（通用版）2021版高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第13章 熱學(xué) 第1節(jié) 分子動(dòng)理論 內(nèi)能教學(xué)案

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1、第13章 熱學(xué)高考導(dǎo)航考點(diǎn)內(nèi)容要求高考(全國(guó)卷)三年命題情況對(duì)照分析201720182019命題分析分子動(dòng)理論的基本觀點(diǎn)和實(shí)驗(yàn)依據(jù)卷T33(1)：固體、液體、氣體的性質(zhì)卷T33(2)：氣體實(shí)驗(yàn)定律卷T33(2)：氣體實(shí)驗(yàn)定律卷T33(2)：氣體實(shí)驗(yàn)定律卷T33(1)：熱力學(xué)定律與氣體狀態(tài)變化的綜合應(yīng)用卷T33(1)：熱力學(xué)定律與氣體狀態(tài)變化的綜合應(yīng)用卷T33(1)：分子動(dòng)理論、內(nèi)能、熱力學(xué)定律卷T33(2)：氣體實(shí)驗(yàn)定律卷T33(2)：氣體實(shí)驗(yàn)定律卷T33(2)：氣體實(shí)驗(yàn)定律卷T33(1)：熱力學(xué)定律與氣體狀態(tài)變化的綜合應(yīng)用卷T33(1)：熱力學(xué)定律與氣體狀態(tài)變化的綜合應(yīng)用卷T33(1)：分子

2、動(dòng)理論、內(nèi)能、熱力學(xué)定律卷T33(1)：分子動(dòng)理論、內(nèi)能、熱力學(xué)定律卷T33(1)：固體、液體、氣體的性質(zhì)卷T33(2)：氣體實(shí)驗(yàn)定律卷T33(2)：氣體實(shí)驗(yàn)定律卷T33(2)：氣體實(shí)驗(yàn)定律1.對(duì)分子動(dòng)理論、阿伏加德羅常數(shù)、熱力學(xué)定律、固體和液體的性質(zhì)多以選擇題形式考查，且為多選題，少數(shù)為填空題，試題難度不大；對(duì)氣體的實(shí)驗(yàn)定律和理想氣體狀態(tài)方程常以計(jì)算題形式考查，試題難度中等。2分子動(dòng)理論、阿伏加德羅常數(shù)的應(yīng)用、氣體實(shí)驗(yàn)定律及熱力學(xué)第一定律的應(yīng)用是高考命題的熱點(diǎn)。阿伏加德羅常數(shù)氣體分子運(yùn)動(dòng)速率的統(tǒng)計(jì)分布溫度、內(nèi)能固體的微觀結(jié)構(gòu)、晶體和非晶體液晶的微觀結(jié)構(gòu)液體的表面張力現(xiàn)象氣體實(shí)驗(yàn)定律理想氣體飽

3、和蒸汽、未飽和蒸汽、飽和蒸汽壓相對(duì)濕度熱力學(xué)第一定律能量守恒定律熱力學(xué)第二定律單位制：中學(xué)物理中涉及的國(guó)際單位制的基本單位和導(dǎo)出單位，例如攝氏度、標(biāo)準(zhǔn)大氣壓實(shí)驗(yàn)：用油膜法估測(cè)分子的大小說(shuō)明：知道國(guó)際單位制中規(guī)定的單位符號(hào)。 要求會(huì)正確使用溫度計(jì)。核心素養(yǎng)物理觀念：布朗運(yùn)動(dòng)、內(nèi)能、分子力、晶體、飽和汽、未飽和汽、相對(duì)濕度(如2018卷T33(1)、液晶、理想氣體?？茖W(xué)思維：分子動(dòng)理論“油膜法”“放大法”“圖象法”“控制變量法”“臨界法”、氣體實(shí)驗(yàn)定理、理想氣體狀態(tài)方程、熱力學(xué)定律(如2019卷T33(2)?？茖W(xué)探究：測(cè)量分子直徑、驗(yàn)證氣體實(shí)驗(yàn)定律(如2019卷T33(1)?？茖W(xué)態(tài)度與責(zé)任：熱機(jī)在

4、生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用。第1節(jié)分子動(dòng)理論內(nèi)能一、分子動(dòng)理論1物體是由大量分子組成的(1)分子的大小分子的直徑(視為球模型)：數(shù)量級(jí)為1010 m；分子的質(zhì)量：數(shù)量級(jí)為1026 kg。(2)阿伏加德羅常數(shù)1 mol的任何物質(zhì)都含有相同的粒子數(shù)。通常取NA6.021023 mol1；阿伏加德羅常數(shù)是聯(lián)系宏觀物理量和微觀物理量的橋梁。2分子永不停息地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)(1)擴(kuò)散現(xiàn)象定義：不同物質(zhì)能夠彼此進(jìn)入對(duì)方的現(xiàn)象；實(shí)質(zhì)：擴(kuò)散現(xiàn)象并不是外界作用引起的，也不是化學(xué)反應(yīng)的結(jié)果，而是由分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的物質(zhì)遷移現(xiàn)象，溫度越高，擴(kuò)散現(xiàn)象越明顯。(2)布朗運(yùn)動(dòng)定義：懸浮在液體中的小顆粒的永不停息地?zé)o規(guī)則運(yùn)動(dòng)；實(shí)質(zhì)

