高考物理一輪復(fù)習(xí) 第1單元 分子動(dòng)理論 內(nèi)能課件（選修3-3）.ppt

,選考部分,選修33 熱學(xué),第1單元 分子動(dòng)理論 內(nèi)能,網(wǎng)控基礎(chǔ)點(diǎn) 提煉命題源,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_(kāi)m. (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?？扇A_ _ 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 (1)1010 (2)6.02×1023,讀讀教材,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：_物質(zhì)能夠彼此進(jìn)入對(duì)方的現(xiàn)象叫做擴(kuò)散 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，而是由物質(zhì)分子的_運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的 (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做_運(yùn)動(dòng)叫做布朗運(yùn)動(dòng) 特點(diǎn)：永不停息，無(wú)規(guī)則；顆粒越小，_，布朗運(yùn)動(dòng)越顯著 (1)不同 無(wú)規(guī)則 (2)無(wú)規(guī)則 溫度越高,布朗運(yùn)動(dòng)是由成千上萬(wàn)個(gè)分子組成的“_”的運(yùn)動(dòng)，布朗運(yùn)動(dòng)的無(wú)規(guī)則性是液體(氣體)分子運(yùn)動(dòng)_的反映 (3)熱運(yùn)動(dòng) 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)越激烈分子永不停息地_運(yùn)動(dòng)叫做熱運(yùn)動(dòng) 3分子間的相互作用力 (1)引力和斥力同時(shí)存在，都隨分子間距離的增大而_，隨分子間距離的減小而_，_比引力變化更快 顆粒 無(wú)規(guī)則 (3)無(wú)規(guī)則 3.(1)減小 增大 斥力,(2)分子力的特點(diǎn) rr0時(shí)(r0的數(shù)量級(jí)為1010 m)，F(xiàn)引F斥，分子力F0； rr0時(shí)，F(xiàn)引F斥，分子力F表現(xiàn)為_(kāi)； r10r0時(shí)，F(xiàn)引、F斥迅速減為零，分子力F_. (3)分子力隨分子間距離的變化圖象如圖所示 斥力 引力 0,二、溫度、溫標(biāo)、內(nèi)能 1狀態(tài)參量：在熱學(xué)中，為確定系統(tǒng)的狀態(tài)，需要用到的物理量稱(chēng)為狀態(tài)參量如體積V、壓強(qiáng)p、溫度T等 2熱平衡：兩個(gè)相互接觸的系統(tǒng)的狀態(tài)參量不再變化，此時(shí)兩個(gè)系統(tǒng)達(dá)到了熱平衡 3溫度：兩個(gè)系統(tǒng)處于熱平衡時(shí)，它們具有某個(gè)共同的熱學(xué)性質(zhì)，我們把表征這一“共同熱學(xué)性質(zhì)”的物理量定義為溫度，一切達(dá)到熱平衡的系統(tǒng)都具有相同的_ 溫度,4兩種溫標(biāo)：攝氏溫標(biāo)和熱力學(xué)溫標(biāo) 關(guān)系：T_. 5分子的動(dòng)能 (1)分子動(dòng)能是_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)的動(dòng)能的平均值，_是分子熱運(yùn)動(dòng)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.t273.15 K 5.(1)分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng) (2)溫度,6分子的勢(shì)能 由于分子間存在著引力和斥力，由它們的_決定的能量稱(chēng)為分子勢(shì)能 7物體的內(nèi)能 (1)物體中所有分子的熱運(yùn)動(dòng)_與_的總和，是狀態(tài)量 (2)對(duì)于給定的物體，其內(nèi)能在宏觀上由物體的_和_決定，微觀上由_和_決定 6.相對(duì)位置 7.