2013届高考一轮物理复习课件选修3-3热学第1讲 分子动理论 能量守恒与热力学定律(教科版)
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高考物理大一轮复习 第十一章 热学 第1讲 分子动理论 热力学定律与能量守恒课件(选修33)
3.(多选)对内能的理解，下列说法正确的是 答案 解析
√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
4.根据分子动理论，下列说法正确的是 答案 解析 A.一个气体分子的体积等于气体的摩尔体积与阿伏加德罗常数之比 B.显微镜下观察到的墨水中的小炭粒所做的不停地无规则运动，就是分
的无规则运动；
③特点：颗粒越小，运动越明显；温度越高，运动越剧烈.
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 变化得 快 ；
2.内能和机械能的区别
能量 定义
决定
量值
测量 转化
物体内所有
由物体内部分子微观
分子的动能
内能
运动状态决定，与物
和势能的总
体整体运动情况无关
和
任何物体 都具有内 能，恒不 为零
无法测量.其 变化量可由 在一 做功和热传 定条 递来量度 件下
物体的动能 与物体宏观运动状态、
可相
机械 及重力势能 参考系和零势能面选
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
相对位置 决定的能. (2)分子势能的决定因素 ①微观上：决定于 分子间距离和分子排列情况； ②宏观上：决定于 体积 和状态.
2013高考物理鲁科版选修3-314.1《分子动理论、内能》课件
• 6．知道饱和汽、未饱和汽及饱和汽压，了 解相对湿度．举例说明空气的相对湿度对 人的生活和植物生长的影响．
• 7．了解热力学第一定律和第二定律，理解 能量守恒定律．
• 8．认识能源的开发和利用，具有保护环境 的意识．
• 实行新课程改革后，新高考中选考模块内 容的综合性受到一定限制．在选修3－3中， 本知识点是出现几率比较高的内容，模块 内综合是高考命题的显著特点；关于气体 部分，高考中明确了降低要求，加之高考 分数的限制，有关气体的计算不会过于复 杂．
• (2)布朗运动中的微粒是由成千上万的大量 分子组成的“分子集团”．
• 3．布朗运动与扩散现象的比较
• 布朗运动只能在液体、气体中发生，而扩 散现象可以发生在固体、液体、气体任何 两种物质之间．
• 【案例2】 分子动理论较好地解释了物质 的宏观热学性质，据此可判断下列说法中 错误的是________．
时分子力变得很微弱，可忽略不计．
• 4．分子动理论
• 物体是由
组成的，分子在
• 5．内能
分子做无规则运动而具有
• 1(1)分子平均动能：
• 2①分子动能：指 Ek＝ mv2.
平均的值动能，
越高
• ②分子平均动能：指所有分子的动能的
．
无关
• ③分子平均动 ④分子的平均动能与宏观上的物体运动的
• 【即时巩固3】（2010·四川理综）下列现象 中不能说明分子间存在分子力的是（ ）
• A.两铅块能被压合在一起
• B.钢绳不易被拉断
• C.水不容易被压缩
• D.空气容易被压缩
• 【解析】A、B选项说明分子间存在引力， C选项说明分子间存在斥力，D项说明气体 分子间距大，故答案为D.
• 考点四 温度、内能和机械能 • 1．对温度的理解 • (1)温度的意义：温度在宏观上表示物体的
• 7．了解热力学第一定律和第二定律，理解 能量守恒定律．
• 8．认识能源的开发和利用，具有保护环境 的意识．
• 实行新课程改革后，新高考中选考模块内 容的综合性受到一定限制．在选修3－3中， 本知识点是出现几率比较高的内容，模块 内综合是高考命题的显著特点；关于气体 部分，高考中明确了降低要求，加之高考 分数的限制，有关气体的计算不会过于复 杂．
• (2)布朗运动中的微粒是由成千上万的大量 分子组成的“分子集团”．
• 3．布朗运动与扩散现象的比较
• 布朗运动只能在液体、气体中发生，而扩 散现象可以发生在固体、液体、气体任何 两种物质之间．
• 【案例2】 分子动理论较好地解释了物质 的宏观热学性质，据此可判断下列说法中 错误的是________．
时分子力变得很微弱，可忽略不计．
• 4．分子动理论
• 物体是由
组成的，分子在
• 5．内能
分子做无规则运动而具有
• 1(1)分子平均动能：
• 2①分子动能：指 Ek＝ mv2.