5、：布朗運(yùn)動(dòng)反映了液體分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)；特點(diǎn)：顆粒越小，運(yùn)動(dòng)越明顯；溫度越高，運(yùn)動(dòng)越劇烈。(3)熱運(yùn)動(dòng)分子永不停息地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)叫作熱運(yùn)動(dòng)；特點(diǎn)：分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)和溫度有關(guān)，溫度越高，分子運(yùn)動(dòng)越劇烈。3分子間同時(shí)存在引力和斥力(1)物質(zhì)分子間存在空隙，分子間的引力和斥力是同時(shí)存在的，實(shí)際表現(xiàn)出的分子力是引力和斥力的合力。(2)分子力隨分子間距離變化的關(guān)系：分子間的引力和斥力都隨分子間距離的增大而減小，隨分子間距離的減小而增大，但斥力比引力變化得快。(3)分子力與分子間距離的關(guān)系圖線由分子間的作用力與分子間距離關(guān)系圖線(如圖所示)可知：當(dāng)rr0時(shí)，F(xiàn)引F斥，分子力為零；當(dāng)rr0時(shí)，F(xiàn)引F斥，分子力

6、表現(xiàn)為引力；當(dāng)rr0時(shí)，F(xiàn)引F斥，分子力表現(xiàn)為斥力；當(dāng)分子間距離大于10r0(約為109 m)時(shí)，分子力很弱，可以忽略不計(jì)。二、溫度和內(nèi)能1溫度一切達(dá)到熱平衡的系統(tǒng)都具有相同的溫度。2兩種溫標(biāo)攝氏溫標(biāo)和熱力學(xué)溫標(biāo)。關(guān)系：Tt273.15 K。3分子的動(dòng)能(1)分子動(dòng)能是分子熱運(yùn)動(dòng)所具有的動(dòng)能。(2)分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能是所有分子熱運(yùn)動(dòng)動(dòng)能的平均值，溫度是分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能的標(biāo)志。(3)分子熱運(yùn)動(dòng)的總動(dòng)能是物體內(nèi)所有分子熱運(yùn)動(dòng)動(dòng)能的總和。4分子的勢(shì)能(1)意義：由于分子間存在著引力和斥力，所以分子具有由它們的相對(duì)位置決定的能。(2)分子勢(shì)能的決定因素微觀上：決定于分子間距離和分子排列情況；宏觀

7、上：決定于體積和狀態(tài)。5物體的內(nèi)能(1)概念理解：物體中所有分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能和分子勢(shì)能的總和，是狀態(tài)量。(2)決定因素：對(duì)于給定的物體，其內(nèi)能大小由物體的溫度和體積決定，即由物體內(nèi)部狀態(tài)決定。(3)影響因素：物體的內(nèi)能與物體的位置高低、運(yùn)動(dòng)速度大小無(wú)關(guān)。(4)改變物體內(nèi)能的兩種方式：做功和熱傳遞。三、實(shí)驗(yàn)：用油膜法估測(cè)分子的大小1實(shí)驗(yàn)原理利用油酸酒精溶液在平靜的水面上形成單分子油膜(如圖所示)，將油酸分子看作球形，測(cè)出一定體積油酸酒精溶液在水面上形成的油膜面積，用d計(jì)算出油膜的厚度，其中V為一滴油酸酒精溶液中純油酸的體積，S為油膜面積。這個(gè)厚度就近似等于油酸分子的直徑。2實(shí)驗(yàn)器材已稀釋的油酸若

8、干毫升、量筒1個(gè)、淺盤(pán)1只(30 cm40 cm)、純凈水、注射器(或滴管)1支、透明玻璃板一塊、坐標(biāo)紙、彩色水筆1支、痱子粉或石膏粉(帶紗網(wǎng)或粉撲)。3實(shí)驗(yàn)步驟(1)取1 mL(1 cm3)的油酸溶于酒精中，制成200 mL的油酸酒精溶液。(2)往邊長(zhǎng)約為3040 cm的淺盤(pán)中倒入約2 cm深的水，然后將痱子粉或石膏粉均勻地撒在水面上。(3)用滴管(或注射器)向量筒中滴入n滴配制好的油酸酒精溶液，使這些溶液的體積恰好為1 mL，算出每滴油酸酒精溶液的體積V0 mL。(4)用滴管(或注射器)向水面上滴入一滴配制好的油酸酒精溶液，油酸就在水面上慢慢散開(kāi)，形成單分子油膜。(5)待油酸薄膜形狀穩(wěn)定后

