2019版高考物理大一輪復(fù)習(xí) 專(zhuān)題十二 熱學(xué) 第1講 分子動(dòng)理論 內(nèi)能課件.ppt

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專(zhuān)題十二熱學(xué) 續(xù)表 第1講 分子動(dòng)理論內(nèi)能 分子 一 物體是由大量分子組成的 空隙 1 這里的分子是指構(gòu)成物質(zhì)的單元 可以是原子 離子 也可以是分子 在熱運(yùn)動(dòng)中它們遵從相同的規(guī)律 所以統(tǒng)稱(chēng)為 分子體積和質(zhì)量都很小 分子直徑的數(shù)量級(jí)是 m 分子質(zhì)量的數(shù)量級(jí)是 kg 2 物體能被壓縮 水與酒精混合后總體積比混合前兩者體積之和要小 表明分子間確實(shí)存在著 10 27 10 26 3 阿伏加德羅常數(shù) 1mol的任何物質(zhì)含有NA 個(gè)分子 1mol的任何氣體 在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的體積是 m3 分子的質(zhì)量m0 分子的體積V0和分子的直徑d稱(chēng)為微觀物理量 物體的質(zhì)量M 體積V 密度 摩爾質(zhì)量MA和摩爾體積VA稱(chēng)為宏觀物理量 阿伏加德羅常數(shù)是聯(lián)系宏觀物理量與微觀物 理量的橋梁 6 02 1023 22 4 10 3 二 分子永不停息地做無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng) 高 1 擴(kuò)散現(xiàn)象 相互接觸的物體互相進(jìn)入對(duì)方的現(xiàn)象 溫度越 擴(kuò)散越快 2 布朗運(yùn)動(dòng) 在顯微鏡下看到的懸浮在液體 或氣體 中的微粒的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng) 顆粒越 運(yùn)動(dòng)越明顯 溫度越 運(yùn)動(dòng)越劇烈 小 高 3 擴(kuò)散現(xiàn)象和布朗運(yùn)動(dòng)的區(qū)別 1 擴(kuò)散現(xiàn)象不僅說(shuō)明物質(zhì)分子在不停地運(yùn)動(dòng)著 同時(shí)還說(shuō)明分子與分子之間有空隙 擴(kuò)散現(xiàn)象是分子永不停息地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的直接表現(xiàn) 2 布朗運(yùn)動(dòng)是固體微粒的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng) 但它說(shuō)明分子在不停地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng) 布朗運(yùn)動(dòng)是液體 或氣體 分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的間接表現(xiàn) 1 多選 下列關(guān)于布朗運(yùn)動(dòng)的說(shuō)法 錯(cuò)誤的是 基礎(chǔ)檢測(cè) A 布朗運(yùn)動(dòng)是液體分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)B 液體溫度越高 懸浮顆粒越小 布朗運(yùn)動(dòng)越劇烈C 布朗運(yùn)動(dòng)是由于液體各部分的溫度不同而引起的D 布朗運(yùn)動(dòng)是由液體分子從各個(gè)方向?qū)腋×Ｗ幼矒糇饔玫牟黄胶庖鸬腅 擴(kuò)散現(xiàn)象就是布朗運(yùn)動(dòng) 解析 布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮顆粒的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng) 