（山东专用）2021高考物理一轮复习 第12章 热学 第1讲 分子动理论 内能课件

热学第十二章高考命题解读考点内容要求高考(全国卷)三年命题情况对照分析年份题号命题点分子动理论的基本观点和实验依据Ⅰ2016年Ⅰ卷33题(1)内能及热力学定律的相关内容(2)水下气泡内外压强问题，是信息给予题阿伏加德罗常数ⅠⅡ卷33题(1)气体的状态变化及图象问题(2)等温状态下的变质量问题气体分子运动速率的统计分布Ⅰ温度、内能ⅠⅢ卷33题(1)内能的相关内容(2)活塞与液柱封闭关联气体的多过程问题固体的微观结构、晶体和非晶体Ⅰ高考命题解读高考(全国卷)三年命题情况对照分析考点内容要求年份题号命题点液晶的微观结构ⅠⅠ卷33题(1)考查分子速率及分布(2)活塞封闭气体的气体实验定律的应用液体的表面张力现象ⅠⅡ卷33题(1)热力学第一定律的理解(2)受力分析及气体实验定律的应用气体实验定律Ⅱ理想气体Ⅰ2017年Ⅲ卷33题(1)热力学第一定律的理解(2)液体封闭气体的气体实验定律的应用高考命题解读高考(全国卷)三年命题情况对照分析考点内容要求年份题号命题点热力学第一定律Ⅰ能量守恒定律Ⅰ热力学第二定律ⅠⅠ卷33题(1)V－T图象、热力学第一定律(2)气体等温变化、玻意耳定律单位制：中学物理中涉及的国际单位制的基本单位和其他单位，例如摄氏度、标准大气压ⅠⅡ卷33题(1)气体的内能(2)气体实验定律的应用实验：用油膜法估测分子的大小实验：探究气体压强与体积的关系说明：①知道国际单位制中规定的单位符号.②要求会正确使用温度计.2018年Ⅲ卷33题(1)P－V图象、热力学第一定律．(2)玻意耳定律、两部分气体第1讲分子动理论内能一、分子动理论的基本观点和实验依据、阿伏加德罗常数1．物体是由大量分子组成的：阿伏加德罗常数是联系________物理量与微观物理量的_________，1mol的任何物质都含有相同的粒子数．通常可取NA＝___________________.01主干回顾·强化根基宏观桥梁6.02×1023mol－12．分子永不停息地做无规则运动(1)扩散现象并不是外界作用引起的，也不是化学反应的结果，而是由物质分子的无规律运动产生的．温度越高，扩散越快．(2)布朗运动．①布朗运动是固体颗粒的运动，反映了液体内部________的无规则运动．②微粒越小，布朗运动越明显；温度越高，布朗运动__________.(3)热运动：分子永不停息的______________叫作热运动．分子的无规则运动和温度有关，温度越高，分子无规则运动__________.分子越剧烈无规则运动越剧烈3．分子间的相互作用力(1)分子间同时存在相互作用的________和________.实际表现出的分子力是________和________的合力．(2)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．(3)分子力F与分子间距离r的关系(r0的数量级为10－10m).引力斥力引力斥力增大减小距离分子力FF－r图象r＝r0F引______R斥F＝0rr0F引______F斥F为斥力rr0F引______F斥F为引力r10r0F引＝F斥＝0F＝0＝二、温度、内能1．温度：两个系统处于____________，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相同的温度．温度标志物体内部大量分子做无规则运动的____________.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℃热力学温标(T)K零下_____________即为0KT＝t＋273.15KΔT＝Δt热平衡时剧烈程度0℃沸点273.15℃3．分子的动能(1)分子动能是分子__________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，温度是分子热运动的____________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________.