（山東專用）2020版高考物理一輪復習 第16章 熱學課件.ppt

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1、第16章 熱 學,考點38 氣體， 液體， 固體,考點39 熱力學定律和能量守恒定律,考點40 實驗：用油膜法估測分子大小,考點37 分子動理論,考點38 分子動理論,必備知識 全面把握 核心方法 重點突破 方法1分子熱運動 方法2分子間作用力和分子勢能 考法例析 成就能力 考法1分子熱運動 考法2分子力及分子運動,必備知識 全面把握,1物質是由大量分子組成的 (1) 分子的體積 分子的體積很小，它的直徑數(shù)量級約為1010 m. 油膜法測分子的直徑：讓油酸液滴在水面上散開形成單分子油膜，如圖所 示，設油酸的體積為V，在水面鋪開的面積為S，則油酸分子的直徑 (2) 分子的質量

2、分子質量很小，一般分子質量的數(shù)量級是1026 kg. (3)阿伏加德羅常數(shù) 1 mol任何物質中所含的分子數(shù)叫阿伏加德羅常數(shù)，NA .,6.021023 mol1,2分子做永不停息的無規(guī)則運動 (1)擴散現(xiàn)象 兩種不同的物質 后，彼此進入對方的現(xiàn)象叫擴散現(xiàn)象溫度越高，擴散越快 (2)布朗運動 懸浮在液體(或氣體)中的小顆粒在永不停息地做無規(guī)則運動 特點：顆粒越 ，溫度越 ，布朗運動越顯著 原因：小顆粒受周圍液體(或氣體)分子的撞擊而產(chǎn)生的 實質：布朗運動是小顆粒的運動，不是分子的運動，但說明了分子運動的 性,接觸,無規(guī)則,1對擴散現(xiàn)象的理解 (1)擴散現(xiàn)象是從濃度 處向濃度

3、處擴散(2)擴散現(xiàn)象不是外界作用(例如：對流、重力作用等)，也不是化學反應的結果，而是物質分子永不停息地做無規(guī)則運動的結果(3)雖然分子熱運動的劇烈程度受到溫度影響，溫度越高，分子熱運動越劇烈，但分子的熱運動永遠不會停止,2對布朗運動的理解 (1)固體顆粒足夠小，很難直接用肉眼觀察，一般都是在顯微鏡下觀察 (2)觀察到的是固體顆粒的無規(guī)則運動，反映了液體分子熱運動的無規(guī)則性 (3)溫度越高，布朗運動越劇烈，說明溫度越高，液體分子的無規(guī)則運動越劇烈分子的運動是看不見的，布朗運動雖然不是分子的運動，卻可以間接證明分子永不停息地做無規(guī)則運動,注意：布朗運動只能在氣體或者液體中發(fā)生，擴散現(xiàn)象可以在固體

4、、液體、氣體中發(fā)生,3分子間存在相互作用的引力和斥力 分子間的引力和斥力同時存在，通常分子力是指分子間引力和斥力的合力,分子力與分子間距離的關系如圖所示，由圖可知，分子間的引力和斥力都隨分子間距離的增大而減小但斥力比引力的變化快 (1)當rr0(平衡位置)時，F(xiàn)引F斥，分子力合力為零 (2)當rr0時， ，分子力表現(xiàn)為 (3)當rr0時， ，分子力表現(xiàn)為 (4)當r10r0(即r109 m)時，分子力已經(jīng)變得十分微弱，可以忽略不計，可認為分子間分子力為零,4分子勢能 分子間存在相互作用力分子間具有由它們的相對位置決定的勢能叫分子勢能分子勢能的改變與分子力做功有關：分子力做正功

5、，分子勢能減小，分子力做負功，分子勢能增加，且分子力做多少功，分子勢能就改變多少 分子勢能與分子間距的關系： (1)當r r0時，分子力表現(xiàn)為引力，隨著r的增大，分子力做負功，分子勢能增加 (2)當rr0時，分子力表現(xiàn)為斥力，隨著r的減小，分子力做負功，分子勢能增加 (3)當rr0時，分子勢能最小，但不為零，為負值(選兩分子相距無窮遠時的分子勢能為零),核心方法重點突破,方法1分子熱運動 課標全國201533(1)，5分(多選)關于擴散現(xiàn)象，下列說法正確的是() A溫度越高，擴散進行得越快 B擴散現(xiàn)象是不同物質間的一種化學反應 C擴散現(xiàn)象是由物質分子無規(guī)則運動產(chǎn)生的 D擴散現(xiàn)象在氣體、液體和

