《2020年高考物理一轮复习专题十三第1讲分子动理论内能课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2020年高考物理一轮复习专题十三第1讲分子动理论内能课件.ppt（53页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、专题十三 热学,(续表),第1讲 分子动理论 内能,考点 1,分子动理论,1.物体是由大量分子组成的 (1)分子直径大小的数量级为_m. (2)一般分子质量的数量级为_kg. (3)阿伏加德罗常数 NA：1 mol 的任何物质所含的分子数， NA_mol1.,1010,1026,6.021023,高,液体分子,小,高,2.分子永不停息地做无规则热运动 (1)扩散现象：相互接触的物体的分子或原子彼此进入对方 的现象.温度越_，扩散越快. (2)布朗运动：在显微镜下看到的悬浮在液体中的微小颗粒 的永不停息的无规则运动.布朗运动反映了_的无 规则运动，颗粒越_，运动越明显；温度越_，运 动越激烈.,
2、引力,斥力,合力,减小,增大,快,3.分子力 (1)分子间同时存在着_和_，实际表现的 分子力是它们的_. (2)分子间的引力和斥力都随分子间距离的增大而_， 随分子间距离的减小而 _ ，但斥力比引力变化得 _.,(3)分子间的作用力随分子间距离 r 变化的关系如图 13-1-1 所示：当 rr0 时，表现为_ ；当 rr0 时，分子力为 _；当 rr0 时，表现为_；当 r10r0 时，分子 力变得十分微弱，可忽略不计.,图 13-1-1,斥力,零,引力,考点 2,物体的内能,温度,平均动能,1.分子的平均动能：物体内所有分子动能的平均值._ 是分子平均动能的标志，物体温度升高，表明分子热运
3、动的 _增大.,2.分子势能：与分子_有关.分子势能的大小随分子 间距离的变化曲线如图 13-1-2 所示(规定分子间距离无穷远时 分子势能为零).,图 13-1-2,3.物体的内能：物体中所有分子热运动的_与 _的总和.物体的内能跟物体的_、_及 物体的_都有关系.,间距,动能,分子势能,温度,体积,摩尔数(或分子数),考点 3,用油膜法估测分子的大小,单层分子,球形,将油酸滴在水面上，让油酸尽可能散开，可认为油酸在水 面上形成_油膜，如果把分子看成_，单层分子 油膜的厚度就可以看成油酸分子的直径，如图 13-1-3 所示，测 出油酸的体积 V 和油膜的面积 S，就可以算出分子的直径 d,_
4、.,图 13-1-3,【基础自测】 1.(多选)NA 代表阿伏加德罗常数，下列说法不正确的是,(,),A.在同温、同压时，相同体积的任何气体单质所含的原子 数目相同 B.2 g 氢气所含原子数目为 NA C.在常温、常压下，11.2 L 氮气所含的原子数目为 NA D.17 g 氨气所含的电子数目为 10NA E.标准状况下，40 g SO3 所占的体积一定小于 11.2 L,答案：ABC,10 mol，即电子数目为10NA，D正确.标准状况下SO3为固体，SO3的气体摩尔体积小于22.4 L/mol,40 g SO3的物质的量为 0.5 mol，0.5 mol SO3在标准状况下所占体积小于
5、11.2 L，E正确.答案为A、B、C.,2.(多选)对于分子动理论和物体内能的理解，下列说法不正,确的是(,),A.温度高的物体其内能和分子平均动能一定大 B.当分子力表现为斥力时，分子力和分子势能总是随分子 间距离的减小而增大 C.当分子间的距离增大时，分子间的引力和斥力均减小， 但斥力减小得更快，所以分子间的作用力总表现为引力 D.布朗运动是悬浮在液体中的固体微粒的运动，它说明液 体分子永不停息地做无规则运动 E.布朗运动和扩散现象都是分子的运动,解析：物体内能包括分子动能和分子势能，A 错误；分子 力表现为斥力时，分子间距离减小，斥力增大，且做负功，分 子势能增大，B 正确；分子间距离
6、小于 r0 时，分子间的作用力 表现为斥力，距离大于 r0 时表现为引力，C 错误；布朗运动是 悬浮在液体中的微粒的无规则运动，D 正确，E 错误.答案为 A、 C、E.,答案：ACE,3.(多选)关于物体的内能，下列说法中不正确的是(,),A.单个水分子的内能比冰分子的内能大 B.物体所处的位置越高，分子势能就越大，内能越大 C.一定质量的 0 的水变成 0 的冰，内能一定减少 D.相同质量的两个同种物体，运动物体的内能一定大于静 止物体的内能 E.一定质量的 0 的水变成 0 的冰，平均动能不变,解析：内能是物体中所有分子热运动的动能与分子势能的 总和，所以研究单个分子的内能没有意义，A