不是液體分子的運(yùn)動(dòng) 選項(xiàng)A E錯(cuò)誤 液體的溫度越高 懸浮顆粒越小 布朗運(yùn)動(dòng)越劇烈 選項(xiàng)B正確 布朗運(yùn)動(dòng)是由于液體分子從各個(gè)方向?qū)腋☆w粒撞擊作用的不平衡引起的 選項(xiàng)C錯(cuò)誤 選項(xiàng)D正確 答案 ACE 三 分子間存在著相互作用力1 分子間同時(shí)存在相互作用的 和 合力叫分子力 2 特點(diǎn) 分子間的引力和斥力都隨分子間 的增大而減小 隨分子間距離的減小而增大 但斥力比引力變化得 引力 斥力 距離 更快 基礎(chǔ)檢測(cè) 2 多選 如圖12 1 1所示 縱坐標(biāo)表示兩個(gè)分子間引力 斥力的大小 橫坐標(biāo)表示兩個(gè)分子間的距離 圖中兩條曲線(xiàn)分別表示兩分子間引力 斥力的大小隨分子間距離的變化關(guān)系 e為兩曲線(xiàn)的交點(diǎn) 則下列說(shuō)法正確的是 圖12 1 1 A ab為斥力曲線(xiàn) cd為引力曲線(xiàn) e點(diǎn)橫坐標(biāo)的數(shù)量級(jí) 為10 10m B ab為引力曲線(xiàn) cd為斥力曲線(xiàn) e點(diǎn)橫坐標(biāo)的數(shù)量級(jí) 為10 10m C 若兩個(gè)分子間距離增大 則分子勢(shì)能也增大 D 由分子動(dòng)理論可知 溫度相同的氫氣和氧氣 分子平 均動(dòng)能相同 E 質(zhì)量和溫度都相同的氫氣和氧氣 視為理想氣體 氫氣 的內(nèi)能大 答案 BDE 四 物體的內(nèi)能1 分子的平均動(dòng)能 物體內(nèi)分子動(dòng)能的平均值叫分子平均動(dòng)能 是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志 溫度越高 分子平均 動(dòng)能 溫度 越大 相對(duì)位置 2 分子勢(shì)能 由分子間的相互作用和 決定的能量叫分子勢(shì)能 分子勢(shì)能的大小與物體的體積有關(guān) 1 當(dāng)r r0時(shí) 分子勢(shì)能隨分子間的距離增大而增大 2 當(dāng)r r0時(shí) 分子勢(shì)能隨分子間的距離減小而增大 3 當(dāng)r r0時(shí) 分子勢(shì)能最小 3 物體的內(nèi)能 物體內(nèi)所有分子的 和 的總和叫物體的內(nèi)能 動(dòng)能 分子勢(shì)能 基礎(chǔ)檢測(cè) 3 多選 下列說(shuō)法中正確的是 A 當(dāng)分子間的距離增大時(shí) 分子間的引力和斥力都變小B 布朗運(yùn)動(dòng)反映了懸浮在液體中固體顆粒分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)C 氣體對(duì)器壁的壓強(qiáng)是由大量氣體分子對(duì)器壁頻繁碰撞而產(chǎn)生的D 隨著低溫技術(shù)的發(fā)展 我們可以使溫度逐漸降低 并最終達(dá)到絕對(duì)零度E 物體的內(nèi)能是組成物體的所有分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能與分子勢(shì)能的總和答案 ACE 考點(diǎn)1 微觀量的估算 重點(diǎn)歸納作為宏觀量的摩爾質(zhì)量Mmol 摩爾體積Vmol 密度 與作為微觀量的分子直徑d 分子質(zhì)量m 每個(gè)分子的體積V0 都可通過(guò)阿伏加德羅常數(shù)聯(lián)系起來(lái) 其關(guān)系如下所示 考題題組 考點(diǎn)2 對(duì)分子間作用力的理解 重點(diǎn)歸納1 分子間任何時(shí)候引力和斥力都是同時(shí)存在的 實(shí)際表現(xiàn)出的分子力是引力和斥力的合力 2 分子間相互作用的引力與斥力都隨著分子間距離的增大而減小 只是斥力變化得更快一些 如圖12 1 2所示 圖12 1 2 4 分子力是一種短程作用力 當(dāng)分子間距離的數(shù)量級(jí)大于 