6、固體中都能發(fā)生 E液體中的擴散現(xiàn)象是由于液體的對流形成的,例1,【注】對分子熱運動的考查主要集中在兩個方面：布朗運動和擴散現(xiàn)象 擴散現(xiàn)象是分子的運動，而布朗運動是懸浮在液體(或氣體)中的固體顆粒的 運動，是液體(或氣體)分子無規(guī)則運動的反映,【解析】 擴散現(xiàn)象是物質分子做無規(guī)則運動產(chǎn)生的，在氣體、液體、固體中都能發(fā)生；溫度越高，擴散現(xiàn)象越明顯；這是一種物理現(xiàn)象，不是化學反應，所以選項A、C、D正確，選項B、E錯誤 【答案】A、C、D,例1,方法2分子間作用力和分子勢能 (1)分子力是分子間引力與斥力的合力，分子間的引力和斥力同時存在，且引力和斥力均隨分子間距的增大而減小，隨分子間距

7、的減小而增大，但斥力變化比引力快 (2)判斷分子力隨分子間距離的變化情況時，可根據(jù)圖像來判斷，這樣比較直觀 (3)判斷分子勢能變化的兩種方法 方法一：根據(jù)分子力做功判斷分子力做正功，分子勢能減少；分子力做負功，分子勢能增加 方法二：利用分子勢能與分子間距離的關系圖像判斷，如圖所示 圖中規(guī)定r處Ep0，由圖可知，當rr0時，分子勢能最小需要注意的是此圖像和分子力與分子間距離的關系圖像形狀很相似，但意義不同，不要混淆,,北京理綜201813，6分關于分子動理論，下列說法正確的是() A氣體擴散的快慢與溫度無關 B布朗運動是液體分子的無規(guī)則運動 C分子間同時存在著引力和斥力 D分子間的引力總是隨分子

8、間距增大而增大,,例2,【解析】,例2,氣體擴散的快慢與溫度有關，溫度越高，擴散越快，故A錯誤；布朗運動為懸浮在液體中固體小顆粒的運動，不是液體分子的熱運動，固體小顆粒運動的無規(guī)則性是液體分子運動的無規(guī)則性的間接反映，故B錯誤；分子間斥力與引力是同時存在的，分子間的引力和斥力都是隨分子間距增大而減小，故C正確，D錯誤,【答案】C,考法例析成就能力,考法1分子熱運動,例1,【注】能夠說明分子做無規(guī)則運動的是布朗運動，高考題中常涉及對布朗運動的考查，關鍵是要弄清布朗運動的本質,山東理綜201537(1)，5分(多選)墨滴入水，擴而散之，徐徐混勻關于該現(xiàn)象的分析正確的是() A混合均勻主要是由于碳粒

9、受重力作用 B混合均勻的過程中，水分子和碳粒都做無規(guī)則運動 C使用碳粒更小的墨汁，混合均勻的過程進行得更迅速 D墨汁的擴散運動是由于碳粒和水分子發(fā)生化學反應引起的,【解析】 墨滴入水，擴而散之，屬于擴散現(xiàn)象，主要是由于水分子無規(guī)則運動造成的，與碳粒所受重力無關，選項A錯誤；根據(jù)分子動理論，任何分子都永不停息地做無規(guī)則運動，在混合均勻的過程中，水分子做無規(guī)則運動，而碳粒的運動是布朗運動，布朗運動是水分子無規(guī)則運動的表現(xiàn)，故碳粒也做無規(guī)則運動，選項B正確；顆粒越小、水溫度越高，布朗運動越劇烈，選項C正確；墨汁的擴散運動是由于碳粒和水分子都做無規(guī)則運動產(chǎn)生的，選項D錯誤 【答案】 B、C,例1,

10、考法2分子力及分子力做功 河北保定2018二模給一定質量的溫度為0 的水加熱，在水的溫度由0 上升到4 的過程中，水的體積隨著溫度的升高反而減小，我們稱之為“反常膨脹”在水反常膨脹的過程中，水分子之間的結構發(fā)生變化導致體積減小，所有水分子間的總勢能是增大的由此可知，反常膨脹時，水分子之間的作用力表現(xiàn)為________(填“斥力”或“引力”或“平衡”)，水分子的平均動能________(填“增大”“減小”或“不變”),例2,【解析】 水反常膨脹時，水分子間的距離減小，分子間表現(xiàn)為斥力，溫度是分子平均動能的標志，溫度升高，分子的平均動能增大；因為分子間表現(xiàn)為斥力，當分子間距離減小時，分子力做負功

11、，所以分子勢能增大 【答案】斥力、增大,例2,考點39 氣體，液體，固體,必備知識 全面把握 核心方法 重點突破 方法3氣體壓強的微觀意義的理解 方法4氣體實驗定律的簡單應用 方法5 氣體實驗定律的圖像問題 方法6 理想氣體狀態(tài)方程的應用 方法7 固體和液體 考法例析 成就能力 考法3氣體的狀態(tài)變化與微觀解釋 考法4一定質量的理想氣體問題 考法5 一定質量的理想氣體的多過程問題,考法例析 成就能力 考法6氣體狀態(tài)變化中的圖像問題 考法7兩部分氣體的狀態(tài)變化問題,必備知識 全面把握,1氣體 (1)氣體分子運動的特點 分子間距離大約是分子直徑的10倍，分子間作用力十分微弱，