9、，將一塊較大的玻璃板蓋在淺盤(pán)上，用彩筆將油酸薄膜的形狀畫(huà)在玻璃板上。(6)將畫(huà)有油酸薄膜輪廓的玻璃板放在坐標(biāo)紙上，算出油酸薄膜的面積。(7)根據(jù)油酸酒精溶液的濃度，算出一滴溶液中純油酸的體積V，根據(jù)純油酸的體積V和薄膜的面積S，算出油酸薄膜的厚度d，即為油酸分子的直徑。 比較算出的分子直徑， 看其數(shù)量級(jí)(單位為m)是否為1010，若不是1010需重做實(shí)驗(yàn)。1思考辨析(正確的畫(huà)“”，錯(cuò)誤的畫(huà)“”)(1)布朗運(yùn)動(dòng)是液體分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)。()(2)分子間的引力和斥力都隨分子間距的增大而增大。()(3)33 240 K。()(4)當(dāng)分子力表現(xiàn)為引力時(shí)，分子勢(shì)能隨分子間距離的增大而增大。()(5)油酸酒

10、精溶液配制后，要盡快使用。()(6)用油膜法測(cè)分子直徑的方法，把酒精撒在水面上只要實(shí)驗(yàn)方法得當(dāng)就可以測(cè)出酒精分子的直徑。()(7)公式d中的“V”是純油酸的體積。()2(教科版選修33P39T2改編)對(duì)內(nèi)能的理解，下列說(shuō)法正確的是()A系統(tǒng)的內(nèi)能是由系統(tǒng)的狀態(tài)決定的B溫度高的系統(tǒng)比溫度低的系統(tǒng)的內(nèi)能大C不計(jì)分子之間的分子勢(shì)能，質(zhì)量和溫度相同的氫氣和氧氣具有相同的內(nèi)能D做功可以改變系統(tǒng)的內(nèi)能，但是單純地對(duì)系統(tǒng)傳熱不能改變系統(tǒng)的內(nèi)能A系統(tǒng)的內(nèi)能是一個(gè)只依賴(lài)于系統(tǒng)自身狀態(tài)的物理量，所以是由系統(tǒng)的狀態(tài)決定的，A正確；系統(tǒng)的內(nèi)能與溫度、體積、物質(zhì)的多少等因素都有關(guān)系，B錯(cuò)誤；質(zhì)量和溫度相同的氫氣和氧氣的

11、平均動(dòng)能相同，但它們的物質(zhì)的量不同，內(nèi)能不同，C錯(cuò)誤；做功和熱傳遞都可以改變系統(tǒng)的內(nèi)能，D錯(cuò)誤。3(多選)用顯微鏡觀察水中的花粉，追蹤某一個(gè)花粉顆粒，每隔10 s記下它的位置，得到了a、b、c、d、e、f、g等點(diǎn)，再用直線依次連接這些點(diǎn)，如圖所示，則下列說(shuō)法中正確的是()A連接這些點(diǎn)的折線就是這一花粉顆粒運(yùn)動(dòng)的徑跡B花粉顆粒的運(yùn)動(dòng)是水分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的反映C在這六段時(shí)間內(nèi)花粉顆粒運(yùn)動(dòng)的平均速度大小相等D從a點(diǎn)計(jì)時(shí)，經(jīng)36 s，花粉顆粒可能不在de連線上E從a點(diǎn)計(jì)時(shí)，經(jīng)36 s，花粉顆?？赡茉赿e連線上，但不一定在d、e連線的中點(diǎn)BDE根據(jù)題意，每隔10 s把觀察到的花粉顆粒的位置記錄下來(lái)，然后用

12、直線把這些位置依次連接成折線，故此圖象是每隔10 s花粉顆粒的位置，而不是花粉顆粒的運(yùn)動(dòng)軌跡，故A錯(cuò)誤；由圖線的雜亂無(wú)章說(shuō)明花粉顆粒做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，故B正確；在這六段時(shí)間內(nèi)花粉顆粒運(yùn)動(dòng)的平均速度大小不一定相等，故C錯(cuò)誤；從a點(diǎn)開(kāi)始計(jì)時(shí)，經(jīng)36 s，花粉顆?？赡茉谌我庖稽c(diǎn)，可能不在d、e連線上，當(dāng)然也可能在d、e連線上，但不一定在d、e連線的中點(diǎn)，故D、E正確。4根據(jù)分子動(dòng)理論，下列說(shuō)法正確的是()A一個(gè)氣體分子的體積等于氣體的摩爾體積與阿伏加德羅常數(shù)之比B顯微鏡下觀察到的墨水中的小炭粒所做的不停地?zé)o規(guī)則運(yùn)動(dòng)，就是分子的運(yùn)動(dòng)C分子間的相互作用力一定隨分子間距離的增大而減小D分子勢(shì)能隨著分子間距離的