平均的值动能，
越高
• ②分子平均动能：指所有分子的动能的
．
无关
• ③分子平均动 ④分子的平均动能与宏观上的物体运动的
• 【即时巩固3】（2010·四川理综）下列现象 中不能说明分子间存在分子力的是（ ）
• A.两铅块能被压合在一起
• B.钢绳不易被拉断
• C.水不容易被压缩
• D.空气容易被压缩
• 【解析】A、B选项说明分子间存在引力， C选项说明分子间存在斥力，D项说明气体 分子间距大，故答案为D.
• 考点四 温度、内能和机械能 • 1．对温度的理解 • (1)温度的意义：温度在宏观上表示物体的
高考物理一轮复习(人教版)课件：选修3-3第1讲分子动理论 热力学定律与能量守恒
• (1) 布朗运动不是固体分子的运动，也不是 液体分子的运动，而是小颗粒的运动，是 液体分子无规则运动的反映． • (2) 布朗运动中的颗粒很小，肉眼看不见， 需用显微镜才能观察到．
• 3．分子力 • (1) 分 子 间 同 时 存 在 着相互作用的 引力和斥力 ， 分 子 力 为 它 们 的 合力 ． • (2)分子力的特点 减小 • ①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增 大，但斥力比引力变化快．
•第一讲 分子动理论 •热力学定律与能量守恒
• 一、分子动理论 • 1．物质是由大量分子组成的 10 • (1)直径数量级： m.
－10
V (2)油膜法测分子直径：d＝ ，V是油滴的体积，S是水面上形成的 S
单分子油膜
的面积．
• (3)分子质量的数量级为10－2 0 ①球体模型直径d＝ . π ②立方体模型边长为d＝ V0. (5)宏观量与微观量及相互关系 ①微观量：分子体积V0、分子直径d、分子质量m0. 3
W＋ Q • (2)表达式：ΔU ＝ . • (3)对公式ΔU＝Q＋W符号的规定
符号 ＋
W 外界对物体做功
Q 物体吸收热量
ΔU 内能增加
－
物体对外界做功
物体放出热量
内能减少
• 3.热力学第二定律 • 两种表述： 不引起其他变化 • (1) 不可能使热量由低温物体传递到高温物 体，而 ． • (2) 不可能从单一热源吸收热量并把它全部 用来对外做功，而不引起其他变化．
• • • • • • •
阿伏加德罗常数 Ⅰ 气体分子运动速率的统计分布 Ⅰ 温度是分子平均动能的标志、内能 Ⅰ 固体的微观结构、晶体和非晶体 Ⅰ 液晶的微观结构 Ⅰ 液体的表面张力现象 Ⅰ 气体实验定律 Ⅰ
2013届高考物理一轮复习课件：11.3热力学定律与能量守恒(人教版选修3-3)
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第十一章 热学
【案例3】 (1)下列说法中正确的是________． A．布朗运动的剧烈程度与温度有关，所以布朗运动也 叫热运动 B．彩色液晶显示屏是应用液晶在不同电场中对不同颜 色的光吸收强度不同制成的 C．能量耗散说明能量在不断减少 D．热力学第二定律也可以表述为：气体向真空的自由 膨胀是不可逆的
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第十一章 热学
2.热力学过程方向性实例
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第十一章 热学
【技巧提示】 在有外界影响的条件下，热量可以从 低温物体传到高温物体，如电冰箱；在引起其他变化的条件 下，内能可以全部转化为机械能，如气体的等温膨胀过程．
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第十一章 热学
3．热力学第一定律和热力学第二定律的关系 热力学第一定律是和热现象有关的物理过程中能量守 恒的特殊表达形式及热量与内能改变的定量关系． 第二定律指出了能量转化与守恒能否实现的条件和过 程进行的方向，指出了一切变化过程的自然发展是不可逆 的，除非靠外界影响． 所以二者相互联系，又相互补充．
误；由热力学第一定律ΔU=Q+W知，温度每升高1 K，内能
增量ΔU一定，而外界对气体做的功W与经历的过程可能有关
（如体积变化时），因此吸收的热量与气体经历的过程也有
关，D项正确；温度升高，平均动能增大，分子势能不变，
内能一定增大，E项正确.
