（江苏专用）2020高考物理二轮复习 第一部分 专题七 选考模块 第一讲 分子动理论 固体、液体、气

第一讲分子动理论固体、液体、气体及热力学定律专题七选考模块123课前自测诊断课堂重点攻坚课后“达标”检测考点一分子动理论内能及热力学定律释疑3大考点(一)理清知识体系(二)突破三个要点1．估算问题(1)油膜法估算分子直径：d＝VSV为纯油酸体积，S为单分子油膜面积[注意]对气体而言，N≠VV个。(2)分子总数：N＝nNA＝mMm·NA＝VVmNA(3)两种模型：球模型：V＝43πR3(适用于估算液体、固体分子直径)立方体模型：V＝a3(适用于估算气体分子间距)2．反映分子运动规律的两个实例①产生原因：分子永不停息的无规则运动②相关因素：温度扩散现象①研究对象：悬浮在液体或气体中的固体小颗粒②运动特点：无规则、永不停息③相关因素：颗粒大小、温度布朗运动3．热力学第一定律的理解和应用(1)定性判断。利用题中的条件和符号法则对W、Q、ΔU中的其中两个量做出准确的符号判断，然后利用ΔU＝W＋Q对第三个量做出判断。(2)定量计算。一般计算等压变化过程的功，即W＝p·ΔV，然后结合其他条件，利用ΔU＝W＋Q进行相关计算。(3)注意符号正负的规定。若研究对象为气体，对气体做功的正负由气体体积的变化决定。气体体积增大，气体对外界做功，W0；气体的体积减小，外界对气体做功，W0。[题点全练]1．正误判断(1)液体温度越高，布朗运动越激烈。()(2)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。()(3)悬浮在空气中做布朗运动的PM2.5微粒，气温越高，运动越剧烈。()(4)扩散现象不仅能发生在气体和液体中，固体中也可以。()(5)将一个分子从无穷远处无限靠近另一个分子，则这两个分子间的分子力先增大后减小最后再增大。()√√√√√(6)当分子间距离增大时，分子间的引力减小，斥力增大。()(7)若两分子间距离减小，分子间斥力增大，引力减小，合力为斥力。()(8)当两分子间距离大于平衡位置的间距r0时，分子间的距离越大，分子势能越小。()(9)只要知道水的摩尔质量和水分子的质量，就可以计算出阿伏加德罗常数。()(10)用阿伏加德罗常数和某种气体的密度，就可以求出该种气体的分子质量。()×××√×(11)只要知道气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数，就可以算出该气体分子的体积。()(12)一定质量的100℃的水吸收热量后变成100℃的水蒸气，则吸收的热量大于增加的内能。()(13)外界对系统做功，其内能一定增加。()(14)一定质量的理想气体发生绝热膨胀时，其内能不变。()(15)一定质量的理想气体，在等压膨胀过程中，气体分子的平均动能增大。()(16)“第一类永动机”不可能制成，是因为它违反了能量守恒定律。()×√××√√2．下列有关热现象的说法中，正确的是________。A．玻璃砖很难变形，但其内的玻璃分子仍然在做无规则的热运动B．气体存在压强是因为气体分子间存在斥力C．当气体吸热时，其内能并不一定增加D．把一定质量的气体压缩，其内能一定增加解析：一切物体的分子都在做无规则的热运动，故A正确；气体存在压强是因为气体分子对器壁的撞击产生的，B错误；改变内能的方式有做功和热传递，气体从外界吸热，其内能不一定增加，C正确；把一定质量的气体压缩，但若气体对外传递热量，则其内能可能减小，故D错误。答案：AC3．下列说法中正确的是________。A．气体放出热量，其分子的平均动能可能增大B．布朗运动不是液体分子的运动，但它可以说明液体分子在永不停息地做无规则运动C．当分子力表现为斥力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而增大D．