（京津鲁琼版）2020版高考物理总复习 第十二章 第1节 分子动理论 内能课件

第十二章热学新课程标准了解分子动理论的基本观点及相关的实验证据．通过实验，了解扩散现象．观察并能解释布朗运动．了解分子运动速率的统计分布规律，知道分子运动速率分布图象的物理意义．了解固体的微观结构．知道晶体和非晶体的特点．能列举生活中的晶体和非晶体．通过实例，了解液晶的主要性质及其在显示技术中的应用．了解材料科学的有关知识及应用，体会它们的发展对人类生活和社会发展的影响．观察液体的表面张力现象．了解表面张力产生的原因．知道毛细现象．第十二章热学新课程标准通过实验，了解气体实验定律，知道理想气体模型，能用分子动理论和统计观点解释气体压强和气体实验定律．知道热力学第一定律．通过有关史实，了解热力学第一定律和能量守恒定律的发现过程，体会科学探索中的挫折和失败对科学发现的意义．理解能量守恒定律，能用能量守恒的观点解释自然现象．体会能量守恒定律是最基本、最普遍的自然规律之一．通过自然界中宏观过程的方向性，了解热力学第二定律．了解自然界中存在多种形式的能量．知道不同形式的能量可互相转化，在转化过程中能量总量保持不变，能量转化是有方向性的．新课程标准知道利用能量是人类生存和社会发展的必要条件之一，人类利用的能量来自可再生能源和不可再生能源．知道合理使用能源的重要性，具有可持续发展观念，养成节能的习惯．收集资料，讨论能源的开发与利用所带来的环境污染问题，认识环境污染的危害，思考科学·技术·社会·环境协调发展的关系，具有环境保护的意识和行动.第十二章热学核心素养提炼分子动理论扩散现象布朗运动分子运动速率的统计分布规律固体的微观结构晶体和非晶体液体的表面张力现象气体实验定律理想气体模型热力学第一定律能量守恒定律热力学第二定律能源的重要性用油膜法估测分子的大小探究气体压强与体积的关系第十二章热学第十二章热学第1节分子动理论内能【基础梳理】提示：6.02×1023微粒0引力斥力t＋273.15平均动能距离体积动能温度体积单分子油膜VS【自我诊断】判一判(1)1g水含的水分子数与1g酒精含的酒精分子数相等．()(2)若体积为V的氧气中含氧气分子个数为N，则每个氧气分子的体积近似为VN.()(3)布朗运动是花粉颗粒分子的运动．()(4)分子间同时存在着引力和斥力，当分子间距离增大，引力和斥力同时减小，若引力大于斥力，则分子力体现为引力．()(5)分子间存在分子势能，随着分子间距离增大分子势能增大．()(6)用油膜法测分子直径的方法，把酒精撒在水面上只要实验方法得当就可以测出酒精分子的直径．()提示：(1)×(2)×(3)×(4)√(5)×(6)×做一做(2019·北京丰台联考)1827年，英国植物学家布朗在显微镜下观察悬浮在液体里的花粉颗粒，发现花粉颗粒在永不停息地做无规则运动，这种运动称为布朗运动．下列说法正确的是()A．花粉颗粒越大，花粉颗粒无规则运动越明显B．液体温度越低，花粉颗粒无规则运动越明显C．布朗运动就是液体分子永不停息的无规则运动D．布朗运动是由于液体分子的无规则运动引起的提示：选D.花粉颗粒越大，表面积越大，同一时刻撞击颗粒的液体分子数越多，颗粒所受的冲力越容易平衡，则布朗运动越不明显，故A错误；温度越低，液体分子运动越慢，布朗运动也越不明显，故B错误；布朗运动是指悬浮在液体中的颗粒所做的无规则运动，布朗运动是液体分子的无规则运动对固体微粒的碰撞不平衡导致的，它间接反映了液体分子的无规则运动，故C错误，D正确．做一做(2019·北京西城一模)关于两个分子之间的相互作用力，下列判断正确的是()A．两分子处于平衡位置时，分子间没有引力和斥力B．两分子处于平衡位置时，分子间的引力和斥力大小相等C．两分子间距离减小时，分子间的引力增大斥力减小D．两分子间距离增大时，分子间的引力减小斥力增大提示：选B.分子间同时存在引力和斥力，故A错误；在平衡位置时，引力和斥力大小相等，故B正确；随着间距减小，引力和斥力都变大，故C错误；随着间距增加，引力和斥力都变小，故D错误．微观量与宏观量【知识提炼】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.【题组突破】1．(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)解析：选AC.a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＝43π(d2)3，联立解得d＝36M×10－3NAρπ(单位为m)，选项C正确．2．已知地球大气层的厚度h远小于地球半径R，空气平均摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为NA，地面大气压强为p0，重力加速度大小为g.由此可估算得，地球大气层空气分子总数为________________，空气分子之间的平均距离为____________．解析：可认为地球大气对地球表面的压力是由其重力引起的，即mg＝p0S＝p0×4πR2，故大气层的空气总质量m＝4πp0R2g，空气分子总数N＝mMNA＝4πp0NAR2Mg.由于h≪R，则大气层的总体积V＝4πR2h，每个分子所占空间设为一个棱长为a的正方体，则有Na3＝V，可得分子间的平均距离a＝3Mghp0NA.答案：4πp0NAR2Mg3Mghp0NA扩散现象、布朗运动与分子热运动【知识提炼】扩散现象、布朗运动与热运动的比较现象扩散现象布朗运动热运动活动主体分子固体微小颗粒分子现象扩散现象布朗运动热运动区别是分子的运动，发生在固体、液体、气体任何两种物质之间是比分子大得多的颗粒的运动，只能在液体、气体中发生是分子的运动，不能通过光学显微镜直接观察到共同点(1)都是无规则运动；(2)都随温度的升高而更加激烈联系扩散现象、布朗运动都反映了分子做无规则的热运动【题组突破】1．