7、错误；内能与机 械能是两种不同性质的能，它们之间无直接联系，B、D 错误； 一定质量的 0 的水变成 0 的冰，放出热量，内能减小，平 均动能不变，C、E 正确.答案为 A、B、D.,答案：ABD,4.(多选，2018 年哈尔滨检测)如图 13-1-4 为两分子系统的,),势能 Ep 与两分子间距离 r 的关系曲线.下列说法正确的是( 图 13-1-4 A.当 r 大于 r1 时，分子间的作用力表现为引力 B.当 r 小于 r1 时，分子间的作用力表现为斥力 C.当 r 等于 r2 时，分子间的作用力为零 D.在 r 由 r1 变到 r2 的过程中，分子间的作用力做负功 E.当 r 等于 r2
8、 时，分子势能最小,解析：分子间距等于r0时分子势能最小，即r2r0.当r小,答案：BCE,于r1时分子力表现为斥力；当r大于r1小于r2时分子力表现为斥力；当r大于r2时分子力表现为引力，A错误，B、C正确.在r由r1变到r2的过程中，分子斥力做正功，分子势能减小，D错误；r2r0时，分子势能最小，E正确.答案为B、C、E.,热点 1,利用阿伏加德罗常量进行微观量的估算,热点归纳 宏观量与微观量的相互关系 (1)微观量：分子体积 V0、分子质量 m0. (2)宏观量：物体的体积 V、摩尔体积 Vmol、物体的质量 m、 摩尔质量 M、物体的密度.,(3)相互关系,考向 1,固体、液体物态下分
9、子模型,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 13-1-5 所示，分子间距等于小球的直径或立方,图 13-1-5,【典题 1】(2017 年江苏卷)科学家可以运用无规则运动的 规律来研究生物蛋白分子.资料显示，某种蛋白的摩尔质量,66 kg/mol，其分子可视为半径为3109 m的球，已知阿伏加德罗常数为6.01023 mol1.请估算该蛋白的密度.(计算结果保留1位有效数字),方法技巧：分子的大小、分子体积、分子质量属微观量， 直接测量它们的数值非常困难，可以借助较易测量的宏观量结 合摩尔体积、摩尔质量等来估算这些微观量，其中阿伏加德罗 常数是联系宏观量和微观量
10、的桥梁和纽带.,考向 2,气体物态下分子模型,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 13-1-6 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 图 13-1-6,【典题 2】(多选，2018 年大连模拟改编)某气体的摩尔质 量为 Mmol，摩尔体积为 Vmol，密度为，每个分子的质量和体积,分别为 m 和 V0，则阿伏加德罗常数 NA 不可表示为(,),分子的体积,每个气体分子所占有的体积，而 V0 是气体分子的体积，A、B 正确，C、E 错误；D 中V0 不是气体分子的质量，因而也是错 误的. 答案：CDE 易
11、错点拨：固体和液体分子都可看成是紧密堆积在一起的.,，仅适用于固体和液体，对气体不适用.,【迁移拓展】已知常温常压下 CO2 气体的密度为，CO2 的摩尔质量为 M，阿伏加德罗常数为 NA，则在该状态下容器内 体积为 V 的 CO2 气体含有的分子数为_.在 3 km 的深 海中，CO2 浓缩成近似固体的硬胶体，此时若将 CO2 分子看做 直径为 d 的球，则该容器内 CO2 气体全部变成硬胶体后体积约 为_.,热点 2,布朗运动与分子热运动,热点归纳 1.布朗运动 (1)研究对象：悬浮在液体或气体中的小颗粒； (2)运动特点：无规则、永不停息； (3)相关因素：颗粒大小、温度； (4)物理意
12、义：说明液体或气体分子做永不停息的无规则的 热运动. 2.扩散现象：相互接触的物体分子彼此进入对方的现象. 产生原因：分子永不停息地做无规则运动.,3.扩散现象、布朗运动与热运动的比较,【典题 3】(多选，2018 届广东汕头模拟)用高倍显微镜观 察墨汁液滴，追踪一个小炭粒的运动，每隔 30 s 记录炭粒的位 置并连线，记录的结果如图 13-1-7 所示.则下列说法正确的是,(,),图 13-1-7,A.图中连线说明炭粒在做机械运动； B.图中连线是炭粒的运动径迹,C.图中炭粒的位置变化是由于分子间斥力作用的结果 D.图中连线的杂乱不足以说明布朗运动与温度有关,E.图中连线的杂乱无章间接说明液
13、体分子运动的无规则性,解析：图中连线说明炭粒在做机械运动，A 正确；根据题 意，有每隔 30 s 把观察到的炭粒的位置记录下来，然后用直线 把这些位置依次连接成折线；故布朗运动图象是每隔 30 s 固体 微粒的位置，而不是运动轨迹，只是按时间间隔依次记录位置 的连线；故 B 错误；炭粒的位置变化是由于液体分子的无规则 碰撞的不平衡性引起的，C 错误；图中连线的杂乱不足以说明 布朗运动与温度有关，D 正确； 图中连线的杂乱无章间接说明 液体分子运动的无规则性，E 正确；ADE 正确.,答案：ADE,热点 3 考向 1,分子间的作用力与分子势能 分子间的相互作用力,热点归纳 分子力是引力与斥力的合
