第十一章热学高三物理一轮复习考纲展示要求复习定位1.分子动理论的基本观点和实验依据Ⅰ1.在本章的考查中,题型涉及选择、填空和计算.考查知识点覆盖全面,突出几个重点,以近几年考查情况来看,气体实验定律热力学定律往往作为考查的重点.2.本章的复习应加强以下几点:(1)分子动理论要点,分子力、分子大小、质量、数目估算;(2)内能的变化及改变内能的物理过程以及气体压强的决定因素;2.阿伏加德罗常数Ⅰ3.气体分子运动速率的统计分布Ⅰ4.温度是分子平均动能的标志、内能Ⅰ5.固体的微观结构、晶体和非晶体Ⅰ6.液晶的微观结构Ⅰ7.液体的表面张力现象Ⅰ8.气体实验定律Ⅰ9.理想气体Ⅰ10.饱和蒸汽、未饱和蒸汽和饱和蒸汽压Ⅰ考纲展示要求复习定位11.相对湿度Ⅰ(3)理想气体状态方程和用图象表示气体状态的变化;(4)热现象实验与探索过程的方法.(5)热力学定律应用及两类永动机的理解.(6)关注新情景题目的设置,试题多以科技前沿、社会热点及与生产生活联系的问题为背景来考查热学知识在实际中的应用.12.热力学第一定律Ⅰ13.能量守恒定律Ⅰ14.热力学第二定律Ⅰ15.要知道中学物理中涉及的国际单位制的基本单位和其他物理量的单位.包括摄氏度(℃)、标准大气压.Ⅰ实验:用油膜法估测分子的大小考点一微观量的估算考点二布朗运动与分子热运动考点三分子力、分子力做功和分子势能考点第十一章热学高三物理一轮复习第1节分子动理论内能考点四实验:用油膜法估测分子的大小【基础自测】1.(微观量的估算)(多选)关于分子,下列说法中正确的是()A.把分子看成球形是对分子的简化模型,实际上分子的形状并不真的都是球形B.所有分子的直径都相同C.不同分子的直径一般不同,但数量级基本一致D.测定分子大小的方法有多种,油膜法只是其中的一种方法把分子看做球形是将实际问题的理想化,A正确;不同分子直径大小不同,但数量级除有机物的大分子外,一般都是10-10m,B错误、C正确;测分子大小可以有多种方法,利用油膜法只是常见的一种方法,D正确.解析答案基础自测ACD2.(对布朗运动的理解)下列关于布朗运动的说法,正确的是()A.布朗运动是液体分子的无规则运动B.布朗运动是指悬浮在液体中的固体分子的无规则运动C.布朗运动说明了液体分子与悬浮颗粒之间存在着相互作用力D.观察布朗运动会看到,悬浮的颗粒越小,温度越高,布朗运动越剧烈布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动,小颗粒由许多分子组成,所以布朗运动不是分子的无规则运动,也不是指悬浮颗粒内固体分子的无规则运动,A、B错误;布朗运动虽然是由液体分子与悬浮颗粒间相互作用引起的,但其重要意义是反映了液体分子的无规则运动,而不是反映分子间的相互作用,C错误;观察布朗运动会看到固体颗粒越小,温度越高,布朗运动越剧烈,D正确.基础自测解析答案D3.(分子热运动和物体内能的理解)(2014·高考北京卷)下列说法中正确的是()A.物体温度降低,其分子热运动的平均动能增大B.物体温度升高,其分子热运动的平均动能增大C.物体温度降低,其内能一定增大D.物体温度不变,其内能一定不变温度是分子平均动能的标度,温度越高分子的平均动能越大,A错误,B正确.物体内所有分子的分子动能与分子势能的总和叫物体的内能,物体的内能与物质的量、温度和体积均有关,C、D错误.基础自测解析答案B4.(分子间作用力特点的理解)分子间的相互作用力由引力和斥力共同产生,并随着分子间距的变化而变化,则()A.分子间引力随分子间距的增大而增大B.分子间斥力随分子间距的减小而增大C.分子间相互作用力随分子间距的增大而增大D.分子间相互作用力随分子间距的减小而增大分子间的引力和斥力都随分子间距离的增大而减小,斥力变化得快些,据此可知A错误,B正确.分子间相互作用力是分子间引力与斥力的合力,随分子间距离变化的特点是非单调的,有最小值,故C、D错误.基础自测解析答案B【教材梳理】一、分子动理论1.物体是由大量分子组成的(1)分子模型:主要有两种模型,固体与液体分子通常用球体模型,气体分子通常用立方体模型.