1知识梳理·感悟高考核心自查一、分子动理论1.微观量的两种模型(1)球体模型:直径为d=36V0π.(2)立方体模型:边长为d=3V0.2.分子的大小(1)分子很小,其直径的数量级为________.(2)如果用V表示一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积,用S表示单分子油膜的面积,用D表示分子的直径,则D=________.(3)阿伏加德罗常数表示1mol任何物质中含有相同的微粒个数NA=__________________.10-10mVS6.02×1023mol-13.分子微观量的估算已知量可求量摩尔体积Vmol固体和液体分子体积(气体占有空间的体积)V0=________摩尔质量Mmol分子质量m=________体积V和摩尔体积Vmol分子数目n=________质量M和摩尔质量Mmol分子数目n=________答案:VmolNAMmolNAVVmolNAMMmolNA4.说明分子永不停息地做无规则热运动的两个实例(1)扩散现象的特点:温度越高,__________________.(2)布朗运动的特点:永不停息、________运动;颗粒越小,运动越________;温度越高,运动越____________;运动轨迹不确定.扩散越快无规则剧烈剧烈5.分子间的相互作用力和分子势能(1)分子力:分子间同时存在引力和斥力,分子间距增大,引力和斥力均________,且________比引力变化更快.减小斥力(2)分子势能.a.分子力做正功,分子势能________.b.分子力做负功,分子势能________.c.当分子间距为r0时,分子势能________,但不一定是零.减小增大最小二、固体、液体和气体1.晶体和非晶体晶体比较单晶体多晶体非晶体形状________________________熔点________________________特性________________________规则不规则不规则固定固定不固定各向异性各向同性各向同性2.理想气体状态方程:_______________________________.(1)当T1=T2时,________________(玻意耳定律).(2)当V1=V2时,________________(查理定律).(3)当p1=p2时,________________(盖吕萨克定律).p1V1T1=p2V2T2p1V1=p2V2p1T1=p2T2V1T1=V2T2三、热力学定律1.内能的变化(1)温度变化引起物体分子__________________的变化.(2)体积变化,分子间的分子力做功,引起________的变化.平均动能分子势能2.热力学第一定律(1)公式:__________________.(2)符号正负的判断外界对物体做功___________做功W物体对外界做功___________物体从外界吸收热量___________吸、放热Q物体向外界放出热量___________物体内能增加___________内能变化ΔU物体内能减少___________ΔU=W+QW0W0Q0Q0ΔU0ΔU03.热力学第二定律(1)表述一:____________________________________________.(2)表述二:_____________________________________________.(3)揭示了自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有________,说明了__________________________.热量不能自发地从低温物体传到高温物体不可能从单一热源吸收热量,使之完全变成功,而不产生其他影响方向性第二类永动机不能制造成功1.2015·新课标全国卷Ⅱ(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.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解析:根据分子动理论,温度越高,扩散进行的越快,选项A正确;扩散现象不是化学反应,选项B错误;扩散现象是由物质分子无规则运动产生的,选项C正确;扩散现象在气体、液体、固体中都能发生,选项D正确;液体中的扩散现象不是由液体对流形成的,选项E错误.答案:ACD2.2015·福建理综下列有关分子动理论和物质结构的认识,其中正确的是()A.分子间距离减小时分子势能一定减小B.温度越高,物体中分子无规则运动越剧烈C.物体内热运动速率大的分子数占总分子数比例与温度无关D.非晶体的物理性质是各向同性而晶体的物理性质都是各向异性解析:分子间距离为r0时,分子势能最小,分子距离小于r0时,分子距离减小分子势能增大,A错误.温度越高,分子无规则运动越剧烈,速率大的分子数占总分子数比例越大,B正确,C错误.多晶体的物理性质也是各向同性,D错误.答案:B3.2015·江苏单科(多选)对下列几种固体物质的认识,正确的有()A.食盐熔化过程中,温度保持不变,说明食盐是晶体B.烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面,熔化的蜂蜡呈椭圆形,说明蜂蜡是晶体C.天然石英表现为各向异性,是由于该物质的微粒在空间的排列不规则D.石墨和金刚石的物理性质不同,是由于组成它们的物质微粒排列结构不同解析:晶体都具有固定的熔点,A正确.蜂蜡是非晶体,B错误.晶体的微粒在空间中排列是规则的,C错误.由于石墨和金刚石的物质微粒排列结构不同,导致了它们的物理性质不同,D正确.答案:AD4.2015·广东理综(多选)图为某实验器材的结构示意图,金属内筒和隔热外筒间封闭了一定体积的空气,内筒中有水,在水加热升温的过程中,被封闭的空气()A.