2013届高考物理核心要点突破系列课件：第11章《分子动理论》本章优化总结(人教版选修3-3)

本章优化总结专题归纳整合高考真题演练本章综合检测本章优化总结知识网络构建知识网络构建专题归纳整合应用阿伏加德罗常数的估算1．善于从问题中找出与估算量有关的宏观量或微观量．2．用好阿伏加德罗常数，它是联系宏观量和微观量的桥梁．3．对不同问题建立不同的模型，如球体、立方体、晶体模型．注意数量级的运算，可利用已知的数值或数量级．注意有效数字的位数．4．公式集萃(1)ρ＝m/V＝M/VM＝m0/V0(2)N＝NA×n＝m/m0＝V/V0(3)n＝N/NA＝m/M＝V/VM(4)m0＝M/NA＝m/N(5)V0＝VM/NA＝V/N(6)d＝3V0或d＝36V0/π特别提醒：各符号与物理量的对应关系m：物质质量；M：摩尔质量；m0：分子质量；V：物体体积；VM：摩尔体积；NA：阿伏加德罗常数；n：物质的量；N：分子总个数；ρ：物质的密度；d：分子直径或气体分子之间的平均距离；V0：分子体积或气体分子所占据的平均空间．5．记忆思路(1)NA是联系宏观和微观的桥梁；(2)ρ是联系质量和体积的纽带；(3)N＝NA×n是记忆的主线．已知水的密度为ρ＝1.0×103kg/m3，水的摩尔质量Mmol＝1.8×10－2kg/mol.求：(1)1cm3的水中有多少个水分子；(2)估算一个水分子的线度多大．例1【解析】水的摩尔体积V0＝Mmolρ＝1.8×10－21.0×103m3/mol＝1.8×10－5m3/mol.(1)1cm3水中的水分子数n＝NAV0×106＝6.0×10231.8×10－5×106个/cm3＝3.3×1022个/cm3.(2)建立水分子的球模型有16πd3＝V0NA水分子直径d＝36V0πNA＝36×1.8×10－53.14×6×1023m＝3.9×10－10m建立水分子的立方体模型，有a3＝V0NA则水分子直径为a＝3V0NA＝31.8×10－56.0×1023m＝3.1×10－10m.【答案】(1)3.3×1022个(2)3.1×10－10m或3.9×10－10m估算类问题估算题在中学物理习题中占有一定的比例，估算题的特点之一是，显性条件较少，待求量与已知量之间的关系比较隐蔽，往往使人感到无从下手；估算题的另一个特点是，对待求问题的结果的准确程度一般要求不高，所给的答案往往不是一个特定的数字，而是一个范围，它的准确程度主要表现在它的数量级上．处理估算类问题，我们应该注意以下几点：(1)估算问题所研究的对象和过程一般较复杂，许多因素相互交织在一起，因此我们在处理的时候应注意突出主要因素，忽略次要因素，建立合理的物理模型．(2)估算类问题所给的条件一般文字简洁，解答的时候必须仔细审题，挖掘题中的隐含条件．(3)利用阿伏加德罗常数建立宏观量与微观量之间的联系．已知地球半径约为6.4×106m，空气的摩尔质量约为29×10－3kg/mol，一个标准大气压约为1.0×105Pa.利用以上数据可估算出地球表面大气在标准状况下的体积为()A．4×1016m3B．4×1018m3C．4×1020m3D．4×1022m3例2【解析】设地球表面大气的总质量为M，则有Mg＝p0·4πR2.在标准状况下其体积为V＝MM0×22.4×10－3m3＝p0·4πR2M0g×22.4×10－3m3＝1.0×105×4×3.14×6.4×106229×10－3×10×22.4×10－3m3＝4×1018m3.选B.【答案】B物体的内能1．物体内能的决定因素(1)微观决定因素：分子的势能、分子的平均动能、分子的个数．(2)宏观决定因素：物体的体积、物体的温度、物体所含物质的多少，即物质的量．2．