13、增大，可能先減小后增大D由于氣體分子的間距大于分子直徑，故氣體分子的體積小于氣體的摩爾體積與阿伏加德羅常數(shù)之比，故A錯(cuò)誤；顯微鏡下觀察到的墨水中的小炭粒所做的不停地?zé)o規(guī)則運(yùn)動(dòng)，是布朗運(yùn)動(dòng)，它是分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的體現(xiàn)，但不是分子的運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤；若分子間距離從平衡位置開(kāi)始增大，則引力與斥力的合力先增大后減小，故C錯(cuò)誤；若分子間距是從小于平衡距離開(kāi)始變化，則分子力先做正功再做負(fù)功，故分子勢(shì)能先減小后增大，故D正確。 微觀量估算的“兩種建模方法”1(多選)(2016上海高考)某氣體的摩爾質(zhì)量為M，分子質(zhì)量為m 。若1摩爾該氣體的體積為Vm，密度為，則該氣體單位體積分子數(shù)為(阿伏加德羅常數(shù)為NA)()A

14、 B C DABC1摩爾該氣體的體積為Vm，則單位體積分子數(shù)為n，氣體的摩爾質(zhì)量為M，分子質(zhì)量為m，則1 mol氣體的分子數(shù)為NA，可得n，氣體的密度為，則1摩爾該氣體的體積Vm，則有n，故D錯(cuò)誤，A、B、C正確。2(多選)(2019武漢模擬)若以V表示在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下水蒸氣的摩爾體積，表示在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下水蒸氣的密度，M表示水的摩爾質(zhì)量，M0表示一個(gè)水分子的質(zhì)量；V0表示一個(gè)水分子的體積，NA表示阿伏加德羅常數(shù)，則下列關(guān)系式中正確的是()AV BV0 CM0 DENAACE將水蒸氣看作立方體模型，則V，選項(xiàng)A正確；但由于水蒸氣分子間距遠(yuǎn)大于分子直徑，則V0，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；1 mol水蒸氣的質(zhì)量等于水分

15、子的質(zhì)量與阿伏加德羅常數(shù)NA的乘積，選項(xiàng)C正確；由于摩爾體積V遠(yuǎn)大于NAV0，則，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；水蒸氣的摩爾質(zhì)量V除以水蒸氣分子的質(zhì)量等于阿伏加德羅常數(shù)，選項(xiàng)E正確。3(2017江蘇高考)科學(xué)家可以運(yùn)用無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的規(guī)律來(lái)研究生物蛋白分子。資料顯示，某種蛋白的摩爾質(zhì)量為66 kg/mol，其分子可視為半徑為3109 m的球，已知阿伏加德羅常數(shù)為6.01023 mol1。請(qǐng)估算該蛋白的密度。(計(jì)算結(jié)果保留一位有效數(shù)字)解析摩爾體積Vr3NA或V(2r)3NA由密度，解得代入數(shù)據(jù)得1103 kg/m3(或5102 kg/m3)。答案1103 kg/m3或5102 kg/m34空調(diào)在制冷過(guò)程中，室內(nèi)空氣

16、中的水蒸氣接觸蒸發(fā)器(銅管)液化成水，經(jīng)排水管排走，空氣中水分越來(lái)越少，人會(huì)感覺(jué)干燥。某空調(diào)工作一段時(shí)間后，排出液化水的體積V1.0103 cm3。已知水的密度1.0103 kg/m3、摩爾質(zhì)量M1.8102 kg/mol，阿伏加德羅常數(shù)NA6.01023 mol1。試求：(結(jié)果均保留一位有效數(shù)字)(1)該液化水中含有水分子的總數(shù)N；(2)一個(gè)水分子的直徑d。解析(1)水的摩爾體積為Vmol m3/mol1.8105 m3/mol，水分子數(shù)：N 個(gè)31025 個(gè)。(2)建立水分子的球體模型有d3，可得水分子直徑：d m41010 m。答案(1)31025個(gè)(2)41010 m1求解分子直徑時(shí)的

17、兩種模型(固體和液體)(1)把分子看成球形，d。(2)把分子看成小立方體，d。注意對(duì)于氣體，利用d算出的不是分子直徑，而是氣體分子間的平均距離。2宏觀量與微觀量的相互關(guān)系(1)微觀量：分子體積V0、分子直徑d、分子質(zhì)量m0等。(2)宏觀量：物體的體積V、密度、質(zhì)量m、摩爾質(zhì)量M、摩爾體積Vmol、物質(zhì)的量n等。(3)相互關(guān)系一個(gè)分子的質(zhì)量：m0。一個(gè)分子的體積：V0(估算固體、液體分子的體積或氣體分子所占空間體積)。物體所含的分子數(shù)：NnNANANA。 擴(kuò)散現(xiàn)象、布朗運(yùn)動(dòng)與分子熱運(yùn)動(dòng)1(多選)(2015全國(guó)卷)關(guān)于擴(kuò)散現(xiàn)象，下列說(shuō)法正確的是()A溫度越高，擴(kuò)散進(jìn)行得越快B擴(kuò)散現(xiàn)象是不同物質(zhì)間的

