【师说】2016高考物理二轮复习 专题七 分子动理论 气体及热力学定律课件

2．分子微观量的计算公式 (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，摩擦体积 Vm；物体的质量 m、摩尔质 量 Mm；物体的密度 ρ. (3)相互关系： Mm ρVm ①一个分子的质量：m0＝ ＝ NA NA Vm Mm ②一个分子的体积：V0＝N ＝ρN (注：对气体来说，V0 为一个气 A A 体分子的平均活动空间) m V ③分子数：N＝nNA＝M NA＝V NA m m
___________ W>0 ___________ W<0 Q>0 ___________ Q<0 ___________ ___________ ΔU>0 ___________ ΔU<0
3．热力学第二定律 (1)表述一：____________________________________________. 热量不能自发地从低温物体传到高温物体 (2)表述二：_____________________________________________. 不可能从单一热源吸收热量，使之完全变成 功，而不产生其他影响 (3) 揭 示 了 自 然 界 中 进 行 的 涉 及 热 现 象 的 宏 观 过 程 都 具 有 ________ 方向性 ，说明了__________________________ 第二类永动机不能制造成功 ．
1 知识梳理· 感悟高考 核心自查 一、分子动理论 1．微观量的两种模型 3 6V0 (1)球体模型：直径为 d＝ π. 3 (2)立方体模型：边长为 d＝ V0.
2．分子的大小 10－10 m ． (1)分子很小，其直径的数量级为________ (2)如果用 V 表示一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积，用 S 表示单 V 分子油膜的面积，用 D 表示分子的直径，则 D＝________. S (3)阿伏加德罗常数表示 1 mol 任何物质中含有相同的微粒个数 NA －1 23 ＝__________________. 6.02×10 mol
解析：气体为封闭气体，体积不变，分子平均间距不变，分子引 力和斥力不变，C 错误．外筒隔热，气体温度升高，内能增大，A 正 确．由理想气体状态方程可知，气体温度升高，压强增大，B 正确．温 度升高，分子平均速率增大，但不是所有气体分子速率都增大，D 错 误． 答案：AB
山东理综扣在水平桌面上的热杯盖有时会发生被顶起的 5.2015· 现象．如图所示，截面积为 S 的热杯盖扣在水平桌面上，开始时内部 封闭气体的温度为 300 K，压强为大气压强 p0，当封闭气体温度上升 至 303 K 时，杯盖恰好被整体顶起，放出少许气体后又落回桌面，其 内部气体压强立刻减为 p0，温度仍为 303 K．再经过一段时间，内部 气体温度恢复到 300 K．整个过程中封闭气体均可视为理想气体．求：
(1)当温度上升到 303 K 且尚未放气时，封闭气体的压强； (2)当温度恢复到 300 K 时，坚直向上提起杯盖所需的最小力．
解析：(1)以开始封闭的气体为研究对象，由题意可知，初状态温 度 T0＝300 K，压强为 p0，末状态温度 T1＝303 K，压强设为 p1，由查 p0 p1 理定律得 ＝ ① T0 T1 101 代入数据得 p1＝100p0 ② (2)设杯盖的质量为 m，刚好被顶起时，由平衡条件得 p1S＝p0S＋mg ③ 放出少许气体后，以杯盖内的剩余气体为研究对象，由题意可知， 初状态温度 T2＝303 K，压强 p2＝p0，末状态温度 T3＝300 K，压强设 p2 p3 为 p3，由查理定律得T ＝T ④ 2 3
p1V1 p2V2 ＝ 2．理想气体状态方程：_______________________________. T1 T2
p1V1＝p2V2 (1)当 T1＝T2 时，________________( 玻意耳定律)． p1 p2 (2)当 V1＝V2 时，________________( 查理定律)． T1＝T2 V1 V2 (3)当 p1＝p2 时，________________( 盖吕萨克定律)． T1＝T2
3． 一定质量的理想气体由状态 A 经状态 B 变为状态 C， 其中 A→B 过程为等压变化，B→C 过程为等容变化．已知 VA＝0.3 m3，TA＝TC ＝300 K，TB＝400 K. (1)求气体在状态 B 时的体积． (2)设 A→B 过程气体吸收的热量为 Q1，B→C 过程气体放出的热 量为 Q2，比较 Q1、Q2 的大小并说明原因．
(
新课标全国卷Ⅱ(多选)关于扩散现象，下列说法正确的是 1.2015· ) 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：根据分子动理论，温度越高，扩散进行的越快，选项 A 正 确；扩散现象不是化学反应，选项 B 错误；扩散现象是由物质分子无 规则运动产生的，选项 C 正确；扩散现象在气体、液体、固体中都能 发生，选项 D 正确；液体中的扩散现象不是由液体对流形成的，选项 E 错误． 答案：ACD
