《2020高考物理人教通用版新一线学案课件：第13章 第1讲 分子动理论 内能 .ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2020高考物理人教通用版新一线学案课件：第13章 第1讲 分子动理论 内能 .ppt（59页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、热 学,第十三章,考 试 说 明,第1讲 分子动理论 内能,知识梳理自测,1物体是由大量分子组成的 (1)分子很小： 直径数量级为_m。 质量数量级为_kg。 (2)分子数目特别大： 阿伏加德罗常数NA_mol1。,知识点1,分子动理论的基本观点,1010,10261027,6.021023,2分子的热运动 (1)扩散现象：由于分子的无规则运动而产生的物质迁移现象。温度越_，扩散越快。 (2)布朗运动：在高倍显微镜下看到的悬浮在液体中的_的永不停息地无规则运动。其特点是： 永不停息，_运动。 颗粒越小， 运动越_。 温度越高，运动越_。,高,固体颗粒,无规则,明显,激烈,3分子间的相互作用力
2、(1)分子间同时存在相互作用的_。实际表现出的分子力是_的合力。,引力和斥力,(2)如图所示 说明：随r的减小，f引、f斥都增大，f斥增加得快。 引力和斥力都随分子间距离的减小而_；随分子间距离的增大而_；斥力比引力变化快。,引力和斥力,增大,减小,(3)分子力F与分子间距离r的关系(r0的数量级为1010m)。,1温度：两个系统处于_时，它们必定具有某个共同的热学性质，把表征这一“共同热学性质”的物理量叫作温度。一切达到热平衡状态的系统都具有_的温度。温度标志着物体内部大量分子做无规则运动的_。 2摄氏温标和热力学温标：,知识点2,温度是分子平均动能的标志 内能,热平衡,相同,剧烈程度,0,
3、沸点,273.15,3分子的动能： (1)分子动能是_所具有的动能。 (2)分子热运动的平均动能是所有分子热运动的动能的平均值，_是分子热运动的平均动能的标志。 (3)分子热运动的总动能是物体内所有分子热运动动能的_。,分子热运动,温度,总和,4分子的势能： (1)意义：由于分子间存在着引力和斥力，所以分子具有由它们的_决定的能。 (2)分子势能的决定因素： 微观上决定于_和分子排列情况；取r处为零势能处，分子势能Ep与分子间距离r的关系如图所示，当rr0时分子势能最小。 宏观上决定于_的状态。,相对位置,分子间的距离,体积,5物体的内能： (1)等于物体中所有分子的热运动_和_的总和，是状态
4、量。对于给定的物体，其内能大小由物体的_和_决定。 (2)改变物体内能有两种方式：_和_。,动能,分子势能,温度,体积,做功,热传递,知识点3,用油膜法估测分子大小,单分子油膜,2实验器材：盛水浅盘、滴管(或注射器)、试剂瓶、_、玻璃板、痱子粉(或细石膏粉)、油酸酒精溶液、量筒、彩笔。 3实验步骤： (1)取1mL(1cm3)的油酸溶于酒精中，制成200mL的_。 (2)往边长为3040cm的浅盘中倒入约2cm深的水，然后将痱子粉(或细石膏粉)_地撒在水面上。,(3)用滴管(或注射器)向量筒中滴入n滴配制好的油酸酒精溶液，使这些溶液的体积恰好为1mL算出每滴油酸酒精溶液的体积V0_mL。,坐标