動(dòng)能 分子勢(shì)能 溫度 體積 分子平均動(dòng)能 分子平均距離,1關(guān)于布朗運(yùn)動(dòng)，以下說(shuō)法正確的是( ) A布朗運(yùn)動(dòng)就是液體分子的擴(kuò)散現(xiàn)象 B布朗運(yùn)動(dòng)就是固體小顆粒中分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，它說(shuō)明分子永不停息地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng) C布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮在液體中的固體小顆粒的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，它是液體分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的反映 D掃地時(shí)，在陽(yáng)光照射下，看到塵埃飛舞，這是塵埃在做布朗運(yùn)動(dòng),練練基礎(chǔ),題組一 分子動(dòng)理論,解析：布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮顆粒的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，分子熱運(yùn)動(dòng)是產(chǎn)生布朗運(yùn)動(dòng)的原因，布朗運(yùn)動(dòng)是分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的反映，布朗顆粒用眼睛不能直接看到,3(多選)關(guān)于對(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 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 D1 g 100 水的內(nèi)能小于1 g 100 水蒸氣的內(nèi)能,題組二 分子力做功與分子勢(shì)能的關(guān)系、內(nèi)能,4. (多選)如圖所示，甲分子固定在坐標(biāo)原點(diǎn)O，乙分子位于x軸上，甲分子對(duì)乙分子的作用力與兩分子間距離的關(guān)系如圖中曲線所示，F(xiàn)0為斥力，F(xiàn)0為引力，a、b、c、d為x軸上四個(gè)特定的位置現(xiàn)在把乙分子從a處?kù)o止釋放，若規(guī)定無(wú)窮遠(yuǎn)處分子勢(shì)能為零，則下列說(shuō)法正確的是( ) A乙分子在b處分子勢(shì)能最小 B乙分子在b處動(dòng)能最大 C乙分子在c處分子勢(shì)能最小 D乙分子在c處動(dòng)能最大,解析：乙分子由a運(yùn)動(dòng)到c，分子力表現(xiàn)為引力，分子力做正功，動(dòng)能增大，分子勢(shì)能減??；乙分子由c運(yùn)動(dòng)到d，分子力表現(xiàn)為斥力，分子力做負(fù)功，動(dòng)能減小，分子勢(shì)能增大故乙分子在c處分子勢(shì)能最小、動(dòng)能最大，即C、D正確，A、B錯(cuò)誤,1球體和立方體只是分子的理想模型 2布朗運(yùn)動(dòng)不是分子的運(yùn)動(dòng)，而是懸浮顆粒的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng) 3分子間距為r0時(shí)，引力和斥力大小相等，并不是無(wú)引力和斥力 4分子做正功，分子勢(shì)能減?。环肿恿ψ鲐?fù)功，分子勢(shì)能增加 5內(nèi)能是狀態(tài)量，做功和傳熱可以改變系統(tǒng)的內(nèi)能,小思考 微總結(jié),細(xì)研核心點(diǎn) 練透經(jīng)典題,考點(diǎn)一 微觀量計(jì)算,調(diào)研1 在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，有體積為V的水和體積為V的可認(rèn)為是理想氣體的水蒸氣，已知水的密度為，阿伏加德羅常數(shù)為NA，水的摩爾質(zhì)量為M，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下水蒸氣的摩爾體積為Vm，求： (1)它們中各有多少水分子； (2)它們中相鄰兩個(gè)水分子之間的平均距離,試題調(diào)研,名師歸納點(diǎn)題破疑,類(lèi)題練熟,12.(2015·河南濮陽(yáng)二模)利用油膜法可粗略測(cè)定分子的大小和阿伏加德羅常數(shù)若已知n滴油的總體積為V，一滴油所形成的單分子油膜的面積為S，這種油的摩爾質(zhì)量為，密度為，則可求出一個(gè)油分子的直徑d_；阿伏加德羅常數(shù)NA_.,1對(duì)分子力的理解 (1)分子間同時(shí)存在著相互作用的引力和斥力 (2)引力和斥力都隨距離的增加而減小，但斥力減小的快 (3)分子力指引力與斥力的合力當(dāng)引力和斥力大小相等時(shí)，合力為零，稱(chēng)為分子的平衡位置 2分子力做功與分子勢(shì)能 分子勢(shì)能的大小與分子間的距離有關(guān)，宏觀上與物體的體積有關(guān)分子勢(shì)能的變化與分子間的距離發(fā)生變化時(shí)分子力做功情況有關(guān)分子力做正功，分子勢(shì)能減少；分子力做負(fù)功，分子勢(shì)能增加,考點(diǎn)二 