【答案】A、D、E
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第十一章 热学
【即时巩固2】 (2009·辽宁、宁夏理综)带有活塞的汽 缸内封闭一定量的理想气体．气体开始处于状态a，然后经 过程ab到达状态b或经过程ac到状态c，b、c状态温度相同， 如图所示．设气体在状态b和状态c的压强分别为pb和pc ，在 过程ab和ac中吸收的热量分别为Qab和Qac，则( )
第十一章 热学
【案例3】 (1)下列说法中正确的是________． A．布朗运动的剧烈程度与温度有关，所以布朗运动也 叫热运动 B．彩色液晶显示屏是应用液晶在不同电场中对不同颜 色的光吸收强度不同制成的 C．能量耗散说明能量在不断减少 D．热力学第二定律也可以表述为：气体向真空的自由 膨胀是不可逆的
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第十一章 热学
2.热力学过程方向性实例
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第十一章 热学
【技巧提示】 在有外界影响的条件下，热量可以从 低温物体传到高温物体，如电冰箱；在引起其他变化的条件 下，内能可以全部转化为机械能，如气体的等温膨胀过程．
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第十一章 热学
3．热力学第一定律和热力学第二定律的关系 热力学第一定律是和热现象有关的物理过程中能量守 恒的特殊表达形式及热量与内能改变的定量关系． 第二定律指出了能量转化与守恒能否实现的条件和过 程进行的方向，指出了一切变化过程的自然发展是不可逆 的，除非靠外界影响． 所以二者相互联系，又相互补充．
误；由热力学第一定律ΔU=Q+W知，温度每升高1 K，内能
增量ΔU一定，而外界对气体做的功W与经历的过程可能有关
（如体积变化时），因此吸收的热量与气体经历的过程也有
关，D项正确；温度升高，平均动能增大，分子势能不变，
内能一定增大，E项正确.
【答案】A、D、E
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第十一章 热学
【即时巩固2】 (2009·辽宁、宁夏理综)带有活塞的汽 缸内封闭一定量的理想气体．气体开始处于状态a，然后经 过程ab到达状态b或经过程ac到状态c，b、c状态温度相同， 如图所示．设气体在状态b和状态c的压强分别为pb和pc ，在 过程ab和ac中吸收的热量分别为Qab和Qac，则( )
高三物理一轮复习 第十一章 热学 第1节 分子动理论 内能课件(选修3-3)
第十一章 热学[选修 3－3]
[备考指南]
考点 内容 要求 考点
内容
要求
分子动理论 的基本观点 Ⅰ
固体的微观结构、 Ⅰ
晶体和非晶体
一、 和实验依据
二、固 液晶的微观结构 Ⅰ
分子
动理 阿伏加德罗 Ⅰ 体、液 液体的表面张力现 Ⅰ
论内 常数
体和气 象
能 气体分子运
体
气体实验定律
Ⅰ
动速率的统 Ⅰ 计分布
子间距等于小球的直径或立方体
图 11-1-1
的棱长，所以 d＝ 3 6πV(球体模型)或 d＝3 V(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 11-1-2 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＝3 V。
图 11-1-2
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 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 V0 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＝MNmAol。
(2)一个分子所占的体积：V0＝VNmAol(估算固体、液体分 子的体积或气体分子平均占有的空间)。
解析
3．(2015·海南高考)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 NA， 地面大气压强为 p0，重力加速度大小为 g。由此可以估 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
要点二 布朗运动与分子热运动
单位和其 他物理量 的单位
实验十二 用油膜法估测分 子的大小
[备考指南]
考点 内容 要求 考点
内容
要求
分子动理论 的基本观点 Ⅰ
固体的微观结构、 Ⅰ
晶体和非晶体
一、 和实验依据
二、固 液晶的微观结构 Ⅰ
分子
动理 阿伏加德罗 Ⅰ 体、液 液体的表面张力现 Ⅰ
论内 常数
体和气 象
能 气体分子运
体
气体实验定律
Ⅰ
动速率的统 Ⅰ 计分布
子间距等于小球的直径或立方体
图 11-1-1
的棱长，所以 d＝ 3 6πV(球体模型)或 d＝3 V(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 11-1-2 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＝3 V。