2．关于热力学定律，下列说法正确的是( ) A．压缩一定量的理想气体总能使其温度升高 B．在一定条件下，物体的温度一定能降低到 0 K C．物体从单一热源吸热，不可以全部用来做功 D．吸收了热量的物体内能有可能不增加
解析：根据热力学第一定律，压缩气体时外界对气体做功，但如 果气体向外界放热，气体内能可能不变，气体的温度可能不变，选项 A 错；根据热力学第三定律，绝对零度不可能达到，选项 B 错；物体 从单一热源吸热，如果引起其他变化，可以全部用来做功，选项 C 错； 吸收了热量的物体，如果对外做功，其内能有可能不增加，选项 D 对． 答案：D
江苏单科( 多选) 对下列几种固体物质的认识，正确的有 3.2015· ( ) A．食盐熔化过程中，温度保持不变，说明食盐是晶体 B．烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面，熔化的蜂蜡呈 椭圆形，说明蜂蜡是晶体 C．天然石英表现为各向异性，是由于该物质的微粒在空间的排 列不规则 D．石墨和金刚石的物理性质不同，是由于组成它们的物质微粒 排列结构不同
3．分子微观量的估算 已知量 可求量 固体和液体分子体积(气体占有空间的体积)V0＝ 摩尔体积 Vmol ________ 摩尔质量 Mmol 分子质量 m＝________ 体积 V 和摩尔 分子数目 n＝________ 体积 Vmol 质量 M 和摩尔 分子数目 n＝________ 质量 Mmol
答案：(1)设气体在状态 B 时的体积为 VB，A→B 过程气体发生等 VA VB 压变化，由盖—吕萨克定律得，T ＝T ，代入数据得 VB＝0.4 m3. A B (2)由题意， TA＝TC， 所以气体 A→B 过程增加的内能与 B→C 过程 减小的内能相同． 而 A→B 过程气体对外做功， B→C 过程气体不做功， 由热力学第一定律可知，Q1>Q2.
解析： 晶体都具有固定的熔点， A 正确． 蜂蜡是非晶体， B 错误． 晶 体的微粒在空间中排列是规则的，C 错误．由于石墨和金刚石的物质 微粒排列结构不同，导致了它们的物理性质不同，D 正确． 答案：AD
广东理综 ( 多选 ) 图为某实验器材的结 4. 2015· 构示意图，金属内筒和隔热外筒间封闭了一定体积 的空气，内筒中有水，在水加热升温的过程中，被 封闭的空气( ) A．内能增大 B．压强增大 C．分子间引力和斥力都减小 D．所有分子运动速率都增大
三、热力学定律 1．内能的变化 (1)温度变化引起物体分子__________________ 的变化． 平均动能 (2)体积变化，分子间的分子力做功，引起分子势能 ________的变化．
2．热力学第一定律 ΔU＝W＋Q (1)公式：__________________. (2)符号正负的判断 外界对物体做功 做功 W 物体对外界做功 物体从外界吸收热量 吸、放热 Q 物体向外界放出热量 物体内能增加 内能变化 ΔU 物体内能减少
5．分子间的相互作用力和分子势能 (1)分子力：分子间同时存在引力和斥力，分子间距增大，引力和 减小 ，且________ 斥力 比引力变化更快． 斥力均________
(2)分子势能． a．分子力做正功，分子势能________ 减小 ． b．分子力做负功，分子势能________ 增大 ． 最小 ，但不一定是零． c．当分子间距为 r0 时，分子势能________
二、固体、液体和气体 1．晶体和非晶体 比较 形状 熔点 特性 晶体 非晶体 单晶体 多晶体 不规则 ________ ________ 规则 不规则 ________ 固定 不固定 ________ ________ ________ 固定 ________ ________ ________ 各向异性 各向同性 各向同性
Vmol Mmol V M 答案： N NA M NA N V A A mol mol
4．说明分子永不停息地做无规则热运动的两个实例 (1)扩散现象的特点：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；颗粒越小，运动 剧烈 ；温度越高，运动越____________ 剧烈 越________ ；运动轨迹不确定．
pV C 解析：根据理想气体状态方程 T ＝C，整理可得 V＝ p T，V－T 图 象某点与原点连线的斜率越大，压强越小，由题图可知，状态 b 的压 强小于状态 c 的压强，选项 A、B 错；因理想气体的内能只与温度有 关，b、c 状态温度相同，故在过程 ab 和过程 ac 中气体的内能变化量 ΔU 相等，从状态 a 经过过程 ab 到达状态 b，气体体积增大，对外做 功，而从状态 a 经过过程 ac 到达状态 c，气体体积不变，对外不做功， 由热力学第一定律 ΔU＝W＋Q 知，过程 ab 中气体吸收的热量多，选 项 C 对，D 错． 答案：C