對(duì)分子力、分子勢(shì)能的理解,3分子力、分子勢(shì)能與分子間距離的關(guān)系,調(diào)研2 (多選)兩個(gè)相距較遠(yuǎn)的分子僅在分子力作用下由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，直至不再靠近在此過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是_ A分子力先增大，后一直減小 B分子力先做正功，后做負(fù)功 C分子動(dòng)能先增大，后減小 D分子勢(shì)能先增大，后減小 E分子勢(shì)能和動(dòng)能之和不變,試題調(diào)研,解析 分子力F與分子間距r的關(guān)系是：當(dāng)rr0時(shí)，F(xiàn)表現(xiàn)為引力綜上可知，當(dāng)兩分子由相距較遠(yuǎn)逐漸達(dá)到最近過(guò)程中分子力是先變大再變小后又變大，A項(xiàng)錯(cuò)誤分子力為引力時(shí)做正功，分子勢(shì)能減小，分子力為斥力時(shí)做負(fù)功，分子勢(shì)能增大，故B項(xiàng)正確、D項(xiàng)錯(cuò)誤因僅有分子力作用，故只有分子動(dòng)能與分子勢(shì)能之間發(fā)生轉(zhuǎn)化，即分子勢(shì)能減小時(shí)分子動(dòng)能增大，分子勢(shì)能增大時(shí)分子動(dòng)能減小，其總和不變，C、E項(xiàng)均正確 答案 BCE,(1)分子勢(shì)能在平衡位置有最小值，無(wú)論分子間距離如何變化，靠近平衡位置，分子勢(shì)能減小，反之增大 (2)判斷分子勢(shì)能的變化有兩種方法： 看分子力的做功情況； 直接由分子勢(shì)能與分子間距離的關(guān)系圖線判斷，但要注意其和分子力與分子間距離的關(guān)系圖線的區(qū)別,名師歸納點(diǎn)題破疑,類(lèi)題練熟,解析：根據(jù)斥力比引力變化快可知ab為引力曲線，cd為斥力曲線，A錯(cuò)誤，B正確；當(dāng)rr0時(shí)，分子力表現(xiàn)為引力，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；隨分子間距離增大，分子勢(shì)能不一定增大，與分子間初始位置有關(guān)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤,解析：分子間距等于r0時(shí)分子勢(shì)能最小，即r0r2，當(dāng)r小于r1時(shí)分子力表現(xiàn)為斥力；當(dāng)r大于r1小于r2時(shí)分子力表現(xiàn)為斥力；當(dāng)r大于r2時(shí)分子力表現(xiàn)為引力，所以A錯(cuò)誤，B、C正確在r由r1變到r2的過(guò)程中，分子斥力做正功，分子勢(shì)能減少，D錯(cuò)誤,1物體的內(nèi)能與機(jī)械能的比較,考點(diǎn)三 內(nèi)能、改變內(nèi)能的方式,2內(nèi)能和熱量的比較,調(diào)研3 (2014·山東理綜)(多選)如圖，內(nèi)壁光滑、導(dǎo)熱良好的汽缸中用活塞封閉有一定質(zhì)量的理想氣體當(dāng)環(huán)境溫度升高時(shí)，缸內(nèi)氣體( ) A內(nèi)能增加 B對(duì)外做功 C壓強(qiáng)增大 D分子間的引力和斥力都增大,試題調(diào)研,解題探究 1當(dāng)環(huán)境溫度升高時(shí)，密閉氣體的壓強(qiáng)和體積怎樣變化？ 提示：壓強(qiáng)不變，體積增大 2如何判斷氣體做功情況？氣體內(nèi)能怎樣變化？ 提示：根據(jù)氣體體積變化判斷做功情況，體積增大時(shí)，氣體對(duì)外做功；理想氣體的內(nèi)能由溫度決定，溫度升高，內(nèi)能增加,解析 因氣體為理想氣體，溫度升高時(shí)內(nèi)能增大，選項(xiàng)A正確溫度升高時(shí)，氣體做等壓變化，體積膨脹，對(duì)外做功，選項(xiàng)B正確，C錯(cuò)誤體積膨脹后分子間距增大，分子引力和斥力都減小，D錯(cuò)誤 答案 AB,分析物體的內(nèi)能問(wèn)題應(yīng)當(dāng)明確以下幾點(diǎn) (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、分子數(shù)，還與物態(tài)有關(guān)系 (3)做功和熱傳遞都可以改變物體的內(nèi)能，在改變內(nèi)能上二者是等效的 (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,名師歸納點(diǎn)題破疑,31.