5、纸,油酸酒精溶液,均匀,单分子油膜,稳定,玻璃板,思维诊断： (1)布朗运动是固体小颗粒中固体分子的运动。 ( ) (2)分子间同时存在引力与斥力，分子力是二者合力的表现。 ( ) (3)温度、分子动能、分子势能或内能只对大量分子才有意义。 ( ) (4)任何物体都有内能。 ( ) (5)当分子力表现为引力时，分子势能随分子间距离的增大而增大。 ( ), ,1(多选)关于扩散现象，下列说法正确的是 ( ) A温度越高，扩散进行得越快 B扩散现象是不同物质间的一种化学反应 C扩散现象是由物质分子无规则运动产生的 D扩散现象在气体、液体和固体中都能发生 E液体中的扩散现象是由液体的对流形成的,AC
6、D,解析 温度越高，分子热运动越激烈，所以扩散进行得越快，A正确；扩散现象没有产生新的物质，是物理现象，B错误；扩散现象是由物质分子无规则热运动产生的分子迁移现象，可以在固体、液体、气体中发生，扩散速度与温度和物质的种类有关，C、D正确；液体中的扩散现象是由于液体分子的热运动产生的，E错误。,2(多选)关于布朗运动，下列说法中不正确的是 ( ) A布朗运动是微观粒子的运动，牛顿运动定律不再适用 B布朗运动是微粒内分子无规则运动的反映 C布朗运动是由液体分子从各个方向对悬浮微粒撞击作用不平衡引起的 D因为布朗运动的激烈程度跟温度有关，所以布朗运动也叫热运动 解析 布朗运动是固体小颗粒的运动，牛顿
7、运动定律仍然适用，A错误；布朗运动是由于液体分子对悬浮微粒撞击作用不平衡引起的，是液体分子无规则运动的反映，B错误，C正确；布朗运动的激烈程度跟温度有关，但是布朗运动是固体颗粒的运动，不能叫热运动，D错误。,ABD,3关于分子间的作用力，下列说法正确的是 ( ) A若分子间的距离增大，则分子间的引力增大，斥力减小 B若分子间的距离减小，则分子间的引力和斥力均增大 C若分子间的距离减小，则分子间引力和斥力的合力将增大 D若分子间的距离增大，则分子间引力和斥力的合力将减小,B,核心考点突破,考点一,微观量的估算,2宏观量与微观量的转换桥梁 作为宏观量的摩尔质量Mmol、摩尔体积Vmol、密度与作为
8、微观量的分子直径d、分子质量m、每个分子的体积V0都可通过阿伏加德罗常数联系起来。如下所示。,(2018河南郑州质检)很多轿车为了改善夜间行驶时的照明问题，在车灯的设计上选择了氙气灯，因为氙气灯灯光的亮度是普通灯灯光亮度的3倍，但是耗电量仅是普通灯的一半，氙气灯使用寿命是普通灯的5倍，很多车主会选择含有氙气灯的汽车，若氙气充入灯头后的体积V1.6L，氙气密度6.0kg/m3。已知氙气摩尔质量M0.131kg/mol，阿伏加德罗常数NA6.0 1023mol1。试估算：(结果保留一位有效数字) (1)灯头中氙气分子的总个数N； (2)灯头中氙气分子间的平均距离。,例 1,答案 (1)41022个
9、 (2)3109m,类题演练 1 ,CD,考点二,布朗运动与分子的热运动,特别提醒：区别布朗运动与热运动应注意以下两点： (1)布朗运动并不是分子的热运动。 (2)布朗运动可通过高倍显微镜观察，分子热运动不能用显微镜直接观察。,(2018河北邯郸质检)(多选)近期我国多个城市的PM2.5数值突破警戒线，受影响最严重的是京津冀地区，雾霾笼罩，大气污染严重。PM2.5是指空气中直径等于或小于2.5微米的悬浮颗粒物，飘浮在空中做无规则运动，很难自然沉降到地面，吸入后危害人体健康，化石燃料的燃烧是形成PM2.5的主要原因。下列关于PM2.5的说法中正确的是 ( ) APM2.5的尺寸与空气中氧分子的尺
10、寸的数量级相当 BPM2.5在空气中的运动属于布朗运动 C温度越低，PM2.5运动越剧烈 D倡导低碳生活，减少煤和石油等化石燃料的使用能有效减小PM2.5在空气中的浓度 EPM2.5中小一些的颗粒的运动比大一些的颗粒的运动更为剧烈,例 2,BDE,解析 PM2.5是指空气中直径小于或等于2.5微米的悬浮颗粒物，其尺寸远大于空气中氧分子的尺寸的数量级，故A错误；PM2.5在空气中的运动是固体颗粒的运动，属于布朗运动，故B正确；大量空气分子不停地做无规则运动对PM2.5碰撞，温度越高，空气分子对颗粒的撞击越剧烈，则PM2.5的运动越剧烈，故C错误；导致PM2.5增多的主要原因是化石燃料的燃烧，故应
