1、热学第第1讲分子分子动理理论内能内能基础再现对点自测基础再现对点自测知知识清清单一、分子一、分子动理理论1物体是由大量分子物体是由大量分子组成的成的(1)分子的大小分子的大小一般一般分子直径的数量分子直径的数量级：_m；估估测的方法的方法_.(2)一般分子一般分子质量的数量量的数量级：_kg；(3)阿阿伏伏加加德德罗常常数数：1 mol任任何何物物质所所含含有有的的粒粒子子数数，用用符号符号NA表示表示，NA_mol1.1010 1026 油膜法油膜法6.021023 2分子永不停息地做无分子永不停息地做无规则热规则热运运动动一切物一切物质的分子都在永不停息地做无的分子都在永不停息地做无规则运
2、运动(1)扩散散现象象相相互互接接触触的的不不同同物物质彼彼此此进入入对方方的的现象象温温度度_，扩散越快，可在固体、液体、气体中散越快，可在固体、液体、气体中进行行(2)布朗运布朗运动悬浮浮在在液液体体(或或气气体体)中中的的微微粒粒的的无无规则运运动，微微粒粒_，温度，温度_，布朗运，布朗运动越越显著著3分子分子间间存在着相互作用力存在着相互作用力分分子子间同同时存存在在引引力力和和斥斥力力，且且都都随随分分子子间距距离离的的增增大大而而_，随随分分子子间距距离离的的减减小小而而_，但但总是是斥斥力力变化化得得较快快越高越高越小越小越高越高减小减小增大增大二、温度二、温度1意意义：宏宏观上
3、上表表示示物物体体的的冷冷热程程度度(微微观上上标志志物物体体中中分分子平均子平均动能的大小能的大小)2两种温两种温标(1)摄氏氏温温标t：单位位，在在1个个标准准大大气气压下下，水水的的_作作为0，沸沸点点作作为100,在在0 100 之之间等等分分100份，每一份表示份，每一份表示1.(2)热力学温力学温标T：单位位K，把，把_作作为0 K.(3)就就每每一一度度表表示示的的冷冷热差差别来来说，两两种种温温度度是是相相同同的的，即即T t.只只 是是 零零 值 的的 起起 点点 不不 同同，所所 以以 二二 者者 关关 系系 式式 为_.(4)绝对零零度度(0 K)：是是低低温温极极限限，
4、只只能能接接近近不不能能达达到到，所所以以热力学温度无力学温度无负值凝固点凝固点273.15 Tt273.15三、内能三、内能1分子平均分子平均动能能所有分子所有分子动能的平均能的平均值_是分子平均是分子平均动能的能的标志志2分子分子势能能由由分分子子间_决决定定的的能能，在在宏宏观上上分分子子势能能与与物物体体_有关，在微有关，在微观上与分子上与分子间的的_有关有关3物体的内能物体的内能(1)内能：物体中所有分子的内能：物体中所有分子的_与与_的的总和和.(2)决定因素：决定因素：_、_和物和物质的量的量温度温度相相对位置位置体体积距离距离热运运动动能能分子分子势能能温度温度体体积热身体身体
5、验12.下列关于布朗运下列关于布朗运动的的说法，正确的是法，正确的是()A布朗运布朗运动是液体分子的无是液体分子的无规则运运动B液体温度越高，液体温度越高，悬浮粒子越大，布朗运浮粒子越大，布朗运动越越剧烈烈C布朗运布朗运动是由于液体各部分的温度不同而引起的是由于液体各部分的温度不同而引起的D布朗运布朗运动是由液体分子从各个方向是由液体分子从各个方向对悬浮粒子撞浮粒子撞击作作用的不平衡引起的用的不平衡引起的13.关于分子关于分子间的作用力，下列的作用力，下列说法中法中错误的是的是(r0为分子分子平衡位置之平衡位置之间的距离的距离)()A当分子当分子间距离距离为r0时,它它们之之间既没有引力既没有
6、引力,也没有斥力也没有斥力B分子分子间的平衡距离的平衡距离r0可以看成分子直径的大小，其数量可以看成分子直径的大小，其数量级为1010 mC两个分子两个分子间的距离由的距离由较大逐大逐渐减小到减小到rr0的的过程中，程中，分子力先增大后减小，分子力分子力先增大后减小，分子力为引力引力D两个分子两个分子间的距离由极小逐的距离由极小逐渐增大到增大到rr0的的过程中，程中，引力和斥力都同引力和斥力都同时减小，分子力减小，分子力为斥力斥力2关于关于热力学温度与力学温度与摄氏温度，下列氏温度，下列说法正确的是法正确的是()A33.15 小于小于33.15 KB温度温度变化化1，也就是温度，也就是温度变化
