人教版高考物理一轮知识点复习：分子动理论内能

[体系构建]

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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.温度是分子平均动能的标志、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(Ⅰ)

9.理想气体(Ⅰ)10.饱和汽、未饱和汽和饱和汽压(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.中学物理中涉及的国际单位制的基本单位和其他物理量的单位，包括摄氏度(℃)、标准大气压(Ⅰ)

实验十二：用油膜法估测分子的大小

[复习指导]

1.本章考查的热点有分子动理论、分子的大小、数目等微观量的估算、气体实验定律及热力学定律的应用，题型以选择题和填空题为主，有的考区以计算题形式考查，难度中等偏下。

2.复习时应加强对基本概念和基本规律的理解，能从微观角度，从分子动理论的观点认识热现象和气体压强的产生，能利用阿伏加德罗常数进行有关微观量的估算。

3.熟练应用热力学第一、二定律和能量守恒定律分析和讨论物体(包括气体)内能的变化。

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10－10 m。

油膜法测分子直径：d＝V/S，V是一滴纯油酸的体积，S是单分子油膜的面积。

(2)一般分子质量的数量级为10－26 kg。

(3)阿伏加德罗常数：N A＝6.02×1023 mol－1，是联系微观世界和宏观世界的桥梁。

2．分子永不停息地做无规则的热运动

(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。温度越高，扩散越快。

(2)布朗运动：在显微镜下看到的悬浮在液体中的小颗粒的永不停息地无规则运动。布朗运动反映了液体分子的无规则运动。颗粒越小，运动越明显；温度越高，运动越剧烈。

3．分子间存在着相互作用力

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

(2)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＜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。

(3)分子力随分子间距离的变化图象如图11－1－1所示：

图11－1－1

1．求解分子直径时的两种模型

(1)把分子看做球形，d＝36V

π；

(2)把分子看做小立方体，d ＝3

V 0。

对于气体，按上述思路算出的不是分子直径，而是气体分子间的平均距离。 2．

宏观量与微观量的相互关系

(1)微观量：分子体积V 0、分子直径d 、分子质量m 0。

(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)相互关系：

①一个分子的质量：m 0＝M N A ＝ρV m N A 。

②一个分子的体积：V 0＝

V m N A ＝M ρN A

(注：对气体V 0为分子所占空间体积)。 ③物体所含的分子数：n ＝V V m ·N A ＝m

ρV m ·N A

或n ＝m M ·N A ＝ρV

M ·N A

。

④单位质量中所含的分子数：n ′＝N A

M 。

3．布朗运动与分子热运动的比较 布朗运动 热运动 活动主体

固体微小颗粒

分子

区别

是微小颗粒的运动，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，但它本身的以及周围的分子仍在做热运动

是指分子的运动，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

共同点

都是永不停息地无规则运动，都随温度的升高而变得更加激烈，都是肉眼所不能看见的

联系 布朗运动是由于小颗粒受到周围分子做热运动的撞击力而引起的，它是分子做无规则运动的反映

1．关于分子的热运动，以下叙述正确的是( ) A ．布朗运动就是分子的热运动

B ．布朗运动是分子的无规则运动，同种物质的分子的热运动激烈程度相同

C ．气体分子的热运动不一定比液体分子激烈

D ．物体运动的速率越大，其内部的分子热运动就越激烈

解析：选C 布朗运动是指固体小颗粒的运动，A 错误；温度越高，分子无规则运动越

激烈，与物质种类无关，B错，C对；物体的宏观运动——速度的大小与微观分子的热运动无关，D错。

温度、温标与内能

1．温度与温标

(1)意义：宏观上表示物体的冷热程度(微观上标志物体中分子平均动能的大小)。

(2)两种温标：

①摄氏温标t：单位℃，在一个标准大气压下，水的冰点作为0 ℃，沸点作为100 ℃，在0 ℃～100 ℃之间等分100份，每一份表示1 ℃。

②热力学温标T：单位K，把－273.15_℃作为0 K。

③就每一度表示的冷热差别来说，两种温度是相同的，即ΔT＝Δt。只是零值的起点不同，所以二者关系式为T＝t＋273.15_K

④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。

2．内能

(1)分子的动能：

①分子动能是分子热运动所具有的动能；

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，温度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总和。

(2)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相互位置决定的能。

②分子势能的决定因素：

微观上——决定于分子间的距离和分子排列情况；

宏观上——决定于体积和状态。

(3)物体的内能：

①定义：物体中所有分子的热运动动能与分子势能的总和，是状态量。

②对于给定的物体，其内能大小由物体的温度和体积决定。

③物体的内能与物体的位置高低、运动速度大小无关。

1．分子势能的变化与分子间距离的变化的关系