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第十三章热学(选修3-3)考纲要求三年真题常考角度201820172016分子动理论的基本观点和实验依据Ⅰ阿伏加德罗常数Ⅰ气体分子运动速率的统计分布Ⅰ温度、内能Ⅰ固体的微观结构、晶体和非晶体Ⅰ液晶的微观结构Ⅰ液体的表面张力现象Ⅰ气体实验定律Ⅱ理想气体Ⅰ饱和汽、未饱和汽、饱和汽压Ⅰ相对湿度Ⅰ热力学第一定律Ⅰ能量守恒定律Ⅰ热力学第二定律Ⅰ实验十三:用油膜法估测分子的大小(说明:要求会正确使用温度计)卷Ⅰ·T33卷Ⅱ·T33卷Ⅲ·T33卷Ⅰ·T33卷Ⅱ·T33卷Ⅲ·T33卷Ⅰ·T33卷Ⅱ·T33卷Ⅲ·T33(1)布朗运动与分子热运动(2)对分子力和分子势能的理解(3)气体实验定律的应用(4)对气体状态变化图象的考查(5)用分子运动论解释常见的热现象(6)对固体和液体的考查(7)对热力学定律的考查(8)气体实验定律与热力学定律的综合分子动理论内能栏目导航123板块一双基巩固板块二考点突破板块三跟踪检测双基巩固固双基、明易错、强化记忆板块一填一填|——知识体系一、分子动理论的基本观点阿伏加德罗常数1.物体是由大量分子组成的(1)分子的大小①分子直径:数量级是____________m.②分子质量:数量级为10-26kg.③测量方法:油膜法.(2)阿伏加德罗常数:1mol任何物质所含有的粒子数,NA=_________mol-1.10-106.02×10232.分子热运动:一切物质的分子都在永不停息地做无规则运动.(1)扩散现象:相互接触的不同物质彼此进入对方的现象.温度____________,扩散越快,可在固体、液体、气体中进行.(2)布朗运动:悬浮在液体(或气体)中的微粒的无规则运动,微粒____________,温度____________,布朗运动越显著.越高越小越高3.分子间的相互作用力分子间同时存在____________和____________,且都随分子间距离的增大而____________,随分子间距离的减小而增大,但总是斥力变化得较快.(1)当r=r0时,F引=F斥,F=0;(2)当rr0时,F引和F斥都随距离的减小而增大,但F引F斥,F表现为____________;(3)当rr0时,F引和F斥都随距离的增大而减小,但F引F斥,F表现为____________;引力斥力减小斥力引力(4)当r10r0(10-9m)时,F引和F斥都已经十分微弱,可以认为分子间没有相互作用力(F=0).二、物体的内能1.分子动能(1)意义:分子动能是____________所具有的动能.(2)分子平均动能:所有分子动能的平均值.__________是分子平均动能的标志.2.分子势能:由分子间___________和___________决定的能,在宏观上分子势能与物体的____________有关,在微观上与分子间的____________有关.分子热运动温度相互作用相对位置体积距离3.物体的内能(1)内能:物体中所有分子的____________与____________的总和.(2)决定因素:____________、____________和物质的量.三、温度和温标1.温度(1)温度在宏观上表示__________________;在微观上是________________的标志.(2)温度是决定一个系统与另一个系统是否达到热平衡状态的物理量,一切达到热平衡状态的系统都具有相同的____________.动能势能温度体积物体的冷热程度分子平均动能温度2.两种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____________,水的沸点是____________热力学温标(T)K-273.15℃即为0K,又叫绝对零度,是低温的极限(1)T=(t+273)K(2)ΔT=Δt0℃100℃判一判|——易混易错(1)布朗运动是液体分子的无规则运动.()(2)温度越高,布朗运动越剧烈.()(3)分子间的引力和斥力都随分子间距的增大而增大.()(4)-33℃=240K.