2019版高考物理總復(fù)習(xí) 選考部分 熱學(xué) 基礎(chǔ)課1 分子動理論 內(nèi)能學(xué)案.doc
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基礎(chǔ)課1 分子動理論 內(nèi)能 [高考導(dǎo)航] 考點內(nèi)容 要求 高考(全國卷)三年命題情況對照分析 2015 2016 2017 分子 動理 論與 統(tǒng)計 觀點 分子動理論的基本觀點和實驗依據(jù) Ⅰ Ⅰ卷T33(1)：晶體和非晶體的性質(zhì)及區(qū)別 T33(2)：活塞封閉氣體的多狀態(tài)變化 Ⅱ卷T33(1)：擴(kuò)散現(xiàn)象 T33(2)：液體封閉氣體的多狀態(tài)變化 Ⅰ卷T33(1)：內(nèi)能及熱力學(xué)定律 T33(2)：水下氣泡內(nèi)外壓強(qiáng) Ⅱ卷T33(1)：氣體狀態(tài)變化及圖象 T33(2)：等溫下的變質(zhì)量問題 Ⅲ卷T33(1)：內(nèi)能 T33(2)：活塞與液柱封閉關(guān)聯(lián)氣體的多過程問題 Ⅰ卷T33(1)：分子動理論、溫度 T33(2)：活塞封閉的兩部分氣體的狀態(tài)變化 Ⅱ卷T33(1)：內(nèi)能、熱力學(xué)第一定律 T33(2)：熱氣球的受力平衡 Ⅲ卷T33(1)：p－V圖象、熱力學(xué)第一定律 T33(2)：水銀封閉氣體的狀態(tài)變化 阿伏加德羅常數(shù) Ⅰ 氣體分子運(yùn)動速率的統(tǒng)計分布 Ⅰ 溫度、內(nèi)能 Ⅰ 固體、液體與氣體 固體的微觀結(jié)構(gòu)、晶體和非晶體 Ⅰ 液晶的微觀結(jié)構(gòu) Ⅰ 液體的表面張力現(xiàn)象 Ⅰ 氣體實驗定律 Ⅱ 理想氣體 Ⅰ 飽和蒸汽、未飽和蒸汽、飽和蒸汽壓 Ⅰ 相對濕度 Ⅰ 熱力學(xué)定律與能量守恒 熱力學(xué)第一定律 Ⅰ 能量守恒定律 Ⅰ 熱力學(xué)第二定律 Ⅰ 實驗 用油膜法估測分子的大小(說明：要求會正確使用溫度計) 知識排查 分子動理論的基本觀點、阿伏加德羅常數(shù) 溫度是分子平均動能的標(biāo)志、內(nèi)能 用油膜法估測分子 小題速練 1.思考判斷 (1)1 g水含的水分子數(shù)與1 g酒精含的酒精分子數(shù)相等。( ) (2)若體積為V的氧氣中含氧氣分子個數(shù)為N，則每個氧氣分子的體積近似為。( ) (3)布朗運(yùn)動是花粉顆粒分子的運(yùn)動。( ) (4)分子間同時存在著引力和斥力，當(dāng)分子間距離增大，引力和斥力同時減小，若引力大于斥力，則分子力體現(xiàn)為引力。( ) (5)分子間存在分子勢能，隨著分子間距離增大分子勢能增大。( ) (6)用油膜法測分子直徑的方法，把酒精撒在水面上只要實驗方法得當(dāng)就可以測出酒精分子的直徑。( ) 答案 (1) (2) (3) (4)√ (5) (6) 2.(多選)關(guān)于溫度和內(nèi)能的理解，下列說法正確的是( ) A.溫度是分子平均動能的標(biāo)志，物體溫度高，則物體的分子平均動能大 B.系統(tǒng)的內(nèi)能是由系統(tǒng)的狀態(tài)決定的 C.做功可以改變系統(tǒng)的內(nèi)能，但是單純地對系統(tǒng)傳熱不能改變系統(tǒng)的內(nèi)能 D.