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高频考点·分类突破基础知识·自主梳理目录ONTENTSC课时作业第1讲分子动理论内能(实验：用油膜法估测分子的大小)第十三章热学考纲要求考频分子动理论与统计观点分子动理论的基本观点和实验依据Ⅰ5年1考阿伏加德罗常数Ⅰ气体分子运动速率的统计分布Ⅰ5年1考温度、内能Ⅰ5年4考固体、液体与气体固体的微观结构、晶体和非晶体Ⅰ5年2考液晶的微观结构Ⅰ液体的表面张力现象Ⅰ气体实验定律Ⅱ5年7考考纲要求考频固体、液体与气体理想气体Ⅰ5年2考饱和蒸汽、未饱和蒸汽、饱和蒸汽压Ⅰ相对湿度Ⅰ5年1考热力学定律与能量守恒热力学第一定律Ⅰ5年5考能量守恒定律Ⅰ热力学第二定律Ⅰ5年1考实验用油膜法估测分子的大小(说明：要求会正确使用温度计)考情分析1.命题趋势从近几年高考题来看，对于热学内容的考查，形式比较固定，一般第(1)问为选择题，5个选项，并且是对热学单一知识点从不同角度设计问题；第(2)问计算题始终围绕气体性质进行命题，且为液体封闭或活塞封闭的两类模型的交替命题．2．备考策略(1)掌握分子动理论的基本内容．(2)知道内能的概念，会分析分子力、分子势能随分子间距离的变化．(3)学会用油膜法估测分子大小，理解间接测量微观量的原理及方法．(4)正确区分晶体、非晶体．(5)理解表面张力并会解释有关现象．(6)掌握气体的三个实验定律，会用三个实验定律分析气体状态变化问题．(7)知道改变内能的两种方式，理解热力学第一定律，掌握能量守恒定律及其应用．(8)知道与热现象有关的宏观物理过程的方向性，了解热力学第二定律.一、分子动理论的基本观点、阿伏加德罗常数1．物体是由大量分子组成的(1)分子很小①直径数量级为m.②质量数量级为kg.(2)分子数目特别大阿伏加德罗常数NA＝mol－1.10－1010－27～10－266.02×10232．分子的热运动(1)扩散现象：由于分子的无规则运动而产生的物质迁移现象．温度越高，扩散越快．(2)布朗运动：在显微镜下看到的悬浮在液体中的永不停息地做无规则运动．其特点是：①永不停息、运动．②颗粒越小，运动越．③温度越高，运动越．固体颗粒无规则明显激烈3．分子间存在着相互作用力(1)分子间同时存在和，实际表现的分子力是它们的．(2)引力和斥力都随分子间距离的增大而，但斥力比引力变化得．二、温度是分子平均动能的标志、内能1．温度一切达到的系统都具有相同的温度．2．两种温标摄氏温标和热力学温标．关系：T＝K.引力斥力合力减小快热平衡t＋273.153．分子的动能(1)分子动能是所具有的动能．(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，是分子热运动的平均动能的标志．(3)分子热运动的总动能是物体内所有分子热运动动能的．分子热运动温度总和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．(2)分子势能的决定因素微观上——决定于和分子排列情况；宏观上——决定于和状态．相对位置分子间距离体积5．物体的内能(1)等于物体中所有分子的热运动的与分子的总和，是状态量．(2)对于给定的物体，其内能大小由物体的和决定．(3)物体的内能与物体的位置高低、运动速度大小．(4)改变内能的方式动能势能温度体积无关■判一判记一记易错易混判一判(1)布朗运动是液体分子的无规则运动．()(2)温度越高，布朗运动越激烈．()(3)分子间的引力和斥力都随分子间距的增大而增大．()(4)分子动能指的是由于分子定向移动具有的能．()(5)当分子力表现为引力时，分子势能随分子间距离的增大而增大．()(6)内能相同的物体，它们的分子平均动能一定相同．()×√××√×(7)－33℃＝240K．()(8)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．