7、化1 KC摄氏温度和氏温度和热力学温度的零度是相同的力学温度的零度是相同的D温度由温度由t 升到升到2t 时，对应的的热力学温度由力学温度由T K升至升至2T K31.关于物体的内能，下列关于物体的内能，下列说法中正确的是法中正确的是()A温度升高温度升高时，每个分子的，每个分子的动能都增大能都增大B温度升高温度升高时，分子的平均，分子的平均动能增大能增大C机械能越大，分子的平均机械能越大，分子的平均动能就越大能就越大D机械能越大，物体的内能就越大机械能越大，物体的内能就越大32.关于物体的内能，以下关于物体的内能，以下说法正确的是法正确的是()A不同物体，温度相等，内能也相等不同物体，温度相
8、等，内能也相等B所有分子的所有分子的势能增大，物体内能也增大能增大，物体内能也增大C温度高的物体，分子平均温度高的物体，分子平均动能大，内能不一定大能大，内能不一定大D只要两物体的只要两物体的质量、温度、体量、温度、体积相等，两物体的内能相等，两物体的内能一定相等一定相等要点要点二、微二、微观分子分子热运运动与其宏与其宏观表表现的关系的关系1布朗运布朗运动的理解的理解(1)研究研究对象：象：悬浮在液体、气体中的小浮在液体、气体中的小颗粒粒(2)特特点点：永永不不停停息息无无规则颗粒粒越越小小，现象象越越明明显温度越高，运温度越高，运动越激烈越激烈肉眼看不到肉眼看不到(3)成成因因：布布朗朗运运
9、动是是由由于于液液体体分分子子无无规则运运动对小小颗粒粒撞撞击力的不平衡引起的，是分子无力的不平衡引起的，是分子无规则运运动的反映的反映2布朗运布朗运动与与扩散散现象的异同象的异同(1)它它们都反映了分子在永不停息地做无都反映了分子在永不停息地做无规则运运动(2)它它们都随温度的升高而表都随温度的升高而表现得更明得更明显(3)布布朗朗运运动只只能能在在液液体体、气气体体中中发生生，而而扩散散现象象可可以以发生在固体、液体、气体任何两种物生在固体、液体、气体任何两种物质之之间3布朗运布朗运动和分子和分子热运运动的比的比较布朗运布朗运动热运运动活活动主体主体固体微小固体微小颗粒粒分子分子区区别是微
10、小是微小颗粒的运粒的运动，是，是比分子大得很多的分子比分子大得很多的分子团的运的运动，较大的大的颗粒粒不做布朗运不做布朗运动，但它本，但它本身的以及周身的以及周围的分子仍的分子仍在做在做热运运动是指分子的运是指分子的运动，分子，分子无无论大小都做大小都做热运运动，热运运动不能通不能通过光学光学显微微镜直接直接观察到察到共同点共同点都是无都是无规则运运动，都随温度的升高而，都随温度的升高而变得更加激得更加激烈，都是肉眼所不能看烈，都是肉眼所不能看见的的联系系布朗运布朗运动是由于小是由于小颗粒受到周粒受到周围分子做分子做热运运动的的撞撞击力而引起的，它是分子做无力而引起的，它是分子做无规则运运动的
11、反映的反映即即时应时应用用2下列有关下列有关扩散散现象与布朗运象与布朗运动的叙述中，的叙述中，错误的是的是()A扩散散现象与布朗运象与布朗运动都能都能说明分子在做永不停息的无明分子在做永不停息的无规则运运动B扩散散现象与布朗运象与布朗运动没有本没有本质的区的区别C扩散散现象突出象突出说明了物明了物质的迁移的迁移规律，布朗运律，布朗运动突出突出说明了分子运明了分子运动的无的无规则性性规律律D扩散散现象和布朗运象和布朗运动都与温度有关都与温度有关 三、分子力、分子三、分子力、分子势能和分子能和分子动能能1分子分子间的相互作用力的相互作用力分分子子力力是是引引力力与与斥斥力力的的合合力力分分子子间的
12、的引引力力和和斥斥力力都都随随分分子子间距距离离的的增增大大而而减减小小、随随分分子子间距距离离的的减减小小而而增增大大，但但总是斥力是斥力变化得化得较快，如快，如图所示所示(1)当当rr0时，F引引F斥斥，F0；(2)当当rr0时，F引引和和F斥斥都随距离的减小都随距离的减小而增大，但而增大，但F引引F斥斥，F表表现为斥力；斥力；(3)当当rr0时，F引引和和F斥斥都随距离的增大都随距离的增大而减小，但而减小，但F引引F斥斥，F表表现为引力；引力；(4)当当r10r0(109 m)时，F引引和和F斥斥都都已已经十十分分微微弱弱，可可以以认为分子分子间没有相互作用力没有相互作用力(F0)2分子
13、分子势能能分分子子势能能是是由由分分子子间相相对位位置置而而决决定定的的势能能，它它随随着着物物体体体体积的的变化而化而变化，与分子化，与分子间距离的关系距离的关系为：(1)当当rr0时，分分子子力力表表现为引引力力，随随着着r的的增增大大，分分子子引引力做力做负功，分子功，分子势能增大；能增大；(2)当当rr0时，分分子子力力表表现为斥斥力力，随随着着r的的减减小小，分分子子斥斥力做力做负功，分子功，分子势能增大；能增大；(3)当当rr0时，分分子子势能能最最小小，但但不不为零零，为负值，因因为可可选两分子相距无两分子相距无穷远时分子分子势能能为零零(4)分子分子势能曲能曲线如如图所示所示即