()(5)分子动能指的是由于分子定向移动具有的能.()(6)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.()(7)内能相同的物体,它们的分子平均动能一定相同.()×√×√×√×记一记|——规律结论1.阿伏加德罗常数NA=6.02×1023mol-1,是联系宏观量和微观量的桥梁.2.扩散现象和布朗运动都说明分子是永不停息地做无规则运动,且都随温度升高而变得更加剧烈.3.两分子间距为r0时分子力为零,分子势能最低,但不一定为零.4.温度是分子平均动能的标志,温度相同时,各种物体分子的平均动能均相同.考点突破记要点、练高分、考点通关板块二考点一微观量的估算——自主练透|记要点|1.微观量分子体积V0、分子直径d、分子质量m0.2.宏观量物体的体积V、摩尔体积Vmol、物体的质量m、摩尔质量M、物质的密度ρ.3.阿伏加德罗常数是联系微观量和宏观量的桥梁(1)一个分子的质量:m0=MNA;(2)一个分子的体积:V0=VmolNA=MρNA,对于气体,分子间的距离比较大,V0表示气体分子占据的空间;(3)物质含有的分子数:n=mMNA=VVmolNA.4.分子模型(1)球体模型中的直径:d=36V0π;(2)立方体模型中的边长:d=3V0.5.常识性的数据:室温取27℃,标准状况下的大气压p0=76cmHg、温度T=273K、摩尔体积V=22.4L.|练高分|1.(多选)(2016年上海卷)某气体的摩尔质量为M,分子质量为m.若1摩尔该气体的体积为Vm,密度为ρ,则该气体单位体积分子数为(阿伏加德罗常数为NA)()A.NAVmB.MmVmC.ρNAMD.ρNAm解析:选ABC1摩尔该气体的体积为Vm,则单位体积分子数为n=NAVm,气体的摩尔质量为M,分子质量为m,则1mol气体的分子数为NA=Mm,可得n=MmVm,气体的密度为ρ,则1摩尔该气体的体积Vm=Mρ,则有n=ρNAM,故D错误,A、B、C正确.2.(多选)钻石是首饰和高强度钻头、刻刀等工具中的主要材料,设钻石的密度为ρ(单位为kg/m3),摩尔质量为M(单位为g/mol),阿伏加德罗常数为NA.已知1克拉=0.2克,则()A.a克拉钻石所含有的分子数为0.2aNAMB.a克拉钻石所含有的分子数为aNAMC.每个钻石分子直径的表达式为36M×10-3NAρπ(单位为m)D.每个钻石分子直径的表达式为6MNAρπ(单位为m)E.每个钻石分子的质量为MNA解析:选ACEa克拉钻石物质的量(摩尔数)为n=0.2aM,所含分子数为N=nNA=0.2aNAM,选项A正确;钻石的摩尔体积V=M×10-3ρ(单位为m3/mol),每个钻石分子体积为V0=VNA=M×10-3NAρ,设钻石分子直径为d,则V0=43πd23,联立解得d=36M×10-3NAρπ(单位为m),选项C正确;根据阿伏加德罗常数的意义知,每个钻石分子的质量m=MNA,选项E正确.3.(2019届运城期末)已知地球到月球的平均距离为384400km,金原子的直径为3.48×10-9m,金的摩尔质量为197g/mol.若将金原子一个接一个地紧挨排列起来,筑成从地球通往月球的“分子大道”,试问(NA=6.02×1023mol-1):(1)该“分子大道”需要多少个原子?(2)这些原子的总质量为多少?解析:(1)N=3844000003.48×10-9=1.10×1017(个).(2)总质量为M=NNAMA=3.6×10-8kg.答案:(1)1.10×1017个(2)3.6×10-8kg考点二扩散现象、布朗运动与分子热运动——自主练透|记要点|扩散现象、布朗运动与分子热运动的比较扩散现象布朗运动分子热运动活动主体分子固体微小颗粒分子区别分子的运动,发生在固体、液体、气体等任何两种物质之间微小颗粒的运动,是比分子大得多的分子团的运动,较大的颗粒不做布朗运动,但它本身的分子及周围的分子仍在做热运动分子的运动,分子无论大小都做热运动,热运动不能通过光学显微镜直接观察到观察裸眼可见光学显微镜电子显微镜或扫描隧道显微镜共同点都是永不停息的无规则运动,都随温度的升高而变得更加激烈联系布朗运动是由于微小颗粒受到周围分子做热运动的撞击力不平衡而引起的,它是分子做无规则运动的反映|练高分|1.