()(9)用油膜法测分子直径的方法，把酒精撒在水面上只要实验方法得当就可以测出酒精分子的直径．()(10)1g水含的水分子数与1g酒精含的酒精分子数相等．()(11)若体积为V的氧气中含氧气分子个数为N，则每个氧气分子的体积近似为VN.()√××××规律结论记一记(1)固体、液体分子一个挨一个紧密排列，可将分子看成球形或立方体形，气体分子不是一个挨一个紧密排列的，它们之间的距离很大，所以气体分子的大小不等于分子所占有的平均空间．(2)阿伏加德罗常数NA＝6.02×1023mol－1是联系微观量和宏观量的桥梁．(3)扩散现象、布朗运动都反映了分子的无规则运动，都随温度的升高而更加激烈，都是肉眼所不能看见的．(4)温度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，但分子的平均速率不一定相同．(5))分子间同时存在相互作用的引力和斥力，实际表现出的分子力是引力和斥力的合力．引力和斥力都随分子间距离变化而变化，斥力比引力变化快．(6)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，决定内能大小的因素除温度、体积、分子数外，还与物态有关系．考点一微观量的估算自主学习型1．微观量和宏观量(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Vmol、物体的质量m、摩尔质量M、物体的密度ρ.(3)关系①分子的质量：m0＝MNA＝ρVmolNA.②分子的体积：V0＝VmolNA＝MρNA.③物体所含的分子数：N＝VVmol·NA＝mρVmol·NA或N＝mM·NA＝ρVM·NA.2．分子的两种模型(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．1．[宏观量、微观量的关系]某气体的摩尔质量为M，分子质量为m.若1摩尔该气体的体积为Vm，密度为ρ，则该气体单位体积分子数为(阿伏加德罗常数为NA)()A.NAVmB.MmVmC.ρNAMD.ρNAmE.Mm根据题意，气体单位体积分子数是指单位体积气体分子的数量，NA是指每摩尔该气体含有的气体分子数量，Vm是指每摩尔该气体的体积，两者相除刚好得到单位体积该气体含有的分子数量，选项A正确；摩尔质量M与分子质量m相除刚好得到每摩尔该气体含有的气体分子数，即为NA，故选项B正确，E错误；气体摩尔质量与其密度相除刚好得到气体的摩尔体积Vm，所以选项C正确，D错误．ABC2．[液体、固体球状模型]钻石是首饰和高强度钻头、刻刀等工具中的主要材料，设钻石的密度为ρ(单位为kg/m3)，摩尔质量为M(单位为g/mol)，阿伏加德罗常数为NA.已知1克拉＝0.2克，则()A．a克拉钻石所含有的分子数为0.2aNAMB．a克拉钻石所含有的分子数为aNAMC．每个钻石分子直径的表达式为36M×10－3NAρπ(单位为m)D．每个钻石分子直径的表达式为6MNAρπ(单位为m)E．每个钻石分子的质量为MNAa克拉钻石物质的量(摩尔数)为n＝0.2aM，所含分子数为N＝nNA＝0.2aNAM，选项A正确，B错误；钻石的摩尔体积V＝M×10－3ρ(单位为m3/mol)，每个钻石分子体积为V0＝VNA＝M×10－3NAρ，设钻石分子直径为d，则V0＝43π(d2)3，联立解得d＝36M×10－3NAρπ(单位为m)，选项C正确，D错误；根据阿伏加德罗常数的意义知，每个钻石分子的质量m0＝MNA，选项E正确．ACE3．[气体立方体模型](2019·河南郑州模拟)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V＝1.6L，氙气密度ρ＝6.0kg/m3.已知氙气摩尔质量M＝0.131kg/mol，阿伏加德罗常数NA＝6×1023mol－1.试估算：(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．