14、即时时应应用用3(2013北北京京四四中中高高三三模模拟)如如图所所示示，用用F表表示示两两分分子子间的的作作用用力力，Ep表表示示分分子子间的的分分子子势能能，在在两两个个分子之分子之间的距离由的距离由10r0变为r0的的过程中程中()AF不断增大，不断增大，Ep不断减小不断减小BF先增大后减小，先增大后减小，Ep不断减小不断减小CF不断增大，不断增大，Ep先增大后减小先增大后减小DF、Ep都是先增大后减小都是先增大后减小四、物体的内能和机械能的比四、物体的内能和机械能的比较内能内能机械能机械能定定义物体内所有分子物体内所有分子热运运动的的动能与分子能与分子势能之和能之和物体的物体的动能、重
15、力能、重力势能和能和弹性性势能的能的统称称决定决定 由物体内部状由物体内部状态决定决定跟宏跟宏观运运动状状态、参考系、参考系和零和零势能点的能点的选取有关取有关量量值任何物体都有内能任何物体都有内能可以可以为零零测量量无法无法测量量可可测量量本本质微微观分子的运分子的运动和相互和相互作用的作用的结果果宏宏观物体的运物体的运动和相互作和相互作用的用的结果果特特别提提醒醒：(1)物物体体的的体体积越越大大，分分子子势能能不不一一定定就就越越大大，如如0 的水的水结成成0 的冰后体的冰后体积变大大,但分子但分子势能却减小了能却减小了.(2)理理想想气气体体分分子子间相相互互作作用用力力为零零，故故分
16、分子子势能能忽忽略略不不计,一定一定质量的理想气体内能只与温度有关量的理想气体内能只与温度有关(3)机械能和内能都是机械能和内能都是对宏宏观物体而言的，不存在某个分子物体而言的，不存在某个分子的内能、机械能的的内能、机械能的说法法即即时应时应用用4(2013泉州模泉州模拟)下列下列说法中正确的是法中正确的是()A物体自由下落物体自由下落时速度增大，所以物体内能也增大速度增大，所以物体内能也增大B物体的机械能物体的机械能为零零时内能也内能也为零零C物体的体物体的体积减小温度不减小温度不变时，物体内能一定减小，物体内能一定减小D气体体气体体积增大增大时气体分子气体分子势能一定增大能一定增大5误差分
17、析差分析(1)纯油酸体油酸体积的的计算引起算引起误差差(2)油膜面油膜面积的的测量引起量引起误差主要是有两个方面：差主要是有两个方面：油膜形状的画油膜形状的画线误差；差；数格子法本身是一种估算的方法，自然会数格子法本身是一种估算的方法，自然会带来来误差差考点探究讲练互动考点探究讲练互动例例例例1 1【答案答案】B【方方法法总结】由由宏宏观量量通通过阿阿伏伏加加德德罗常常数数作作桥梁梁，便便可求出微可求出微观量量应用公式用公式时一定要注意各量的物理意一定要注意各量的物理意义考点考点2分子力、分子力做功和分子分子力、分子力做功和分子势能能 (2012高考海南卷改高考海南卷改编)两分子两分子间的的斥
18、力和引力的合力斥力和引力的合力F与分子与分子间距离距离r的关系的关系如如图中曲中曲线所示，曲所示，曲线与与r轴交点的横坐交点的横坐标为r0.相距很相距很远的两分子在分子力作用下，由静止开始相互的两分子在分子力作用下，由静止开始相互接近若两分子相距无接近若两分子相距无穷远时分子分子势能能为零，下列零，下列说法法错误的是的是()A在在rr0阶段，段，F做正功，分子做正功，分子动能增加，能增加，势能减小能减小B在在rr0阶段，段，F做做负功，分子功，分子动能减小，能减小，势能也减小能也减小C在在rr0时，分子，分子势能最小，能最小，动能最大能最大D分子分子动能和能和势能之和在整个能之和在整个过程中不
19、程中不变例例例例2 2【解析解析】由由Epr图可知：在可知：在rr0阶段，段，当当r减小减小时F做正功，分子做正功，分子势能减小，分子能减小，分子动能增加，故能增加，故选项A正确在正确在rr0阶段，段，当当r减小减小时F做做负功，分子功，分子势能增加，分子能增加，分子动能减小，故能减小，故选项B错误在在rr0时，分，分子子势能能最最小小，动能能最最大大，故故选项C正正确确在在整整个个相相互互接接近近的的过程中分子程中分子动能和能和势能之和保持不能之和保持不变，故，故选项D正确正确【答案答案】B考点考点3对物体内能的物体内能的认识 (1)气气体体内内能能是是所所有有气气体体分分子子热运运动动能能