不計分子之間的分子勢能，質(zhì)量和溫度相同的氫氣和氧氣具有相同的內(nèi)能 E.1 g 100 ℃水的內(nèi)能小于1 g 100 ℃水蒸氣的內(nèi)能 解析 溫度是分子平均動能的標(biāo)志，選項A正確；系統(tǒng)的內(nèi)能是一個只依賴于系統(tǒng)自身狀態(tài)的物理量，所以是由系統(tǒng)的狀態(tài)決定的，選項B正確；做功和熱傳遞都可以改變系統(tǒng)的內(nèi)能，選項C錯誤；質(zhì)量和溫度相同的氫氣和氧氣的平均動能相同，但它們的物質(zhì)的量不同，內(nèi)能不同，選項D錯誤；在1 g 100 ℃的水變成100 ℃水蒸氣的過程中，分子間距離變大，要克服分子間的引力做功，分子勢能增大，所以1 g 100 ℃水的內(nèi)能小于1 g 100 ℃水蒸氣的內(nèi)能，選項E正確。 答案 ABE 3.(多選)在“用單分子油膜估測分子大小”的實驗中，下列說法正確的是( ) A.該實驗是通過建立理想模型的方法進(jìn)行測量的 B.油酸溶液濃度越低越好，使之鋪滿整個水槽 C.使用痱子粉是為了清晰地顯示油膜邊界 D.計算油膜面積時舍去所有不足一格的方格，會使計算結(jié)果偏大 E.重新實驗時，不需要再清洗水槽 解析 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，測出一定體積的油酸酒精溶液在水面上形成的油膜面積，用d＝計算出油膜的厚度，其中V為一滴油酸酒精溶液中所含油酸的體積，S為油膜面積，這個厚度就近似等于油酸分子的直徑，即該實驗是通過建立理想模型的方法進(jìn)行測量的，選項A正確；油酸酒精溶液濃度越低，油酸分子占的面積越大，實驗中不可讓油酸鋪滿整個水槽，選項B錯誤；使用痱子粉是為了清晰地顯示油膜邊界，選項C正確；計算油膜面積時舍去了所有不足一格的方格，使S偏小，則算出來的直徑d偏大，選項D正確；重新實驗時，需要用少量酒精清洗水槽，并用脫脂棉擦去，再用清水沖洗，保持清潔，選項E錯誤。 答案 ACD 微觀量與宏觀量 1.微觀量 分子體積V0、分子直徑d、分子質(zhì)量m0。 2.宏觀量 物體的體積V、摩爾體積Vmol、物體的質(zhì)量m、摩爾質(zhì)量M、物質(zhì)的密度ρ。 3.阿伏加德羅常數(shù)是聯(lián)系微觀量和宏觀量的橋梁 (1)一個分子的質(zhì)量：m0＝； (2)一個分子的體積：V0＝＝，對于氣體，分子間的距離比較大，V0表示氣體分子占據(jù)的空間； (3)物質(zhì)含有的分子數(shù)：n＝NA＝NA。 4.分子模型 (1)球體模型中的直徑：d＝； (2)立方體模型中的邊長：d＝。 5.常識性的數(shù)據(jù)：室溫取27 ℃，標(biāo)準(zhǔn)狀況下的大氣壓p0＝76 cmHg、溫度T＝ 273 K、摩爾體積V＝22.4 L。 1.(多選)鉆石是首飾和高強(qiáng)度鉆頭、刻刀等工具中的主要材料，設(shè)鉆石的密度為ρ(單位為kg/m3)，摩爾質(zhì)量為M(單位為g/mol)，阿伏加德羅常數(shù)為NA。已知1克拉＝0.2克，則( ) A.a克拉鉆石所含有的分子數(shù)為 B.a克拉鉆石所含有的分子數(shù)為 C.每個鉆石分子直徑的表達(dá)式為(單位為m) D.每個鉆石分子直徑的表達(dá)式為(單位為m) E.每個鉆石分子的質(zhì)量為 解析 a克拉鉆石物質(zhì)的量(摩爾數(shù))為n＝，所含分子數(shù)為N＝nNA＝，選項A正確；鉆石的摩爾體積V＝(單位為m3/mol)，每個鉆石分子體積為V0＝＝，設(shè)鉆石分子直徑為d，則V0＝π()3，聯(lián)立解得d＝(單位為m)，選項C正確；根據(jù)阿伏加德羅常數(shù)的意義知，每個鉆石分子的質(zhì)量m＝，選項E正確。 