2019年高考物理第一轮复习 第12章 热学 第1讲 分子动理论 内能 新人教版

热 学 第 十二 章 考 试 说 明 主题内容要求说明要点解读 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 要求能正确理解气体的分子模型、分子热运 动的特点、宏观表现、分子间相互作用力随 距离的变化及分子势能，在选择题中经常考 查布朗运动。 阿伏加德 罗常数 阿伏加德罗常数是联系宏观物理量与微观物 理量的桥梁，能将阿伏加德罗常数、分子质 量、分子大小与物质的量、摩尔质量、摩尔 体积、密度等联系起来，会计算相关量。 主题内容要求说明要点解读 分子 动理 论与 统计 观点 气体分 子运 动速 率的 统计 分布 常体现在考查理想气体压强成因的微观解释。明确 分子速率分布是一个统计规律，温度升高分子平均 运动速率增大，并不是每个分子的运动速率都增大 ，每个分子的速率是动态的、不确定的。知道气体 压强产生是气体分子频繁碰撞器壁产生的；理解压 强大小在微观上与单位体积内的分子数及分子速率 有关。 温度、 内能 能正确理解温度是分子热运动平均动能大小的标志 ；物体内能概念的理解，内能大小与哪些因素有关 ，宏观上与物体的温度、体积、物质的量有关，微 观上与分子的动能、分子势能、分子数有关；考查 气体内能的改变经常与热力学第一定律相联系，综 合考查做功、吸、放热及内能变化。一般以选择题 的形式考查。 主题内容要求说明要点解读 固体 、液 体与 气体 固体的微观 结构、晶体 和非晶体 知道晶体和非晶体的区别在于是否有固定的 熔点和沸点；知道晶体和多晶体的区别在于 是否有规则的形状和各向异性。一般以选择 题的形式考查。 液晶的微观 结构 知道液晶具有液体的流动性和晶体的各向异 性，了解液晶在技术上的一些典型应用。一 般在选择题中的某个选项考查。 液体的表面 张力现象 知道液体表面张力的成因及常见现象。一般 在选择题中的某个选项考查。 主题内容要求说明要点解读 固体 、液 体与 气体 气体实验 定律 综合考查，难度较大，属高考的必考内容。 1.理解气体等温、等容、等压变化的规律、表 达式及含义，会推导理想气体状态方程，并能 熟练应用。2.重点：能够确定研究对象的初、 末状态的状态参量及研究对象经过的变化过程 ，准确选择气体实验定律。3.难点：与力学内 容相联系，确定气体压强；对两部分气体相联 系的问题确定两者间的等量关系，寻找隐含的 条件。4.热点：两部分气体相联系的具有多过 程的问题。 主题内容要求 说明要点解读 固体、 液体与 气体 理想气体 一般以理想气体为背景考查压强的微观解释 、做功、内能变化与吸、放热情况。知道理 想气体分子间作用力忽略不计，内能与体积 无关。 饱和蒸气 、未饱和 蒸气、饱 和蒸气压 知道饱和蒸气是一个动态平衡过程，饱和蒸 气、未饱和蒸气的特点，对蒸发的影响。知 道什么是饱和蒸气压，饱和蒸气压随温度的 变化。 相对湿度知道相对湿度的含义，温度变化对相对湿度 的影响，解释相关现象。 主题内容要求说明要点解读 热力学 定律与能 量守恒 热力学第 一定律 直接考查，难度不大，属于高考的高频考点 。能结合理想气体的状态变化或者气体状态 变化的图象在选择题中定性判断内能、热量 、做功情况。理解热力学第一定律表达式， 明确温度升高、内能增大、体积增大、对外 做功，从而确定吸、放热情况。 能量定恒 定律 能分析能量转化方向，理解热力学第一定律 。 热力学第 二定律 直接考查或细节考查，难度较低。在近几 年全国课标卷中考的较少。知道能量转化的 方向性和自然过程的不可逆性。 