(多选)关于扩散现象，下列说法正确的是()A．温度越高，扩散进行得越快B．扩散现象是不同物质间的一种化学反应C．扩散现象是由物质分子无规则运动产生的D．液体中的扩散现象是由于液体的对流形成的解析：选AC.根据分子动理论，温度越高，扩散进行得越快，故选项A正确；扩散现象是由物质分子无规则运动产生的，不是化学反应，故选项C正确、B错误；液体中的扩散现象不是由于液体的对流形成的，是液体分子无规则运动产生的，故D错误．2．(多选)(2019·河北衡水模拟)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解析：选BD.布朗运动是悬浮微粒的无规则运动，选项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，选项B正确；布朗运动是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，选项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，选项D正确．3．(多选)(2019·邯郸一模)PM2.5是指空气中直径等于或小于2.5微米的悬浮颗粒物，飘浮在空中做无规则运动，很难自然沉降到地面，吸入后危害人体健康，矿物燃料的燃烧是形成PM2.5的主要原因．下列关于PM2.5的说法正确的是()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布朗运动C．温度越低PM2.5运动越剧烈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在空气中的浓度解析：选BD.“PM2.5”是指直径小于等于2.5微米的颗粒物，其尺寸远大于空气中氧分子的尺寸的数量级，故选项A错误；PM2.5在空气中的运动是固体颗粒的运动，属于布朗运动，故选项B正确；大量空气分子对PM2.5无规则碰撞，温度越高，空气分子对颗粒的撞击越剧烈，则PM2.5的运动越剧烈，故选项C错误；导致PM2.5增多的主要原因是矿物燃料的燃烧，故应该提倡低碳生活，可有效减小PM2.5在空气中的浓度，故选项D正确．分子力、分子势能和内能【知识提炼】1．分子力及分子势能比较分子力F分子势能Ep图象分子力F分子势能Ep随分子间距离的变化情况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r10r0引力和斥力都很微弱，F＝0Ep＝02.分析物体内能问题的四点提醒(1)内能是对物体的大量分子而言的，不存在某个分子内能的说法．(2)决定内能大小的因素为温度、体积、分子数，还与物态有关系．(3)通过做功或热传递可以改变物体的内能．(4)温度是分子平均动能的标志，相同温度的任何物体，分子的平均动能相同．【题组突破】1．(2019·北市门头沟区模拟)一定质量的气体，当两个分子间的距离增大时()A．气体的体积一定增大B．气体的体积一定减小C．分子间引力和斥力都减小D．分子间引力和斥力都增大解析：选C.只当两个分子间的距离增大时，气体的体积不一定增大或者减小，也可能不变，选项A、B错误；当两个分子间的距离增大时，分子间引力和斥力都减小，选项C正确，D错误．2．(多选)关于物体的内能，下列叙述正确的是()A．温度高的物体比温度低的物体内能大B．物体的内能不可能为零C．内能相同的物体，它们的分子平均动能一定相同D．内能不相同的物体，它们的分子平均动能可能相同解析：选BD.温度高低反映分子平均动能的大小，但由于物体不同，分子数目不同，所处状态不同，无法反映内能大小，选项A错误；由于分子都在做无规则运动，因此，任何物体内能都不可能为零，选项B正确；内能相同的物体，它们的分子平均动能不一定相同，选项C错误；内能不同的两个物体，它们的温度可以相同，即它们的分子平均动能可以相同，选项D正确．3．(多选)(2019·江西南昌模拟)关于分子间的作用力，下列说法正确的是()A．若分子间的距离增大，则分子间的引力和斥力均减小B．若分子间的距离减小，则分子间的引力和斥力均增大C．若分子间的距离减小，则分子间的引力和斥力的合力一定增大D．若分子间的距离增大，则分子间的引力和斥力的合力一定减小3．(多选)(2019·江西南昌模拟)关于分子间的作用力，下列说法正确的是()A．若分子间的距离增大，则分子间的引力和斥力均减小B．若分子间的距离减小，则分子间的引力和斥力均增大C．若分子间的距离减小，则分子间的引力和斥力的合力一定增大D．若分子间的距离增大，则分子间的引力和斥力的合力一定减小解析：选AB.分子间的引力、斥力和合力与分子间距离的关系如图所示．若分子间的距离增大，则分子间的引力和斥力均减小，选项A正确；若分子间的距离减小，则分子间的引力和斥力均增大，选项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可能减小，选项C错误；若分子间的距离从r0的位置开始增大，则开始一段距离内分子间引力和斥力的合力增大，选项D错误．4．(多选)(2019·随州调考)下列说法正确的是()A．显微镜下观察到墨水中的小炭粒在不停地做无规则运动，这反映了液体分子运动的无规则性B．分子间的相互作用力随着分子间距离的增大，一定先减小后增大C．分子势能随着分子