10 9m時(shí) 即分子之間的距離是分子直徑的10倍以上 r 10r0 時(shí) 分子間的相互作用力已變得很小 可以忽略不計(jì) 可以認(rèn) 為此時(shí)分子間相互作用的引力和斥力都為零 這時(shí)物體處于氣 態(tài)并可以當(dāng)成理想氣體 在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下 氣體分子間的相互作 用力可以忽略不計(jì) 就是因?yàn)檫@時(shí)氣體分子間的距離遠(yuǎn)大于分 子直徑的緣故 考題題組 2 多選 2017年汕頭模擬 如圖12 1 3所示是分子間引力 或斥力大小隨分子間距離變化的圖象 由此可知 A ab表示引力圖線(xiàn)B cd表示引力圖線(xiàn)C 當(dāng)分子間距離r等于兩圖線(xiàn)交點(diǎn)e的橫坐標(biāo)時(shí) 分子力一定為零D 當(dāng)分子間距離r等于兩圖線(xiàn)交點(diǎn)e的橫坐標(biāo)時(shí) 分子勢(shì)能一定最小 圖12 1 3 E 當(dāng)分子間距離r等于兩圖線(xiàn)交點(diǎn)e的橫坐標(biāo)時(shí) 分子勢(shì)能一定為零答案 ACD 3 多選 2016年?yáng)|北三省三市聯(lián)考 分子力比重力 引力等要復(fù)雜得多 分子勢(shì)能跟分子間的距離的關(guān)系也比較復(fù)雜 如圖12 1 4所示為分子勢(shì)能與分子間距離的關(guān)系圖象 用r0表示分子引力與分子斥力平衡時(shí)的分子間距 設(shè)r 時(shí) Ep 0 則下列說(shuō)法正確的是 圖12 1 4 A 當(dāng)r r0時(shí) 分子力為零 Ep 0B 當(dāng)r r0時(shí) 分子力為零 Ep為最小C 當(dāng)r0 r 10r0時(shí) Ep隨著r的增大而增大D 當(dāng)r0 r 10r0時(shí) Ep隨著r的增大而減小E 當(dāng)r r0時(shí) Ep隨著r的減小而增大 考點(diǎn)3 對(duì)內(nèi)能的理解 重點(diǎn)歸納1 分子平均動(dòng)能 1 物體內(nèi)所有分子動(dòng)能的平均值叫分子的平均動(dòng)能 2 溫度是物體分子平均動(dòng)能大小的標(biāo)志 溫度是個(gè)統(tǒng)計(jì)概念 是針對(duì)組成物體的大量分子而言的 對(duì)于單個(gè)分子或數(shù)量有限的分子 說(shuō)溫度高低是沒(méi)有意義的 3 分子平均動(dòng)能與物體的機(jī)械運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān) 2 分子勢(shì)能分子勢(shì)能與分子之間的距離 宏觀表現(xiàn)為物體的體積 有關(guān) 分子勢(shì)能的大小隨分子間距離的變化如圖12 1 5所示 1 當(dāng)r r0時(shí) 分子力為零 分子勢(shì)能不為零 而是最小 2 當(dāng)r r0時(shí) 分子力表現(xiàn)為引力 隨著分子間距離的增大 分子需要不斷克服分子力做功 分子勢(shì)能增大 3 當(dāng)r r0時(shí) 分子力表現(xiàn)為斥力 隨著分子間距離的減小 分子需要不斷克服分子力做 功 分子勢(shì)能增大 圖12 1 5 3 內(nèi)能的決定因素 1 微觀決定因素 分子勢(shì)能 分子的平均動(dòng)能和分子個(gè)數(shù) 2 宏觀決定因素 物體的體積 物體的溫度 物體所含物 質(zhì)的多少 即物質(zhì)的量 3 與物態(tài)有關(guān) 考題題組 4 多選 2016年新課標(biāo) 卷 關(guān)于氣體的內(nèi)能 下列說(shuō)法 正確的是 A 質(zhì)量和溫度都相同的氣體 內(nèi)能一定相同B 氣體溫度不變 整體運(yùn)動(dòng)速度越大 其內(nèi)能越大C 氣體被壓縮時(shí) 內(nèi)能可能不變D 