20、和和势能能的的总和和，其其大大小小与与气气体体的的状状态有有关关，分分子子热运运动的的平平均均动能能与与分子分子势能分能分别取决于气体的取决于气体的()A温度和体温度和体积 B体体积和和压强强C温度和温度和压强强 D压强强和温度和温度(2)1 g 100 的的水水和和1 g 100 的的水水蒸蒸气气相相比比较，下下列列说法法是否正确？是否正确？分子的平均分子的平均动能和分子的能和分子的总动能都相同能都相同它它们的内能相同的内能相同例例3【解解析析】(1)由由于于温温度度是是分分子子平平均均动能能的的标志志，所所以以气气体体分分子子的的动能能宏宏观上上取取决决于于温温度度；分分子子势能能是是由由
21、分分子子间作作用用力力和和分分子子间距距离离共共同同决决定定的的，宏宏观上上取取决决于于气气体体的的体体积因此因此选项A正确正确(2)温温度度相相同同则说明明它它们的的分分子子平平均均动能能相相同同；又又因因为1 g水水和和1 g水水蒸蒸气气的的分分子子数数相相同同，因因而而它它们的的分分子子总动能能相相同同,所以所以说法正确；法正确；当当100 的的水水变成成100 的的水水蒸蒸气气时，该过程程吸吸收收热量量，内内能能增增加加，所所以以1 g 100 的的水水的的内内能能小小于于1 g 100 的的水水蒸蒸气的内能，故气的内能，故说法法错误【答案答案】(1)A(2)见解析解析考点考点4油膜法
22、估油膜法估测分子大小分子大小 在在“油油膜膜法法估估测油油酸酸分分子子的的大大小小”实验中中，有有下下列列实验步步骤：往往边长约为40 cm的的浅浅盘里里倒倒入入约2 cm深深的的水水，待待水水面面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上用用注注射射器器将将事事先先配配好好的的油油酸酸酒酒精精溶溶液液滴滴一一滴滴在在水水面面上上，待薄膜形状待薄膜形状稳定定将将画画有有油油膜膜形形状状的的玻玻璃璃板板平平放放在在坐坐标纸上上，计算算出出油油膜膜的面的面积,根据油酸的体根据油酸的体积和面和面积计算出油酸分子直径的大小算出油酸分子直径的大小.用用注注射射器器将将事事先先
23、配配好好的的油油酸酸酒酒精精溶溶液液一一滴滴一一滴滴地地滴滴入入量量筒筒中中，记下下量量筒筒内内每每增增加加一一定定体体积时的的滴滴数数，由由此此计算算出出一滴油酸酒精溶液的体一滴油酸酒精溶液的体积例例4将将玻玻璃璃板板放放在在浅浅盘上上，然然后后将将油油膜膜的的形形状状用用彩彩笔笔描描绘在在玻璃板上玻璃板上完成下列填空：完成下列填空：(1)上上述述步步骤中中，正正确确的的顺序序是是_(填填写写步步骤前前面的数字面的数字)(2)将将1 cm3的的油油酸酸溶溶于于酒酒精精,制制成成300 cm3的的油油酸酸酒酒精精溶溶液液；测得得1 cm3的的油油酸酸酒酒精精溶溶液液有有50滴滴现取取一一滴滴该
24、油油酸酸酒酒精精溶溶液液滴滴在在水水面面上上，测得得所所形形成成的的油油膜膜的的面面积是是0.13 m2.由由此此估估算算出出油油酸酸分分子子的的直直径径为_m.(结果果保保留留1位位有有效效数字数字)【答案答案】(1)(2)51010思思维建模建模建立分子模型估算分子大小建立分子模型估算分子大小【范范例例】(14分分)某某房房间的的地地面面面面积是是15 m2，高高3 m.已已知知空空气气的的平平均均摩摩尔尔质量量为2.9102 kg/mol.若若房房间内内所所有有水水蒸蒸气气凝凝化化成成水水后后的的体体积为103 cm3，已已知知水水的的密密度度1.0103 kg/m3，水的摩水的摩尔尔质
25、量量Mmol1.8102 kg.(1)求房求房间内空气的内空气的质量量(2)估算相估算相邻水分子水分子间的平均距离的平均距离.(保留两位有效数字保留两位有效数字)技法提炼思维升华技法提炼思维升华寻规探法探法批批注注：根根据据已已知知条条件件欲欲求求房房间内内空空气气质量量，必必须知知道道气气体体的的摩摩尔尔体体积(这是是本本题的的隐含含条条件件)，因因为是是估估算算，可可将房将房间内空气看做是内空气看做是标准状况；准状况；批批注注：根根据据已已知知条条件件，利利用用阿阿伏伏加加德德罗常常数数可可求求出出10 cm3内水分子的个数；内水分子的个数；批注批注：若把水分子看做球形：若把水分子看做球形
