2018版高考物理一轮复习第十二章热学第1节分子动理论内能(选修33)
高考物理一轮复习 第十二章 热学 第1节 分子动理论 内能(选修3-3)(2021年最新整理)
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第1节分子动理论内能第十二章错误!热学［选修3－3]［全国卷考情分析］阿伏加德罗常数（Ⅰ）气体分子运动速率的统计分布（Ⅰ）液晶的微观结构(Ⅰ）液体的表面张力现象(Ⅰ)饱和蒸气、未饱和蒸气、饱和蒸气压(Ⅰ)能量守恒定律(Ⅰ)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）律（Ⅰ）’16乙卷T33（1）(5分)，'14Ⅰ卷T33(1）(6分)常考角度（1）布朗运动与分子热运动（2）对分子力和分子势能的理解（3)对气体实验定律及热力学图像的考查(4）对固体和液体的考查（5)对热力学定律的考查(6）气体实验定律与热力学定律的综合第1节分子动理论__内能（1)布朗运动是液体分子的无规则运动。
(×）（2)温度越高,布朗运动越剧烈.(√)（3)分子间的引力和斥力都随分子间距的增大而增大。
(×)(4)－33° C＝240 K。
(√)（5）分子动能指的是由于分子定向移动具有的能。
（×）(6）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。
(√）(7)内能相同的物体,它们的分子平均动能一定相同。
(×)突破点(一）微观量的估算1．两种分子模型物质有固态、液态和气态三种情况，不同物态下应将分子看成不同的模型.（1）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，如图所示，分子间距等于小球的直径或立方体的棱长，所以d＝错误!（球体模型）或d＝错误!(立方体模型).(2）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。
高考物理一轮复习_选修3-3_热学_第1讲_分子动理论_内能_热力学定律
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3．下列关于布朗运动的说法，正确的是
( )．
A．布朗运动是液体分子的无规则运动
B．布朗运动是指悬浮在液体中的固体分子的无规则运动
C．布朗运动说明了液体分子与悬浮颗粒之间存在着相互
作用力
D．观察布朗运动会看到，悬浮的颗粒越小，温度越高，
布朗运动越剧烈
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解析 布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运 动，小颗粒由许多分子组成，所以布朗运动不是分子的无规 则运动，也不是指悬浮颗粒内固体分子的无规则运动，故 A、B选项错误．布朗运动虽然是由液体分子与悬浮颗粒间 相互作用引起的，但其重要意义是反映了液体分子的无规则 运动，而不是反映分子间的相互作用，故C选项错误．观察 布朗运动会看到固体颗粒越小，温度越高，布朗运动越剧 烈．故D选项正确． 答案 D
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(3)ΔU＝ Q＋W 中正、负号法则：
物理量
意义
W
符号
＋
外界对物 体做功
－
物体对外 界做功
Q
ΔU
物体 吸收热量 内能_增__加__
物体 放出 热 量
内能减__少__
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能量守恒定律 (考纲要求 Ⅰ)
1. 内容 能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形 式 转化 为另一种形式，或者是从一个物体转移 到别的物 体，在 转化 或 转移 的过程中其 总量 保持不变
Hale Waihona Puke 化更快．(2)分子力的特点：
①r＝r0时(r0的数量级为10－10m)，F引＝F斥，分子力F＝ 0； ②r<r0时，F引<F斥，分子力F表现为 斥力 ； ③r>r0时，F引>F斥，分子力F表现为引力 ； ④r>10r0时，F引、F斥迅速减为零，分子力F＝ 0 .
高考物理一轮复习第十二章热学考点通关(选修33)
第十二章热学[选修3－3][学习目标定位]单元分子动理论__内能[想一想]在国际单位制中，金属铝的密度为ρ，它的摩尔质量为M，阿伏伽德罗常数为N A，则1 m3和1 kg铝所含铝原子的个数分别是多少？1个铝原子的质量和占有的体积分别是多少？提示：由密度ρ和摩尔质量M可求铝的摩尔体积V＝Mρ，故1 m3铝所含原子个数为1VN A＝ρN AM，1 kg铝所含原子个数为1MN A,1个铝原子质量为MN A，1个铝原子占有的体积为VN A＝MρN A。
[记一记]1．物体是由大量分子组成的(1)分子的大小①分子的直径(视为球模型)：数量级为10－10m。
②分子的质量：数量级为10－26kg。
(2)阿伏伽德罗常数①1 mol的任何物质都含有相同的粒子数。
通常可取N A＝6.02×1023mol－1。
②阿伏伽德罗常数是联系宏观物理量和微观物理量的桥梁。
2．分子永不停息地做无规则运动(1)扩散现象①定义：由于分子的无规则运动而产生的物质迁移现象。
②实质：扩散现象并不是外界作用引起的，也不是化学反应的结果，而是由物质分子的无规则运动产生的。
(2)布朗运动①定义：悬浮在液体或气体中的小颗粒的永不停息地无规则运动叫做布朗运动。
②特点：永不停息，无规则；颗粒越小，温度越高，布朗运动越显著。
③布朗运动是由成千上万个分子组成的“分子集团”即固体颗粒的运动，布朗运动的无规则性是液体(气体)分子运动无规则性的反映。
(3)热运动分子的无规则运动和温度有关，温度越高，分子运动越激烈。
