（新課標(biāo)）2020高考物理總復(fù)習(xí) 第十三章 熱學(xué)教師用書（含解析）.doc
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熱學(xué) 考 綱 要 求 考 情 分 析 分子動(dòng)理論的基本觀點(diǎn)和實(shí)驗(yàn)依據(jù) Ⅰ 理想氣體 Ⅰ 1.命題規(guī)律 該部分知識(shí)點(diǎn)比較多，而高考重點(diǎn)考查的內(nèi)容包括分子動(dòng)理論、固體和液體的性質(zhì)、氣體實(shí)驗(yàn)定律及熱力學(xué)第一定律等知識(shí)。題型一般為選擇＋計(jì)算。 2.考查熱點(diǎn) 預(yù)計(jì)在明年高考中，對(duì)該部分內(nèi)容的考查仍將以分子動(dòng)理論、熱力學(xué)定律及氣體狀態(tài)方程的應(yīng)用為重點(diǎn)。 阿伏加德羅常數(shù) Ⅰ 飽和蒸汽、未飽和蒸汽、飽和蒸汽壓 Ⅰ 氣體分子運(yùn)動(dòng)速率的統(tǒng)計(jì)分布 Ⅰ 相對(duì)濕度 Ⅰ 溫度、內(nèi)能 Ⅰ 熱力學(xué)第一定律 Ⅰ 固體的微觀結(jié)構(gòu)、晶體和非晶體 Ⅰ 能量守恒定律 Ⅰ 液晶的微觀結(jié)構(gòu) Ⅰ 熱力學(xué)第二定律 Ⅰ 液體的表面張力現(xiàn)象 Ⅰ 中學(xué)物理中涉及的國際單位制的基本單位和其他單位，例如攝氏度、標(biāo)準(zhǔn)大氣壓 中學(xué)物理中涉及的國際單位制的基本單位和其他單位，例如攝氏度、標(biāo)準(zhǔn)大氣壓 Ⅰ 氣體實(shí)驗(yàn)定律 Ⅱ 實(shí)驗(yàn)十三：用油膜法估測(cè)分子的大小 第74課時(shí) 分子動(dòng)理論 內(nèi)能(雙基落實(shí)課) 點(diǎn)點(diǎn)通(一) 分子動(dòng)理論 1．物體是由大量分子組成的 (1)分子的大小 ①一般無機(jī)分子直徑的數(shù)量級(jí)約為：10－10 m。 ②一般無機(jī)分子質(zhì)量的數(shù)量級(jí)約為：10－27～10－25 kg。 (2)阿伏加德羅常數(shù)：指1 mol的任何物質(zhì)中含有相同的微粒個(gè)數(shù)，用符號(hào)NA表示，NA＝6.021023 mol－1。 2．分子的熱運(yùn)動(dòng)：分子永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng) 擴(kuò)散 現(xiàn)象 指相互接觸的不同物質(zhì)能夠彼此進(jìn)入對(duì)方的現(xiàn)象。溫度越高，擴(kuò)散越快；擴(kuò)散可在固體、液體、氣體中進(jìn)行 布朗 運(yùn)動(dòng) 指懸浮在液體(或氣體)中的微粒的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)。微粒越小，溫度越高，布朗運(yùn)動(dòng)越顯著 3.布朗運(yùn)動(dòng)和分子熱運(yùn)動(dòng)的比較 布朗運(yùn)動(dòng) 分子熱運(yùn)動(dòng) 主體 微粒 分子 區(qū)別 布朗運(yùn)動(dòng)是微粒的運(yùn)動(dòng)，是比分子大得多的分子團(tuán)的運(yùn)動(dòng)，較大的微粒不做布朗運(yùn)動(dòng)，但它本身以及周圍的分子仍在做熱運(yùn)動(dòng) 熱運(yùn)動(dòng)是指分子的運(yùn)動(dòng)，分子無論大小都做熱運(yùn)動(dòng)，熱運(yùn)動(dòng)不能通過光學(xué)顯微鏡直接觀察到 共同點(diǎn) 都是永不停息的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，都隨溫度升高而變得更加激烈，都是肉眼不能直接觀察到的 聯(lián)系 布朗運(yùn)動(dòng)是由微粒受到周圍分子做熱運(yùn)動(dòng)的撞擊力的不平衡而引起的，它是分子做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的間接反映 4.分子間的相互作用力 分子間同時(shí)存在引力和斥力，且都隨分子間距離的增大而減小，隨分子間距離的減小而增大，但總是斥力變化得較快，如圖所示。 (1)當(dāng)r＝r0時(shí)，F(xiàn)引＝F斥，F(xiàn)＝0。 (2)當(dāng)r＜r0時(shí)，F(xiàn)引和F斥都隨距離的減小而增大，但F引＜F斥，F(xiàn)表現(xiàn)為斥力。 (3)當(dāng)r＞r0時(shí)，F(xiàn)引和F斥都隨距離的增大而減小，但F引＞F斥，F(xiàn)表現(xiàn)為引力。 (4)當(dāng)r＞10r0(10－9 m)時(shí)，F(xiàn)引和F斥都已經(jīng)十分微弱，可以認(rèn)為分子間相互作用力為零(F＝0)。 [小題練通] 1．為了估測(cè)一容器中氣體分子間的平均距離，需要知道的物理量是( ) A．阿伏加德羅常數(shù)、該氣體的質(zhì)量和摩爾質(zhì)量 B．阿伏加德羅常數(shù)、該氣體的摩爾質(zhì)量和密度 C．阿伏加德羅常數(shù)、該氣體的質(zhì)量和體積 D．該氣體的密度、體積和摩爾質(zhì)量 解析：選B 只有已知阿伏加德羅常數(shù)和氣體摩爾體積，才能估測(cè)出氣體分子間的平均距離，而只有知道氣體的摩爾質(zhì)量和密度才能計(jì)算出氣體摩爾體積，故B正確。 2．(人教教材改編題)下列關(guān)于布朗運(yùn)動(dòng)的說法正確的是( ) A．布朗運(yùn)動(dòng)就是分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng) B．布朗運(yùn)動(dòng)證明，組成固體小顆粒的分子在做無規(guī)則運(yùn)動(dòng) C．一鍋水中撒一點(diǎn)胡椒粉，加熱時(shí)發(fā)現(xiàn)水中的胡椒粉在翻滾，這說明溫度越高布朗運(yùn)動(dòng)越激烈 D．在顯微鏡下可以觀察到煤油中小?；覊m的布朗運(yùn)動(dòng)，這說明煤油分子在做無規(guī)則運(yùn)動(dòng) 解析：選D 布朗運(yùn)動(dòng)不是液體、固體分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，而是懸浮在液體中固體小顆粒的運(yùn)動(dòng)，要通過顯微鏡才能觀察到，A、B錯(cuò)誤，D正確；而胡椒粉顆粒大，其運(yùn)動(dòng)不是布朗運(yùn)動(dòng)，C錯(cuò)誤。 3．(粵教教材原題)兩個(gè)分子由距離很遠(yuǎn)(r>10－9 m)逐漸靠攏到很難再靠近的過程中，分子間作用力的大小將( ) A．先減小后增大 B．先增大后減小 C．先增大后減小再增大 D．先減小后增大再減小 解析：選C 根據(jù)分子間相互作用力的特點(diǎn)，兩個(gè)分子由距離很遠(yuǎn)逐漸靠攏到很難再靠近的過程中，分子間作用力先增大后減小再增大，故C正確。 [融會(huì)貫通] (1)阿伏加德羅常數(shù)是聯(lián)系宏觀量和微觀量的橋梁，常用來進(jìn)行微觀量的估算。 (2)布朗運(yùn)動(dòng)不是液體分子的運(yùn)動(dòng)，也不是固體顆粒中分子的運(yùn)動(dòng)，而是固體小顆粒在液體分子撞擊下的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，它間接地反映了液體分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)。 (3)分子間的作用力等于分子間引力和斥力的合力，分子引力、斥力都隨分子間距離的減小而增大，而分子間的作用力隨分子距離的變化是比較復(fù)雜的。 點(diǎn)點(diǎn)通(二) 溫度和內(nèi)能 1．溫度 兩個(gè)系統(tǒng)處于熱平衡時(shí)，它們必定具有某個(gè)共同的熱學(xué)性質(zhì)，把表征這一“共同熱學(xué)性質(zhì)”的物理量叫做溫度。一切達(dá)到熱平衡的系統(tǒng)都具有相同的溫度。 2．?dāng)z氏溫標(biāo)和熱力學(xué)溫標(biāo) 單位 規(guī)定 關(guān)系 攝氏溫標(biāo)(t) ℃ 在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，冰的熔點(diǎn)是0_℃，水的沸點(diǎn)是100 ℃ T＝t＋273.15 K ΔT＝Δt 熱力學(xué)溫標(biāo)(T) K 零下273.15_℃即為0 K 3.分子動(dòng)能 (1)分子動(dòng)能是分子熱運(yùn)動(dòng)所具有的動(dòng)能。 (2)分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能是所有分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能的平均值，溫度是分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能的標(biāo)志。 (3)分子熱運(yùn)動(dòng)的總動(dòng)能是物體內(nèi)所有分子熱運(yùn)動(dòng)動(dòng)能的總和。 4．分子勢(shì)能 (1)意義：由于分子間存在著引力和斥力，所以分子具有由它們的相互位置決定的能。 (2)分子勢(shì)能的決定因素 ①微觀上——決定于分子間距離和分子排列情況；取r→∞處為零勢(shì)能處，分子勢(shì)能Ep與分子間距離r的關(guān)系如圖所示，當(dāng)r＝r0時(shí)分子勢(shì)能最小。 ②宏觀上——決定于體積和狀態(tài)。 5．物體的內(nèi)能 (1)物體中所有分子的熱運(yùn)動(dòng)動(dòng)能與分子勢(shì)能的總和，是狀態(tài)量。對(duì)于給定的物體，其內(nèi)能大小由物體的溫度和體積決定。 (2)改變物體內(nèi)能的兩種方式：做功和熱傳遞。 [小題練通] 1．(多選)(2018全國卷Ⅱ)對(duì)于實(shí)際的氣體，下列說法正確的是( ) A．氣體的內(nèi)能包括氣體分子的重力勢(shì)能 B．氣體的內(nèi)能包括氣體分子之間相互作用的勢(shì)能 C．氣體的內(nèi)能包括氣體整體運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能 D．氣體的體積變化時(shí)，其內(nèi)能可能不變 E．氣體的內(nèi)能包括氣體分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能 解析：選BDE 實(shí)際氣體的內(nèi)能包括分子之間相互作用的勢(shì)能和分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能，與分子的重力勢(shì)能和整體的動(dòng)能均無關(guān)。改變氣體內(nèi)能的方式有做功和熱傳遞。綜上所述，B、D、E正確。 2．(多選)(魯科教材改編題)如圖，用溫度計(jì)測(cè)量質(zhì)量已知的甲、乙、丙三杯水的溫度，根據(jù)測(cè)量結(jié)果可以知道( ) A．甲杯中水的內(nèi)能最少 B．甲、乙杯中水的內(nèi)能一樣多 C．丙杯中水分子的平均動(dòng)能最大 D．甲杯中水分子的平均動(dòng)能小于乙杯中水分子的平均動(dòng)能 解析：選AC 甲杯中水的質(zhì)量最小，溫度和乙杯中的相同且小于丙杯中的，故甲杯中水的內(nèi)能最小，A正確，B錯(cuò)誤；丙杯中水的溫度最高，水分子的平均動(dòng)能最大，C正確；甲、乙杯中水的溫度相同，水分子的平均動(dòng)能相同，D錯(cuò)誤。 3．(多選)(粵教教材原題)有甲、乙兩個(gè)分子，甲分子固定不動(dòng)，乙分子由無限遠(yuǎn)處逐漸向甲分子靠近，直到不能再靠近為止，在這整個(gè)過程中( ) A．分子力總是對(duì)乙分子做正功 B．分子勢(shì)能先增大后減小 C．先是分子力對(duì)乙分子做正功，然后乙分子克服分子力做功 D．在分子力為零時(shí)，分子勢(shì)能最小 解析：選CD 根據(jù)分子力的特點(diǎn)，乙分子由無限遠(yuǎn)向甲分子靠近過程中，分子力由引力變?yōu)榱阍僮優(yōu)槌饬?，則分子力先做正功，再做負(fù)功，分子勢(shì)能先減小后增大，分子力為零時(shí)，分子勢(shì)能最小，故A、B錯(cuò)誤，C、D正確。 4．(滬科教材原題)關(guān)于物體的內(nèi)能和分子勢(shì)能，下列說法中正確的是( ) A．物體的速度增大，則分子的動(dòng)能增加，內(nèi)能也一定增加 B．物體溫度不變，內(nèi)能可能變大 C．物體的內(nèi)能與溫度有關(guān)，與物體的體積無關(guān) D．把物體舉得越高，分子勢(shì)能越大 解析：選B 物體的速度、高度只改變其機(jī)械能，與內(nèi)能、分子勢(shì)能無關(guān)，A、D錯(cuò)誤；物體溫度不變，分子平均動(dòng)能不變，但分子勢(shì)能可能變大，所以內(nèi)能可能變大，B正確；物體的內(nèi)能與其溫度、體積都有關(guān)，C錯(cuò)誤。 [融會(huì)貫通] 分子力及分子勢(shì)能的圖像比較 分子力F 分子勢(shì)能Ep 圖像 隨分子間距離的變化情況 r下載提示(請(qǐng)認(rèn)真閱讀)
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