12、可忽略不計；分子沿各個方向運動的機會均等；分子速率的分布規(guī)律按“中間多、兩頭少”的統(tǒng)計規(guī)律分布 (2)描述氣體的狀態(tài)參量 溫度：Tt273 K，溫度是分子平均動能的標志 體積：氣體分子占據(jù)的空間，即氣體所充滿的容器的容積 壓強：微觀上取決于分子的平均動能和單位體積內的分子數(shù)宏觀上取決于氣體的溫度和體積,(3)三個實驗定律,(4)理想氣體,在任何溫度、任何壓強下都遵從氣體實驗定律的氣體叫理想氣體 理想氣體狀態(tài)方程： (5)氣體分子運動的規(guī)律 溫度是分子平均動能的標志對確定的氣體而言，溫度與分子運動的平均速率有關，溫度越高，反映氣體分子熱運動的平均速率越大 分子的速率按一定的規(guī)律分布，呈“中間

13、多，兩頭少”的分布規(guī)律，且這個分布狀態(tài)與溫度有關，溫度升高時，平均速率會增大，如圖所示,（氧氣分子的速率分布圖像),(6)氣體壓強的微觀解釋 氣體壓強的產(chǎn)生原因(微觀解釋) 大量分子頻繁地碰撞器壁，對器壁產(chǎn)生持續(xù)、均勻的壓力，產(chǎn)生壓強 影響氣體壓強的兩個因素 a氣體分子的平均動能，從宏觀上看由氣體的溫度決定 b單位體積內的分子數(shù)，從宏觀上看與氣體的體積有關 (7)飽和汽與飽和汽壓 動態(tài)平衡 在相同時間內回到水中的分子數(shù)等于離開水面的分子數(shù)，這時，水蒸氣的密度不再增大，液體水也不再減少，液體與氣體之間達到了平衡狀態(tài)這種平衡是一種動態(tài)平衡 飽和汽與未飽和汽 與液體處于動態(tài)平衡的蒸汽叫飽和汽沒有達到

14、飽和狀態(tài)的蒸汽叫未飽和汽 飽和汽壓 在一定溫度下，飽和汽的壓強一定，叫飽和汽壓未飽和汽的壓強小于飽和汽壓飽和汽壓隨溫度的升高而增大，與液體的種類有關，與體積無關,(8)空氣的濕度 空氣的絕對濕度 空氣的濕度可以用空氣中所含水蒸氣的壓強來表示，這樣表示的濕度叫空氣的絕對濕度 空氣的相對濕度 用空氣中水蒸氣的壓強與同一溫度下水的飽和汽壓之比來描述空氣的潮濕程度，這樣表示的濕度叫空氣的相對濕度,2固體 (1)定義 固體是指以固態(tài)形式存在的物質的總稱，是物質的一種凝聚態(tài) (2)特點 有一定的體積和形狀，在外力作用下顯示出一定的剛性 固體沒有流動性，可壓縮性也很小 (3)晶體與非晶體,,要判斷一種物質是

15、晶體還是非晶體，關鍵是看有無確定的熔點，有確定熔點的是晶體，無確定熔點的是非晶體 幾何外形是指自然生成的形狀，若形狀規(guī)則，是單晶體；若形狀不規(guī)則，有兩種可能，即為多晶體或非晶體，憑此一項不能最終確定物質是否為晶體 從導電、導熱等物理性質來看，物理性質各向異性的是單晶體，各向同性的可能是多晶體，也可能是非晶體,3液體,,液體的性質介于氣體和固體之間液體一方面像固體，具有一定的體積，不易壓縮；另一方面又像氣體，沒有一定的形狀，具有流動性 (1)液體表面張力 形成的原因：液體表面層中分子間距離比液體內部分子間距離大，分子間作用力表現(xiàn)為引力 表面特征：表面層中分子間的引力使液面產(chǎn)生了表面張力，使液體表

16、面好像一層張緊的彈性薄膜 表面張力的方向：和液面相切，垂直于液面上的各條分界線 表面張力的效果：使液體表面具有收縮的趨勢，使液體表面積趨于最小，而在體積相同的條件下，球形表面積最小 (2)浸潤與不浸潤 一種液體會潤濕某種固體并附著在固體的表面上，這種現(xiàn)象叫浸潤一種液體不會潤濕某種固體，也就不會附著在這種固體表面，這種現(xiàn)象叫不浸潤 (3)毛細現(xiàn)象 浸潤液體在細管中上升的現(xiàn)象，以及不浸潤液體在細管中下降的現(xiàn)象，稱為毛細現(xiàn)象 (4)液晶 有些化合物像液體一樣具有流動性，而其光學性質與某些晶體相似，具有各向異性，人們把這些化合物叫液晶它是一種介于固態(tài)和液態(tài)之間的中間態(tài)物質.,核心方法重點突破,方法3對

