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选学部分(3-2\3-3\3-4)专题定位本专题用三课时分别解决选修3－3、3－4、3－5中高频考查问题，高考对本部分内容考查的重点和热点有：选修3－3：①分子大小的估算；②对分子动理论内容的理解；③物态变化中的能量问题；④气体实验定律的理解和简单计算；⑤固、液、气三态的微观解释和理解；⑥热力学定律的理解和简单计算；⑦用油膜法估测分子大小等内容．选修3－4：①波的图象；②波长、波速和频率及其相互关系；③光的折射及全反射；④光的干涉、衍射及双缝干涉实验；⑤简谐运动的规律及振动图象；⑥电磁波的有关性质．选修3－5：①动量守恒定律及其应用；②原子的能级跃迁；③原子核的衰变规律；④核反应方程的书写；⑤质量亏损和核能的计算；⑥原子物理部分的物理学史和α、β、γ三种射线的特点及应用等．应考策略选修3－3内容琐碎、考查点多，复习中应以四块知识(分子动理论、从微观角度分析固体、液体、气体的性质、气体实验定律、热力学定律)为主干，梳理出知识点，进行理解性记忆．选修3－4内容复习时，应加强对基本概念和规律的理解，抓住波的传播和图象、光的折射定律这两条主线，强化训练、提高对典型问题的分析能力．选修3－5涉及的知识点多，而且多是科技前沿的知识，题目新颖，但难度不大，因此应加强对基本概念和规律的理解，抓住动量守恒定律和核反应两条主线，强化典型题目的训练，提高分析综合题目的能力．第1课时热学1．分子动理论(1)分子大小①阿伏加德罗常数：NA＝6.02×1023mol－1.②分子体积：V0＝VmolNA(占有空间的体积)．③分子质量：m0＝MmolNA.④油膜法估测分子的直径：d＝VS.(2)分子热运动的实验基础：扩散现象和布朗运动．①扩散现象特点：温度越高，扩散越快．②布朗运动特点：液体内固体小颗粒永不停息、无规则的运动，颗粒越小、温度越高，运动越剧烈．(3)分子间的相互作用力和分子势能①分子力：分子间引力与斥力的合力．分子间距离增大，引力和斥力均减小；分子间距离减小，引力和斥力均增大，但斥力总比引力变化得快．②分子势能：分子力做正功，分子势能减小；分子力做负功，分子势能增大；当分子间距为r0(分子间的距离为r0时，分子间作用的合力为0)时，分子势能最小．2．固体和液体(1)晶体和非晶体的分子结构不同，表现出的物理性质不同．晶体具有确定的熔点．单晶体表现出各向异性，多晶体和非晶体表现出各向同性．晶体和非晶体在适当的条件下可以相互转化．(2)液晶是一种特殊的物质状态，所处的状态介于固态和液态之间．液晶具有流动性，在光学、电学物理性质上表现出各向异性．(3)液体的表面张力使液体表面具有收缩到最小的趋势，表面张力的方向跟液面相切．3．气体实验定律(1)等温变化：pV＝C或p1V1＝p2V2；(2)等容变化：pT＝C或p1T1＝p2T2；(3)等压变化：VT＝C或V1T1＝V2T2；(4)理想气体状态方程：pVT＝C或p1V1T1＝p2V2T2.4．热力学定律(1)物体内能变化的判定：温度变化引起分子平均动能的变化；体积变化，分子间的分子力做功，引起分子势能的变化．(2)热力学第一定律①公式：ΔU＝W＋Q；②符号规定：外界对系统做功，W0；系统对外界做功，W0.系统从外界吸收热量，Q0；系统向外界放出热量，Q0.系统内能增加，ΔU0；系统内能减少，ΔU0.(3)热力学第二定律热力学第二定律的表述：①热量不能自发地从低温物体传到高温物体(按热传递的方向性表述)．②不可能从单一热库吸收热量，使之完全变成功，而不产生其他影响(按机械能和内能转化的方向性表述)．③第二类永动机是不可能制成的．两种微观模型(1)球体模型(适用于固体、液体)：一个分子的体积V0＝43π(d2)3＝16πd3，d为分子的直径．(2)立方体模型(适用于气体)：一个分子占据的平均空间V0＝d3，d为分子间的距离.考向1热学基本规律与微观量计算的组合例1(2014·江苏·12A)一种海浪发电机的气室如图1所示．