答案 ACE 2.已知地球大氣層的厚度h遠(yuǎn)小于地球半徑R，空氣平均摩爾質(zhì)量為M，阿伏加德羅常數(shù)為NA，地面大氣壓強(qiáng)為p0，重力加速度大小為g。由此可估算得，地球大氣層空氣分子總數(shù)為________，空氣分子之間的平均距離為________。 解析 設(shè)大氣層中氣體的質(zhì)量為m，由大氣壓強(qiáng)的產(chǎn)生知，mg＝p0S，即m＝ 分子數(shù)n＝＝＝，假設(shè)每個分子占據(jù)一個小立方體，各小立方體緊密排列，則小立方體邊長即為空氣分子平均間距，設(shè)為a，大氣層中氣體總體積為V，a＝，而V＝4πR2h，所以a＝ 。 答案 3.在“用油膜法估測油酸分子的大小”實驗中，有下列實驗步驟： ①往邊長約為40 cm的淺盤里倒入約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。 ②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。 ③將畫有油膜形狀的玻璃板平放在坐標(biāo)紙上，計算出油膜的面積，根據(jù)油酸的體積和面積計算出油酸分子直徑的大小。 ④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)每增加一定體積時的滴數(shù)，由此計算出一滴油酸酒精溶液的體積。 ⑤將玻璃板放在淺盤上，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__________m。(結(jié)果保留一位有效數(shù)字) 解析 (1)依據(jù)實驗順序，首先配置混合溶液，然后在淺盤中放水和痱子粉，將一滴溶液滴入淺盤中，將玻璃板放在淺盤上獲取油膜形狀，最后用已知邊長的坐標(biāo)紙上的油膜形狀來計算油膜的總面積，故正確的操作順序為④①②⑤③； (2)一滴油酸酒精溶液的體積為V＝ cm3＝SD，其中S＝0.13 m2，故油酸分子直徑D＝＝ m＝510－10 m。 答案 (1)④①②⑤③ (2)510－10 擴(kuò)散現(xiàn)象、布朗運(yùn)動與分子熱運(yùn)動 擴(kuò)散現(xiàn)象、布朗運(yùn)動與熱運(yùn)動的比較 現(xiàn)象 擴(kuò)散現(xiàn)象 布朗運(yùn)動 熱運(yùn)動 活動主體 分子 固體微小顆粒 分子 區(qū)別 是分子的運(yùn)動，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，只能在液體、氣體中發(fā)生 是分子的運(yùn)動，不能通過光學(xué)顯微鏡直接觀察到 共同點 (1)都是無規(guī)則運(yùn)動；(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)動都反映了分子做無規(guī)則的熱運(yùn)動 1.(2015全國卷Ⅱ)(多選)關(guān)于擴(kuò)散現(xiàn)象，下列說法正確的是( ) 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)間的一種化學(xué)反應(yīng) C.