(2018年北京卷)关于分子动理论,下列说法正确的是()A.气体扩散的快慢与温度无关B.布朗运动是液体分子的无规则运动C.分子间同时存在着引力和斥力D.分子间的引力总是随分子间距增大而增大解析:选C扩散的快慢与温度有关,温度越高,扩散越快,故A错误;布朗运动为悬浮在液体中固体小颗粒的运动,不是液体分子的热运动,固体小颗粒运动的无规则性,是液体分子运动的无规则性的间接反映,故B错误;在一定的范围内,分子间斥力与引力同时存在,而分子力是斥力与引力的合力,分子间的引力和斥力都是随分子间距增大而减小;当分子间距小于平衡位置时,表现为斥力,即引力小于斥力,而分子间距大于平衡位置时,表现为引力,即斥力小于引力,但总是同时存在的,故C正确,D错误.2.(多选)(2018届保定期末)我国已开展空气中PM2.5浓度的监测工作.PM2.5是指空气中直径等于或小于2.5μm的悬浮颗粒物,其飘浮在空中做无规则运动,很难自然沉降到地面,吸入后对人体形成危害.矿物燃料燃烧的排放物是形成PM2.5的主要原因.下列关于PM2.5的说法中正确的是()A.PM2.5的尺寸与空气中氧分子的尺寸的数量级相当B.PM2.5在空气中的运动属于分子热运动C.PM2.5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运动决定的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E.PM2.5必然有内能解析:选CDE“PM2.5”是指直径小于或等于2.5μm的颗粒物,大于氧分子尺寸的数量级,A错误;PM2.5在空气中的运动是固体颗粒的运动,不是分子的运动,B错误;PM2.5的运动轨迹是由大量空气分子碰撞的不平衡和气流运动共同决定的,C正确;减少矿物燃料燃烧的排放,能有效减小PM2.5在空气中的浓度,D正确;PM2.5是大量分子组成的颗粒物,一定具有内能,E正确.3.(多选)(2018届衡水模拟)关于布朗运动,下列说法正确的是()A.布朗运动是液体分子的无规则运动B.液体温度越高,布朗运动越剧烈C.布朗运动是由于液体各部分温度不同而引起的D.悬浮在液体中的固体小颗粒做布朗运动具有的能是机械能E.布朗运动是微观粒子的运动,其运动规律遵循牛顿第二定律解析:选BDE布朗运动是悬浮微粒的无规则运动,A错误;布朗运动的剧烈程度与温度有关,液体温度越高,布朗运动越剧烈,B正确;布朗运动是由于来自各个方向的液体分子对固体小颗粒撞击作用的不平衡引起的,C错误;悬浮在液体中的固体小颗粒做布朗运动具有的能是机械能,D正确;布朗运动是悬浮的固体小颗粒不停地做无规则的宏观的机械运动,故其运动规律遵循牛顿第二定律,E正确.考点三分子力、分子势能及物体的内能——师生共研|记要点|1.分子力F、分子势能Ep与分子间距离r的关系图线项目分子间的相互作用力F分子势能Ep与分子间距的关系图象rr0F引和F斥都随距离的增大而减小,随距离的减小而增大,F引F斥,F表现为斥力r增大,斥力做正功,分子势能减少r减小,斥力做负功,分子势能增加rr0F引和F斥都随距离的增大而减小,随距离的减小而增大,F引F斥,F表现为引力r增大,引力做负功,分子势能增加r减小,引力做正功,分子势能减少r=r0F引=F斥,F=0分子势能最小,但不为零随分子间距的变化情况r10r0(10-9m)F引和F斥都已十分微弱,可以认为分子间没有相互作用力分子势能为零2.物体的内能与机械能的比较内能机械能定义物体中所有分子热运动动能与分子势能的总和物体的动能、重力势能和弹性势能的统称决定因素与物体的温度、体积、物态和分子数有关跟宏观运动状态、参考系和零势能点的选取有关量值任何物体都有内能可以为零测量无法测量可测量本质微观
本文标题:2020高考物理一轮总复习 第十三章 热学 基础课1 分子动理论 内能课件 新人教版
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