(2014·北京理綜)下列說(shuō)法中正確的是( ) A物體溫度降低，其分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能增大 B物體溫度升高，其分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能增大 C物體溫度降低，其內(nèi)能一定增大 D物體溫度不變，其內(nèi)能一定不變,類(lèi)題練熟,解析：溫度是物體分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，溫度升高則其分子平均動(dòng)能增大，反之，則其分子平均動(dòng)能減小，故A錯(cuò)誤，B正確物體的內(nèi)能是物體內(nèi)所有分子熱運(yùn)動(dòng)動(dòng)能和分子勢(shì)能的總和，宏觀上取決于物體的溫度、體積和質(zhì)量，故C、D錯(cuò)誤,32.(多選)下列說(shuō)法正確的是( ) A對(duì)物體做功不能使物體的溫度升高 B機(jī)械能大的物體內(nèi)能一定大 C溫度相同的氫氣和氮?dú)?，氫氣分子和氮?dú)夥肿拥钠骄俾什煌?D溫度高的物體內(nèi)能不一定大，但分子平均動(dòng)能一定大,解析：對(duì)物體做功可以使物體溫度升高，A錯(cuò)誤；機(jī)械能與內(nèi)能沒(méi)有必然的聯(lián)系，B錯(cuò)誤；溫度相同的氫氣和氮?dú)猓骄鶆?dòng)能相同，但由于氣體分子的質(zhì)量不同，故氣體分子的平均速率不同，C正確；內(nèi)能不僅與溫度有關(guān)，還與物體的體積有關(guān)，溫度高的物體內(nèi)能不一定大，但分子平均動(dòng)能一定大，D正確,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，將油酸分子看做球形，測(cè)出一定體積油酸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,考點(diǎn)四 用油膜法估測(cè)分子的大小,調(diào)研4 在“用油膜法估測(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)油酸的體積和面積計(jì)算出油酸分子直徑的大小,試題調(diào)研,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滴現(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1位有效數(shù)字),名師歸納點(diǎn)題破疑,41.(2015·上海靜安區(qū)二模)(1)用油膜法測(cè)分子直徑的實(shí)驗(yàn)中做了哪些科學(xué)的近似( ) A把在水面上盡可能擴(kuò)散開(kāi)的油膜視為單分子油膜 B把形成油膜的分子看做緊密排列的球形分子 C將油膜視為單分子油膜，但需要考慮分子間隙 D將油酸分子視為立方體模型 (2)某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，距水面約2 cm的位置將一滴油酸酒精溶液滴入水面形成油膜，實(shí)驗(yàn)時(shí)觀察到，油膜的面積會(huì)先擴(kuò)張后又收縮了一些，請(qǐng)簡(jiǎn)要說(shuō)明油膜收縮的主要原因： _.,類(lèi)題練熟,答案：(1)AB (2)溶液中酒精揮發(fā)，使液面收縮,解析：(1)在“用油膜法估測(cè)分子的大小”實(shí)驗(yàn)中，做這樣的近似：油膜是呈現(xiàn)單分子分布的；把油酸分子看成球形；分子之間沒(méi)有空隙，緊密排列，故A、B正確，C、D錯(cuò)誤 (2)油膜收縮的主要原因：溶液中酒精揮發(fā)，使液面收縮,42.油酸酒精溶液的濃度為每1 000 mL油酸酒精溶液中有油酸0.6 mL，現(xiàn)用滴管向量筒內(nèi)滴加50滴上述溶液，量筒中的溶液體積增加了1 mL，若把一滴這樣的油酸酒精溶液滴入足夠大盛水的淺盤(pán)中，由于酒精溶于水，油酸在水面展開(kāi)，穩(wěn)定后形成的純油膜的形狀如圖所示，若每個(gè)小方格的邊長(zhǎng)為 25 mm，試問(wèn)：,(1)這種估測(cè)方法是將每個(gè)油酸分子視為_(kāi)模型，讓油酸盡可能地在水面上散開(kāi)，則形成的油膜可視為_(kāi)油膜，這層油膜的厚度可視為油酸分子的_圖中油酸膜的面積為_(kāi) _m2；每一滴油酸酒精溶液中含有純油酸體積是_m3；根據(jù)上述數(shù)據(jù)，估測(cè)出油酸分子的直徑是_m(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字) (2)某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，在距水面約2 cm的位置將一滴油酸酒精溶液滴入水面形成油膜，實(shí)驗(yàn)時(shí)觀察到，油膜的面積會(huì)先擴(kuò)張后又收縮了一些，這是為什么呢？ 請(qǐng)寫(xiě)出你分析的原因：_.,答案：(1)球體 單分子 直徑 4.4×102 1.2×1011 2.7×1010 (2)見(jiàn)解析,