18、一種化學(xué)反應(yīng)C擴(kuò)散現(xiàn)象是由物質(zhì)分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的D擴(kuò)散現(xiàn)象在氣體、液體和固體中都能發(fā)生E液體中的擴(kuò)散現(xiàn)象是由于液體的對(duì)流形成的ACD擴(kuò)散現(xiàn)象與溫度有關(guān)，溫度越高，擴(kuò)散進(jìn)行得越快，選項(xiàng)A正確；擴(kuò)散現(xiàn)象是由于分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)引起的，不是一種化學(xué)反應(yīng)，選項(xiàng)B、E錯(cuò)誤，選項(xiàng)C正確；擴(kuò)散現(xiàn)象在氣體、液體和固體中都能發(fā)生，選項(xiàng)D正確。2(多選)(2017海南高考)關(guān)于布朗運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是()A布朗運(yùn)動(dòng)是液體中懸浮微粒的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)B液體溫度越高，液體中懸浮微粒的布朗運(yùn)動(dòng)越劇烈C在液體中的懸浮顆粒只要大于某一尺寸，都會(huì)發(fā)生布朗運(yùn)動(dòng)D液體中懸浮微粒的布朗運(yùn)動(dòng)是液體分子永不停息地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)E液體中懸浮微

19、粒的布朗運(yùn)動(dòng)是液體分子對(duì)它的撞擊作用不平衡所引起的ABE布朗運(yùn)動(dòng)是液體中懸浮微粒的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，故A正確；液體溫度越高，分子熱運(yùn)動(dòng)越激烈，液體中懸浮微粒的布朗運(yùn)動(dòng)越劇烈，故B正確；懸浮顆粒越大，慣性越大，碰撞時(shí)受到?jīng)_力越平衡，所以大顆粒不做布朗運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤；布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮在液體中顆粒的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)。不是液體分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤；布朗運(yùn)動(dòng)是由液體分子從各個(gè)方向?qū)腋☆w粒撞擊作用的不平衡引起的，故E正確。故選A、B、E。3(2017北京高考)以下關(guān)于熱運(yùn)動(dòng)的說(shuō)法正確的是()A水流速度越大，水分子的熱運(yùn)動(dòng)越劇烈B水凝結(jié)成冰后，水分子的熱運(yùn)動(dòng)停止C水的溫度越高，水分子的熱運(yùn)動(dòng)越劇烈D水的溫度升高，

20、每一個(gè)水分子的運(yùn)動(dòng)速率都會(huì)增大C分子熱運(yùn)動(dòng)的快慢只與溫度有關(guān)，與物體速度無(wú)關(guān)，溫度越高，分子熱運(yùn)動(dòng)越劇烈，A錯(cuò)誤，C正確；水凝結(jié)成冰后，水分子的熱運(yùn)動(dòng)仍存在，故B錯(cuò)誤；熱運(yùn)動(dòng)是大量分子運(yùn)動(dòng)的統(tǒng)計(jì)規(guī)律，即溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，所以溫度升高，分子的平均速率增大，并不代表每一個(gè)分子的速率都增大，故D錯(cuò)誤。4PM2.5是指空氣中直徑小于2.5微米的懸浮顆粒物，其飄浮在空中做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，很難自然沉降到地面。下列說(shuō)法中不正確的是()A氣溫越高，PM2.5運(yùn)動(dòng)越劇烈BPM2.5在空氣中的運(yùn)動(dòng)屬于布朗運(yùn)動(dòng)CPM2.5在空氣中的運(yùn)動(dòng)就是分子的熱運(yùn)動(dòng)D倡導(dǎo)低碳生活有利于減小PM2.5在空氣中的濃度C由于PM2

21、.5顆粒很小，PM2.5在空氣中的運(yùn)動(dòng)是由于周?chē)罅靠諝夥肿訉?duì)PM2.5碰撞的不平衡使其在空中做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，是布朗運(yùn)動(dòng)，只是空氣分子熱運(yùn)動(dòng)的反映，B正確，C錯(cuò)誤；溫度越高，分子運(yùn)動(dòng)越劇烈，PM2.5運(yùn)動(dòng)也越劇烈，A正確；因?yàn)榈V物燃料燃燒的廢氣排放是形成PM2.5的主要原因，所以倡導(dǎo)低碳生活、減少化石燃料的使用能有效減小PM2.5在空氣中的濃度，D正確。擴(kuò)散現(xiàn)象、布朗運(yùn)動(dòng)與熱運(yùn)動(dòng)的比較擴(kuò)散現(xiàn)象布朗運(yùn)動(dòng)熱運(yùn)動(dòng)活動(dòng)主體分子固體微小顆粒分子區(qū)別是分子的運(yùn)動(dòng)，發(fā)生在固體、液體、氣體任何兩種物質(zhì)之間是比分子大得多的顆粒的運(yùn)動(dòng)，只能在液體、氣體中發(fā)生是分子的運(yùn)動(dòng)，不能通過(guò)光學(xué)顯微鏡直接觀察到共同點(diǎn)(1)都是