17、飽和汽壓的理解 江蘇物理201812A(1)如圖所示，一支溫度計的玻璃泡外包著紗布，紗布的下端浸在水中紗布中的水在蒸發(fā)時帶走熱量，使溫度計示數(shù)低于周圍空氣溫度當空氣溫度不變，若一段時間后發(fā)現(xiàn)該溫度計示數(shù)減小，則() A空氣的相對濕度減小 B空氣中水蒸氣的壓強增大 C空氣中水的飽和汽壓減小 D空氣中水的飽和汽壓增大,例1,【解析】 溫度計示數(shù)減小說明水的蒸發(fā)加快，空氣中水蒸氣的壓強減小，選項B錯誤；因空氣的飽和汽壓只與溫度有關，空氣溫度不變，所以飽和汽壓不變，選項C、D錯誤；根據(jù)相對濕度的定義可知，空氣的相對濕度減小，選項A正確 【答案】A,例1,方法4氣體實驗定律的簡單應用 課標全國201

18、733(2)，10分一熱氣球體積為V，內部充有溫度為Ta的熱空氣，氣球外冷空氣的溫度為Tb.已知空氣在1個大氣壓、溫度T0時的密度為0，該氣球內、外的氣壓始終都為1個大氣壓，重力加速度大小為g. (1)求該熱氣球所受浮力的大小； (2)求該熱氣球內空氣所受的重力； (3)設充氣前熱氣球的質量為m0，求充氣后它還能托起的最大質量,,例2,【解析】 【答案】,例2,方法5氣體實驗定律的圖像問題,,例3,課標全國201833(1)，5分如圖，一定質量的理想氣體從狀態(tài)a開始，經(jīng)歷過程、、、到達狀態(tài)e.對此氣體，下列說法正確的是() A過程中氣體的壓強逐漸減小 B過程中氣體對外界做正功 C過程中

19、氣體從外界吸收了熱量 D狀態(tài)c、d的內能相等 E狀態(tài)d的壓強比狀態(tài)b的壓強小,【解析】,例3,【答案】BDE,方法6理想氣體狀態(tài)方程的應用,,例4,遼寧六校協(xié)作體2019屆期初考圖中豎直圓筒是固定不動的，粗筒橫截面積是細筒的4倍，細筒足夠長在粗筒中用輕質活塞密閉了一定質量的理想氣體，活塞與筒壁間的摩擦不計在6 時，活塞上方的水銀深H10 cm，水銀上表面與粗筒上端的距離y5 cm，氣柱長L15 cm.不計活塞的質量和厚度，已知大氣壓強p075 cmHg，現(xiàn)對氣體緩慢加熱 (1)當水銀上表面與粗筒上端相平時，求氣體的溫度T2 (2)當水銀的一半被推入細筒中時，求氣體的溫度T3(結果保留3位有效數(shù)

20、字),【解析】,例4,方法7固體和液體,,例5,課標全國201533(1)，5分(多選)下列說法正確的是() A將一塊晶體敲碎后，得到的小顆粒是非晶體 B固體可以分為晶體和非晶體兩類，有些晶體在不同方向上有不同的光學性質 C由同種元素構成的固體，可能會由于原子的排列方式不同而成為不同的晶體 D在合適的條件下，某些晶體可以轉變?yōu)榉蔷w，某些非晶體也可以轉變?yōu)榫w E在熔化過程中，晶體要吸收熱量，但溫度保持不變，內能也保持不變,【解析】 一個固體是否是晶體是由分子的空間排列結構決定的，與體積大小無關，將一塊晶體敲碎后，得到的小顆粒仍是晶體，選項A錯誤；由于單晶體具有各向異性的特點，所以有些晶體在不

21、同方向上有不同的光學性質，選項B正確；有的物質在不同條件下能夠生成不同的晶體，原因是組成它們的原子能夠按照不同排列方式形成不同的空間分布，選項C正確；物質是晶體還是非晶體并不是絕對的，在合適的條件下，某些晶體可以轉變?yōu)榉蔷w，某些非晶體也可以轉變?yōu)榫w，選項D正確；在熔化過程中，晶體要吸收熱量，溫度不變，分子平均動能不變，分子勢能增加，內能增加，選項E錯誤,例5,【答案】BCD,考法3氣體的狀態(tài)變化與微觀解釋題,例1,海南儋州一中2019屆統(tǒng)測關于氣體的壓強，下列說法中正確的是() A氣體對器壁的壓強就是大量氣體分子作用在器壁單位面積上的平均作用力 B氣體對器壁的壓強就是大量氣體分子單位時間作