14、力.分子间的引力和斥力都随分 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 总是变化得较快，如图 13-1-8 所示. 图 13-1-8,(1)当rr0时，F引F斥，F0. (2)当rr0时，F引和F斥都随距离的减小而增大，但F引 F斥，F表现为斥力. (3)当rr0时，F引和F斥都随距离的增大而减小，但F引F斥，F表现为引力. (4)当r10r0(即109 m)时，F引和F斥都已经十分微弱，可以认为分子间没有相互作用力(F0).,【典题 4】(多选，2017 年安徽淮北第一中学检测)分子间 同时存在相互作用的引力和斥力，分子力则是它们的合力(即表,现出来的力).关于分子间的引力、斥
15、力说法正确的是(,),A.分子间的引力总是随分子间距的增大而减小 B.分子间的斥力总是随分子间距的增大而减小 C.分子力(合力)总是随分子间距的增大而减小 D.分子间同时存在相互作用的引力和斥力，所以分子力不 可能为零 E.分子力表现为引力时，其大小有限；分子力表现为斥力 时，可以很大,解析：分子间的引力总是随分子间距的增大而减小，A 正 确；分子间的斥力总是随分子间距的增大而减小，B 正确；当 分子间距大于 r0 时，分子斥力和引力的合力随着分子间距的增 大先增大后减小，C 错误.分子间同时存在相互作用的引力和斥 力，当 rr0 时，引力和斥力相等，此时分子力表现为零，D 错 误；分子力表现
16、为引力时，其大小有限；分子力表现为斥力时， 当 r 趋近于零时，斥力可以很大，E 正确.,答案：ABE,易错点拨：根据分子力随距离变化的图象看分子力的大小,时，要注意分子力的正负只表示方向不表示大小.,考向 2,分子势能,热点归纳 分子势能是由分子间相对位置而决定的势能，它随着物体 体积的变化而变化，与分子间距离的关系为： (1)当 rr0 时，分子力表现为引力，随着 r 的增大，分子引 力做负功，分子势能增大. 图 13-1-9,(2)当 rr0 时，分子力表现为斥力，随着 r 的减小，分子斥,力做负功，分子势能增大.,(3)当 rr0 时，分子势能最小，但不一定为零，可为负值，,因为可选两
17、分子相距无穷远时分子势能为零.,(4)分子势能曲线如图 13-1-9 所示.,【典题 5】(多选)两个相距较远的分子仅在分子力的作用下 由静止开始运动，直至不再靠近.在此过程中，下列说法正确的,是(,) A.分子力先增大，后一直减小 B.分子力先做正功，后做负功 C.分子动能先增大，后减小 D.分子势能先增大，后减小 E.分子势能和动能之和不变,解析：分子力 F 与分子间距 r 的关系是：当 rr0 时F 为斥 力；当 rr0 时 F0；当 rr0 时 F 为引力.综上可知，当两分 子由相距较远逐渐达到最近的过程中分子力是先变大再变小后 又变大，A 错误.分子力为引力时做正功，分子势能减小，分
18、子 力为斥力时做负功，分子势能增大，B 正确，D 错误.因仅有分 子力作用，故只有分子动能与分子势能之间发生转化，即分子 势能减小时分子动能增大，分子势能增大时分子动能减小，其 总和不变，C、E 项均正确.,答案：BCE,方法技巧：(1)分子势能在平衡位置有最小值，无论分子间 距离如何变化，靠近平衡位置，分子势能减小，反之增大.,(2)判断分子势能的变化有两种方法： 看分子力的做功情况.,直接由分子势能与分子间距离的关系图线判断，但要注,意其和分子力与分子间距离的关系图线的区别.,热点 4,物体的内能,热点归纳 1.物体的内能与机械能的比较：,(续表),2.内能和热量的比较：,【典题 6】(多
19、选)关于内能，下列说法正确的是(,),A.物体的内能是物体中所有分子热运动动能和分子势能的 总和 B.当一个物体加速运动时，其内能不一定增加 C.温度相等的两个物体接触，它们各自的内能不变且内能 也相等 D.物体温度升高，内能一定增大 E.内能不同的物体，其分子热运动的平均动能可能相同,解析：物体的内能是物体中所有分子热运动动能和分子势 能的总和，A 正确；当一个物体加速运动时，其动能增加，温 度不一定升高，故内能不一定增加，B 正确；温度相等的两个 物体接触，不会发生热交换，它们各自的内能不变；但内能关 系无法确定，C 错误；物体的温度升高，但由于势能变化情况 不确定，故内能变化情况不确定，D 错误；内能通常指热力学 系统构成物体的所有分子，其热运动的动能和分子势能的总和. 内能不同的物体，温度可能相同，其分子热运动的平均动能可 能相同.E 正确.A、B、E 正确.,答案：ABE,