主题内容要求说明要点解读 实验 用油膜 法估测 分子的 大小 要求会 正确使 用温度 计 知道油膜法测分子直径的方法 和步骤，会计算一滴溶液中所 含的纯油酸的体积，会估算油 膜的面积。 第1讲讲 分子动动理论论 内能 1 知识识梳理自测测 2 核心考点突破 3 2年高考模拟拟 知识识梳理自测测 1物体是由大量分子组成的 (1)分子很小： 直径数量级为_m。 质量数量级为_kg。 (2)分子数目特别大： 阿伏加德罗常数NA_mol1。 分子动理论的基本观点 1010 10261027 6.02×1023 2分子的热运动 (1)扩散现象：由于分子的无规则运动而产生的物质迁移 现象。温度越_，扩散越快。 (2)布朗运动：在显微镜下看到的悬浮在液体中的 _的永不停息地无规则运动。其特点是： 永不停息，_运动。 颗粒越小， 运动越_。 温度越高，运动越_。 高 固体颗粒 无规则 明显 激烈 3分子间的相互作用力 (1)分子间同时存在相互作用的_。实际 表现出的分子力是_的合力。 (2)如图所示 引力和斥力 引力和斥力 说明：随r的减小，f引、f斥都增大 ，f斥增加得快。 引力和斥力都随分子间距离的减 小而_；随分子间距离的增 大而_；斥力比引力变化快 。 增大 减小 (3)分子力F与分子间距离r的关系(r0的数量级为 1010m) 。 1温度：两个系统处于_时，它们必定具有某 个共同的热学性质，把表征这一“共同热学性质”的物理量叫 作温度。一切达到热平衡状态的系统都具有_的温 度。温度标志着物体内部大量分子做无规则运动的 _。 温度是分子平均动能的标志、内能 热平衡 相同 剧烈程度 2摄氏温标和热力学温标： 单 位 规定关系 摄氏温标(t) 在标准大气压下， 冰的熔点是_ ，水的_是 100 Tt273.15K Tt 热力学温 标(T) K 零下_ 即为0K 0 沸点 273.15 3分子的动能： (1)分子动能是_所具有的动能。 (2)分子热运动的平均动能是所有分子热运动的动能的平 均值，_是分子热运动的平均动能的标志。 (3)分子热运动的总动能是物体内所有分子热运动动能的 _。 分子热运动 温度 总和 4分子的势能： (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_决定的能。 (2)分子势能的决定因素： 微观上决定于_和分子排列情况 ；取r处为零势能处，分子势能Ep与分子间距离r的关系 如图所示，当rr0时分子势能最小。 宏观上决定于_的状态。 相对位置 分子间的距离 体积 5物体的内能： (1)等于物体中所有分子的热运动_和 _的总和，是状态量。对于给定的物体，其内 能大小由物体的_和_决定。 (2)改变物体内能有两种方式：_和 _。 动能 分子势能 温度 体积 做功 热传递 用油膜法估测分子大小 单分子油膜 2实验 器材：盛水浅盘、滴管( 或注射器)、试剂瓶、_、玻 璃板、痱子粉(或细石膏粉)、油酸酒 精溶液、量筒、彩笔。 坐标纸 3实验 步骤： (1)取1mL(1cm3)的油酸溶于酒精中，制成200mL的 _。 (2)往边长为3040cm的浅盘中倒入约2cm深的水，然 后将痱子粉(或细石膏粉)_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，使这些溶液的体积恰好为1mL算出每滴油酸酒精溶液 的体积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开，形成_ 。 油酸酒精溶液 均匀 单分子油膜 稳定 玻璃板 思维诊 断： (1)布朗运动是固体小颗粒中固体分子的运动。