擴(kuò)散現(xiàn)象是由物質(zhì)分子無規(guī)則運(yùn)動產(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)象是由于液體的對流形成的 解析 根據(jù)分子動理論，溫度越高，擴(kuò)散進(jìn)行得越快，故選項A正確；擴(kuò)散現(xiàn)象是由物質(zhì)分子無規(guī)則運(yùn)動產(chǎn)生的，不是化學(xué)反應(yīng)，故選項C正確、B錯誤；擴(kuò)散現(xiàn)象在氣體、液體和固體中都能發(fā)生，故選項D正確；液體中的擴(kuò)散現(xiàn)象不是由于液體的對流形成的，是液體分子無規(guī)則運(yùn)動產(chǎn)生的，故E錯誤。 答案 ACD 2.(2018河北衡水模擬)(多選)關(guān)于布朗運(yùn)動，下列說法正確的是( ) A.布朗運(yùn)動是液體分子的無規(guī)則運(yùn)動 B.液體溫度越高，布朗運(yùn)動越劇烈 C.布朗運(yùn)動是由于液體各部分溫度不同而引起的 D.懸浮在液體中的固體小顆粒做布朗運(yùn)動具有的能是機(jī)械能 E.布朗運(yùn)動是微觀粒子的運(yùn)動，其運(yùn)動規(guī)律遵循牛頓第二定律 解析 布朗運(yùn)動是懸浮微粒的無規(guī)則運(yùn)動，選項A錯誤；布朗運(yùn)動的劇烈程度與溫度有關(guān)，液體溫度越高，布朗運(yùn)動越劇烈，選項B正確；布朗運(yùn)動是由于來自各個方向的液體分子對固體小顆粒撞擊作用的不平衡引起的，選項C錯誤；懸浮在液體中的固體小顆粒做布朗運(yùn)動具有的能是機(jī)械能，選項D正確；布朗運(yùn)動是懸浮的固體小顆粒不停地做無規(guī)則的宏觀的機(jī)械運(yùn)動，故其運(yùn)動規(guī)律遵循牛頓第二定律，選項E正確。 答案 BDE 3.(2018邯鄲市一模)(多選)近期我國多個城市的PM2.5數(shù)值突破警戒線，受影響最嚴(yán)重的是京津冀地區(qū)，霧霾籠罩，大氣污染嚴(yán)重。PM2.5是指空氣中直徑等于或小于2.5微米的懸浮顆粒物，飄浮在空中做無規(guī)則運(yùn)動，很難自然沉降到地面，吸入后危害人體健康，礦物燃料的燃燒是形成PM2.5的主要原因。下列關(guān)于PM2.5的說法正確的是( ) A.PM2.5的尺寸與空氣中氧分子的尺寸的數(shù)量級相當(dāng) B.PM2.5在空氣中的運(yùn)動屬于布朗運(yùn)動 C.溫度越低PM2.5活動越劇烈 D.倡導(dǎo)低碳生活，減少煤和石油等燃料的使用能有效減小PM2.5在空氣中的濃度 E.PM2.5中小一些的顆粒的運(yùn)動比大一些的顆粒更為劇烈 解析 “PM2.5”是指直徑小于等于2.5微米的顆粒物，其尺寸遠(yuǎn)大于空氣中氧分子的尺寸的數(shù)量級，故選項A錯誤；PM2.5在空氣中的運(yùn)動是固體顆粒的運(yùn)動，屬于布朗運(yùn)動，故選項B正確；大量空氣分子對PM2.5無規(guī)則碰撞，溫度越高，空氣分子對顆粒的撞擊越劇烈，則PM2.5的運(yùn)動越激烈，故選項C錯誤；導(dǎo)致PM2.5增多的主要原因是礦物燃料的燃燒，故應(yīng)該提倡低碳生活，可有效減小PM2.5在空氣中的濃度，故選項D正確；PM2.5中小一些的顆粒，空氣分子對其撞擊更不均衡，故運(yùn)動比大一些的顆粒更為劇烈，故選項E正確。 答案 BDE 分子力、分子勢能和內(nèi)能 1.分子力及分子勢能比較 分子力F 分子勢能Ep 圖象 隨分子間距離的變化情況 r下載提示(請認(rèn)真閱讀)
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