热运动平均动能总和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：①微观上——决定于分子间距离和分子排列情况；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r＝r0时分子势能最小．②宏观上——决定于________和状态．相对位置体积5．物体的内能(1)概念理解：物体中所有分子热运动的________和____________的总和，是状态量；(2)决定因素：对于给定的物体，其内能大小由物体的________和________决定，即由物体内部状态决定；(3)影响因素：物体的内能与物体的位置高低、运动速度大小________；(4)改变物体内能的两种方式：________和__________.动能分子势能温度体积无关做功热传递1．(多选)下列有关扩散现象与布朗运动的叙述中，正确的是()A．扩散现象与布朗运动都能说明分子在做永不停息的无规则运动B．扩散现象与布朗运动没有本质的区别C．扩散现象和布朗运动都与温度有关D．布朗运动是扩散的形成原因，扩散是布朗运动的宏观表现解析扩散现象与布朗运动都能说明分子在做永不停息的无规则运动，故A正确；扩散是物质分子的迁移，布朗运动是宏观颗粒的运动，是两种完全不同的运动，故B错误；两种运动随温度的升高而加剧，所以都与温度有关，C正确；布朗运动与扩散的成因均是分子的无规则运动，两者之间不具有因果关系，故D错误．AC2．(多选)分子间的相互作用力由引力与斥力共同产生，并随着分子间距的变化而变化，则下列说法正确的是()A．分子间斥力随分子间距的减小而增大B．分子间相互作用力随分子间距的增大而减小C．当rr0时，分子间作用力随分子间距的减小而增大D．当rr0时，分子间作用力随分子间距的增大而减小AC解析分子力和分子间距离的关系图象如图所示，根据该图象可判断分子间引力随分子间距的增大而减小，分子间斥力随分子间距的减小而增大，A正确；当rr0时分子力(图中实线)随分子间距的减小而增大，故C正确；当rr0时，分子力随分子间距的增大先增大后减小，故B、D错误．3．(2019·广东惠州模拟)(多选)下列说法中正确的是()A．物体自由下落时速度增大，所以物体内能也增大B．物体的机械能为零时内能也为零C．物体的体积减小温度不变时，物体内能不一定减小D．质量、温度、体积都相等的物体的内能不一定相等解析物体的机械能和内能是两个完全不同的概念，物体的动能由物体的宏观速率决定，而物体内分子的动能由分子热运动的速率决定．分子动能不可能为零(温度不可能达到绝对零度)，而物体的动能可能为零，所以A、B不正确；物体体积减小时，分子间距离减小，但分子势能可能增加，所以C正确．质量、温度、体积都相等的物体，如果是由不同物质组成，分子数不一定相同，因此，物体内能不一定相等，选项D正确．CD02核心考点·探究突破考点一微观量的估算1．分子的两种模型(1)球体模型直径d＝36V0π.(常用于固体和液体)(2)立方体模型边长d＝3V0.(常用于气体)对于气体分子，d＝3V0的值并非气体分子的大小，而是两个相邻的气体分子之间的平均距离．2．与阿伏加德罗常数有关的宏观量和微观量的计算方法(1)宏观物理量：物体的质量m，体积V，密度ρ，摩尔质量Mmol，摩尔体积Vmol.(2)微观物理量：分子的质量m0，分子的体积V0，分子直径d.(3)宏观量、微观量以及它们之间的关系.已知量可求量摩尔体积Vmol分子体积V0＝VmolNA(适用于固体和液体)分子占据体积V占＝VmolNA(适用于气体)摩尔质量Mmol分子质量m0＝MmolNA体积V和摩尔体积Vmol分子数目n＝VVmolNA(适用于固体、液体和气体)质量m和摩尔质量Mmol分子数目n＝mMmolNA[例1]已知在标准状况下，1mol氢气的体积为22.4L，氢气分子直径的数量级为()A．