某气体的摩尔体积为V，每个分子的体积为V0，则阿伏加德罗常数可表示为NA＝VV0解析：气体放出热量，若外界对气体做功，温度升高，其分子的平均动能增大，故A正确；布朗运动不是液体分子的运动，但它可以说明液体分子在永不停息地做无规则运动，故B正确；当分子力表现为斥力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而增大，故C正确；某固体或液体的摩尔体积为V，每个分子的体积为V0，则阿伏加德罗常数可表示为NA＝VV0，而气体此式不成立，故D错误。答案：ABC考点二固体、液体和气体(一)理清知识体系(二)理解三个问题1．对晶体、非晶体特性的理解(1)只有单晶体，才可能具有各向异性。(2)各种晶体都具有固定熔点，晶体熔化时，温度不变，吸收的热量全部用于分子势能的增加。(3)晶体与非晶体可以相互转化。(4)有些晶体属于同素异形体，如金刚石和石墨。2．正确理解温度的微含义(1)温度是分子平均动能的标志，温度越高，分子的平均动能越大。(2)温度越高，物体分子动能总和越大，但物体的内能不一定越大。3．对气体压强的理解(1)气体对容器壁的压强是气体分子频繁碰撞的结果，温度越高，气体分子密度越大，气体对容器壁因碰撞而产生的压强就越大。(2)地球表面大气压强可认为是大气重力产生的。1．正误判断(1)大颗粒的盐磨成了细盐，就变成了非晶体。()(2)单晶体的某些物理性质具有各向异性，而多晶体和非晶体是各向同性的。()(3)单晶体和多晶体都有确定的熔点，非晶体没有确定的熔点。()(4)晶体在各个方向上的导热性能相同时，表现为各向同性。()(5)单晶体的物理性质具有各向异性。()(6)太空中水滴成球形，是液体表面张力作用的结果。()[题点全练]×√√√√√(7)液体表面张力的方向与液面垂直并指向液体内部。()(8)液体表面的分子距离大于分子间的平衡距离，使得液面有表面张力。()(9)叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用。()(10)液晶具有液体的流动性，同时具有晶体的各向异性特征。()(11)液晶显示器是利用了液晶对光具有各向异性的特点。()(12)当人们感到潮湿时，空气的绝对湿度一定较大。()(13)空气相对湿度越大时，空气中水蒸气压强越接近同温度水的饱和汽压，水蒸发越快。()×√√√√××(14)用热针尖接触金属表面的石蜡，熔化区域呈圆形，这是晶体各向异性的表现。()(15)漂浮在热菜汤表面上的油滴，从上面观察是圆形的，是因为油滴液体呈各向同性的缘故。()(16)雨水没有透过布雨伞是因为液体分子表面张力的原因。()(17)在完全失重的情况下，气体对容器壁的压强为零。()(18)压强变大时，分子间的平均距离必然变小。()(19)当人们感到干燥时，空气的相对湿度一定较小。()(20)影响蒸发快慢以及影响人们对干爽与潮湿感受的因素是空气中水蒸气的压强与同一温度下水的饱和汽压的差距。()××√××√√2．下列说法正确的是________。A．大头针能浮在水面上，是由于水的表面存在张力B．在等压变化过程中，温度升高，单位体积内分子数减少C．空气中水蒸气压强越大，人感觉越潮湿D．单晶体和多晶体的某些物理性质具有各向异性，而非晶体是各向同性的解析：液体表面层里的分子比液体内部稀疏，分子间的距离比液体内部大一些，分子间的相互作用表现为引力，即是表面张力，大头针能浮在水面上，是由于水的表面存在张力，故A正确；在等压变化过程中，温度升高，体积增大，单位体积内分子数减少，故B正确；空气中水蒸气压强越大，绝对湿度越大，当相对湿度越大时，人感觉越潮湿，故C错误；根据单晶体与多晶体的特点可知，单晶体的某些物理性质具有各向异性，而多晶体和非晶体是各向同性的，故D错误。答案：AB3．下列说法正确的是________。A．饱和汽压随温度降低而减小，与饱和汽的体积无关B．蔗糖受潮后粘在一起，没有确定的几何形状，所以它是非晶体C．布朗运动是由悬浮在液体中的微粒之间的相互碰撞引起的D．