工作时，活塞随海浪上升或下降，改变气室中空气的压强，从而驱动进气阀门和出气阀门打开或关闭．气室先后经历吸入、压缩和排出空气的过程，推动出气口处的装置发电．气室中的空气可视为理想气体．图1(1)下列对理想气体的理解，正确的有________．A．理想气体实际上并不存在，只是一种理想模型B．只要气体压强不是很高就可视为理想气体C．一定质量的某种理想气体的内能与温度、体积都有关D．在任何温度、任何压强下，理想气体都遵循气体实验定律(2)压缩过程中，两个阀门均关闭．若此过程中，气室中的气体与外界无热量交换，内能增加了3.4×104J，则该气体的分子平均动能________(选填“增大”、“减小”或“不变”)，活塞对该气体所做的功________(选填“大于”、“小于”或“等于”)3.4×104J.(3)上述过程中，气体刚被压缩时的温度为27℃，体积为0.224m3，压强为1个标准大气压．已知1mol气体在1个标准大气压、0℃时的体积为22.4L，阿伏加德罗常数NA＝6.02×1023mol－1.计算此时气室中气体的分子数．(计算结果保留一位有效数字)解析(1)理想气体是一种理想化模型，温度不太低、压强不太大的实际气体可视为理想气体；只有理想气体才遵循气体的实验定律，选项A、D正确，选项B错误．一定质量的理想气体的内能完全由温度决定，与体积无关，选项C错误．(2)因为理想气体的内能完全由温度决定，当气体的内能增加时，气体的温度升高，温度是分子平均动能的标志，则气体分子的平均动能增大．根据热力学第一定律，ΔU＝Q＋W，由于Q＝0，所以W＝ΔU＝3.4×104J.(3)设气体在标准状态时的体积为V1，等压过程为：VT＝V1T1气体物质的量为：n＝V1V0，且分子数为：N＝nNA解得N＝VT1V0TNA代入数据得N≈5×1024个答案(1)AD(2)增大等于(3)5×1024以题说法解答微观量计算问题时应注意：(1)固体、液体分子可认为紧靠在一起，可看成球体或立方体；气体分子只能按立方体模型计算所占的空间．(2)阿伏加德罗常数是联系宏观与微观的桥梁，计算时要注意抓住与其相关的三个量：摩尔质量、摩尔体积和物质的量．(1)1mol任何气体在标准状况下的体积都是22.4L．试估算温度为0℃，压强为2个标准大气压时单位体积内气体分子数目为____________(结果保留两位有效数字)．(2)下列说法正确的是()A．液晶具有流动性，光学性质各向异性B．气体的压强是由气体分子间斥力产生的C．液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离，所以液体表面存在表面张力D．气球等温膨胀，球内气体一定向外放热答案(1)5.4×1025(2)AC解析(1)设0℃，p1＝2atm，气体的体积V1＝1m3，在标准状态下，压强p2＝1atm，气体的体积为V2由p1V1＝p2V2得：V2＝p1V1p2＝2×11m3＝2m3设气体的分子个数为N，则N＝V222.4×10－3NA＝5.4×1025个．(2)气体压强是由大量气体分子频繁撞击器壁而产生的，B错误；气体等温膨胀说明：W0，ΔU＝0，由ΔU＝W＋Q可知，Q＞0，球内气体吸热，D错误．考向2热学基本规律与气体实验定律的组合例2(2014·新课标Ⅱ·33)(1)下列说法正确的是________．(填正确答案标号)A．悬浮在水中的花粉的布朗运动反映了花粉分子的热运动B．空中的小雨滴呈球形是水的表面张力作用的结果C．彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点D．高原地区水的沸点较低，这是高原地区温度较低的缘故E．干湿泡湿度计的湿泡显示的温度低于干泡显示的温度，这是湿泡外纱布中的水蒸发吸热的结果(2)如图2所示，两气缸A、B粗细均匀，等高且内壁光滑，其下部由体积可忽略的细管连通；A的直径是B的2倍，A上端封闭，B上端与大气连通；两气缸除A顶部导热外，其余部分均绝热，两气缸中各有一厚度可忽略的绝热轻活塞a、b，活塞下方充有氮气，活塞a上方充有氧气．