22、用在器壁上的平均作用力 C氣體分子熱運動的平均動能減小，氣體的壓強不一定減小 D單位體積的氣體分子數(shù)增加，氣體的壓強一定增大,考法例析 成就能力,【解析】,例1,由于大量氣體分子都在不停地做無規(guī)則熱運動，與器壁頻繁碰撞，使器壁受到一個平均持續(xù)的沖力，致使氣體對器壁產(chǎn)生一定的壓強根據(jù)壓強的定義得壓強等于作用力與受力面積之比，即氣體對器壁的壓強就是大量氣體分子作用在器壁單位面積上的平均作用力，故A正確，B錯誤影響氣體壓強的微觀因素是分子的密集程度和分子的平均動能，平均動能減小，密集程度可能增加，則壓強可能增大，故C正確分子的密集程度增加，分子的平均動能可能減小，則氣體壓強可能減小，故D錯誤,【答案

23、】AC,考法4一定質量的理想氣體問題,例1,課標全國201633(2)，10分一氧氣瓶的容積為0.08 m3，開始時瓶中氧氣的壓強為20個大氣壓某實驗室每天消耗1個大氣壓的氧氣0.36 m3.當氧氣瓶中的壓強降低到2個大氣壓時，需重新充氣若氧氣的溫度保持不變，求這瓶氧氣重新充氣前可供該實驗室使用多少天,【解析】,例1,設氧氣開始時的壓強為p1，體積為V1，壓強變?yōu)閜2(2個大氣壓)時，體積為V2.設用去的氧氣在p0(1個大氣壓)壓強下的體積為V0，則有 p1V1p2V2Np0V0 解得氧氣可用的天數(shù)為N4(天),【答案】4天,考法5一定質量的理想氣體的多過程問題,例2,課標全國201533(2

24、)，10分如圖，一固定的豎直汽缸由一大一小兩個同軸圓筒組成，兩圓筒中各有一個活塞已知大活塞的質量為m12.50 kg，橫截面積為S180.0 cm2；小活塞的質量為m21.50 kg，橫截面積為S240.0 cm2；兩活塞用剛性輕桿連接，間距保持為l40.0 cm；汽缸外大氣的壓強為p1.00105 Pa，溫度為T303 K初始時大活塞與大圓筒底部相距1/2，兩活塞間封閉氣體的溫度為T1495 K現(xiàn)汽缸內氣體溫度緩慢下降，活塞緩慢下移忽略兩活塞與汽缸之間的摩擦，重力加速度大小g取10 m/s2.求： (1)在大活塞與大圓筒底部接觸前的瞬間，缸內封閉氣體的溫度； (2)缸內封閉的氣體與缸外大氣達

25、到熱平衡時，缸內封閉氣體的壓強,【解析】,例2,【答案】 (1)330 K(2)1.01105 Pa,考法6氣體狀態(tài)變化中的圖像問題,例3,江蘇物理201812A(3)如圖所示，一定質量的理想氣體在狀態(tài)A時壓強為2.0105 Pa，經(jīng)歷ABCA的過程，整個過程中對外界放出61.4 J熱量求該氣體在AB過程中對外界所做的功,【解析】 整個過程中，外界對氣體做功WWABWCA，且WCApA(VCVA) 由熱力學第一定律UQW，得WAB(QWCA) 代入數(shù)據(jù)得WAB138.6 J，即氣體對外界做的功為138.6 J.,例3,【答案】 138.6 J,考法7兩部分氣體的狀態(tài)變化問題,例4,課標全國20

26、1833(2)，10分如圖，容積為V的汽缸由導熱材料制成，面積為S的活塞將汽缸分成容積相等的上下兩部分，汽缸上部通過細管與裝有某種液體的容器相連，細管上有一閥門K.開始時，K關閉，汽缸內上下兩部分氣體的壓強均為p0.現(xiàn)將K打開，容器內的液體緩慢地流入汽缸，當流入的液體體積為V/8時，將K關閉，活塞平衡時其下方氣體的體積減小了V/6.不計活塞的質量和體積，外界溫度保持不變，重力加速度大小為g.求流入汽缸內液體的質量,【解析】,例4,【答案】,考法8對固體和液體的考查,例4,河北衡水中學2018模擬以下對固體和液體的認識，正確的有() A燒熱的針尖接觸涂有蜂蠟薄層的云母片背面，熔化的蜂蠟呈橢圓形，