分子间距离增大时，分子间引力和斥力都减小，分子势能不一定减小解析：饱和汽压随温度降低而减小，与饱和汽的体积无关，A正确；蔗糖受潮后粘在一起，没有确定的几何形状，但是用放大镜看，仍可发现组成糖块的一个个晶粒，所以它是晶体中的多晶体，B错误；布朗运动是固体小颗粒受到液体分子无规则碰撞引起的，C错误；分子间距离增大时，分子间引力和斥力都减小，但是分子势能不一定减小，关键要看分子力做正功还是负功，如果表现为引力，则距离增大时，引力做负功，分子势能增大，D正确。答案：AD4．(2019·南师附中模拟)某日白天气温为20℃，空气中水蒸气的实际压强为1.1×103Pa。已知20℃时水的饱和气压为2.3×103Pa，则当日空气的绝对湿度是_______，相对湿度是________。解析：空气的绝对湿度就是用空气中所含水蒸气的压强来表示的，所以当日空气的绝对湿度是1.1×103Pa。相对湿度＝(空气中的水汽压/饱和水汽压)×100%＝47.8%。答案：1.1×103Pa47.8%考点三气体实验定律和理想气体状态方程(一)理清知识体系(二)掌握两个要点1．应用气体实验定律的解题思路(1)选择对象——即某一定质量的理想气体；(2)找出参量——气体在始、末状态的参量：p1、V1、T1及p2、V2、T2；(3)认识过程——认清变化过程是正确选用物理规律的前提；(4)列出方程——选用某一实验定律或状态方程，代入具体数值求解，并讨论结果的合理性。2．牢记以下几个结论(1)热量不能自发地由低温物体传递给高温物体；(2)气体压强是由气体分子频繁地碰撞器壁产生的，压强大小与分子热运动的剧烈程度和分子密集程度有关；(3)做功和热传递都可以改变物体的内能，理想气体的内能只与温度有关；(4)温度变化时，意味着物体内分子的平均动能随之变化，并非物体内每个分子的动能都随之发生同样的变化。[题点全练]1.一定质量的理想气体从状态A开始，经A，B，C回到原状态，其压强与热力学温度的关系图像如图所示，其中AC的延长线经过原点O，该气体经历CA过程内能________(选填“增大”“减小”或“不变”)，经历AB过程________(选填“吸收”或“放出”)热量。解析：该气体经历CA过程，温度升高，内能增大；经历AB过程，温度不变，内能不变，压强减小，根据等温变化，体积增大，气体对外界做功，根据热力学第一定律ΔU＝W＋Q可知吸收热量。答案：增大吸收2．一定质量的理想气体，状态从A→B→C→A的变化过程可用如图所示的p­V图线描述，气体在状态C时温度为TC＝300K，求：(1)气体在状态A时的温度TA，并判断A、B状态温度的高低；(2)若气体在A→B过程中吸热500J，则在A→B过程中气体内能变化了多少？解析：(1)从C到A，根据理想气体的状态方程pCVCTC＝pAVATA，可得TA＝300K；从B到C，根据理想气体状态方程pCVCTC＝pBVBTB，解得TB＝600K，所以TBTA。(2)气体在A→B过程压强不变，W＝－pΔV，由热力学第一定律可得ΔU＝W＋Q；可得ΔU＝200J。答案：(1)300KTBTA(2)200J3.一定质量的理想气体经历了如图所示的ABCDA循环，p1、p2、V1、V2均为已知量。已知A状态的温度为T0，求：(1)C状态的温度T；(2)完成一个循环，气体与外界交换的热量Q。解析：(1)由题图所示图像可知，从C到D过程为等容变化，由查理定律得：p2T＝p1TD由题图所示图像可知，从D到A过程为等压变化，由盖－吕萨克定律得：V2TD＝V1T0解得：T＝p2V2p1V1T0。(2)由C到D过程与由A到B过程气体体积不变，气体不做功从B到C过程外界对气体做功：WBC＝－p2(V2－V1)从D到A过程外界对气体做功：WDA＝p1(V2－V1)对全过程气体做功：W＝WBC＋WDA＝(p1－p2)(V2－V1)整个过程气体温度不变，ΔU＝0由热力学第一定律得：ΔU＝W＋Q则Q＝ΔU－W＝(p2－p1)(V2－V1)0，气体吸热。答案：(1)p2V2p1V1T0(2)吸热(p2－p1)(V2－V1)