图 11-1-2
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 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 V0 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＝MNmAol。
(2)一个分子所占的体积：V0＝VNmAol(估算固体、液体分 子的体积或气体分子平均占有的空间)。
解析
3．(2015·海南高考)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 NA， 地面大气压强为 p0，重力加速度大小为 g。由此可以估 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
要点二 布朗运动与分子热运动
单位和其 他物理量 的单位
实验十二 用油膜法估测分 子的大小
2013届高考一轮物理复习课件选修3-3热学第1讲_分子动理论____能量守恒与热力学定律(教科版)
1．三种特殊情况 (1)若过程是绝热的，则Q＝0，W＝ΔU. (2)若过程中不做功，即W＝0，Q＝ΔU. (3)若过程的始、末状态物体的内能不变，即ΔU＝0， 则W＋Q＝0或W＝－Q. 2．在热力学第二定律的表述中，“自发地”、“不产生 其他影响”的涵义 (1)“自发地”指明了热传递等热力学宏观现象的方向 性，不需要借助外界提供能量的帮助．
考基自主落实 核心考点透析 高考快乐体验 活页限时训练
(2)“不产生其他影响”的涵义是发生的热力学宏观过程 只在本系统内完成，对周围环境不产生热力学方面的
影响．如吸热、放热、做功等．
3．热力学过程方向性实例
(1)高温物体热热量量QQ不能能自自发发传传给给低温物体
(2)功不能能自自发发地且地不完全能转完化全转为化为热
( )．
A．布朗运动就是液体分子的热运动
B．气体如果失去了容器的约束就会散开，这是因为气体分子
之间存在斥力
C．对于一定量的理想气体，如果压强不变，体积增大，那么
它的内能一定增大
D．如果气体温度升高，分子平均动能会增加，但并不是所有
分子的速率都增大
解析 布朗运动是悬浮在液体中小颗粒的运动；气体分子散
开的原因在于气体分子能做无规则热运动；对于一定量的理
7．用油膜法估测分子大小的实验步骤如下： ①向体积为V1的纯油酸中加入酒精，直到油酸酒精溶液总量 为V2； ②用注射器吸取上述溶液，一滴一滴地滴入小量筒，当滴入 n滴时体积为V0； ③先往边长为30～40 cm的浅盘里倒入2 cm深的水； ④用注射器往水面上滴一滴上述溶液，等油酸薄膜形状稳定 后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，并在玻璃板上描出 油酸薄膜的形状； ⑤将画有油酸薄膜轮廓形状的玻璃板，放在画有许多边长为 a的小正方形的坐标纸上； ⑥计算出轮廓范围内正方形的总数为N，其中不足半个格的 两个格算一格，多于半个格的算一格．
高考物理一轮复习 专题十三 热学 考点1 分子动理论 内能课件(选修3-3)
(3)热运动 ①定义：分子永不停息的 无规则 运动。 ②特点：温度越高，分子无规则运动 越激烈 。
3．分子间的相互作用力 (1)分子间同时存在相互作用的 引力和斥力 。 实际表现出的分子力是 引力和斥力 的合力。
(2)分子间的相互作用力的特点：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 ， 斥力 比引力变化更快。
，即为油酸分子的直径。比较算出的分子直径，看其数量级(单位为
m)是否
为 10－10，若不是 10－10，需重做实验。
重难点 一、对分子动理论的理解及应用 1．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
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 相对位置 决定的能。
(2)分子势能的决定因素 ①微观上——决定于 分子间距离 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 r＝r0 时分子势能最小。 ②宏观上——决定于 体积 和状态。
2．分子永不停息地做无规则热运动 (1)扩散现象：由于物质分子的无规则运动而产生的物质迁移现象。温度越高，扩散得 越快 。 (2)布朗运动：在显微镜下看到的悬浮在液体中的 微粒 的永不停息的无规则运动。布朗运动反映了 液体内部的分子 的无规则运动。微粒越 小 ，运动越明显；温度越 高，运动越剧烈。
周围的分子仍在做热运动
微镜直接观察到
观察 裸眼可见
专题十三 热学(选修3－3)
考点一 分子动理论 内能
撬点·基础点 重难点
基础点
知识点 1 分子动理论的基本观点和实验依据、阿伏加德罗 常数
3．分子间的相互作用力 (1)分子间同时存在相互作用的 引力和斥力 。 实际表现出的分子力是 引力和斥力 的合力。
(2)分子间的相互作用力的特点：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 ， 斥力 比引力变化更快。