(1)设氙气的物质的量为n，则n＝ρVM，氙气分子的总数N＝ρVMNA≈4×1022个．(2)每个氙气分子所占的空间为V0＝VN设氙气分子间平均距离为a，则有V0＝a3，即a＝3VN≈3×10－9m.(1)4×1022个(2)3×10－9m[易错警示]微观量估算的3点注意1．微观量的估算应利用阿伏加德罗常数的桥梁作用，依据分子数N与摩尔数n之间的关系N＝n·NA，并结合密度公式进行分析计算．2．注意建立正方体分子模型或球体分子模型．3．对液体、固体物质可忽略分子之间的间隙；对气体物质，分子之间的距离远大于分子的大小，气体的摩尔体积与阿伏加德罗常数的比值不等于气体分子的体积，仅表示一个气体分子平均占据的空间大小．考点二布朗运动与分子热运动自主学习型1．布朗运动(1)研究对象：悬浮在液体或气体中的小颗粒；(2)运动特点：无规则、永不停息；(3)相关因素：颗粒大小，温度；(4)物理意义：说明液体或气体分子做永不停息地无规则的热运动．2．扩散现象：相互接触的物体分子彼此进入对方的现象．产生原因是分子永不停息地做无规则运动．3．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(1)都是无规则运动；(2)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1．[布朗运动和扩散现象](2019·河南郑州模拟)下列关于布朗运动和扩散现象的说法中正确的是()A．布朗运动是悬浮微粒的无规则运动，运动的剧烈程度受温度的影响B．布朗运动和扩散现象都是分子的无规则运动C．布朗运动和扩散现象都是温度越高越明显D．布朗运动和扩散现象都能在固体、液体和气体中发生E．布朗运动和扩散现象都能说明物质分子的运动是无规则的布朗运动是悬浮微粒的无规则运动，运动的剧烈程度受温度的影响，温度越高，运动越剧烈，故A正确；布朗运动是固体小颗粒的运动，不是分子的无规则运动，故B错误；布朗运动和扩散现象都与温度有关，温度越高越明显，故C正确；布朗运动只能在气体和液体中发生，不能在固体中发生，故D错误；布朗运动和扩散现象都能说明物质分子的运动是无规则的，E正确．ACE2．[热运动、布朗运动]关于分子热运动和布朗运动，下列说法正确的是()A．布朗运动是指在显微镜中看到的液体分子的无规则运动B．布朗运动间接反映了分子在永不停息地做无规则运动C．悬浮颗粒越大，同一时刻与它碰撞的液体分子越多，布朗运动越不显著D．当物体温度达到0℃时，物体分子的热运动就会停止E．物体的温度升高，但并不是物体每一个分子的运动速率都会增大布朗运动是指在显微镜中看到的悬浮小颗粒的无规则运动，A错误；布朗运动间接反映了液体分子运动的无规则性，B正确；悬浮颗粒越大，液体分子对它的撞击作用的不平衡性越小，布朗运动越不明显，C正确；热运动在0℃时不会停止，D错误；温度升高，分子运动的平均速率增大，但并不是每一个分子的运动速率都增大，故E正确．BCE3．[布朗运动的无规则性]用显微镜观察水中的花粉，追踪某一个花粉颗粒，每隔10s记下它的位置，得到了a、b、c、d、e、f、g等点，再用直线依次连接这些点，如图所示．则下列说法中正确的是()A．花粉颗粒的运动就是热运动B．这些点连接的折线就是这一花粉颗粒运动的轨迹C．在这六段时间内花粉颗粒运动的平均速度大小不等D．从花粉颗粒处于a点开始计时，经过36s，花粉颗粒可能不在de连线上E．花粉颗粒在第三个10s内的平均速率可能比第四个10s内的平均速率大热运动是分子的运动，而不是固体颗粒的运动，故A项错误；既然无规则，微粒在每个10s内也是做无规则运动，并不是沿连线运动，故B错误；在这六段时间内的位移大小并不相同，故平均速度大小不等，故C正确；由运动的无规则性知，D正确；由题图知第三个10s内的平均速度小于第四个10s内的平均速度，但这两段时间的平均速率大小关系不能确定，E正确．CDE[易错警示]对扩散现象和布朗运动的3