分子永不停息地无规则运动叫做热运动。
3．分子间同时存在引力和斥力(1)物质分子间存在空隙，分子间的引力和斥力是同时存在的，实际表现出的分子力是引力和斥力的合力。
(2)分子力随分子间距离变化的关系：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，但斥力比引力变化的快。
(3)分子力与分子间距离关系图线图12－1－1由分子间的作用力与分子间距离关系图线(如图12－1－1所示)可知：当r＝r0时，F引＝F斥，分子力为0。
新课标2018版高考物理一轮复习第十二章热学第1讲分子动理论内能教案201709202167
第十二章热学【研透全国卷】在新课标省区的高考中，对该部分内容的考查只在选考题部分出现，考查的知识不会面面俱到，重点考查分子动理论、阿伏加德罗常数的应用、气体实验定律及热力学第一定律等知识.预测在2018年高考中，对本部分内容的考查仍将以分子动理论、热力学定律及气体状态方程的应用为主.考点内容要求题型选考实验分子动理论的基本观点和实Ⅰ验依据阿伏加德罗常数Ⅰ气体分子运动速率的统计分Ⅰ布一、分子动理论、内能选择温度是分子平均动能的标志、Ⅰ内能1.实验内中学物理中涉及的国际单位容制的基本单位和其他物理量Ⅰ用油膜法的单位估测分子固体的微观结构、晶体和非晶Ⅰ的大小体2.命题形液晶的微观结构Ⅰ选择、式液体的表面张力现象Ⅰ二、固体、液体和气体填空、填空气体实验定律Ⅰ计算理想气体Ⅰ饱和汽、未饱和汽、饱和汽压Ⅰ相对湿度Ⅰ热力学第一定律Ⅰ三、热力学定律与能量守恒定选择、能量守恒定律Ⅰ律填空热力学第二定律Ⅰ第1讲分子动理论内能(实验：用油膜法估测分子的大小)知识点一分子动理论1.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m.②分子质量：数量级为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＝mol－1.2.分子热运动：一切物质的分子都在永不停息地做无规则运动.(1)扩散现象：相互接触的不同物质彼此进入对方的现象.温度，扩散越快，可在固体、液体、气体中进行.(2)布朗运动：悬浮在液体(或气体)中的微粒的无规则运动，微粒，温度，布朗运动越显著.3.分子力：分子间同时存在引力和斥力，且都随分子间距离的增大而，随分子间距离的减小而增大，但总的来讲斥力变化得较快.答案：1.(1)10－10(2)6.02×1023 2.(1)越高(2)越小越高 3.减小知识点二温度1.意义：宏观上表示物体的冷热程度(微观上表示物体中分子平均动能的大小).2.两种温标(1)摄氏温标和热力学温标的关系T＝.(2)绝对零度(0 K)：是低温极限，只能接近不能达到，所以热力学温度无负值.答案：2.(2)t＋273.15 K知识点三内能1.分子动能(1)意义：分子动能是所具有的动能.(2)分子平均动能：所有分子动能的平均值.是分子平均动能的标志.2.分子势能：由分子间决定的能，在宏观上分子势能与物体的有关，在微观上与分子间的有关.3.物体的内能(1)内能：物体中所有分子的与的总和.(2)决定因素：、和物质的量.答案：1.(1)分子热运动(2)温度 2.相对位置体积距离 3.(1)热运动动能分子势能(2)温度体积(1)温度越高，扩散现象越明显.()(2)布朗运动是液体分子的无规则运动.()(3)分子间的引力和斥力都随分子间距的减小而增大.()(4)－33 ℃＝240 K.()(5)物体温度降低，其分子热运动的平均动能增大.()(6)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.()(7)物体温度不变，其内能一定不变.()答案：(1)√(2) (3)√(4)√(5)(6)√(7)考点微观量与宏观量1.微观量分子体积V0、分子直径d、分子质量m0.2.宏观量物体的体积V、摩尔体积V m、物体的质量m、摩尔质量M、物体的密度ρ.3.关系MρV m(1)分子的质量：m0＝＝.N A N AV m M(2)分子的体积：V0＝＝.N A ρN AV m mρV (3)物体所含的分子数：N＝·N A＝·N A或N＝·N A＝·N A.V m ρV m M M 4.分子的两种模型3 6V0(1)球体模型直径d＝.(常用于固体和液体)π(2)立方体模型边长d＝3 V0.(常用于气体)考向1固体、液体模型[典例1]空调在制冷过程中，室内空气中的水蒸气接触蒸发器(铜管)液化成水，经排水管排走，空气中水分越来越少，人会感觉干燥.某空调工作一段时间后，排出液化水的体积V＝1.0×103 cm3.已知水的密度ρ＝1.0×103 kg/m3、摩尔质量M＝1.8×10－2 kg/mol，阿伏加德罗常数N A＝6.0×1023 mol－1.试求：(结果均保留一位有效数字)(1)该液化水中含有水分子的总数N；(2)一个水分子的直径d.[解析](1)水的摩尔体积为M 1.8 × 10－2V m＝＝m3/mol＝1.8×10－5 m3/molρ 1.0 × 103水分子总数为VN A 1.0 × 103 × 10－6 × 6.0 × 1023N＝＝≈3×1025(个).V m 1.8 × 10－5V m 3 6V m1(2)建立水分子的球体模型，有＝πd3，可得水分子直径：d＝＝N A 6 πN A3 6 × 1.8 × 10－53.14 × 6.0 × 1023m≈4×10－10 m.[答案](1)3×1025个(2)4×10－10 m考向2气体模型[典例2]已知地球大气层的厚度h远小于地球半径R，空气平均摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为N A，地面大气压强为p0，重力加速度大小为g.由此可估算得，地球大气层空气分子总数为，空气分子之间的平均距离为.[解析]可认为地球大气层对地球表面的压力是由其重力引起的，即mg＝p0S＝4πp0R2 m4πp0N A R2p0×4πR2，故大气层的空气总质量m＝，空气分子总数N＝N A＝.