，即为油酸分子的直径。比较算出的分子直径，看其数量级(单位为
m)是否
为 10－10，若不是 10－10，需重做实验。
重难点 一、对分子动理论的理解及应用 1．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
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 相对位置 决定的能。
(2)分子势能的决定因素 ①微观上——决定于 分子间距离 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 r＝r0 时分子势能最小。 ②宏观上——决定于 体积 和状态。
2．分子永不停息地做无规则热运动 (1)扩散现象：由于物质分子的无规则运动而产生的物质迁移现象。温度越高，扩散得 越快 。 (2)布朗运动：在显微镜下看到的悬浮在液体中的 微粒 的永不停息的无规则运动。布朗运动反映了 液体内部的分子 的无规则运动。微粒越 小 ，运动越明显；温度越 高，运动越剧烈。
周围的分子仍在做热运动
微镜直接观察到
观察 裸眼可见
专题十三 热学(选修3－3)
考点一 分子动理论 内能
撬点·基础点 重难点
基础点
知识点 1 分子动理论的基本观点和实验依据、阿伏加德罗 常数
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
热力学温标T：单位K。把－ __________ 273.15℃ 作为0K。绝对零度 低温 的极限，只能接近不能达到。 (0K)是______
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
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
高考物理一轮复习 热学 基础课时3 热力学第一定律与能量守恒定律课件(选修3-3)
物理量
意义
W
Q
ΔU
符号Leabharlann ＋外界对物体 物体_吸__收__热量 内能_增__加__
做功
－
物体对外界
放出 物体_____热量
内能_减__少__
做功
知识点二、能量守恒定律
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，能量的___总__量保持不变。
解析 (1)ACB过程中W1＝－280 J，Q1＝－410 J 由热力学第一定律UB－UA＝W1＋Q1＝－690 J 气体内能的减少量为690 J (2)因为一定质量理想气体的内能只是温度的函数，BDA过程 中气体内能变化量UA－UB＝690 J 由题知W2＝200 J 由热力学第一定律UA－UB＝W2＋Q2 解得Q2＝490 J 即气体吸收热量490 J。 答案 (1)减少了690 J (2)吸收490 J
过程量
【例1】 (2015·北京理综，13)下列说法正确的是_______。 A.物体放出热量，其内能一定减小 B.物体对外做功，其内能一定减小 C.物体吸收热量，同时对外做功，其内能可能增加 D.物体放出热量，同时对外做功，其内能可能不变 解析 若物体放热Q＜0，但做功W未知，所以内能不一定减小， 选项A错误；物体对外做功W＜0，但Q未知，所以内能不一定 减小，选项B错误；物体吸收热量Q＞0，同时对外做功W＜0， (W＋Q)可正、可负，所以内能可能增加，故选项C正确；物体 放出热量Q＜0，同时对外做功W＜0，所以ΔU＜0，即内能一定 减小，选项D错误。 答案 C
3.温度、内能、热量、功的比较
比较 名称
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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，而不是反映了分子间的相互作用，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 朗运动越明显，故D选项正确． 答案 D
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5． 设某种物质的摩尔质量为μ，分子间平均距离为d，已知阿伏 加德罗常数为NA，则该物质的密度ρ可表示为 ( )． 6μ μ A．ρ＝ 3 B．ρ＝ 3 πd NA d NA
3μ C．ρ＝ 4πd3NA
解析 ρ＝
8μ D．ρ＝ πdNA
1 分子为球形时，1 mol 物质的体积： πd3NA，则 6 μ 1 πd3NA 6 6μ ＝ 3 ，故 A 正确．分子为正方体时， πd NA
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温度是分子平均动能的标志、内能 Ⅰ(考纲要求)
分子动能、势能和内能 分子动能 分子无规则运 定 动的动能(即热 义 运动) 分子势能 内能
分子间有作用 力，由分子间 相对位置决定 的势能
物体中所有分 子的热运动的 动能和分子势 能的总和
μ 1 mol 物质的体积：d NA，则 ρ＝ 3 ，故 B 正确． d NA 答案 AB
3