10－9mB．10－10mC．10－7mD．10－8mB解析在标准状况下，1mol氢气的体积为22.4L，则每个氢气分子占据的体积ΔV＝VNA＝22.4×10－36.02×1023m3＝3.72×10－26m3.按立方体估算，占据体积的边长：L＝3ΔV＝33.72×10－26m＝3.3×10－9m．而分子占据空间并不等于分子体积，气体分子间隙很大，氢气分子直径的数量级为10－10m，故选项B正确．1．纳米材料具有广泛的应用前景，在材料科学中纳米技术的应用使材料科学日新月异，在1nm的长度上可以排列的分子(其直径约为10－10m)个数最接近于()A．1个B．10个C．100个D．1000个解析纳米是长度的单位，1nm＝10－9m，即1nm＝10×10－10m，所以排列的个数接近于10个．B2．NA代表阿伏加德罗常数，下列说法正确的是()A．在同温同压时，相同体积的任何气体单质所含的原子数目相同B．2g氢气所含原子数目为NAC．在常温常压下，11.2L氮气所含的原子数目为NAD．17g氨气所含电子数目为10NA解析由于构成单质分子的原子数目不同，所以同温同压下，同体积单质气体所含原子数目不一定相同，A错；2g氢气所含原子数目为2NA，B错；只有在标准状况下，11.2L氮气所含的原子数目才为NA，而常温常压下，原子数目不能确定，C错；17g氨气即1mol氨气，其所含电子数目为(7＋3)NA，即10NA，D正确．D3．已知阿伏加德罗常数为NA，铜的摩尔质量为M(kg/mol)，密度为ρ(kg/m3)，下面的结论中正确的是()A．1m3铜所含原子的数目为NAMB．1个铜原子的质量为MNAC．1个铜原子的体积为MρNAD．1kg铜所含原子的数目为NABC解析固体与微观量之间的关系为摩尔质量＝NA·原子质量摩尔体积＝NA·原子体积故1m3铜所含原子数目为ρM·NA，故A项错误；1个铜原子的质量为MNA，故B正确；一个铜原子的体积是MρNA，故C项正确；1kg铜所含原子的数目为NAM，故D项错误．考点二分子热运动和分子力1．布朗运动和分子热运动的比较两种运动比较项目布朗运动分子热运动活动主体微粒分子区别布朗运动是微粒的运动，是比分子大得多的分子团的运动，较大的微粒不做布朗运动，但它本身以及周围的分子仍在做热运动热运动是指分子的运动，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共同点都是永不停息的无规则运动，都随温度升高而变得更加激烈，都是肉眼所不能直接看见的联系布朗运动是由微粒受到周围分子做热运动的撞击力的不平衡而引起的，它是分子做无规则运动的间接反映2．分子力和分子势能的比较分子力F分子势能Ep图象rr0F随r增大而减小，表现为斥力r增大，F做正功，Ep减小rr0r增大，F先增大后减小，表现为引力r增大，F做负功，Ep增大r＝r0F引＝F斥，F＝0Ep最小，但不为零随分子间距离的变化情况r10r0引力和斥力都很微弱，F＝0Ep＝0[例2]关于布朗运动，下列说法正确的是()A．布朗运动证明组成固体微粒的分子在做无规则运动B．布朗运动是液体分子的无规则运动C．悬浮微粒越小，某一瞬间跟它相撞的分子数越少，布朗运动越明显D．温度越高，布朗运动越明显，所以布朗运动也是分子的热运动解析布朗运动是液体内部分子做无规则运动时，对悬浮小颗粒碰撞作用的不平衡所引起的，布朗运动是液体分子无规则运动的反映，不是固体微粒的分子的无规则运动，也不是液体分子的无规则运动，故A、B错误；布朗运动是液体内部分子做无规则运动时，对悬浮小颗粒碰撞作用的不平衡所引起的，悬浮微粒越小，某一瞬间跟它相撞的分子数越少，微粒越不平衡，布朗运动越明显，故C正确；布朗运动是液体分子无规则运动的反映，不是分子的热运动，故D错误．C4．(2019·河北唐山模拟)(多选)下列关于分子力的说法中正确的是()A．铁丝很难被拉长，这一事实说明铁分子间存在引力B．水很难被压缩，这一事实说明水分子间存在斥力C．将打气管的出口端封住，向下压活塞，当空气