由于h≪R，g M Mg则大气层的总体积V＝4πR2h，每个分子所占空间设为一个棱长为a的正方体，则有Na3＝V，3 Mgh可得分子间的平均距离a＝.p0N A4πp0N A R2[答案]Mg p0N A3 MghV m1.固体和液体分子都可看成是紧密堆积在一起的.分子的体积V0＝，仅适用于固体和液N A体，对气体不适用.2.对于气体分子，d＝3 V0的值并非气体分子的大小，而是两个相邻的气体分子之间的平均距离.考点对分子热运动的理解1.扩散现象：指相互接触的不同物质彼此进入对方的现象.温度越高，扩散越快；扩散可在固体、液体、气体中进行.2.布朗运动：指悬浮在液体(或气体)中的微粒的无规则运动.微粒越小，温度越高，布朗运动越显著.3.扩散现象、布朗运动与分子热运动的比较类别扩散现象布朗运动分子热运动活动分子固体微小颗粒分子主体微小颗粒的运动，是比分子大得多的分子团的指分子的运动，分子无分子的运动，发生在固运动，较大的颗粒不做论大小都做热运动，热区别体、液体、气体等任何布朗运动，但它本身的运动不能通过光学显微两种物质之间以及周围的分子仍在做镜直接观察到热运动电子显微镜或扫描隧道观察裸眼可见光学显微镜显微镜共同都是永不停息的无规则运动，都随温度的升高而变得更加激烈点布朗运动是由于微小颗粒受到周围分子做热运动的撞击力而引起的，它是分联系子做无规则运动的反映考向1布朗运动与热运动的比较[典例3]关于分子热运动和布朗运动，下列说法正确的是()A.布朗运动是指在显微镜中看到的液体分子的无规则运动B.布朗运动间接反映了分子在永不停息地做无规则运动C.悬浮颗粒越大，同一时刻与它碰撞的液体分子越多，布朗运动越显著D.当物体温度达到0 ℃时，物体分子的热运动就会停止[解析]布朗运动是指在显微镜中看到的悬浮小颗粒的无规则运动，A错误；布朗运动间接反映了液体分子运动的无规则性，B正确；悬浮颗粒越大，液体分子对它的撞击作用的不平衡性越小，布朗运动越不明显，C错误；热运动在0 ℃时不会停止，D错误.[答案] B考向2布朗运动与扩散现象的比较[典例4](多选)下列有关扩散现象与布朗运动的叙述中，正确的是()A.扩散现象与布朗运动都能说明分子在做永不停息的无规则运动B.扩散现象与布朗运动没有本质的区别C.扩散现象突出说明了物质的迁移规律，布朗运动突出说明了分子运动的无规则性规律D.扩散现象和布朗运动都与温度有关E.布朗运动是扩散的形成原因，扩散是布朗运动的宏观表现[解析]扩散现象与布朗运动都能说明分子在做永不停息的无规则运动，故A正确；扩散是物质分子的迁移，布朗运动是宏观颗粒的运动，是两种完全不同的运动，故B错误；两个实验现象说明了分子运动的两个不同规律，则C正确；两种运动随温度的升高而加剧，所以都与温度有关，D正确；布朗运动与扩散的成因均是分子的无规则运动，两者之间不具有因果关系，故E错误.[答案]ACD布朗运动、分子热运动、扩散现象的辨析：布朗运动是布朗颗粒(线度约10－6 m)在液体分子撞击下的无规则运动，布朗运动并不是分子热运动，但它反映了分子永不停息地做无规则运动；扩散现象是液体分子直接运动的结果.考点分子力、分子势能与分子间距离的关系1.分子力曲线与分子势能曲线：分子力F、分子势能E p与分子间距离r的关系图线如图所示(取无穷远处分子势能E p＝0)：分子力曲线分子势能曲线2.分子力、分子势能与分子间距离的关系(1)当r>r0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r<r0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r＝r0时，分子势能最小.考向1分子间作用力的特点[典例5](多选)分子间的相互作用力由引力与斥力共同产生，并随着分子间距的变化而变化，则下列说法正确的是()A.分子间引力随分子间距的增大而减小B.分子间斥力随分子间距的减小而增大C.分子间相互作用力随分子间距的增大而减小D.当r<r0时，分子间作用力随分子间距的减小而增大E.当r>r0时，分子间作用力随分子间距的增大而减小[解析]分子力和分子间距离的关系图象如图所示，根据该图象可判断分子间引力随分子间距的增大而减小，分子间斥力随分子间距的减小而增大，A、B正确；当r<r0时分子力(图中实线)随分子间距的减小而增大，故D正确；当r>r0时，分子力随分子间距的增大先增大后减小，故E错误.[答案]ABD考向2分子力做功与分子势能[典例6](多选)分子力比重力、引力等要复杂得多，分子势能跟分子间的距离的关系也比较复杂.图示为分子势能与分间距离的关系图象，用r0表示分子引力与分子斥力平衡时的分子间距，设r→∞时，E p＝0，则下列说法正确的是()A.当r＝r0时，分子力为零，E p＝0B.当r＝r0时，分子力为零，E p为最小C.当r0<r<10r0时，E p随着r的增大而增大D.当r0<r<10r0时，E p随着r的增大而减小E.当r<r0时，E p随着r的减小而增大[解析]由E pr图象可知，r＝r0时，E p最小，再结合Fr图象可知此时分子力为0，则A项错误，B项正确；结合Fr图象可知，在r0<r<10r0内分子力表现为引力，在间距增大过程中，分子引力做负功，分子势能增大，则C项正确，D项错误；结合Fr图象可知，在r<r0时分子力表现为斥力，在间距减小过程中，分子斥力做负功，分子势能增大，则E项正确.[答案]BCE分子力和分子势能的分析技巧(1)当r>r0(平衡位置)时，分子力表现为引力，且随着分子间距离的增大，分子力先增大后减小.(2)当r＝r0(平衡位置)时分子势能最小，因为不管分子间距离由r0增大还是减小，分子力都要做负功，分子势能都要增加.(3)当r<r0(平衡位置)时，分子力表现为斥力，且随着分子间距离的增大，分子力逐渐增大，分子力做负功，分子势能增加.考点温度和内能1.