做功和热传递可以改变物体的内能做功和热传递在改变物体内能上是等效的，“等效”的含义是，在改变物体的内能上起到同样的效果，即要使物体改变同样的内能，通过做功和热传递均可以实现，但一个物体内能的改变如果是通过做功和热传递同时实现的，这样我们就无法分辨出内能的改变中哪些是通过做功，哪些是通过热传递来实现的．3．物体内能改变的判断方法抓住物体内能的大小与分子数目有关、与温度有关、与物体的体积及物态有关等相关因素，结合能量转化和守恒定律，进行综合分析．当物体的质量m一定时，物体所含分子数n＝mM0NA就一定；当物体温度一定时，物体内部分子的平均动能就一定；当物体的体积不变时，物体内部分子间的相对位置就不变，分子势能也不变；当物体发生物态变化时，要吸收或放出热量，使物体的温度或体积发生改变，物体的内能也随之变化．例3若某种实际气体分子之间的作用力表现为引力，则一定质量的该气体内能的大小与气体体积和温度的关系是()A．如果保持其体积不变，当温度升高时，其内能不变B．如果保持其体积不变，当温度升高时，其内能减小C．如果保持其温度不变，当体积增大时，其内能增大D．如果保持其温度不变，当体积增大时，其内能减小【解析】如果保持该气体体积不变，则分子势能不变，当温度升高时，分子平均动能增大，其内能增大，故选项A、B是错误的．如果保持其温度不变，则分子平均动能不变，当体积增大时，分子势能是增加的，其内能增大，故选项C是正确的，选项D是错误的．【答案】C能量守恒问题1．不同的运动形式对应着不同的能量，在物体运动中，能量的转化无时不在．2．注意分析物体的运动状态，分析能量的转换及分配关系．3．分析能量守恒的两条思路：一是某种形式能的减少，一定存在其他形式能的增加，且减少量和增加量一定相等；二是某个物体的能量减少，一定存在其他物体的能量增加，且减少量和增加量一定相等．为了测量太阳的辐射功率，曾做以下实验：取一个横截面积为3dm3的不高的圆筒，装水0.6kg，正午时间让太阳光垂直照射20min后，测得水温升高10℃.(1)试估算太阳的功率．可能用到的数值如下：太阳质量M＝2.0×1030kg，35＝1.71，5＝2.24地球质量m＝6.0×1024kg，33＝1.44，3＝1.73万有引力常量G＝6.67×10－11N·m2/kg2，32＝1.26，2＝1.41，地球半径R＝6.37×106m.例4(2)若地表植物接收太阳能的能力与水相同，绿色植物在光合作用下每吸收1kJ太阳能可放出0.05L的氧气．地表植物面积占地球表面积的31%，则地表植物每秒可放出氧气多少升？(按太阳光垂直地表面积计算)【解析】利用实验可测出地球表面处太阳单位面积上的辐射功率，也就是测出以太阳为球心，日、地距离为半径的球面上单位面积的辐射功率，从而可求出太阳的总辐射功率，地表植物处的太阳辐射能量全部被植物吸收而进行光合作用，并放出氧气．(1)20min内水吸收热量为Q＝cm·Δt＝4.2×103×0.6×10J＝2.52×104J，功率P′＝Qt＝2.52×1041.2×103W＝21W.设日、地距离为r，由万有引力及牛顿第二定律有GMmr2＝m4π2T2r，得r＝3GMT24π2＝1.5×1011m，设20min内太阳辐射的总功率为P，则有ΔSP′＝4πr2P，可得P＝4πr2ΔS·P′＝1.98×1023kW.(2)地球表面单位面积接收到太阳的辐射功率为P1＝P′ΔS＝213×10－2W/m2＝7×102W/m2.地表植物面积S′＝πR2×31%，则地表植物每秒接收的太阳能量为E，则地表植物每秒放出氧气体积V＝0.05E×10－3＝1.38×1012L.【答案】(1)1.98×1023kW(2)1.38×1012L高考真题演练本章综合检测本部分内容讲解结束点此进入课件目录按ESC键退出全屏播放谢谢使用