27、說明蜂蠟是晶體 B液體與固體接觸時，如果附著層內分子比液體內部分子稀疏，表現(xiàn)為不浸潤 C影響蒸發(fā)快慢以及人們對干爽與潮濕感受的因素是空氣中水蒸氣的壓強與同一氣溫下水的飽和汽壓的差距 D液體汽化時吸收的熱量等于液體分子克服分了引力而做的功 E車輪在潮濕的地面上滾過后，車轍中會滲出水，屬于毛細現(xiàn)象,【解析】 燒熱的針尖接觸涂有蜂蠟薄層的云母片背面，熔化的蜂蠟呈橢圓形，說明云母是晶體，故A錯誤；液體與固體接觸時，如果附著層內分子比液體內部分子稀疏，分子力為引力，表現(xiàn)為不浸潤，故B正確；影響蒸發(fā)快慢以及影響人們對干爽與潮濕感受的因素是空氣的相對濕度，即空氣中水蒸氣的壓強與同一溫度下水的飽和汽壓的差距，

28、故C正確；液體汽化時，液體分子離開液體表面成為氣體分子，要克服其他液體分子的吸引而做功，因此要吸收熱量液體汽化過程中體積增大很多，體積膨脹時要克服外界氣壓做功，也要吸收熱量，故D錯誤；車輪在潮濕的地面上滾過后，車轍中會滲出水，屬于毛細現(xiàn)象，選項E正確,例4,【答案】BCE,考點40 熱力學定律和能量守恒定律,必備知識 全面把握 核心方法 重點突破 方法8物理的內能 方法9熱力學第一定律的應用 方法10 對熱力學第二定律的理解 考法例析 成就能力 考法9對熱力學定律的理解 考法10 內能與熱力學第一定律的綜合性問題 考法11 熱力學第一定律與理想氣體狀態(tài)方程相結合,必備知識 全面把

29、握,1物體的內能,(1)分子的平均動能 物體內部大量分子動能的平均值叫分子的平均動能 溫度是大量分子平均動能的標志，溫度越高，分子的平均動能越大 種類不同的物質，溫度相同，平均動能相同，但它們的平均速率不同 分子的平均動能與物體機械運動的速率無關 （做熱運動的分子具有的動能叫分子動能，在研究熱現(xiàn)象時，由于單個分子運動的無規(guī)則性，研究單個分子的動能是不可能的，也是毫無意義的，有意義的是分子熱運動的平均動能，而溫度是大量分子平均動能的標志，對個別的分子來講就毫無意義，即個別的分子速率大，物體的溫度不一定高）,(2)物體的內能 物體中所有分子做熱運動的動能和分子勢能的總和叫物體的內能 a物體的內能跟

30、分子數(shù)、溫度和體積有關 b理想氣體內無分子力，無分子勢能，所以理想氣體的內能只跟溫度和分子數(shù)有關 c物體的內能和機械能有著本質的區(qū)別物體具有內能，同時可能具有機械能，也可能不具有機械能 改變物體內能有兩種方式： a做功：其他形式的能與內能相互轉化的過程，外界對物體做功，物體的內能增加；物體對外做功，物體的內能減少 b熱傳遞：是物體間內能轉移的過程，只要兩物體存在溫度差，內能就可由高溫物體轉移給低溫物體 做功與熱傳遞對改變物體的內能是等效的,2能量守恒定律,,(1)內容 能量既不會憑空產(chǎn)生，也不會憑空消失，它只能從一種形式轉化為另一種形式，或從一個物體轉移到另一個物體，在轉化或轉移的過程中其總量

31、保持不變 (2)第一類永動機 不消耗任何能量，卻可以源源不斷地對外做功的機器叫第一類永動機能量守恒定律使人們認識到第一類永動機是不可能制成的,3熱力學第一定律 外界對物體做的功W與物體從外界吸收的熱量Q之和等于物體內能的增加量即WQU. 應用熱力學第一定律時必須掌握的符號法則： (1)外界對物體做功W0，物體對外界做功W0； (2)物體吸熱Q0，物體放熱Q0； (3)物體內能增加U0，物體內能減少U0.,4熱力學第二定律,,(1)兩種表述 克勞修斯表述：不可能使熱量由低溫物體傳遞到高溫物體，而不引起其他變化 開爾文表述：不可能從單一熱源吸收熱量，并把它全部用來做功，而不引起其他變化 （第一種表

32、述是按照熱傳導過程的方向性表述的，第二種表述則是按照機械能與內能轉化過程的方向性來表述的兩種表述是等價的，可以從一種表述推導出另一種表述，它們從不同的角度描述了與熱現(xiàn)象有關的宏觀過程是有方向的，是不可逆的，所以都稱為熱力學第二定律),(2)第二類永動機 能從單一熱源吸熱并把它全部用來做功，而不引起其他變化的熱機稱為第二類永動機 第二類永動機沒有違背能量守恒定律，但它違背了熱力學第二定律，也是不可能制成的，因為機械能與內能之間的轉化具有方向性，機械能可全部轉化為內能，但內能不能全部轉化為機械能而不引起其他變化，熱機效率不可能達到100%.,核心方法重點突破,方法8物體的內能 課標全國2016