26、分子距离即分子距离即为水分子直径；水分子直径；若把水分子看做立方体，分子距离即若把水分子看做立方体，分子距离即为立方体的立方体的边长【答答案案】(1)58 kg(2)建建立立球球模模型型：水水分分子子的的直直径径为3.91010 m建建立立立立方方体体模模型型：水水分分子子的的直直径径为3.11010 m第2讲 固体、液体与气体考点考点1 1 固体和液体固体和液体1.1.晶体与非晶体晶体与非晶体(1)(1)固体分为固体分为_和和_两类两类.晶体分晶体分_和和_._.(2)(2)单晶体具有单晶体具有_的几何形状，多晶体和非晶体的几何形状，多晶体和非晶体_的的几何形状；晶体有几何形状；晶体有_的
27、熔点，非晶体的熔点，非晶体_的熔点的熔点.(3)(3)单晶体具有各向单晶体具有各向_，多晶体和非晶体具有各向，多晶体和非晶体具有各向_._.晶体晶体非晶体非晶体单晶体单晶体多晶体多晶体规则规则无一定无一定确定确定无确定无确定异性异性同性同性2.2.液体液体(1)(1)液体的表面张力液体的表面张力.概念：液体表面存在的收缩力概念：液体表面存在的收缩力.作用：液体的作用：液体的_使液面具有收缩到表面积最小的趋使液面具有收缩到表面积最小的趋势势.方向：表面张力跟液面方向：表面张力跟液面_，且跟这部分液面的分界线，且跟这部分液面的分界线_._.大小：液体的温度越高，表面张力大小：液体的温度越高，表面张
28、力_；液体中溶有杂质；液体中溶有杂质时，表面张力时，表面张力_；液体的密度越大，表面张力；液体的密度越大，表面张力_._.表面张力表面张力相切相切垂直垂直越小越小变小变小越大越大(2)(2)液晶液晶.液晶表现出来的特性跟液晶内部分子以及分子排列的液晶表现出来的特性跟液晶内部分子以及分子排列的_有关有关.液晶分子的位置无序使它像液晶分子的位置无序使它像_，排列有序使它像，排列有序使它像_；液晶的物理性质很容易在外界的影响下液晶的物理性质很容易在外界的影响下_._.有序性有序性液体液体晶体晶体发生改变发生改变3.3.饱和汽饱和汽 湿度湿度(1)(1)饱和汽与未饱和汽饱和汽与未饱和汽.饱和汽：跟液体
29、处于饱和汽：跟液体处于_的气体的气体.未饱和汽：未达到未饱和汽：未达到_的气体的气体.(2)(2)饱和汽压饱和汽压.定义：饱和汽产生的定义：饱和汽产生的_._.特点：饱和汽压随温度而变特点：饱和汽压随温度而变.温度越高，饱和汽压温度越高，饱和汽压_，相同温度下越容易蒸发的液体，饱和汽压越大相同温度下越容易蒸发的液体，饱和汽压越大.动态平衡动态平衡饱和饱和压强压强越大越大(3)(3)湿度湿度.绝对湿度：空气中所含绝对湿度：空气中所含_的压强的压强.相对湿度：在某一温度下，空气中的水蒸气的压强与同一相对湿度：在某一温度下，空气中的水蒸气的压强与同一温度下水的饱和汽压之比，即相对湿度温度下水的饱和汽
30、压之比，即相对湿度(B)=(B)=水蒸气水蒸气1.1.对晶体与非晶体的进一步说明对晶体与非晶体的进一步说明(1)(1)同一种物质在不同的条件下可能是晶体也可能是非晶体，晶同一种物质在不同的条件下可能是晶体也可能是非晶体，晶体和非晶体在一定条件下可以相互转化体和非晶体在一定条件下可以相互转化.(2)(2)晶体中的多晶体具有各向同性，晶体中的单晶体具有各向异晶体中的多晶体具有各向同性，晶体中的单晶体具有各向异性，但单晶体并不一定在各种物理性质上都表现出各向异性性，但单晶体并不一定在各种物理性质上都表现出各向异性.2.2.对液体性质的三点说明对液体性质的三点说明(1)(1)液体表面层、附着层的分子结
31、构特点是导致表面张力、浸润液体表面层、附着层的分子结构特点是导致表面张力、浸润和不浸润现象、毛细现象等现象的根本原因和不浸润现象、毛细现象等现象的根本原因.(2)(2)同一种液体，对一些固体是浸润的，对另一些固体可能不浸同一种液体，对一些固体是浸润的，对另一些固体可能不浸润润.(3)(3)液体沸腾的条件是饱和汽压和外部压强相等液体沸腾的条件是饱和汽压和外部压强相等.考点考点2 2 气体气体1.1.气体的状态参量气体的状态参量(1)_;(2)_;(3)_.(1)_;(2)_;(3)_.压强压强体积体积温度温度2.2.气体的压强气体的压强(1)(1)产生原因：由于气体分子无规则的热运动，大量的分子