22、無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)(2)都隨溫度的升高而更加激烈聯(lián)系擴(kuò)散現(xiàn)象、布朗運(yùn)動(dòng)都反映了分子做無(wú)規(guī)則的熱運(yùn)動(dòng) 分子力、分子勢(shì)能、平均動(dòng)能和內(nèi)能1(2018北京高考)關(guān)于分子動(dòng)理論，下列說(shuō)法正確的是()A氣體擴(kuò)散的快慢與溫度無(wú)關(guān)B布朗運(yùn)動(dòng)是液體分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)C分子間同時(shí)存在著引力和斥力D分子間的引力總是隨分子間距增大而增大C在其他條件不變的情況下，溫度越高，氣體擴(kuò)散得越快，故A錯(cuò)誤；布朗運(yùn)動(dòng)是固體小顆粒的運(yùn)動(dòng)，從側(cè)面反映了液體分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤；分子間同時(shí)存在著引力和斥力，故C正確；分子間的引力總是隨著分子間距的增大而減小，故D錯(cuò)誤。2(多選)(2016全國(guó)卷)關(guān)于氣體的內(nèi)能，下列說(shuō)法正確的是()A質(zhì)量

23、和溫度都相同的氣體，內(nèi)能一定相同B氣體溫度不變，整體運(yùn)動(dòng)速度越大，其內(nèi)能越大C氣體被壓縮時(shí)，內(nèi)能可能不變D一定量的某種理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)E一定量的某種理想氣體在等壓膨脹過(guò)程中，內(nèi)能一定增加CDE氣體的內(nèi)能由物質(zhì)的量、溫度和體積決定，質(zhì)量和溫度都相同的氣體，內(nèi)能可能不同，說(shuō)法A錯(cuò)誤；內(nèi)能與物體的運(yùn)動(dòng)速度無(wú)關(guān)，說(shuō)法B錯(cuò)誤；氣體被壓縮時(shí)，同時(shí)對(duì)外傳熱，根據(jù)熱力學(xué)第一定律知內(nèi)能可能不變，說(shuō)法C正確；一定量的某種理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)，說(shuō)法D正確；根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程，一定量的某種理想氣體在壓強(qiáng)不變的情況下，體積變大，則溫度一定升高，內(nèi)能一定增加，說(shuō)法E正確。3(多選)(2019湖南邵陽(yáng)二模

24、)熱學(xué)現(xiàn)象在生活中無(wú)處不在，下列與此有關(guān)的分析正確的是()A固體很難被壓縮是因?yàn)榉肿又g有斥力B物體吸收熱量，其內(nèi)能一定增加C溫度高的物體，其內(nèi)能一定大D氣體在對(duì)外做功的過(guò)程中，其內(nèi)能可能增加E中午聞到食堂炒菜的香味是因?yàn)榉肿拥倪\(yùn)動(dòng)ADE固體很難被壓縮是因?yàn)榉肿又g有斥力，故A正確；物體吸收熱量時(shí)如果同時(shí)對(duì)外做功，其內(nèi)能不一定增加，故B錯(cuò)誤；內(nèi)能大小取決于溫度、體積和物質(zhì)的量，故溫度高的物體，其內(nèi)能不一定大，故C錯(cuò)誤；根據(jù)熱力學(xué)第一定律UQW，氣體在對(duì)外做功的過(guò)程中，如果同時(shí)吸熱，且吸熱大于做功，則其內(nèi)能可能增加，故D正確，根據(jù)分子動(dòng)理論可知E正確。4(多選)兩分子間的斥力和引力的合力F與分子

25、間距離r的關(guān)系如圖中曲線所示，曲線與r軸交點(diǎn)的橫坐標(biāo)為r0。相距很遠(yuǎn)的兩分子在分子力作用下，由靜止開(kāi)始相互接近。若兩分子相距無(wú)窮遠(yuǎn)時(shí)分子勢(shì)能為零，下列說(shuō)法正確的是()A在rr0階段，F(xiàn)做正功，分子動(dòng)能增加，勢(shì)能減小B在rr0階段，當(dāng)r減小時(shí)F做正功，分子勢(shì)能減小，分子動(dòng)能增加，故A正確；在rr0階段，當(dāng)r減小時(shí)F做負(fù)功，分子勢(shì)能增加，分子動(dòng)能減小，故B錯(cuò)誤；在rr0時(shí)，分子勢(shì)能最小，但不為零，動(dòng)能最大，故C正確，D錯(cuò)誤；在整個(gè)相互接近的過(guò)程中，分子動(dòng)能和勢(shì)能之和保持不變，故E正確。1分子力及分子勢(shì)能圖象分子力F分子勢(shì)能Ep圖象隨分子間距離的變化情況rr0r增大，F(xiàn)先增大后減小，表現(xiàn)為引力r增大