对内能的理解(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、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.(4)温度是分子平均动能的标志，相同温度的任何物体，分子的平均动能相同.2.内能和热能的比较内能热量是状态量，状态确定系统的内能随之确定. 是过程量，它表示由于热传递而引起的内区别一个物体在不同的状态下有不同的内能能变化过程中转移的能量在只有热传递改变物体内能的情况下，物体内能的改变量在数值上等于物体吸收或联系放出的热量考向1对温度的理解[典例7]关于温度的概念，下列说法中正确的是()A.温度是分子平均动能的标志，物体温度高，则物体的分子平均动能大B.物体温度高，则物体每一个分子的动能都大C.某物体内能增大时，其温度一定升高D.甲物体温度比乙物体温度高，则甲物体的分子平均速率比乙物体的大[解析]温度是分子平均动能的标志.温度升高，分子的平均动能增大，但不是每个分子的动能都增大.[答案] A考向2对内能的理解[典例8](多选)关于对内能的理解，下列说法正确的是()A.系统的内能是由系统的状态决定的B.做功可以改变系统的内能，但是单纯地对系统传热不能改变系统的内能C.不计分子之间的分子势能，质量和温度相同的氢气和氧气具有相同的内能D.1 g 100 ℃水的内能小于1 g 100 ℃水蒸气的内能[解析]系统的内能是一个只依赖于系统自身状态的物理量，所以是由系统的状态决定的，A正确；做功和热传递都可以改变系统的内能，B错误；质量和温度相同的氢气和氧气的平均动能相同，但它们的物质的量不同，内能不同，C错误；在1 g 100 ℃的水变成100 ℃水蒸气的过程中，分子间距离变大，要克服分子间的引力做功，分子势能增大，所以1g100℃水的内能小于1 g 100 ℃水蒸气的内能，D正确.[答案]AD考向3对温度、内能、分子动理论的理解[典例9](2017·河北唐山摸底)(多选)对于分子动理论和物体内能的理解，下列说法正确的是()A.温度高的物体内能不一定大，但分子平均动能一定大B.外界对物体做功，物体内能一定增加C.温度越高，布朗运动越显著D.当分子间的距离增大时，分子间作用力就一直减小E.当分子间作用力表现为斥力时，分子势能随分子间距离的减小而增大[解析]温度高的物体分子平均动能一定大，但内能不一定大，选项A正确；外界对物体做功，若物体散热，物体内能不一定增加，选项B错误；温度越高，布朗运动越显著，选项C 正确；当分子间的距离增大时，分子间作用力可能先增大后减小，选项D错误；当分子间作用力表现为斥力时，分子势能随分子间距离的减小而增大，选项E正确.[答案]ACE物体的内能在宏观上与温度、体积及物质的量有关；在微观上与分子的平均动能、分子间距及分子个数有关，物体的内能永远不为零.考点实验：用油膜法估测分子的大小1.实验原理：利用油酸酒精溶液在平静的水面上形成单分子油膜，将油酸分子看做球形，V 测出一定体积油酸溶液在水面上形成的油膜面积，用d＝计算出油膜的厚度，其中V为一滴S油酸溶液中所含油酸的体积，S为油膜面积，这个厚度就近似等于油酸分子的直径.2.实验步骤(1)在方盘中盛入适量的水(约2 cm深)，使水处于稳定状态.(2)用注射器(或胶头滴管)取事先配好的油酸酒精溶液，逐滴滴入量筒，记下量筒中滴入1 mL溶液所需加入溶液的滴数.(3)将痱子粉均匀地撒在水面上.(4)用注射器(或胶头滴管)靠近水面将一滴油酸酒精溶液滴在水面上.(5)待油酸膜的面积稳定后，把玻璃板放在方盘上，用笔描绘出油酸膜的形状.3.数据处理1(1)计算一滴溶液中油酸的体积：V＝(mL).Nn(2)计算油膜的面积：利用坐标纸求油膜面积时，以边长为1 cm的正方形为单位，计算轮廓内正方形的个数，不足半个的舍去，大于半个的算一个.V(3)计算油酸的分子直径：d＝(注意单位统一).S4.注意事项(1)将所有的实验用具擦洗干净，吸取油酸、酒精和溶液的移液管要分别专用，不能混用.(2)痱子粉和油酸的用量都不可太大，否则不易成功.(3)油酸酒精溶液的浓度以小于0.1%为宜.(4)浅盘中的水离盘口面的距离应较小，并要水平放置，以便准确地画出薄膜的形状，画线时视线应与板面垂直.(5)要待油膜形状稳定后再画轮廓.考向1对实验原理和操作的考查[典例10](2017·广西南宁模拟)“用油膜法估测分子的大小”实验的简要步骤如下：A.将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，数出轮廓内的方格数(不足半个的舍去，B.将一滴油酸酒精溶液滴在水面上，待油酸薄膜的形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔将薄膜的形状描画在玻璃板上.C.用浅盘装入2 cm深的水.VD.用公式d＝求出薄膜厚度，即油酸分子直径的大小.SE.根据油酸酒精溶液的浓度，算出一滴溶液中纯油酸的体积V.上述步骤中有步骤遗漏或步骤不完整的，请指出：(1)____________________________________________.(2)___________________________________________.上述实验步骤的合理顺序是.[解析](1)C步骤中，要在水面上撒上痱子粉或细石膏粉.(2)实验时，还需要：F.用注射器或滴管将事先配制好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒，记下量筒内增加一定体积时液滴的数目.实验步骤的合理顺序是CFBAED.[答案]见解析考向2对数据处理的考查[典例11]在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，所用油酸酒精溶液的浓度为每104mL溶液中有纯油酸6 mL，用注射器测得1 mL上述溶液为75滴.