32、频繁产生原因：由于气体分子无规则的热运动，大量的分子频繁地碰撞器壁而产生的地碰撞器壁而产生的.(2)(2)大小大小:大量气体分子作用在器壁单位面积上的大量气体分子作用在器壁单位面积上的_._.公式：公式：平均作用力平均作用力3.3.气体实验定律气体实验定律(1)(1)等温变化等温变化玻意耳定律玻意耳定律.内容：一定质量的某种气体，在内容：一定质量的某种气体，在_不变的情况下，压强不变的情况下，压强与体积成与体积成_._.公式：公式：_或或pV=C(pV=C(常量常量).).(2)(2)等容变化等容变化查理定律查理定律.内容：一定质量的某种气体，在内容：一定质量的某种气体，在_不变的情况下，压强
33、不变的情况下，压强与热力学温度成与热力学温度成_._.公式：公式：_或或 (常量常量).).推论式：推论式：温度温度反比反比p p1 1V V1 1=p=p2 2V V2 2体积体积正比正比(3)(3)等压变化等压变化盖吕萨克定律盖吕萨克定律.内容：一定质量的某种气体，在内容：一定质量的某种气体，在_不变的情况下，其体不变的情况下，其体积与热力学温度成积与热力学温度成_._.公式：公式：_或或 (常量常量).).推论式：推论式：压强压强正比正比4.4.理想气体状态方程理想气体状态方程(1)(1)理想气体：在任何温度、任何压强下都遵从理想气体：在任何温度、任何压强下都遵从_的气体的气体.(2)(
34、2)一定质量的理想气体状态方程：一定质量的理想气体状态方程：气体实验定律气体实验定律1.1.气体和气体分子运动的特点气体和气体分子运动的特点分子很小，间距很大，除碰撞外，分子很小，间距很大，除碰撞外，不受力，做匀速直线运动不受力，做匀速直线运动分子密度大，碰撞频繁，分子运分子密度大，碰撞频繁，分子运动杂乱无章动杂乱无章分子能充满到达的空间，向各个分子能充满到达的空间，向各个方向运动的分子数相等，分子速方向运动的分子数相等，分子速率分布率分布“中间多，两头少中间多，两头少”理想性理想性现实性现实性规律性规律性2.2.对气体实验定律的微观解释对气体实验定律的微观解释(1)(1)一定质量的理想气体，
35、分子的总数是一定的，在温度保持不一定质量的理想气体，分子的总数是一定的，在温度保持不变时，分子的平均动能保持不变变时，分子的平均动能保持不变.气体的体积减小时，分子的密气体的体积减小时，分子的密集程度增大，气体的压强就增大，反之情况相反，所以气体的集程度增大，气体的压强就增大，反之情况相反，所以气体的压强与体积成反比压强与体积成反比.这就是等温变化这就是等温变化.(2)(2)一定质量的理想气体，体积保持不变，分子的密集程度保持一定质量的理想气体，体积保持不变，分子的密集程度保持不变，当温度升高时，分子的平均动能增大，因而气体压强增不变，当温度升高时，分子的平均动能增大，因而气体压强增大大.温度
36、降低时，情况相反温度降低时，情况相反.这就是等容变化这就是等容变化.(3)(3)一定质量的理想气体，温度升高时，分子的平均动能增大一定质量的理想气体，温度升高时，分子的平均动能增大.要保持压强不变，只有增大气体体积，减小分子的密集程度才要保持压强不变，只有增大气体体积，减小分子的密集程度才行行.这就是等压变化这就是等压变化.3.3.一定质量的气体不同图像的比较一定质量的气体不同图像的比较类别类别图线图线 特特 点点 举举 例例 p-V p-V pV=CT(pV=CT(其中其中C C为恒量为恒量)，即即pVpV之积越大的等温之积越大的等温线温度越高，线离原线温度越高，线离原点越远点越远 p pT
37、 T2 2 T T1 1O OT T2 2T T1 1V Vp pT T2 2 T T1 1O OT T2 2T T1 11/1/V V过程过程等等温温过过程程类别类别图线图线 特点特点 举例举例 p-T p-T V-T V-T p pV V2 2 V V1 1O OV V2 2V V1 1T TV Vp p2 2 p p1 1O Op p2 2p p1 1T T过程过程等等容容过过程程等等压压过过程程 固体、液体的性质固体、液体的性质【例证【例证1 1】(2011(2011山东高考山东高考)人类对物质属性的认识是从宏观到人类对物质属性的认识是从宏观到微观不断深入的过程，以下说法正确的是微观不
38、断深入的过程，以下说法正确的是()()A A液晶的分子势能与体积有关液晶的分子势能与体积有关B B晶体的物理性质都是各向异性的晶体的物理性质都是各向异性的C C温度升高，每个分子的动能都增大温度升高，每个分子的动能都增大D D露珠呈球状是由于液体表面张力的作用露珠呈球状是由于液体表面张力的作用【解题指南】【解题指南】解答本题时应注意以下三点：解答本题时应注意以下三点：(1)(1)晶体和非晶体的性质，多晶体与单晶体的区别晶体和非晶体的性质，多晶体与单晶体的区别.(2)(2)固体和液体的内能与体积及温度有关固体和液体的内能与体积及温度有关.(3)(3)液体的性质与其对应的现象液体的性质与其对应的现