一定量的某種理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)E 一定量的某種理想氣體在等壓膨脹過(guò)程中 內(nèi)能一定增加 解析 質(zhì)量和溫度都相同的氣體 雖然分子平均動(dòng)能相同 但可能是不同的氣體 則其摩爾質(zhì)量不同 即分子個(gè)數(shù)不同 所以分子動(dòng)能不一定相同 A錯(cuò)誤 宏觀運(yùn)動(dòng)和微觀運(yùn)動(dòng)沒(méi)有 關(guān)系 所以宏觀運(yùn)動(dòng)動(dòng)能大 內(nèi)能不一定大 B錯(cuò)誤 根據(jù) pVT C可知如果等溫壓縮 則內(nèi)能不變 等壓膨脹 溫度增大 內(nèi)能一定增大 C E正確 理想氣體的分子勢(shì)能為零 所以理想氣體的內(nèi)能等于分子動(dòng)能之和 而分子動(dòng)能和溫度有關(guān) D正確 答案 CDE 5 多選 對(duì)于分子動(dòng)理論和物體內(nèi)能的理解 下列說(shuō)法正 確的是 A 溫度高的物體內(nèi)能不一定大 但分子平均動(dòng)能一定大B 外界對(duì)物體做功 物體內(nèi)能一定增加C 溫度越高 布朗運(yùn)動(dòng)越顯著D 當(dāng)分子間的距離增大時(shí) 分子間作用力就一直減小E 當(dāng)分子間作用力表現(xiàn)為斥力時(shí) 分子勢(shì)能隨分子間距離的減小而增大答案 ACE 考點(diǎn)4 布朗運(yùn)動(dòng)與分子熱運(yùn)動(dòng) 兩種運(yùn)動(dòng)的比較 考題題組 6 多選 2017年保定期末 我國(guó)已開(kāi)展空氣中PM2 5濃度的監(jiān)測(cè)工作 PM2 5是指空氣中直徑等于或小于2 5 m的懸浮顆粒物 其飄浮在空中做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng) 很難自然沉降到地面 吸入后對(duì)人體形成危害 礦物燃料燃燒的排放物是形成PM2 5 的主要原因 下列關(guān)于PM2 5的說(shuō)法中正確的是 A PM2 5的尺寸與空氣中氧分子的尺寸的數(shù)量級(jí)相當(dāng)B PM2 5在空氣中的運(yùn)動(dòng)不屬于分子熱運(yùn)動(dòng)C PM2 5的運(yùn)動(dòng)軌跡只是由大量空氣分子對(duì)PM2 5無(wú)規(guī)則碰撞的不平衡決定的D 倡導(dǎo)低碳生活 減少煤和石油等燃料的使用 能有效減小PM2 5在空氣中的濃度E PM2 5必然有內(nèi)能答案 BDE 7 多選 根據(jù)分子動(dòng)理論 下列說(shuō)法正確的是 A 水和酒精混合后的體積小于原來(lái)體積之和 說(shuō)明分子間存在引力B 在一定條件下 可以利用分子擴(kuò)散向半導(dǎo)體材料摻入其他元素C 一個(gè)氣體分子的體積等于氣體的摩爾體積與阿伏加德羅常數(shù)之比D 分子勢(shì)能隨著分子間距離的增大 可能先減小后增大E 墨水中小炭粒在不停地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng) 反映液體分子在做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng) 解析 水和酒精混合后的體積小于原來(lái)體積之和 說(shuō)明分子間存在空隙 選項(xiàng)A錯(cuò)誤 根據(jù)擴(kuò)散現(xiàn)象的應(yīng)用知 選項(xiàng)B正確 氣體分子間的距離比較大 一個(gè)氣體分子的體積遠(yuǎn)小于氣體的摩爾體積與阿伏加德羅常數(shù)之比 選項(xiàng)C錯(cuò)誤 如果一開(kāi)始分子間的距離小于r0 隨著分子間距離的增大 分子的斥力做正功 分子勢(shì)能減小 當(dāng)分子間距大于r0后 分子引力做負(fù)功 分子勢(shì)能增大 選項(xiàng)D正確 由布朗運(yùn)動(dòng)的原理知 選項(xiàng)E正確 答案 BDE