11、该提倡低碳生活，可有效减小PM2.5在空气中的浓度，故D正确；PM2.5中小一些的颗粒，空气分子对其撞击更不均衡，故其运动比大一些的颗粒的运动更为剧烈，故E正确。,(多选)把生鸭蛋放在盐水中腌制一定时间，盐就会进入鸭蛋里变成咸鸭蛋。则下列说法正确的是 ( ) A如果让腌制鸭蛋的盐水温度升高，盐进入鸭蛋的速度就会加快 B鸭蛋的腌制过程说明分子之间有引力 ，把盐分子吸进鸭蛋里 C在鸭蛋的腌制过程中，有的盐分子进入鸭蛋内，有的盐分子从鸭蛋里面出来 D盐分子的运动属于布朗运动,类题演练 2 ,AC,解析 如果让盐水温度升高，分子运动更剧烈，则盐进入鸭蛋的速度就会加快，A正确；鸭蛋的腌制过程中盐会进入蛋
12、里是由于分子之间有间隙，以及分子不停地做无规则运动，不是因为分子之间有引力，B错误；分子运动是无规则的，有盐分子进入鸭蛋内，同样会有盐分子从鸭蛋里面出来，C正确；布朗运动本身不是分子的运动，D错误。,1分子力、分子势能与分子间距的关系 取r处为零势能处 (1)当rr0时，分子力为引力，当r增大时，分子力做负功，分子势能增加。 (2)当rr0时，分子力为斥力，当r减小时，分子力做负功，分子势能增加。 (3)当rr0时，分子势能最小。,考点三,分子力、分子势能与物体的内能,2对内能概念的进一步说明 (1)内能是对物体的大量分子而言的，不存在某个分子内能的说法。 (2)决定内能大小的因素为温度、体积
13、、分子数，还与物态有关系。 (3)通过做功或热传递可以改变物体的内能。 3内能和热量的比较,(2018河南新乡模拟)(多选)两个相邻的分子之间同时存在着引力和斥力，它们随分子之间距离r的变化关系如图所示。图中虚线是分子斥力和分子引力曲线，实线是分子合力曲线。当分子间距为rr0时，分子之间合力为零，则选项中关于这两个分子组成系统的分子势能Ep与两分子间距离r的关系曲线，可能正确的是 ( ),例 3,BCE,解析 当分子间距rr0时，分子间作用力表现为引力，当分子间距r减小时，分子力做正功，分子势能减小；当rr0时，分子间作用力表现为斥力，当分子间距r减小时，分子力做负功，分子势能增大，当rr0时
14、，分子势能最低。但考虑取不同的情况作为分子势能的零点，B、C、E三个图象可能是正确的。,(多选)有甲、乙两个相同的分子，当它们相距较远时，它们之间的分子力接近于零。当它们由较远处靠近到难以再靠近的过程中，下列说法正确的是 ( ) A分子间的引力和斥力同时存在，引力和斥力的合力就是分子力 B分子间的引力一直减小，斥力一直增大 C分子力为零时，分子势能最小 D分子力先增大，再减小，后又增大，分子势能先减小，后增大 E分子力先增大，再减小，后又增大，分子势能先减小，再增大，后又减小,类题演练 3 ,ACD,解析 分子间的引力和斥力同时存在，分子力是引力和斥力的合力，A正确；分子间距减小，分子间的引力
15、和斥力同时增大，B错误；分子力为零时，引力和斥力平衡，此后不管分子间距增加还是减小，都在克服分子力做功，分子势能会增大，故在平衡位置处分子势能最小，C正确；当分子间距大于平衡间距时，分子力表现为引力，随着距离的减小，分子力先增大，后减小，在平衡位置处为零；而小于平衡间距时，分子力表现为斥力，随着距离的减小，分子力会增大；整个过程分子力先做正功后做负功，分子势能先减小后增大，D正确，E错误。,在做“用油膜法估测分子的大小”的实验中： (1)关于油膜面积的测量方法，下列说法中正确的是 ( ) A油酸酒精溶液滴入水中后，要立刻用刻度尺去量油膜的面积 B油酸酒精溶液滴入水中后，要让油膜尽可能地散开，再