26、，F(xiàn)做負(fù)功，Ep增大rr0F引F斥，F(xiàn)0Ep最小，但不為零r10r0引力和斥力都很微弱，F(xiàn)0Ep02.分析物體內(nèi)能問(wèn)題的四點(diǎn)提醒(1)內(nèi)能是對(duì)物體的大量分子而言的，不存在某個(gè)分子內(nèi)能的說(shuō)法。(2)決定內(nèi)能大小的因素為溫度、體積、物質(zhì)的量以及物質(zhì)狀態(tài)。(3)通過(guò)做功或熱傳遞可以改變物體的內(nèi)能。(4)溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，相同溫度的任何物體，分子的平均動(dòng)能相同。 實(shí)驗(yàn)：用油膜法估測(cè)分子的大小講典例示法1注意事項(xiàng)(1)將所有的實(shí)驗(yàn)用具擦洗干凈，不能混用；(2)油酸酒精溶液的濃度以小于0.1%為宜；(3)方盤(pán)中的水離盤(pán)口面的距離應(yīng)較小，并要水平放置，以便準(zhǔn)確地畫(huà)出薄膜的形狀，畫(huà)線時(shí)視線應(yīng)與板面垂直

27、。2誤差分析(1)純油酸體積的計(jì)算引起誤差；(2)油膜形狀的畫(huà)線誤差；(3)數(shù)格子法本身是一種估算的方法，自然會(huì)帶來(lái)誤差。典例示法在“用油膜法估測(cè)分子大小”的實(shí)驗(yàn)中，現(xiàn)有油酸和酒精體積比為nm配制好的油酸酒精溶液置于容器中，還有一個(gè)盛約2 cm深水的淺盤(pán)，一支滴管，一個(gè)量筒。請(qǐng)補(bǔ)充下述實(shí)驗(yàn)步驟：(1)_。(需測(cè)量的物理量用字母表示)(2)用滴管將一滴油酸酒精溶液滴入淺盤(pán)，等油酸薄膜穩(wěn)定后，將薄膜輪廓描繪在坐標(biāo)紙上，如圖所示，則油膜面積為_(kāi)(已知坐標(biāo)紙上每個(gè)小方格面積為S，求油膜面積時(shí)，半個(gè)以上方格面積記為S，不足半個(gè)舍去)。(3)估算油酸分子直徑的表達(dá)式為d_。解析(1)用滴管向量筒內(nèi)加注N滴

28、油酸酒精溶液，讀出其體積V。(2)1滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積為V，油膜面積S115S。(3)由d，得d。答案(1)用滴管向量筒內(nèi)加注N滴油酸酒精溶液，讀出其體積V(2)115S(3) 跟進(jìn)訓(xùn)練實(shí)驗(yàn)原理和步驟1(2019全國(guó)卷)用油膜法估算分子大小的實(shí)驗(yàn)中，首先需將純油酸稀釋成一定濃度的油酸酒精溶液，稀釋的目的是_。實(shí)驗(yàn)中為了測(cè)量出一滴已知濃度的油酸酒精溶液中純油酸的體積，可以_。為得到油酸分子的直徑，還需測(cè)量的物理量是_。解析由于分子直徑非常小，極少量油酸所形成的單分子層油膜面積也會(huì)很大，因此實(shí)驗(yàn)前需要將油酸稀釋?zhuān)褂退嵩跍\盤(pán)的水面上容易形成一塊單分子層油膜?？梢杂美鄯e法測(cè)量多滴溶液的

29、體積后計(jì)算得到一滴溶液的體積。油酸分子直徑等于油酸的體積與單分子層油膜的面積之比，即d，故除測(cè)得油酸酒精溶液中所含純油酸的體積外，還需要測(cè)量單分子層油膜的面積。答案使油酸在淺盤(pán)的水面上容易形成一塊單分子層油膜把油酸酒精溶液一滴一滴地滴入小量筒中，測(cè)出1 mL油酸酒精溶液的滴數(shù)，得到一滴溶液中純油酸的體積單分子層油膜的面積2在“油膜法估測(cè)油酸分子的大小”實(shí)驗(yàn)中，有下列實(shí)驗(yàn)步驟：往邊長(zhǎng)約為40 cm的淺盤(pán)里倒入約2 cm深的水，待水面穩(wěn)定后將適量的痱子粉均勻地撒在水面上。用注射器將事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形狀穩(wěn)定。將畫(huà)有油膜形狀的玻璃板平放在坐標(biāo)紙上，計(jì)算出油膜的面積，根據(jù)油酸