把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里，待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔在玻璃板上描出油膜的轮廓，再把玻璃板放在坐标纸上，其形状和尺寸如图所示，坐标中正方形方格的边长为1 cm.则：(1)油酸薄膜的面积是cm2.(2)每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是mL.(取一位有效数字)(3)按以上实验数据估测出油酸分子直径约为m.(取一位有效数字)[解析](1)根据数方格数的原则“多于半个的算一个，不足半个的舍去”可查出共有115个方格，故油膜的面积：S＝115×1 cm2＝115 cm2.(2)一滴油酸酒精溶液的体积：1V′＝mL，75一滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积：- 11 -6V＝V′＝8×10－6 mL.104(3)油酸分子的直径：V8 × 10－12d＝＝m＝7×10－10 m.S115 × 10－4[答案]115(2)8×10－6(3)7×10－101.液体分子间距离很小，将油膜分子看做球体模型，油膜厚度就近似为油膜分子直径.2.从模型建立到油膜面积的测量，每一环节都存在测量误差，应该尽量提高读数的准确性.1.[固体球模型]已知铜的摩尔质量为M(kg/mol)，铜的密度为ρ(kg/m3)，阿伏加德罗常数为N A(mol－1).下列判断错误的是()NA A.1 kg铜所含的原子数为MMN AB.1 m3铜所含的原子数为ρMC.1个铜原子的质量为(kg)N AMD.1个铜原子的体积为(m3)ρN A1 N A答案：B解析：1 kg铜所含的原子数N＝N A＝，A正确；同理，1 m3铜所含的原子数NM MρM m0 M＝N A，B错误；1个铜原子的质量m0＝(kg)，C正确；1个铜原子的体积V0＝＝(m3)，M N A ρρN AD正确.2.[布朗运动](多选)下列关于布朗运动的说法，正确的是()A.布朗运动是液体分子的无规则运动B.液体温度越高，悬浮颗粒越小，布朗运动越剧烈C.布朗运动是由于液体各部分的温度不同而引起的D.布朗运动是由于液体分子从各个方向对悬浮颗粒撞击作用的不平衡引起的答案：BD解析：布朗运动的研究对象是固体小颗粒，而不是液体分子，故A选项错误；影响布朗运动的因素是温度和固体小颗粒大小，温度越高、固体小颗粒越小，布朗运动就越明显，故B选项正确；布朗运动是由于悬浮固体小颗粒受液体分子的碰撞作用不平衡而引起的，不是由液体各部分的温度不同而引起的，故C选项错误，D选项正确.3.[分子力的特点]清晨，草叶上的露珠是由空气中的水汽凝结成的水珠.这一物理过程中，水分子间的()- 12 -A.引力消失，斥力增大B.斥力消失，引力增大C.引力、斥力都减小D.引力、斥力都增大答案：D解析：当水汽凝结成水珠时，水分子之间的距离减小，分子间的引力和斥力同时增大，只是斥力比引力增加得更快一些.4.[分子力与分子间距离的关系](多选)如图所示是分子间引力或斥力大小随分子间距离变化的图象，由此可知()A.ab表示引力图线B.cd表示引力图线C.当分子间距离r等于两图线交点e的横坐标时，分子力一定为零D.当分子间距离r等于两图线交点e的横坐标时，分子势能一定最小E.当分子间距离r等于两图线交点e的横坐标时，分子势能一定为零答案：ACD解析：在Fr图象中，随r增大，斥力变化快，所以ab为引力图线，A对，B错；两图象相交点e为分子所受的引力和斥力大小相等，即分子受力平衡位置，分子力为0，分子势能最小，但不一定为0，故C、D对，E错.5.[用油膜法估测分子大小]在用“油膜法估测油酸分子的大小”实验中，有下列实验步骤：①往边长约为40cm的浅盘里倒入约2cm深的水，待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上.②用注射器将事先配制好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形状稳定.③将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积，根据油酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大小.④用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量筒内每增加一定体积时的滴数，由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积.⑤将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上.完成下列填空：(1)上述步骤中，正确的顺序是.(填写步骤前面的数字)(2)将1 cm3的油酸溶于酒精，制成300 cm3的油酸酒精溶液；测得1 cm3的油酸酒精溶液有50滴.现取一滴该油酸酒精溶液滴在水面上，测得所形成的油膜的面积是0.13 m2.由此估算出油酸分子的直径为m.(结果保留一位有效数字)- 13 -答案：(1)④①②⑤③(2)5×10－10解析：根据纯油酸的体积V和油膜面积S，可计算出油膜的厚度d，把油膜厚度d视为油V 1酸分子的直径，则d＝，每滴油酸酒精溶液的体积是cm3，而1 cm3的油酸溶于酒精，制成S501 1300 c m3 的油酸酒精溶液，则一滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积是V＝×cm3，则根据题300 50目要求保留一位有效数字可知油酸分子的直径为5×10－10 m.- 14 -。
高考物理一轮复习 第1单元 分子动理论 内能课件(选修33)
• 2．分子永不停息地做无规则运动 • (1)扩散现象 • ①定义：________物质能够彼此进入对方的现象叫做 扩散．