33、33(1)，5分(多選)關于氣體的內能，下列說法正確的是() A質量和溫度都相同的氣體，內能一定相同 B氣體溫度不變，整體運動速度越大，其內能越大 C氣體被壓縮時，內能可能不變 D一定量的某種理想氣體的內能只與溫度有關 E一定量的某種理想氣體在等壓膨脹過程中，內能一定增加,例1,【解析】,例1,物體內大量分子做無規(guī)則運動具有的動能和分子勢能的總和叫內能質量和溫度都相同的氣體，內能不一定相同，其內能還與氣體的體積有關，故選項A錯誤；氣體內能的大小與氣體的質量和溫度等有關，而與氣體整體的運動速度無關，選項B錯誤；氣體被壓縮時外界對氣體做功，若在此過程中同時放出熱量，根據(jù)UWQ可知，內能可能不變，選

34、項C正確；理想氣體的內能只考慮分子動能，表現(xiàn)在宏觀上只與溫度有關，選項D正確；一定量的某種理想氣體在等壓膨脹過程中，溫度一定升高，內能一定增加，選項E正確 【答案】CDE,方法9熱力學第一定律的應用,,例2,課標全國201733(1)，5分(多選)如圖，用隔板將一絕熱汽缸分成兩部分，隔板左側充有理想氣體，隔板右側與絕熱活塞之間是真空現(xiàn)將隔板抽開，氣體會自發(fā)擴散至整個汽缸待氣體達到穩(wěn)定后，緩慢推壓活塞，將氣體壓回到原來的體積假設整個系統(tǒng)不漏氣下列說法正確的是(),A氣體自發(fā)擴散前后內能相同 B氣體在被壓縮的過程中內能增大 C在自發(fā)擴散過程中，氣體對外界做功 D氣體在被壓縮的過程中，外界對氣體做功

35、 E氣體在被壓縮的過程中，氣體分子的平均動能不變,【解析】,例2,氣體向真空自發(fā)擴散過程中，氣體不對外界做功，C錯誤，由熱力學第一定律WQU知，W0，Q0，則內能不變，A正確；氣體被壓縮的過程中，外界對氣體做功，W0，Q0，由熱力學第一定律WQU可知U0，B、D正確；由于理想氣體的內能只與溫度有關，所以氣體被壓縮的過程中，溫度升高，氣體分子的平均動能增大，E錯誤 【答案】A、B、D 【反思】熱力學第一定律不僅反映了做功和熱傳遞這兩種改變物體內能的方式是等效的，而且給出了內能的變化量和做功與熱傳遞之間的定量關系,方法10對熱力學第二定律的理解,,例3,河南安陽2018一模下列關于熱力學定律的理解

36、正確的是() A熱量不可能從低溫物體傳到高溫物體 B如果兩個系統(tǒng)分別與狀態(tài)確定的第三個系統(tǒng)達到熱平衡，那么這兩個系統(tǒng)彼此之間也必定處于熱平衡 C物體的攝氏溫度變化了1 ，其熱力學溫度變化了1 K D空調機作為制冷機使用時，將熱量從溫度較低的室內送到溫度較高的室外，所以制冷機的工作不遵守熱力學第二定律 E一輛空載的卡車停于水平地面，在緩慢裝沙的過程中，若車胎不漏氣，胎內氣體溫度不變，不計分子間勢能，則胎內氣體向處界放熱,【解析】,例3,熱量能夠自發(fā)地從高溫物體傳到低溫物體，也能從低溫物體傳到高溫物體，但要引起其他變化，如電冰箱，A錯誤；達到熱平衡的條件是溫度相等，則可知如果兩個系統(tǒng)分別與狀態(tài)確定

37、的第三個系統(tǒng)達到熱平衡，那么這兩個系統(tǒng)彼此之間也必定達到熱平衡，故B正確；由Tt273.15 K得知，Tt，即熱力學溫度的變化總等于攝氏溫度的變化，故C正確；空調機作為制冷機使用時，空氣壓縮機做功，要消耗電能，制冷過程不是自發(fā)進行的，制冷時將熱量從溫度較低的室內送到溫度較高的室外，所以制冷機的工作遵守熱力學第二定律，故D錯誤；在卡車裝沙的過程中胎內氣體經(jīng)歷了一個溫度不變，壓強增大的變化，由理想氣體狀態(tài)方程可知，氣體體積變小，故外界對氣體做正功；胎內氣體內能不變，外界又對氣體做正功，根據(jù)能量守恒定律，胎內氣體向處界放熱，故E正確 【答案】BCE,方法例析成就能力,考法9對熱力學定律的理解,例1,