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如图1－1－2所示，用F表示两分子间的作用力，Ep表示 6． 分子间的分子势能，在两个分子之间的距离由10r0变为r0 的过程中 ( )． A．F不断增大，Ep不断减小 B．F先增大后减小，Ep不断减小 C．F不断增大，Ep先增大后减小 图1－1－2 D．F、Ep都是先增大后减小 解析 分子间的作用力是矢量，分子势能是标量，由图象 可知F先增大后减小，Ep则不断减小，B正确． 答案 B
2.分子永不停息地做无规则热运动 (1)扩散现象：相互接触的物体互相进入对方的现 象．温度越高，扩散越快． (2)布朗运动的特点：永不停息、无规则运动；颗粒越 高 小 ___，运动越剧烈；温度越___，运动越剧烈；运动轨 迹不确定．
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(3)布朗运动和热运动的比较
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对热力学第二定律，下列理解正确的是 ( )． 2． A．自然界进行的一切宏观过程都是可逆的 B．自然界进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性， 是不可逆的 C．热量不可能由低温物体传递到高温物体 D．第二类永动机违背了能量守恒定律，因此不可能制成 解析 由热力学第二定律可知，热量不可能从低温物体传 到高温物体，而不引起其他变化，由此说明热量由低温物 体传到高温物体是可能的，但要引起其他变化，故C错； 第二类永动机并不违反能量守恒，却违背了热力学第二定 律，故A、D错，B正确． 答案 B
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下列关于分子热运动的说法中正确的是 ( )． 4． A．布朗运动就是液体分子的热运动 B．气体如果失去了容器的约束就会散开，这是因为气体分子 之间存在斥力 C．对于一定量的理想气体，如果压强不变，体积增大，那么 它的内能一定增大 D．如果气体温度升高，分子平均动能会增加，但并不是所有 分子的速率都增大 解析 布朗运动是悬浮在液体中小颗粒的运动；气体分子散 开的原因在于气体分子能做无规则热运动；对于一定量的理 想气体，在压强不变的情况下，体积增大，温度升高，分子 平均动能增加，理想气体分子势能为零，所以内能增大． 答案 CD
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1．三种特殊情况 (1)若过程是绝热的，则Q＝0，W＝ΔU. (2)若过程中不做功，即W＝0，Q＝ΔU. (3)若过程的始、末状态物体的内能不变，即ΔU＝0， 则W＋Q＝0或W＝－Q. 2．在热力学第二定律的表述中，“自发地”、“不产生 其他影响”的涵义 (1)“自发地”指明了热传递等热力学宏观现象的方向 性，不需要借助外界提供能量的帮助．
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上述实验步骤中有遗漏和错误，遗漏的步骤是________； 错误的步骤是___________________(指明步骤，并改正)， 油酸分子直径的表达式d＝________. 解析 本题考查的是用油膜法测分子直径，意在考查学生 对单分子油膜的理解和粗略估算能力．本实验中为了使油 膜不分裂成几块，需在水面上均匀撒上痱子粉；由于本实 验只是一种估算，在数油膜所覆盖的坐标格数时，大于半 个格的算一个格，少于半个格的舍去；油酸溶液在水面上 充分扩散后形成一层单分子油膜，油膜厚度可看成分子直
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下列关于布朗运动的说法，正确的是 ( )． 1． 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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Mmol ②NA 是联系宏观量和微观量的桥梁，NA＝ ， m分 Vmol NA＝ . V分
3 6V0 π ①球体模型直径为 d＝ ______ 3 V0 ②立方体模型边长为 d＝______
(4)分子模型
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2013届高考一轮物理复习课件选修3-3 课件（教科版）
第1讲 分子动理论 能量守恒与热力学定律
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分子动理论的基本观点和实验依据 阿伏加德罗常数 Ⅰ(考纲要求) 1． 物体是由大量分子组成的 (1)分子的大小 10－10 ①一般分子直径的数量级：_____m 油膜 ②估测的方法：_____法 (2)一般分子质量的数量级：10－26 kg (3)阿伏加德罗常数 (1)1 mol的任何物质中含有相同的粒子数，用符号NA表 6.02×1023 示，NA＝__________mol－1.