• ②实质：扩散现象并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________运动产生的． • (2)布朗运动
• ①定义：悬浮在液体中的小颗粒的永不停息地做 ________运动叫做布朗运动． • ②特点：永不停息，无规则；颗粒越小，________， 布朗运动越显著．
容有：(1)分子动理论要
固体的微观结构、晶体和非晶 体
Ⅰ
点，分子力、分子大小、质 量、数目估算；(2)内能的
液晶的微观结构
Ⅰ 变化及改变内能的物理过程
液体的表面张力现象
Ⅰ 以及气体压强的决定因素；
考点内容
要求
考纲解读
气体实验定律
Ⅰ (3)气体实验定律和用图
理想气体
Ⅰ 象表示气体状态的变
饱和蒸汽、未饱和蒸汽和饱和汽压 Ⅰ 化；(4)热现象实验与探 索过程的方法．
选考部分
选修3－3 热学
考点内容
要求
考纲解读
分子动理论的基本观点和实验 依据
Ⅰ
1.本部分考点内容的要求全 是Ⅰ级，即理解物理概念和
阿伏加德罗常数
Ⅰ 物理规律的确切含义，理解
气体分子运动速率的统计分布 Ⅰ 物理规律的适用条件，以及
温度是分子平均动能的标志、
它们在简单情况下的应用．
内能
Ⅰ 2．高考热学命题的重点内
┃题组二┃ 分子பைடு நூலகம்做功与分子势能的关系、内能
• 3．(多选)关于对内能的理解，下列说法正确的是( )
相对湿度
Ⅰ 3．命题形式为一选择
热力学第一定律
高考物理一轮复习 第1讲分子动理论 内能课件 新人教版选修3-3
归纳领悟 1．平衡态与状态参量 (1)系统：把所研究的对象称为系统。 (2)物理学中描述物体状态的常用参量为压强、体积、温 度。通常用体积描述其几何性质，用压强描述其力学性质， 用温度描述其热学性质。 (3)平衡态：对于一个不受外界影响的系统，无论其初始 状态如何，经过足够长的时间后，必将达到一个宏观性质不 再随时间变化的状态，这种状态叫平衡态。
考点梳理
化学 性质的最小粒子，或是 1．分子是具有各种物质的_____ 原子 如金属)、或是_____( 分子 如有机物)。 离子 如盐类)、或是_____( _____(
2．用油膜法测得分子直径(有机物质的大分子除外)的数
－10 量级为10 _____m ，说明分子的体积极其微小。
10－27～10－28 。 3．一般分子质量的数量级为_____________kg
(1)3.3×1021个
(2)3.9×10－10m
[解析]
(1)这滴水珠中含有的水分子数约为：
－7
1.0×103×1×10 m N＝ M NA＝ 1.8×10－2 个。
×6.02×1023个＝3.3×1021
4 d3 M (2)建立水分子的球体模型，有： π( ) ＝ρN 3 2 A 则分子的直径d＝ 3 6M － ＝3.9×10 10m。 πρNA
运动将使它们散开，是分子之间的相互作用力使分子聚集在一
起。 (1)固体中：分子的作用力比较强大，绝大部分分子被束缚 在平衡位置附近做微小振动。
(2)液态中：分子力的作用已不能把分子束缚在固定的平衡 位置附近，平衡位置是变化的，分子还不能分散远离。 (3)气态中：分子无规则运动剧烈，分子的作用力微弱，分
高三物理一轮复习 热学 第1讲 分子动理论课件(选修33)
选修3－3 热 学
第1讲 分子动理论
请做：题组层级快练 （四十一）
谢谢观赏！
9、静夜四无邻，荒居旧业贫。。*** 10、雨中黄叶树，灯下白头人。。**** 11、以我独沈久，愧君相见频。。***** 12、故人江海别，几度隔山川。。**** 13、乍见翻疑梦，相悲各问年。。***** 14、他乡生白发，旧国见青山。。**** 15、比不了得就不比，得不到的就不要。。。***** 16、行动出成果，工作出财富。。*** 17、做前，能够环视四周；做时，你只能或者最好沿着以脚为起点的射线向前。。**** 9、没有失败，只有暂时停止成功！。*** 10、很多事情努力了未必有结果，但是不努力却什么改变也没有。。**** 11、成功就是日复一日那一点点小小努力的积累。。***** 12、世间成事，不求其绝对圆满，留一份不足，可得无限完美。。**** 13、不知香积寺，数里入云峰。。***** 14、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。**** 15、楚塞三湘接，荆门九派通。。。***** 16、少年十五二十时，步行夺得胡马骑。。*** 17、空山新雨后，天气晚来秋。。**** 9、杨柳散和风，青山澹吾虑。。*** 10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。**** 11、越是没有本领的就越加自命不凡。***** 12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。**** 13、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。***** 14、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。**** 15、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。。***** 16、业余生活要有意义，不要越轨。*** 17、一个人即使已登上顶峰T
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高2021届高2018级高中物理复习选修3-3 热学第1讲 分子动理论 内能
T33(2)：玻意耳定律
T33(2)：气体实验定律的 应用
2
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第1讲 分子动理论 内能
3