(2)分子的大小①分子直径:数量级是______m;②分子质量:数量级是______kg;③测量方法:________.(3)阿伏加德罗常数1mol任何物质所含有的粒子数,NA=6.02×1023mol-1.教材梳理10-1010-26油膜法2.分子热运动分子永不停息的无规则运动.(1)扩散现象相互接触的不同物质彼此进入对方的现象.温度_____,扩散越快,可在固体、液体、气体中进行.(2)布朗运动悬浮在液体(或气体)中的微粒的无规则运动,微粒_____,温度_____,布朗运动越显著.3.分子力分子间同时存在引力和斥力,且都随分子间距离的增大而_____,随分子间距离的减小而_____,但总是斥力变化得较快.教材梳理越高越小越高减小增大二、内能1.分子平均动能(1)所有分子动能的_______.(2)_____是分子平均动能的标志.2.分子势能由分子间_________决定的能,在宏观上分子势能与物体_____有关,在微观上与分子间的_____有关.3.物体的内能(1)内能:物体中所有分子的____________与_________的总和.(2)决定因素:_____、_____和物质的总量.教材梳理平均值体积相对位置温度距离热运动动能分子势能温度体积三、温度1.意义:宏观上表示物体的冷热程度(微观上标志物体中分子平均动能的大小).2.两种温标(1)摄氏温标t:单位℃,在1个标准大气压下,水的____作为0℃,沸点作为100℃,在0℃~100℃之间等分100份,每一份表示1℃.(2)热力学温标T:单位K,把_________℃作为0K.(3)就每一度表示的冷热差别来说,两种温度是相同的,即ΔT=Δt.只是零值的起点不同,所以二者关系式为T=t+273.15.(4)绝对零度(0K),是低温极限,只能接近不能达到,所以热力学温度无负值.教材梳理-273.15冰点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ρ.3.关系:考点一微观量的估算考点阐释(1)分子的质量:m0=MNA=ρVmNA.(2)分子的体积:V0=VmNA=MρNA.(3)物体所含的分子数:N=VVm·NA=mρVm·NA或N=mM·NA=ρVM·NA.4.分子的两种模型:考点阐释(1)球体模型直径d=36V0π.(常用于固体和液体)(2)立方体模型边长d=3V0.(常用于气体)对于气体分子,d=3V0的值并非气体分子的大小,而是两个相邻的气体分子之间的平均距离.考点一微观量的估算1.(多选)已知铜的摩尔质量为M(kg/mol),铜的密度为ρ(kg/m3),阿伏加德罗常数为NA(mol-1),下列判断正确的是()题组设计解析答案A.1kg铜所含的原子数为NAMB.1m3铜所含的原子数为MNAρC.1个铜原子的质量为MNA(kg)D.1个铜原子的体积为MρNA(m3)ACD1kg铜所含的原子数N=1MNA=NAM,A正确;同理1m3铜所含的原子数N=ρMNA=ρNAM,B错误;1个铜原子的质量m0=MNA(kg),C正确;1个铜原子的体积V0=MρNA(m3),D正确.考点一微观量的估算2.空调在制冷过程中,室内空气中的水蒸气接触蒸发器(铜管)液化成水,经排水管排走,空气中水分越来越少,人会感觉干燥.某空调工作一段时间后,排出液化水的体积V=1.0×103cm3.已知水的密度ρ=1.0×103kg/m3、摩尔质量M=1.8×10-2kg/mol,阿伏加德罗常数NA=6.0×1023mol-1.试求:(结果均保留一位有效数字)题组设计解析(1)水的摩尔体积为Vm=Mρ=1.8×10-21.0×103m3/mol=1.8×10-5m3/mol水分子总数为N=VNAVm=1.0×103×10-6×6.0×10231.8×10-5个≈3×1025个.考点一微观量的估算(1)该液化水中含有水分子的总数N;(2)一个水分子的直径d.