当大气压为p0、外界和气缸内气体温度均为7℃且平衡时，活塞a离气缸顶的距离是气缸高度的14，活塞b在气缸正中间．图2(ⅰ)现通过电阻丝缓慢加热氮气，当活塞b恰好升至顶部时，求氮气的温度；(ⅱ)继续缓慢加热，使活塞a上升，当活塞a上升的距离是气缸高度的116时，求氧气的压强．解析(1)悬浮在水中的花粉的布朗运动反映了水分子的无规则热运动，选项A错误；空中的小雨滴呈球形是水的表面张力作用的结果，选项B正确；彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点，选项C正确；高原地区水的沸点较低，是由于高原地区气压低，故水的沸点也较低，选项D错误；干湿泡湿度计的湿泡显示的温度低于干泡显示的温度，是由于湿泡外纱布中的水蒸发吸收热量，从而温度会降低的缘故，选项E正确．(2)(ⅰ)活塞b升至顶部的过程中，活塞a不动，活塞a、b下方的氮气经历等压变化，设气缸A的容积为V0，A、B两气缸内氮气初态的体积为V1，温度为T1，末态体积为V2，温度为T2，按题意，气缸B的容积为V04，由题给数据及盖—吕萨克定律有：V1＝34V0＋12×V04＝78V0①V2＝34V0＋V04＝V0②V1T1＝V2T2③由①②③式及所给的数据可得：T2＝320K④(ⅱ)活塞b升至顶部后，由于继续缓慢加热，活塞a开始向上移动，直至活塞上升的距离是气缸高度的116时，活塞a上方的氧气经历等温变化，设氧气初态的体积为V1′，压强为p1′，末态体积为V2′，压强为p2′，由所给数据及玻意耳定律可得V1′＝14V0，p1′＝p0，V2′＝316V0⑤p1′V1′＝p2′V2′⑥由⑤⑥式可得：p2′＝43p0答案(1)BCE(2)(ⅰ)320K(ⅱ)43p0以题说法应用气体实验定律的三个重点环节：(1)正确选择研究对象：对于变质量问题要保证研究质量不变的部分；对于多部分气体问题，要各部分独立研究，各部分之间一般通过压强找联系．(2)列出各状态的参量：气体在初、末状态，往往会有两个(或三个)参量发生变化，把这些状态参量罗列出来会比较准确、快速的找到规律．(3)认清变化过程：准确分析变化过程以便正确选用气体实验定律．(1)下列说法中正确的是________．A．理想气体温度升高时，分子的平均动能一定增大B．一定质量的理想气体，体积减小时，单位体积的分子数增多，气体的压强一定增大C．压缩处于绝热容器中的一定质量的理想气体，其内能一定增加D．当分子间的相互作用力为引力时，其分子间没有斥力E．分子a从远处靠近不动的分子b的过程中，当它们相互作用力为零时，分子a的动能一定最大(2)如图3所示，U形管两臂粗细不等，开口向上，右端封闭的粗管横截面积是开口的细管的三倍，管中装入水银，大气压为76cmHg.左端开口管中水银面到管口距离为11cm，且水银面比封闭管内高4cm，封闭管内空气柱长为11cm.现在开口端用小活塞封住，并缓慢推动活塞，使两管液面相平，推动过程中两管的气体温度始终不变，试求：图3①粗管中气体的最终压强；②活塞推动的距离．答案(1)ACE(2)①88cmHg②4.5cm解析(1)一定质量的理想气体，体积减小时，由于温度变化不确定，则气体的压强不一定增大，故B错误；分子间同时存在引力和斥力，二力同时存在，故D错误．故选A、C、E.(2)①设左管横截面积为S，则右管横截面积为3S，以右管封闭气体为研究对象．初状态p1＝80cmHg，V1＝11×3S＝33S，两管液面相平时，Sh1＝3Sh2，h1＋h2＝4cm，解得h2＝1cm，此时右端封闭管内空气柱长l＝10cm，V2＝10×3S＝30S气体做等温变化有p1V1＝p2V2即80×33S＝p2×30Sp2＝88cmHg.②以左管被活塞封闭气体为研究对象p1′＝76cmHg，V1′＝11S，p2＝p2′＝88cmHg气体做等温变化有p1′V1′＝p2′V2′解得V2′＝9.5S活塞推动的距离为L＝11cm＋3cm－9.5cm＝4.5cm(1)下列说法中正确的是________．A．当分子间的距离增大时，分子间的斥力减小，引力增