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一、分子动理论
知识要点
1.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___1_0_－_1_0__m；
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图3
11
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的内能
T33(2)：热气球的受力 平衡
T33(2)：查理定律
、盖—
T33(2)：力的平衡条件 玻意耳定律的应用
、
吕萨克定律
Ⅲ 卷 ·T33(1) ： p － V 图 像、热力学第一定律
Ⅲ
卷
·T33(1)
：
p
－
V
图
像
Ⅲ 、
卷
·T33(1)
：
用
油
膜
估算分子大小的实验
法
热力学第一定律
T33(2)：水银封闭气体 的状态变化
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，NA＝ __6_.0_2_×__1_0_2_3_ mol－1。
4
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2.分子热运动：一切物质的分子都在永不停息地做无规则运动。 (1)扩散现象：相互接触的不同物质彼此进入对方的现象。温度_越__高___，扩 散__越__快___，可在固体、液体、气体中进行。 (2)布朗运动：悬浮在液体(或气体)中的微粒的无规则运动，微粒__越__小___， 温度__越__高___，布朗运动越显著。
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第1节 分子动理论 内能第十二章 ⎪⎪⎪热学[选修3－3][全国卷考情分析]未曾独立命题的考点命题概率较小的考点近几年高考考查频率较高的考点阿伏加德罗常数(Ⅰ)气体分子运动速率的统计分布(Ⅰ) 液晶的微观结构(Ⅰ)液体的表面张力现象(Ⅰ)饱和蒸气、未饱和蒸气、饱和蒸气压(Ⅰ)能量守恒定律(Ⅰ) 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)温度、内能(Ⅰ)'16甲卷T 33(1)(5分)， '16丙卷T 33(1)(5分)分子动理论的基本观点和实验依据(Ⅰ)'15Ⅱ卷T 33(1)(5分)， '13Ⅰ卷T 33(1)(6分)， '13Ⅱ卷T 33(1)(5分)固体的微观结构、晶体和非晶体(Ⅰ)'15Ⅰ卷T 33(1)(5分)， '14Ⅱ卷T 33(1)(5分) 气体实验定律(Ⅱ) '16甲卷T 33(2)(10分)， '16乙卷T 33(2)(10分)， '15Ⅰ卷T 33(2)(10分)， '15Ⅱ卷T 33(2)(10分)，'14Ⅰ卷T 33(2)(9分)， '14Ⅱ卷T 33(2)(10分)， '13Ⅰ卷T 33(2)(9分)， '13Ⅱ卷T 33(2)(10分)理想气体(Ⅰ) '16甲卷T 33(1)(5分)，'16丙卷T 33(1)(5分) 相对湿度(Ⅰ) '14Ⅱ卷T 33(1)(5分) 温度、内能(Ⅰ) '16甲卷T 33(1)(5分)， '16丙卷T 33(1)(5分) 热力学第二定律(Ⅰ) '16乙卷T 33(1)(5分)实验十三：用油膜法估测分子的大小 热力学第一定律(Ⅰ)'16甲卷T 33(1)(5分)， '16乙卷T 33(1)(5分)， '14Ⅰ卷T 33(1)(6分) 常考角度(1)布朗运动与分子热运动(2)对分子力和分子势能的理解(3)对气体实验定律及热力学图像的考查(4)对固体和液体的考查 (5)对热力学定律的考查 (6)气体实验定律与热力学定律的综合第1节分子动理论__内能(1)布朗运动是液体分子的无规则运动。
(×)(2)温度越高，布朗运动越剧烈。
(√)(3)分子间的引力和斥力都随分子间距的增大而增大。
(×)(4)－33° C＝240 K。
(√)(5)分子动能指的是由于分子定向移动具有的能。
(×)(6)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。
(√)(7)内能相同的物体，它们的分子平均动能一定相同。
(×)突破点(一) 微观量的估算1．两种分子模型物质有固态、液态和气态三种情况，不同物态下应将分子看成不同的模型。
(1)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，如图所示，分子间距等于小球的直径或立方体的棱长，所以d＝36Vπ(球体模型)或d＝3V(立方体模型)。
(2)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d ＝3V 。
2．宏观量与微观量的转换桥梁作为宏观量的摩尔质量M mol 、摩尔体积V mol 、密度ρ与作为微观量的分子直径d 、分子质量m 、每个分子的体积V 0都可通过阿伏加德罗常数联系起来。
如下所示。
(1)一个分子的质量：m ＝M molN A。
(2)一个分子所占的体积：V 0＝V molN A(估算固体、液体分子的体积或气体分子平均占有的空间)。
(3)1 mol 物质的体积：V mol ＝M molρ。
(4)质量为M 的物体中所含的分子数：n ＝MM molN A 。
(5)体积为V 的物体中所含的分子数：n ＝ρVM molN A 。
[多角练通]1．(2017·温州模拟)铜摩尔质量为M ，密度为ρ，阿伏加德罗常数为N A 。
1个铜原子所占的体积是( )解析：选A 铜的摩尔体积V mol ＝M ρ，则一个铜原子所占的体积为V 0＝V mol N A ＝M ρN A，A 正确。
2．(多选)(2016·上海高考)某气体的摩尔质量为M ，分子质量为m 。