30、的體積和面積計(jì)算出油酸分子直徑的大小。用注射器將事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，記下量筒內(nèi)每增加一定體積時(shí)的滴數(shù)，由此計(jì)算出一滴油酸酒精溶液的體積。將玻璃板放在淺盤(pán)上，然后將油膜的形狀用彩筆描繪在玻璃板上。完成下列填空：(1)上述步驟中，正確的順序是_。(填寫(xiě)步驟前面的數(shù)字)(2)將1 cm3的油酸溶于酒精，制成300 cm3的油酸酒精溶液；測(cè)得1 cm3的油酸酒精溶液有50滴?，F(xiàn)取一滴該油酸酒精溶液滴在水面上，測(cè)得所形成的油膜的面積是0.13 m2。由此估算出油酸分子的直徑為_(kāi)m。(結(jié)果保留一位有效數(shù)字)解析(1)依據(jù)實(shí)驗(yàn)順序，首先測(cè)量一滴油酸溶液的體積()，然后在淺盤(pán)中放水和痱

31、子粉()，將一滴溶液滴入淺盤(pán)中()，將玻璃板放在淺盤(pán)上獲取油膜形狀()，最后用已知邊長(zhǎng)的坐標(biāo)紙上的油膜形狀來(lái)計(jì)算油膜的總面積()，故正確的操作順序?yàn)椤?2)一滴油酸酒精溶液的體積為V106 m3SD，其中S0.13 m2，故油酸分子直徑：D106 m51010 m。答案(1)(2)51010數(shù)據(jù)處理和誤差分析3在“用油膜法估測(cè)油酸分子直徑”的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)按如下操作：a在量筒中滴入一滴已配制好的油酸酒精溶液，測(cè)出其體積b在裝有水、撒適量痱子粉的淺盤(pán)中滴入一滴已配制好的溶液，使薄膜形狀穩(wěn)定c將玻璃板放在淺盤(pán)上，將油膜形狀描繪在玻璃板上d將玻璃板平放在坐標(biāo)紙上，計(jì)算出油膜的面積，根據(jù)油酸體積和面積

32、計(jì)算出油酸分子的直徑(1)其中有操作錯(cuò)誤的步驟是_。(2)已知油酸酒精溶液中油酸體積所占比例為k，N滴油酸溶液體積為V，一滴油酸溶液形成油膜的面積為S，則油酸分子的直徑為_(kāi)。解析(1)用量筒測(cè)一滴溶液的體積，無(wú)法操作，即使測(cè)量，誤差也很大，要測(cè)出一滴油酸酒精溶液的體積，應(yīng)在量筒中滴入N滴油酸酒精溶液，測(cè)出其體積為V，然后求出一滴該溶液的體積為V1，故有操作錯(cuò)誤的步驟是a。(2)一滴油酸酒精溶液中純油酸的體積為V2，一滴油酸酒精溶液形成的油膜面積為S，那么油酸分子直徑為d。答案(1)a(2)4(1)在“用油膜法估測(cè)分子的大小”的實(shí)驗(yàn)中，用移液管量取0.25 mL油酸，倒入標(biāo)注250 mL的容量瓶

33、中，再加入酒精后得到250 mL的溶液；然后用滴管吸取這種溶液，向小量筒中滴入100滴溶液，溶液的液面達(dá)到量筒中1 mL的刻度；再用滴管取配好的油酸溶液，向撒有痱子粉的盛水淺盤(pán)中滴下2滴溶液，在液面上形成油酸薄膜；待油膜穩(wěn)定后，放在帶有正方形坐標(biāo)格的玻璃板下觀察油膜，如圖所示。坐標(biāo)格正方形的大小為2 cm2 cm，由圖可以估算出油膜的面積是_m2(保留兩位有效數(shù)字)，由此估算出油膜分子的直徑是_m(保留一位有效數(shù)字)。(2)某同學(xué)在“用油膜法估測(cè)分子的大小”的實(shí)驗(yàn)中，計(jì)算出的分子直徑明顯偏大，可能是由于_。A油酸分子未完全散開(kāi)B油酸中含有大量酒精C計(jì)算油膜面積時(shí)，舍去了所有不足半格的方格D求每滴油酸酒精溶液的體積時(shí)，1 mL的溶液滴數(shù)多計(jì)了10滴解析(1)油膜面積的估算可以先數(shù)出油膜所覆蓋的整個(gè)方格數(shù)，不足半個(gè)格的舍去，多于半個(gè)格的算1個(gè)格，再計(jì)算總面積，將油膜看成單分子層，先計(jì)算2滴溶液中所含油酸的體積，即為油膜的體積，再除以油膜面積即得分子直徑。由圖示油膜可知，油膜的面積S602 cm2 cm240 cm22.4102 m2；兩滴油酸溶液含純油酸的體積V2 mL2105 mL21011 m3，油酸分子的直徑d m81010 m。(2)由公式d可知，d偏大，則可能油酸體積V偏大或油膜面積S偏小，選項(xiàng)A、C正確。答案(1)2.410281010(2)AC15