内能增大B.压强增大C.分子间引力和斥力都减小D.所有分子运动速率都增大解析:气体为封闭气体,体积不变,分子平均间距不变,分子引力和斥力不变,C错误.外筒隔热,气体温度升高,内能增大,A正确.由理想气体状态方程可知,气体温度升高,压强增大,B正确.温度升高,分子平均速率增大,但不是所有气体分子速率都增大,D错误.答案:AB5.2015·山东理综扣在水平桌面上的热杯盖有时会发生被顶起的现象.如图所示,截面积为S的热杯盖扣在水平桌面上,开始时内部封闭气体的温度为300K,压强为大气压强p0,当封闭气体温度上升至303K时,杯盖恰好被整体顶起,放出少许气体后又落回桌面,其内部气体压强立刻减为p0,温度仍为303K.再经过一段时间,内部气体温度恢复到300K.整个过程中封闭气体均可视为理想气体.求:(1)当温度上升到303K且尚未放气时,封闭气体的压强;(2)当温度恢复到300K时,坚直向上提起杯盖所需的最小力.解析:(1)以开始封闭的气体为研究对象,由题意可知,初状态温度T0=300K,压强为p0,末状态温度T1=303K,压强设为p1,由查理定律得p0T0=p1T1①代入数据得p1=101100p0②(2)设杯盖的质量为m,刚好被顶起时,由平衡条件得p1S=p0S+mg③放出少许气体后,以杯盖内的剩余气体为研究对象,由题意可知,初状态温度T2=303K,压强p2=p0,末状态温度T3=300K,压强设为p3,由查理定律得p2T2=p3T3④设提起杯盖所需的最小力为F,由平衡条件得F+p3S=p0S+mg⑤联立②③④⑤式,代入数据得F=20110100p0S⑥答案:(1)101100p0(2)20110100p0S1.带有活塞的气缸内封闭一定量的理想气体,如图所示,开始时气体处于状态a,然后经过过程ab到达状态b或经过过程ac到达状态c,b、c状态温度相同,a、c状态体积相同.设气体在状态b和状态c的压强分别为pb和pc,在过程ab和ac中吸收的热量分别为Qab和Qac,则()A.pbpc,QabQacB.pbpc,QabQacC.pbpc,QabQacD.pbpc,QabQac解析:根据理想气体状态方程pVT=C,整理可得V=CpT,V-T图象某点与原点连线的斜率越大,压强越小,由题图可知,状态b的压强小于状态c的压强,选项A、B错;因理想气体的内能只与温度有关,b、c状态温度相同,故在过程ab和过程ac中气体的内能变化量ΔU相等,从状态a经过过程ab到达状态b,气体体积增大,对外做功,而从状态a经过过程ac到达状态c,气体体积不变,对外不做功,由热力学第一定律ΔU=W+Q知,过程ab中气体吸收的热量多,选项C对,D错.答案:C2.关于热力学定律,下列说法正确的是()A.压缩一定量的理想气体总能使其温度升高B.在一定条件下,物体的温度一定能降低到0KC.物体从单一热源吸热,不可以全部用来做功D.吸收了热量的物体内能有可能不增加解析:根据热力学第一定律,压缩气体时外界对气体做功,但如果气体向外界放热,气体内能可能不变,气体的温度可能不变,选项A错;根据热力学第三定律,绝对零度不可能达到,选项B错;物体从单一热源吸热,如果引起其他变化,可以全部用来做功,选项C错;吸收了热量的物体,如果对外做功,其内能有可能不增加,选项D对.答案:D3.一定质量的理想气体由状态A经状态B变为状态C,其中A→B过程为等压变化,B→C过程为等容变化.已知VA=0.3m3,TA=TC=300K,TB=400K.(1)求气体在状态B时的体积.(2)设A→B过程气体吸收的热量为Q1,B→C过程气体放出的热量为Q2,比较Q1、Q2的大小并说明原因.答案:(1)设气体在状态B时的体积为VB,A→B过程气体发生等压变化,由盖—吕萨克定律得,VATA=VBTB,代入数据得VB=0.4m3.(2)由题意,TA=TC,所以气体A→B过程增加的内能与B→C过程减小的内能相同.而A→B过程气体对外做功,B→C过程气体不做功,由热力学第一定律可知,Q1Q2.2热点透析·探究悟道热点一分子动理论的理解和微观量的计算1.分子动理论的基本内容(1)物质是由大量的分子组成的.分子直径的数量级为10-10m.(2)分子永不停息地做无规则运动.(3)分子间存在着相互作用力.即分子间同时存在着相互作用的引力和斥力,实际表现的是引力和斥力的合力,叫分子力.分子间的引力和斥力都随着分子间距离的增大而减小,随着分子间距离的减小而增大,但斥力变化得快.2.分子微观量的计算公式(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,摩擦体积Vm;物体的质量m、摩尔质量Mm;物体的密度ρ.(3)相互关系:①一个分子的质量:m0=MmNA=ρVmNA②一个分子的体积:V0=VmNA=MmρNA(注:对气体来说,V0为一个气体分子的平均活动空间)③分子数:N=nNA=mMmNA=VVmNA(4)分子直径的估算方法:①把固体、液体分子看成球形,则分子直径d=36V0π=36VmπNA;②把固体、液体分子看成立方体,则边长d=3V0=3VmNA(5)气体分子微观量的估算方法①物质的量:n=V22.4,V为气体在标准状况下的体积,单位是升(L).②分子间距的估算方法:设想气体分子均匀分布,每个分子占据一定的体积;假设为立方体,分子位于每个立方体的中心,每个小立方体的边长就是分子间距.【例1】2015·海南单科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________.4πp0NAR2Mg3Mghp0NA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[归纳方法](1)阿伏加德罗常数作为微观世界和宏观世界的桥梁,在高考中经常出现,可以用下面