38、課標全國201633(1)，5分(多選)關于熱力學定律，下列說法正確的是() A氣體吸熱后溫度一定升高 B對氣體做功可以改變其內能 C理想氣體等壓膨脹過程一定放熱 D熱量不可能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體 E如果兩個系統(tǒng)分別與狀態(tài)確定的第三個系統(tǒng)達到熱平衡，那么這兩個系統(tǒng)彼此之間也必定達到熱平衡,【解析】,例1,考法10內能與熱力學第一定律的綜合性問題 課標全國201633(1)，5分(多選),例2,一定量的理想氣體從狀態(tài)a開始，經(jīng)歷等溫或等壓過程ab、bc、cd、da回到原狀態(tài)，其pT圖像如圖所示，其中對角線ac的延長線過原點O.下列判斷正確的是() A氣體在a、c兩狀態(tài)的體積相等 B氣

39、體在狀態(tài)a時的內能大于它在狀態(tài)c時的內能 C在過程cd中氣體向外界放出的熱量大于外界對氣體做的功 D在過程da中氣體從外界吸收的熱量小于氣體對外界做的功 E在過程bc中外界對氣體做的功等于在過程da中氣體對外界做的功,【解析】,例2,考法11熱力學第一定律與理想氣體狀態(tài)方程相結合,例3,福建理綜201529(2)，6分如圖，一定質量的理想氣體，由a經(jīng)過ab過程到達狀態(tài)b或者經(jīng)過ac過程到達狀態(tài)c.設氣體在狀態(tài)b和狀態(tài)c的溫度分別為Tb和Tc，在過程ab和ac中吸收的熱量分別為Qab和Qac.則() ATbTc，QabQacBTbTc，QabQac CTbTc，QabQac DTbTc，Qab

40、Qac,【解析】,例3,考點41 實驗：用油膜法估測分子大小,必備知識 全面把握 核心方法 重點突破 方法11油膜法測分子直徑,必備知識 全面把握,1實驗目的,(1)會正確測出一滴油酸酒精溶液中油酸的體積及形成油膜的面積 (2)估測油酸分子的大小 2實驗原理 將一滴用酒精稀釋過的油酸酒精溶液滴在水面上，讓油酸盡可能散開，可認為油酸在水面上形成了單分子油膜層，如果把分子看成球形，單分子油膜層的厚度就可以看成油酸分子的直徑，事先測出油酸的體積V和油膜的面積S，就可以利用d估算出油酸分子的直徑d.,3實驗器材 淺水盤(邊長為3040 cm)、水、注射器(或滴管)、坐標紙、玻璃板、痱子粉、酒精、油酸

41、、量筒、彩筆等,4實驗步驟,,(1)配制油酸酒精溶液取油酸1 mL，注入500 mL的容量瓶中，然后向容量瓶內注入酒精，直到液面達到500 mL刻線為止，搖動容量瓶，使油酸充分溶解在酒精中，這樣就得到了500 mL含1 mL純油酸的油酸酒精溶液 (2)在淺盤中盛入適量的水(約2 cm深)，將痱子粉均勻地撒在水面上，使水處于穩(wěn)定狀態(tài) (3)用注射器(或滴管)將油酸酒精溶液逐滴滴入量筒，記下量筒中滴入1 mL溶液所需加入油酸酒精溶液的滴數(shù)n，計算出每滴中的純油酸的體積V. (4)用注射器(或滴管)靠近水面將一滴油酸酒精溶液滴在水面中央 (5)待油酸膜的面積穩(wěn)定后，把玻璃板放在淺盤上，用彩筆描繪出油

42、膜的形狀 (6)把玻璃板放在坐標紙上，采用“不足半格的舍去，等于或多于半格的算一格”的方法，數(shù)出輪廓內正方形的個數(shù)，再根據(jù)方格的面積，求出油酸膜的面積S. (7)根據(jù) ，求出油酸分子的直徑,5注意事項,,(1)實驗前應檢查淺盤是否干凈，如果有油漬將影響實驗結果 (2)油酸酒精溶液配制后不要長時間放置，以免酒精蒸發(fā)導致濃度改變，使實驗誤差變大 (3)在淺盤的中央加痱子粉且要適量，使痱子粉自動擴散均勻 (4)由于油酸膜要經(jīng)過先擴大后收縮的過程，因此畫輪廓時要待油酸膜穩(wěn)定后再畫，畫時視線要與玻璃板垂直，動作要輕而迅速 (5)本實驗只要求估算分子大小，實驗結果數(shù)量級符合要求即可.,核心方法重點突破,方法11油膜法測分子直徑,例,湖北荊門2016調考在“用油膜法估測分子大小”的實驗中，用注射器將一滴油酸酒精溶液滴入盛水的淺盤里，待水面穩(wěn)定后，將玻璃板放在淺盤上，在玻璃板上描出油膜的輪廓，隨后把玻璃板放在坐標紙上，其形狀如圖所示，坐標紙上正方形小方格的邊長為10 mm，該油酸膜的面積是________m2；若一滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積是4106 mL，則油酸分子的直徑是________m(上述結果均保留一位有效數(shù)字),【解析】,例,謝謝觀賞,考點41,第16章,