( ) (2)分子间同时存在引力与斥力，分子力是二者合力的表 现。( ) (3)温度、分子动能、分子势能或内能只对大量分子才有 意义。( ) (4)任何物体都有内能。( ) (5)当分子力表现为引力时，分子势能随分子间距离的增 大而增大。( ) × ACD 解析 温度越高，分子热运动越激烈，所以扩散进行得 越快，A正确；扩散现象没有产生新的物质，是物理现象， B错误；扩散现象是由物质分子无规则热运动产生的分子迁 移现象，可以在固体、液体、气体中发生，扩散速度与温度 和物质的种类有关，C、D正确；液体中的扩散现象是由于 液体分子的热运动产生的，E错误。 ABD 解析 布朗运动是固体小颗粒的运动，牛顿运动定律仍 然适用，A错误；布朗运动是由于液体分子对悬浮微粒撞击 作用不平衡引起的，是液体分子无规则运动的反映，B错误 ，C正确；布朗运动的激烈程度跟温度有关，但是布朗运动 是固体颗粒的运动，不能叫热运动，D错误。 B 解析 分子间的引力、斥力和合力随分子间距离的变化 如图所示。若分子间的距离增大，则分子间的引力和斥力均 减小，A错误；若分子间的距离减小，则分子间的引力和斥 力均增大，B正确；若分子间的距离从大于r0的适当位置减 小，则分子间引力和斥力的合力将减小，C错误；若分子间 的距离从r0的位置增大，则开始一段距离内分子间引力和斥 力的合力将增大，D错误。 核心考点突破 微观量的估算 2宏观量与微观量的转换桥 梁 作为宏观量的摩尔质量Mmol、摩尔体积Vmol、密度与作 为微观量的分子直径d、分子质量m、每个分子的体积V0都 可通过阿伏加德罗常数联系起来。如下所示。 答案：1.69×1026 类题类题 演练练 1 D 布朗运动与分子的热运动 布朗运动热运动 运动主 体 固体小颗粒分子 区别 是比分子大得多的分子团体 组成的固体小颗粒的运动， 较大的颗粒不做布朗运动， 但它本身的以及周围的分子 仍在做热运动 分子不论大小都在 做热运动，分子热 运动不能通过光学 显微镜直接观察到 联系 布朗运动是由于固体小颗粒受到周围分子做热运 动的撞击力而引起的，它是分子做无规则热 运动 的反映 相同点 (1)都是永不停息的无规则 的运动 (2)都随温度的升高而变得更加剧烈 (3)都是肉眼不能直接看见的 特别提醒：区别布朗运动与热运动应注意以下两点： (1)布朗运动并不是分子的热运动。 (2)布朗运动可通过显微镜观察，分子热运动不能用显微 镜直接观察。 APM2.5的尺寸与空气中氧分子的尺寸的数量级相当 BPM2.5在空气中的运动属于分子热运动 CPM2.5的运动轨迹是由大量空气分子对PM2.5无规则 碰撞的不平衡和气流的运动决定的 CDE D倡导低碳生活，减少煤和石油等燃料的使用，能有 效减小PM2.5在空气中的浓度 EPM2.5必然有内能 解析 PM2.5的尺寸大于空气中氧分子的尺寸的数量级 ，A错误；PM2.5在空气中的运动是固体颗粒分子团的运动 ，不是分子的热运动，B错误；PM2.5的运动轨迹是由大量 空气分子对其无规则碰撞的不平衡和气流的运动决定的，C 正确；倡导低碳生活，减少煤和石油等燃料的使用，能有效 减小PM2.5在空气中的浓度，D正确；组成物质的所有分子 热运动的动能与分子势能的总和统称为物体的内能，由于分 子永不停息的做无规则运动，所以一切物体都有内能，E正 确。 类题类题 演练练 2 AC 解析 如果让盐水温度升高，分子运动更剧烈，则盐进 入鸭蛋的速度就会加快，A正确；鸭蛋的腌制过程中盐会进 入蛋里是由于分子之间有间隙，以及分子不停地做无规则运 动，不是因为分子之间有引力，B错误；分子运动是无规则 的，有盐分子进入鸭蛋内，同样会有盐分子从鸭蛋里