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(3)两类永动机 ①第一类永动机 不消耗任何能量，却源源不断地对外做功的机器． 不能制成的原因：违背能量守恒定律． ②第二类永动机 从单一热库吸收热量并把它全部用来对外做功，而不 引起其他变化的机器． 不能制成的原因：违背了热力学第二定律．
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布朗运动 共同点 运 动 物体 观察
热运动
都是无规则运动，都随温度的升高而变 得更加剧烈 小颗粒 分子运动
不同点
光学显微镜
电子显微镜
联系
布朗运动是由于小颗粒受到周围分子热 运动的撞击力而引起的，它是分子做无 规则运动的反映
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3. 分子间存在着相互作用力 (1)分子间同时存在相互作用的引力和斥力． (2)分子力是分子间引力和斥力的合力． (3)r0为分子间引力和斥力大小相等时的距离，其数量级为 10－10 m. (4)如图1－1－1所示，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，但总是斥力变化得较快． ①r＝r0时，F引＝F斥，分子力F＝0； ②r<r0时，F引和F斥都随距离的减小而增大， 图1－1－1 但F斥比F引增大得更快，分子力F表现为斥力； ③r>r0时，F引和F斥都随距离的增大而减小，但F斥和F引减小得 更快，分子力F表现为引力； ④r>10r0(10－9 m)时，F引、F斥迅速减弱，几乎为零，分子力F≈0.
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一定量气体，吸热200 J，内能减少20 J，下列说法中正 3． 确的是 ( )． A．气体对外做功180 J B．气体对外做功220 J C．外界对气体做功180 J D．外界对气体做功220 J 解析 根据ΔU＝Q＋W，Q＝200 J，ΔU＝－20 J．所以 W＝－220 J，即对外做功220 J，B项正确． 答案 B
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分子动能
分子势能
内能
影 响 因 素
微观
分 子 运 动 分 子 相 对 位 分子动能与分子 的快慢 置，分子力 势能之和 温度、体积、物 质的量
宏观
温度
体积
改变方式
升 高 或 降 增大或减小体 做功和热传递(二 者实质不一样) 低温度 积
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7． 用油膜法估测分子大小的实验步骤如下： ①向体积为V1的纯油酸中加入酒精，直到油酸酒精溶液总量 为V2； ②用注射器吸取上述溶液，一滴一滴地滴入小量筒，当滴入 n滴时体积为V0； ③先往边长为30～40 cm的浅盘里倒入2 cm深的水； ④用注射器往水面上滴一滴上述溶液，等油酸薄膜形状稳定 后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，并在玻璃板上描出 油酸薄膜的形状； ⑤将画有油酸薄膜轮廓形状的玻璃板，放在画有许多边长为 a的小正方形的坐标纸上； ⑥计算出轮廓范围内正方形的总数为N，其中不足半个格的 两个格算一格，多于半个格的算一格．
能自发混合成 (4)不同气体 A 和 B 混合气体 AB 不能自发分离成
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