(1)3×1025个(2)4×10-10m题组设计解析答案(2)建立水分子的球体模型,有VmNA=16πd3,可得水分子直径:d=36VmπNA=36×1.8×10-53.14×6.0×1023m=4×10-10m.考点一微观量的估算微观量的求解方法(1)分子的大小、分子体积、分子质量属微观量,直接测量它们的数值非常困难,可以借助较易测量的宏观量结合摩尔体积、摩尔质量等来估算这些微观量,其中阿伏加德罗常数是联系宏观量和微观量的桥梁和纽带.(2)建立合适的物理模型,通常把固体、液体分子模拟为球形或小立方体.气体分子所占据的空间则建立立方体模型.规律总结考点一微观量的估算布朗运动热运动活动主体固体小颗粒分子区别是固体小颗粒的运动,是比分子大得多的分子团的运动,较大的颗粒不做布朗运动,但它本身的以及周围的分子仍在做热运动是指分子的运动,分子无论大小都做热运动,热运动不能通过光学显微镜直接观察到共同点都是永不停息的无规则运动,都随温度的升高而变得更加激烈,都是肉眼所不能看见的联系布朗运动是由于小颗粒受到周围分子做热运动的撞击力不均衡而引起的,它是分子做无规则运动的反映考点二布朗运动与分子热运动考点阐释1.关于布朗运动,以下说法正确的是()A.布朗运动就是液体分子的扩散现象B.布朗运动就是固体小颗粒中分子的无规则运动,它说明分子永不停息地做无规则运动C.布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动,它是液体分子无规则运动的反映D.扫地时,在阳光照射下,看到尘埃飞舞,这是尘埃在做布朗运动布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的运动,而不是固体分子的运动,但它是液体分子无规则热运动的反映,B项错误、C项正确;扩散现象是一种物质的分子进入另一种物质的过程,不是布朗运动,A项错误;能做布朗运动的颗粒非常小,用肉眼看不到,空中飞舞的尘埃颗粒要大得多,所以不是布朗运动,D项错误.题组设计解析答案C考点二布朗运动与分子热运动2.(多选)下列关于布朗运动的说法,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,悬浮粒子越小,布朗运动越剧烈C.布朗运动是由于液体各个部分的温度不同而引起的D.布朗运动是由液体分子从各个方向对悬浮粒子撞击作用的不平衡引起的布朗运动是悬浮颗粒的无规则运动,A错误.温度越高、颗粒越小,布朗运动越剧烈,B正确.布朗运动是由液体分子撞击的不平衡引起的,间接反映了液体分子的无规则运动,C错误、D正确.题组设计解析答案BD考点二布朗运动与分子热运动分子力和分子势能随分子间距变化的规律如下:考点三分子力、分子力做功和分子势能考点阐释分子力F分子势能Ep随分子间距的变化图象随分子间距的变化情况r<r0F引和F斥都随距离的增大而减小,随距离的减小而增大,F引<F斥,F表现为斥力r增大,分子力做正功,分子势能减小;r减小,分子力做负功,分子势能增加r>r0F引和F斥都随距离的增大而减小,随距离的减小而增大,F引>F斥,F表现为引力r增大,分子力做负功,分子势能增加;r减小,分子力做正功,分子势能减小r=r0F引=F斥,F=0分子势能最小,但不为零r>10r0(10-9m)F引和F斥都已十分微弱,可以认为F=0分子势能为零考点阐释考点三分子力、分子力做功和分子势能1.(多选)两分子间的斥力和引力的合力F与分子间距离r的关系如图中曲线所示,曲线与r轴交点的横坐标为r0.相距很远的两分子在分子力作用下,由静止开始相互接近.若两分子相距无穷远时分子势能为零,下列说法正确的是______.由Ep-r图可知:在r>r0阶段,当r减小时F做正功,分子势能减小,分子动能增加,故A正确;在r<r0阶段,当r减小时F做负功,分子势能增加,分子动能减小,故B错误;在r=r0时,分子势能最小,但不为零,动能最大,故C正确,D错误.题组设计解析答案图片显/隐AC考点三分子力、分子力做功和分子势能A.在r>r0阶段,F做正功,分子动能增加,势能减小B.在r<r0阶段