39、象.【自主解答】【自主解答】选选A A、D.D.液晶是一类处于液态和固态之间的特殊物液晶是一类处于液态和固态之间的特殊物质，其分子间的作用力较强，在体积发生变化时需要考虑分子质，其分子间的作用力较强，在体积发生变化时需要考虑分子间力的作用，分子势能和体积有关，间力的作用，分子势能和体积有关，A A正确正确.晶体分为单晶体和晶体分为单晶体和多晶体，单晶体物理性质表现为各向异性，多晶体物理性质表多晶体，单晶体物理性质表现为各向异性，多晶体物理性质表现为各向同性，现为各向同性，B B错误错误.温度升高时，分子的平均动能增大，但温度升高时，分子的平均动能增大，但不是每一个分子动能都增大，不是每一个分子
40、动能都增大，C C错误错误.露珠由于受到表面张力的露珠由于受到表面张力的作用，表面积有收缩到最小的趋势即呈球状，作用，表面积有收缩到最小的趋势即呈球状，D D正确正确.【总结提升】【总结提升】解答本题的关键在于搞清晶体、非晶体、液晶及解答本题的关键在于搞清晶体、非晶体、液晶及液体的特性液体的特性.理解好分子势能、分子动能的概念及其影响因素理解好分子势能、分子动能的概念及其影响因素.对易错选项及错误原因具体分析如下：对易错选项及错误原因具体分析如下：易错角度易错角度 错误原因错误原因 易错选易错选B B 误认为所有晶体的物理性质都具有各向误认为所有晶体的物理性质都具有各向异性，实际是单晶体具有各
41、向异性，多异性，实际是单晶体具有各向异性，多晶体表现为各向同性晶体表现为各向同性易错选易错选C C 误认为温度升高，每个分子的动能都增误认为温度升高，每个分子的动能都增大，实际应为平均动能增大大，实际应为平均动能增大.有的分子动有的分子动能增大，有的分子动能也可能减小或不能增大，有的分子动能也可能减小或不变变.气体状态变化的图像问题气体状态变化的图像问题【例证【例证2 2】(2011(2011上海高考上海高考)如图，一定如图，一定质量的理想气体从状态质量的理想气体从状态a a沿直线变化到状沿直线变化到状态态b,b,在此过程中，其压强在此过程中，其压强()()A.A.逐渐增大逐渐增大 B.B.逐
42、渐减小逐渐减小C.C.始终不变始终不变 D.D.先增大后减小先增大后减小【解题指南】【解题指南】解答本题时可根据理想气体状态方程及体积和温解答本题时可根据理想气体状态方程及体积和温度的变化情况，确定压强如何变化度的变化情况，确定压强如何变化.【自主解答】【自主解答】选选A.A.由理想气体状态方程由理想气体状态方程 可得，气体的压可得，气体的压强强 由图像可知，气体的温度升高，体积减小，所以气由图像可知，气体的温度升高，体积减小，所以气体的压强逐渐增大，故体的压强逐渐增大，故A A正确正确.B.B、C C、D D错误错误.【总结提升】【总结提升】气体状态变化的图像的应用技巧气体状态变化的图像的应
43、用技巧(1)(1)求解气体状态变化的图像问题，应当明确图像上的点表示一求解气体状态变化的图像问题，应当明确图像上的点表示一定质量的理想气体的一个平衡状态，它对应着三个状态参量；定质量的理想气体的一个平衡状态，它对应着三个状态参量；图像上的某一条直线段或曲线段表示一定质量的理想气体状态图像上的某一条直线段或曲线段表示一定质量的理想气体状态变化的一个过程变化的一个过程.(2)(2)在在V-TV-T图像图像(或或p-Tp-T图像图像)中，比较两个状态的压强中，比较两个状态的压强(或体积或体积)大大小，可以比较这两个状态到原点连线的斜率的大小，其规律是：小，可以比较这两个状态到原点连线的斜率的大小，其
44、规律是：斜率越大，压强斜率越大，压强(或体积或体积)越小；斜率越小，压强越小；斜率越小，压强(或体积或体积)越大越大.气体实验定律的应用气体实验定律的应用【例证【例证3 3】(2011(2011新课标全国卷新课标全国卷)(9)(9分分)如图，一上如图，一上端开口，下端封闭的细长玻璃管，下部有长端开口，下端封闭的细长玻璃管，下部有长l1 1=66 cm=66 cm 的水银柱，中间封有长的水银柱，中间封有长l2 2=6.6 cm=6.6 cm的空气柱，上部有的空气柱，上部有长长l3 3=44 cm=44 cm的水银柱，此时水银面恰好与管口平齐的水银柱，此时水银面恰好与管口平齐.已知大气压强为已知大