16、用刻度尺去量油膜的面积 C油酸酒精溶液滴入水中后，要立即将油膜的轮廓画在玻璃板上，再利用坐标纸去计算油膜的面积 D油酸酒精溶液滴入水中后，要让油膜尽可能散开，等到状态稳定后，再把油膜的轮廓画在玻璃板上，用坐标纸去计算油膜的面积,考点四,实验：用油膜法估测分子的大小,例 4,D,(2)实验中，将1cm3的油酸溶于酒精，制成200cm3的油酸酒精溶液，又测得1cm3的油酸酒精溶液有50滴，现将1滴溶液滴到水面上，水面上形成0.2m2的单分子薄层，由此可估算油酸分子的直径d_m。,51010,2年高考模拟,1(2018北京，14)关于分子动理论，下列说法正确的是 ( ) A气体扩散的快慢与温度无关
17、B布朗运动是液体分子的无规则运动 C分子间同时存在着引力和斥力 D分子间的引力总是随分子间距增大而增大 解析 A错：在其他条件不变的情况下，温度越高，气体扩散得越快；B错：布朗运动是颗粒的运动，从侧面反映了液体分子的无规则运动；C对：分子间同时存在着引力和斥力；D错：分子间的引力总是随着分子间距的增大而减小。,C,2(2017北京卷)以下关于热运动的说法正确的是 ( ) A水流速度越大，水分子的热运动越剧烈 B水凝结成冰后，水分子的热运动停止 C水的温度越高，水分子的热运动越剧烈 D水的温度升高，每一个水分子的运动速率都会增大 解析 水流的速度是机械运动的速度，不同于水分子无规则热运动的速度，
18、A错误；分子永不停息地做无规则运动，B错误；温度是分子平均动能的标志，温度越高，分子的热运动越剧烈，故C正确；水的温度升高，水分子的平均动能增大，即水分子的平均运动速率增大，但不是每一个水分子的运动速率都增大，D错误。,C,3(2017江苏卷，12节选)(1)图中甲和乙图是某同学从资料中查到的两张记录水中炭粒运动位置连线的图片，记录炭粒位置的时间间隔均为30s，两方格纸每格表示的长度相同。比较两张图片可知：若水温相同，_(选填“甲”或“乙”)中炭粒的颗粒较大；若炭粒大小相同，_(选填“甲”或“乙”)中水分子的热运动较剧烈。,甲,乙,(2)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
19、示，某种蛋白的摩尔质量为66kg/mol，其分子可视为半径为3109m的球，已知阿伏加德罗常数为6.01023mol1。请估算该蛋白的密度。(计算结果保留一位有效数字) 答案 (1)甲 乙 (2)1103kg/m3,4(2018四川模拟)分子势能与分子力随分子间距离r变化的情况如图甲所示。现将甲分子固定在坐标原点O，乙分子只受两分子间的作用力沿x轴正方向运动，两分子间的分子势能Ep与两分子间距离x的变化关系如图乙所示。设在移动过程中两分子所具有的总能量为0，则 ( ) A乙分子在P点时加速度最大 B乙分子在Q点时分子势能最小 C乙分子在Q点时处于平衡状态 D乙分子在P点时分子动能最大,D,解析 根据题意，乙分子的分子动能和两分子间的分子势能之和为零，所以当分子势能最小时，乙分子的分子动能最大；当分子势能为零时，乙分子的分子动能也为零。再观察题图乙可知，乙分子在P点时分子势能最小，乙分子的分子动能最大，此处分子力为零，加速度为零，选项A错误，D正确；乙分子在Q点时分子势能为零，乙分子的分子动能也为零，分子动能最小，分子势能最大，此处，分子力不为零，加速度不为零，选项B、C错误。,练案35,