若1摩尔该气体的体积为V m ，密度为ρ，则该气体单位体积分子数为(阿伏加德罗常数为N A )( )解析：选ABC 1摩尔该气体的体积为V m ，则单位体积分子数为n ＝N AV m，气体的摩尔质量为M ，分子质量为m ，则1 mol 气体的分子数为N A ＝M m ，可得n ＝MmV m，单位体积的质量等于单位体积乘以密度，质量除以摩尔质量等于摩尔数，则有n ＝ρN AM，故D 错误，A 、B 、C 正确。
3．(2017·连云港模拟)科学家已创造出一种利用细菌将太阳能转化为液体燃料的“人造树叶”系统，使太阳能取代石油成为可能。
假设该“人造树叶”工作一段时间后，能将10－6g 的水分解为氢气和氧气。
已知水的密度ρ＝×103kg/m 3，摩尔质量M ＝×10－2kg/mol ，阿伏加德罗常数N A ＝×1023mol －1。
试求：(结果均保留一位有效数字)(1)被分解的水中含有水分子的总数N ； (2)一个水分子的体积V 。
解析：(1)水分子数N ＝mN A M ＝10－6×10－3××1023×10－2个≈3×1016个。
(2)水的摩尔体积 V mol ＝Mρ水分子体积 V 0＝V mol N A ＝M ρN A＝3×10－29 m 3。
答案：(1)3×1016个 (2)3×10－29m 3突破点(二) 扩散现象、布朗运动与分子热运动扩散现象、布朗运动与分子热运动的比较扩散现象 布朗运动 分子热运动 活动主体分子固体微小颗粒 分子区别分子的运动，发生在固体、液体、气体等任何两种物质之间微小颗粒的运动，是比分子大得多的分子团的运动，较大的颗粒不做布朗运动，但它本身及周围的分子仍在做热运动分子的运动，分子无论大小都做热运动，热运动不能通过光学显微镜直接观察到观察 裸眼可见 光学显微镜电子显微镜或扫描隧道显微镜共同点都是永不停息的无规则运动，都随温度的升高而变得更加激烈联系布朗运动是由于微小颗粒受到周围分子做热运动的撞击力不平衡而引起的，它是分子做无规则运动的反映[多角练通]1．(2017·北京通州区摸底)关于布朗运动，下列说法中正确的是( )A．液体温度越高，布朗运动越剧烈B．液体温度越低，布朗运动越剧烈C．微粒的布朗运动是有规则的D．液体中悬浮微粒越大，布朗运动越显著解析：选A 布朗运动的实质是液体分子不停地无规则的撞击悬浮微粒，悬浮微粒越小，温度越高，液体分子撞击作用的不平衡性越明显，布朗运动越明显，故A正确，B、D错误；液体分子热运动的无规则导致布朗运动的无规则，故C错误。
2．(多选)(2017·衡水检测)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于液体的对流形成的解析：选ACD 温度越高，分子热运动越激烈，所以扩散进行得越快，故A正确；扩散现象是分子热运动引起的，没有产生新的物质，是物理现象，故B错误；扩散现象是由物质分子无规则热运动产生的，可以在固体、液体、气体中产生，扩散速度与温度和物质的种类有关，故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，故E错误，故选A、C、D。
3．(2016·北京高考)雾霾天气是对大气中各种悬浮颗粒物含量超标的笼统表述，是特定气候条件与人类活动相互作用的结果。
雾霾中，各种悬浮颗粒物形状不规则，但可视为密度相同、直径不同的球体，并且PM10、分别表示球体直径小于或等于10 μm、μm的颗粒物(PM是颗粒物的英文缩写)。
某科研机构对北京地区的检测结果表明，在静稳的雾霾天气中，近地面高度百米的范围内，PM10的浓度随高度的增加略有减小，大于PM10的大悬浮颗粒物的浓度随高度的增加明显减小，且两种浓度分布基本不随时间变化。
据此材料，以下叙述正确的是( )A．PM10表示直径小于或等于×10－6 m的悬浮颗粒物B．PM10受到的空气分子作用力的合力始终大于其受到的重力C．PM10和大悬浮颗粒物都在做布朗运动D．的浓度随高度的增加逐渐增大解析：选C PM10直径小于或等于10 μm，即×10－5 m，选项A错误；PM10悬浮在空中，表明空气分子作用力的合力与其重力平衡，选项B错误；PM10和大悬浮颗粒物的大小符合做布朗运动的条件，选项C正确；据题中材料不能判断浓度随高度的增加而增大，选项D错误。
突破点(三) 分子力、分子势能与分子间距离的关系分子力F、分子势能E p与分子间距离r的关系图线如图所示(取无穷远处分子势能E p＝0)。
(1)当r＞r0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r＜r0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r＝r0时，分子势能最小。
[典例] (2017·济南三模)如图所示，甲分子固定于坐标原点O，乙分子从无穷远a点处由静止释放，在分子力的作用下靠近甲。
图中b点合外力表现为引力，且为数值最大处，d点是分子靠得最近处。
则下列说法正确的是( )A．乙分子在a点势能最小B．乙分子在b点动能最大C．乙分子在c点动能最大D．乙分子在d点加速度为零[解析] 乙分子由a运动到c，分子力表现为引力，分子力做正功，动能增大，分子势能减小，所以乙分子在c点分子势能最小，在c点动能最大，故A、B错误，C正确；由题图可知，乙分子在d点时受到的分子力最大，所以乙分子在d点的加速度最大，故D错误。
[答案] C[方法规律](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)判断分子势能变化的两种方法①看分子力的做功情况。
②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。
[集训冲关]1．(2017·北京石景山区一模)分子间同时存在着引力和斥力，当分子间距减小时，分子间的( )A．引力增加，斥力减小B．引力增加，斥力增加C．引力减小，斥力减小D．引力减小，斥力增加解析：选B 分子间同时存在着引力和斥力，当分子间距减小时，分子间的引力增加，斥力增加。