高考物理选修3-3 热学第1讲 分子动理论 内能

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考点内容要求

全国卷三年考情分析

201720182019

分子动理论与统计观点分子动理论的基本观

点和实验依据

Ⅰ

Ⅰ卷·T33(1)：

分子动理论、

温度

T33(2)：活塞

封闭的两部

分气体的状

态变化

Ⅱ卷·T33(1)：

内能、热力学

第一定律

T33(2)：热气

球的受力平

衡

Ⅲ卷·T33(1)：

p－V图象、

热力学第一

定律

T33(2)：水银

封闭气体的

状态变化

Ⅰ卷·T33(1)：

V－T图象、

热力学第一

定律

T33(2)：理想

气体实验定

律

Ⅱ卷·T33(1)：

实际气体的

内能

T33(2)：查理

定律、盖—吕

萨克定律

Ⅲ卷·T33(1)：

p－V图象、

热力学第一

定律

T33(2)：玻意

耳定律

Ⅰ卷·T33(1)：

热力学第一

定律、压强及

其相关知识

T33(2)气体定

律的应用

Ⅱ卷·T33(1)：

气体压强的

微观解释、

p－V图象

T33(2)：力的

平衡条件、玻

意耳定律的

应用

Ⅲ卷·T33(1)：

用油膜法估

算分子大小

的实验

T33(2)：气体

实验定律的

应用

阿伏加德罗常数Ⅰ

气体分子运动速率的

统计分布

Ⅰ

温度、内能Ⅰ

固体、液体与气体固体的微观结构、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Ⅱ理想气体Ⅰ饱和蒸汽、未饱和蒸

汽、饱和汽压

Ⅰ相对湿度Ⅰ

热力学定律与能量守恒热力学第一定律Ⅰ能量守恒定律Ⅰ

热力学第二定律Ⅰ

实验用油膜法估测分子的大小(说明：要求会正确使用温度计)

第1讲分子动理论内能

知识要点

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10－10m；

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，N A＝6.02×1023mol－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。

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减小，随分子间距离的减小而增大，但总是斥力变化得较快。

图1

(1)r＝r0，F引＝F斥，F＝0。

(2)r＞r0，F引＞F斥，F为引力。

(3)r＜r0，F引＜F斥，F为斥力。

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＝t＋273.15__K。

(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。

三、内能

1.分子动能

(1)意义：分子动能是分子做热运动所具有的能。

(2)分子平均动能：所有分子动能的平均值。温度是分子平均动能的标志。

2.分子势能

图2

(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。

3.物体的内能

(1)概念理解：物体中所有分子的热运动的动能与分子势能的总和，是状态量。

(2)决定因素：对于给定的物体，其内能大小由物体的温度和体积决定，即由物体内部状态决定。

(3)物体的内能与物体的位置高低、运动速度大小无关。

(4)改变内能的方式

基础诊断

1.(多选)(2019·河北省“名校联盟”质量监测一)下列选项正确的是()

A.液体温度越高，悬浮颗粒越小，布朗运动越剧烈

B.布朗运动是指悬浮在液体中固体颗粒的分子的无规则运动

C.液体中的扩散现象是由于液体的对流形成的

D.扩散现象是由物质分子无规则运动产生的

E.当分子间距增大时，分子间的引力和斥力都减小

解析温度越高，分子运动越剧烈，悬浮在液体中的颗粒越小，撞击越容易不平衡，则它的布朗运动就越显著，A正确；布朗运动是悬浮微粒的无规则运动，不是分子的无规则运动，B错误；扩散现象是由物质分子无规则运动产生的，液体中的扩散现象是由于液体分子的无规则运动引起的，C错误，D正确；当分子间距增大时，分子间的引力和斥力都减小，E正确。

答案ADE

2.(多选)关于分子间相互作用力的以下说法中正确的是()

图3

A.当分子间的距离r＝r0时，分子力为零，说明此时分子间既不存在引力，也不存在斥力

B.分子力随分子间距离的变化而变化，当r>r0时，随着距离的增大，分子间的引力和斥力都增大，但引力比斥力增大得快，故分子力表现为引力

C.当分子间的距离r

D.当分子间的距离r＝10－9 m时，分子间的作用力可以忽略不计

E.当两个分子间的距离变大时，分子引力和斥力都减小

解析分子间的引力和斥力同时存在，当分子间的距离r＝r0时，引力等于斥力，分子力为零，故A错误；分子力随分子间距离的变化而变化，当r>r0时，分子间的引力和斥力都随分子间距离的增大而减小，斥力减小得更快，分子力表现为引力，故B错误；当分子间的距离r