2023版高考物理一轮复习第十三章热学第1讲分子动理论内能学生用书.docx
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1、第1讲分子动理论内能必备知识自主排查一、分子动理论1物体是由大量分子组成的(1)分子的大小分子的直径(视为球模型):数量级为_ m;分子的质量:数量级为1026 kg.(2)阿伏加德罗常数1 mol的任何物质都含有相同的粒子数通常可取NA_JPmol1;阿伏加德罗常数是联系宏观物理量和微观物理量的桥梁(3)热运动分子的永不停息的_运动叫做热运动;特点:分子的无规则运动和温度有关,温度越高,分子运动越激烈2分子永不停息地做无规则运动(1)扩散现象定义:_物质能够彼此进入对方的现象;实质:扩散现象并不是外界作用引起的,也不是化学反应的结果,而是由分子的无规则运动产生的物质迁移现象,温度_,扩散现象
2、越明显(2)布朗运动定义:悬浮在液体中的_的永不停息的无规则运动;实质:布朗运动反映了_的无规则运动;特点:a永不停息、_运动b颗粒越小,运动越_c温度越高,运动越_(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_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1010 m)距离分子力FF r图象rr0F引_F斥F0rr0F引_F斥F为引力r10r0F引F斥0F0二、温度、内能1
3、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 Tt273.15 KTt热力学温标(T)K零下_即为0 K3.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_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(
4、2)分子势能的决定因素: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rr0时分子势能最小宏观上决定于_和状态5物体的内能(1)等于物体中所有分子的热运动动能与分子势能的总和,是状态量对于给定的物体,其内能大小由物体的_决定(2)改变物体内能有两种方式:_,生活情境1.(1)秋风吹拂,树叶纷纷落下,属于分子的无规则运动()(2)在箱子里放几块樟脑丸,过些日子一开箱就能闻到樟脑的气味,属于分子的无规则运动()(3)烟囱里冒出的黑烟在空中飘荡是布朗运动()(4)室内扫地时,在阳光照射下看见灰尘飞扬是布朗运动()(5)水流速度越大,水分子的热运动
5、越剧烈()(6)水凝结成冰后,水分子的热运动停止()(7)水的温度越高,水分子的热运动越剧烈()(8)水的温度升高,每一个水分子的运动速率都会增大()教材拓展2.人教版选修33P7T2改编(多选)以下关于布朗运动的说法错误的是()A布朗运动就是分子的无规则运动B布朗运动证明,组成固体小颗粒的分子在做无规则运动C一锅水中撒一点胡椒粉,加热时发现水中的胡椒粉在翻滚,这说明温度越高布朗运动越激烈D在显微镜下可以观察到煤油中小粒灰尘的布朗运动,这说明煤油分子在做无规则运动E扩散现象和布朗运动都证明分子在做永不停息的无规则运动3鲁科版教材改编(多选)如图,用温度计测量质量已知的甲、乙、丙三杯水的温度,根
6、据测量结果可以知道()A甲杯中水的内能最少B甲、乙杯中水的内能一样多C丙杯中水分子的平均动能最大D甲杯中水分子的平均动能小于乙杯中水分子的平均动能关键能力分层突破考点一微观量的估算问题1宏观量与微观量的关系(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Vm、物体的质量m、摩尔质量M、物体的密度.(3)关系分子的质量:m0MNAVmNA.分子的体积:V0VmNAMNA.物体所含的分子数:NVVmNAmVmNA或NmMNAVMNA.2两种模型(1)球体分子模型直径为d36V0.(2)立方体分子模型边长为d3V0.跟进训练1.(多选)已知铜的摩尔质量为M
7、kg/mol,铜的密度为 kg/m3,阿伏加德罗常数为NA mol1.下列判断正确的是()A1 kg铜所含的原子数为NAMB1 m3铜所含的原子数为MNAC1个铜原子的质量为MNA kgD1个铜原子的体积为MNA m3E1个铜原子的体积为M2很多轿车为了改善夜间行驶时的照明问题,在车灯的设计上选择了氙气灯,因为氙气灯灯光的亮度是普通灯灯光亮度的3倍,但是耗电量仅是普通灯的一半,氙气灯使用寿命则是普通灯的5倍,很多车主会选择含有氙气灯的汽车,若氙气充入灯头后的容积V1.6 L,氙气密度6.0 kg/m3.已知氙气摩尔质量M0.131 kg/mol,阿伏加德罗常数NA61023 mol1.试估算:
8、(结果保留一位有效数字)(1)灯头中氙气分子的总个数N;(2)灯头中氙气分子间的平均距离考点二布朗运动与分子热运动1扩散现象:相互接触的物体分子彼此进入对方的现象产生原因:分子永不停息地做无规则运动2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微小固体颗粒分子区别分子的运动,发生在固体、液体、气体任何两种物质之间比分子大得多的微粒的运动,只能在液体、气体中发生分子的运动,不能通过光学显微镜直接观察到共同点都是无规则运动;都随温度的升高而更加激烈联系扩散现象、布朗运动都反映分子做无规则的热运动跟进训练3.(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
9、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扩散现象在气体、液体和固体中都能发生E液体中的扩散现象是由于液体的对流形成的42022山西五市联考(多选)小张在显微镜下观察水中悬浮的细微粉笔末的运动从A点开始,他把粉笔末每隔20 s的位置记录在坐标纸上,依次得到B、C、D、J点,把这些点连线形成如图所示折线图,则关于该粉笔末的运动,下列说法正确的是()A该折线图是粉笔末的运动轨迹B粉笔末的无规则运动反映了水分子的无规则运动C经过B点后10 s,粉笔末应该在BC的中点处D粉笔末由B到C的平均速度小于C到D的平均速度E若改变水的温度,再记录一张图,则仅从图上不能确定
10、记录哪一张图时的温度高52022广东茂名一模新型冠状病毒主要依靠呼吸道飞沫传播,在空气中含病毒飞沫微粒的运动取决于空气分子的不平衡碰撞,所以含病毒飞沫微粒所做的无规则运动属于_运动;空气分子间作用力F与分子间距离r的关系如图所示,rr0时,F0.相距较远的两个分子间距离减小到r0的过程中,分子势能_(填“先减小后增大”“先增大后减小”“一直增大”或“一直减小”)考点三分子动能、分子势能和内能1改变内能的方式2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)内能的大小与温度、体积、分子数和物态等因素有关(3)通过做功或热传递可以改变物体的内能(4)温度
11、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角度1分子力、分子势能与分子间距离的关系例1. 分子间作用力F与分子间距r的关系如图所示,rr1时,F0.分子间势能由r决定,规定两分子相距无穷远时分子间的势能为零若一分子固定于原点O,另一分子从距O点很远处向O点运动,在两分子间距减小到r2的过程中,势能_(填“减小”“不变”或“增大”);在间距由r2减小到r1的过程中,势能_(填“减小”“不变”或“增大”);在间距等于r1处,势能_(填“大于”“等于”或“小于”)零解题心得:角度2物体的内能例2. (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
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