45、气压强为p p0 0=76 cmHg.=76 cmHg.如果使玻璃管绕底端在如果使玻璃管绕底端在竖直平面内缓慢地转动一周，求在开口向下和转回竖直平面内缓慢地转动一周，求在开口向下和转回到原来位置时管中空气柱的长度到原来位置时管中空气柱的长度.封入的气体可视为封入的气体可视为理想气体，在转动过程中没有发生漏气理想气体，在转动过程中没有发生漏气.【解题指南】【解题指南】解答本题时可选取封闭气体为研究对象，注意玻解答本题时可选取封闭气体为研究对象，注意玻璃管转动过程中开口向上、向下两位置封闭气体压强的求解，璃管转动过程中开口向上、向下两位置封闭气体压强的求解，并在这两个位置应用玻意耳定律列出方程并在
46、这两个位置应用玻意耳定律列出方程.【规范解答】【规范解答】设玻璃管开口向上时，空气柱的压强为设玻璃管开口向上时，空气柱的压强为p p1 1=p=p0 0+g+gl3 3 (1(1分分)式中，式中，和和g g分别表示水银的密度和重力加速度分别表示水银的密度和重力加速度.玻璃管开口向下时，原来上部的水银有一部分会流出，封闭端玻璃管开口向下时，原来上部的水银有一部分会流出，封闭端会有部分真空会有部分真空.设此时开口端剩下的水银柱长度为设此时开口端剩下的水银柱长度为x x，则，则p p2 2=g=gl1 1，p p0 0=p=p2 2+gx (1+gx (1分分)式中，式中，p p2 2为管内空气柱的
47、压强为管内空气柱的压强.由玻意耳定律有由玻意耳定律有p p1 1l2 2S=pS=p2 2hS (2hS (2分分)式中，式中，h h是此时空气柱的长度，是此时空气柱的长度，S S为玻璃管的横截面积，由为玻璃管的横截面积，由式和题干条件得式和题干条件得h=12 cm (1h=12 cm (1分分)从开始转动一周后，设空气柱的压强为从开始转动一周后，设空气柱的压强为p p3 3，则，则p p3 3=p=p0 0+gx (1+gx (1分分)由玻意耳定律得由玻意耳定律得p p1 1l2 2S=pS=p3 3hS (2hS (2分分)式中，式中，hh是此时空气柱的长度，解得是此时空气柱的长度，解得h
48、9.2 cm (1h=9.2 cm (1分分)答案：答案：12 cm 9.2 cm12 cm 9.2 cm【总结提升】【总结提升】应用气体定律或状态方程解题的一般步骤应用气体定律或状态方程解题的一般步骤(1)(1)明确研究对象明确研究对象(即选取一定质量的气体即选取一定质量的气体)；(2)(2)确定气体在始、末状态的参量；确定气体在始、末状态的参量；(3)(3)结合气体定律或状态方程列式求解；结合气体定律或状态方程列式求解；(4)(4)讨论结果的合理性讨论结果的合理性.1.(20111.(2011福建高考福建高考)如图所示，曲线如图所示，曲线M M、N N分别表示晶体和非晶体在一定压分别表示
49、晶体和非晶体在一定压强下的熔化过程，图中横轴表示时间强下的熔化过程，图中横轴表示时间t t，纵轴表示温度，纵轴表示温度T T，从图中可以确定，从图中可以确定的是的是()()A.A.晶体和非晶体均存在固定的熔点晶体和非晶体均存在固定的熔点T T0 0B.B.曲线曲线M M的的bcbc段表示固液共存状态段表示固液共存状态C.C.曲线曲线M M的的abab段、曲线段、曲线N N的的efef段均表示固态段均表示固态D.D.曲线曲线M M的的cdcd段、曲线段、曲线N N的的fgfg段均表示液态段均表示液态【解析】【解析】选选B.B.由图像可知曲线由图像可知曲线M M表示晶体，表示晶体，bcbc段表示晶
50、体熔化过段表示晶体熔化过程，处于固液共存状态，程，处于固液共存状态，B B对；对；N N表示非晶体，没有固定的熔点，表示非晶体，没有固定的熔点，A A错；由于非晶体没有一定的熔点而是逐步熔化，因此错；由于非晶体没有一定的熔点而是逐步熔化，因此C C、D D错错.2.20102.2010年诺贝尔物理学奖授予安德烈年诺贝尔物理学奖授予安德烈海姆和康斯坦丁海姆和康斯坦丁诺沃诺沃肖洛夫，以表彰他们在石墨烯材料方面的卓越研究肖洛夫，以表彰他们在石墨烯材料方面的卓越研究.他们通过透他们通过透明胶带对石墨进行反复的粘贴与撕开使得石墨片的厚度逐渐减明胶带对石墨进行反复的粘贴与撕开使得石墨片的厚度逐渐减小，最终
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