动，对固体微粒撞击作用不平衡造成的。

③特点：永不停息，无规则；微粒06越小，温度07越高，布朗运动越明显。

④结论：反映了08液体分子运动的无规则性。

(3)热运动

①定义：分子永不停息的09无规则运动。

②特点：温度越高，分子无规则运动越激烈。

3．分子间的相互作用力

(1)引力和斥力同时存在，都随分子间距离的增大而10减小，随分子间距离的减小而11增大，12斥力比引力变化更快。

(2)分子力随分子间距离的变化图象如图所示。

(3)分子力的特点

①r＝r0时(r0的数量级为10－10 m)，F引＝F斥，分子力F＝0；

②r

③r>r0时，F引>F斥，分子力F表现为14引力；

④r>10r0时，F引、F斥都已十分微弱，可认为分子力F＝150。

知识点温度、内能Ⅰ

1．温度

01热平衡的系统都具有相同的温度。

2．两种温标

摄氏温标和热力学温标。

关系：T02t＋273.15 K。

3．分子动能

(1)03分子热运动所具有的动能；

(2)平均动能是所有分子热运动的动能的平均值，04温度是分子热运动的平均动能的标志；

(3)05总和。

4．分子势能

(1)定义：由于分子间存在着引力和斥力，06相互位置决定的能。

(2)分子势能的决定因素

07分子间距离；

08体积。

5．物体的内能

(1)09动能与10分子势能的总和叫物体的内能，内能是状态量。

(2)11温度和12体积有关。

(3)物体的内能与物体的位置高低、运动速度大小无关。

(4)决定内能的因素

微观上：分子动能、分子势能、分子个数。

宏观上：温度、体积、物质的量(摩尔数)。

(5)改变物体的内能有两种方式

①做功：当做功使物体的内能发生改变时，外界对物体做了多少功，物体内能就增加多少；物体对外界做了多少功，物体内能就减少多少。

②热传递：当热传递使物体的内能发生改变时，物体吸收了多少热量，物体内能就增加多少；物体放出了多少热量，物体内能就减少多少。

一堵点疏通

1．只要知道气体的体积和阿伏加德罗常数，就可以算出分子的体积。( )

2．扩散现象和布朗运动的剧烈程度都与温度有关，所以扩散现象和布朗运动也叫做热运动。( )

3．相同质量和相同温度的氢气和氧气，氢气的内能大，氧气分子的平均动能大，氢气分子的平均速率大。( )

4．在阳光照射下的教室里，眼睛直接看到的空气中尘埃的运动属于布朗运动。( ) 5．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，但引力比斥力增大的快，故分子力表现为引力。( )

6．分子的动能与分子的势能的和叫做这个分子的内能。( )

7．分子力减小时，分子势能也一定减小。( )

8．物体的机械能减小时，内能不一定减小。( )

9．内能相同的物体，它们的分子平均动能一定相同。( )

答案 1.×2.× 3.× 4.× 5.× 6.×7.×8.√9.×

二对点激活

1．(人教版选修3－3·P7·T2改编)(多选)以下关于布朗运动的说法错误的是( ) A．布朗运动证明，组成固体小颗粒的分子在做无规则运动

B．一锅水中撒一点胡椒粉，加热时发现水中的胡椒粉在翻滚，这说明温度越高布朗运动越激烈

C．在显微镜下可以观察到煤油中小粒灰尘的布朗运动，这说明煤油分子在做无规则运动D．扩散现象和布朗运动都证明分子在做永不停息的无规则运动

答案AB

解析布朗运动反映了液体分子的无规则运动，故A错误；胡椒粉的运动不是布朗运动，是水的对流引起的，故B错误，正确的只有C、D。

2．对内能的理解，下列说法正确的是( )

A．物体的质量越大，物体的内能越大

B．物体的温度越高，物体的内能越大

C．同一个物体，内能的大小与物体的体积和温度有关

D．物体的速度减小，物体的内能一定减小