（课堂新坐标）2016年高三物理一轮复习第十一章热学 教师用书第11章

（课堂新坐标）2016年高三物理一轮复习第十一章热学 教师用书第11章内容摘要：

1、必须掌握的概念、公式或规律 必须理解的 7 个关键点 必须明确的 7 重要概念布朗运动、内能、分子平均动能、温度、理想气体、饱和蒸发、子的平均动能减小，公式pVc c TcW Q晶体、规律分子间的相互作用力随分子间距变化规律分子势能随分子间距变化的规律微观量的计算热力学第一、量可以从低温物体传到高温物体第 1 节分子动理论内能真题回放1(2013课标全国卷)( 多选)两个相距较远的分子仅在分子力作用下由静止开始运动，直至不再靠近在此过程中，下列说法正确的是( )A分子力先增大，后一直减小B分子力先做正功，后做负功C分子动能先增大，后减小D分子势能先增大，后减小E分子势能和动能之和不变【解析】当 2、距离较远时，分子力表现为引力，靠近过程中分子力做正功，动能增大，势能减小；当距离减小至分子平衡距离时，引力和斥力相等，合力为零，动能最大，势能最小；当距离继续减小时，分子力表现为斥力，继续靠近过程中，斥力做负功，势能增大，动能减小，因为只有分子力做功，所以动能和势能之和不变，选项B、 C、E 正确【答案】2013福建高考 )下列四幅图中，能正确反映分子间作用力 p 随分子间距离 r 变化关系的图线是()【解析】当 子力表现为引力，随分子间距离 r 增大，分子势能 r 子力为零，此时分子势能最小故选项 B 正确【答案】2013北京高考 )下列说法正确的是()A液体中悬浮微粒的无规则运动称为布朗运 3、动B液体分子的无规则运动称为布朗运动C物体从外界吸收热量，其内能一定增加D物体对外界做功，其内能一定减少【解析】根据布朗运动的定义及热力学第一定律来判断布朗运动是指液体中悬浮微粒的无规则运动，而不是指液体分子的运动，选项 A 正确、选项 B 错误；改变物体内能的方式有做功和传热，当仅知道物体从外界吸收热量或者物体对外界做功时无法判断物体内能的变化，选项 C、D 错误【答案】A考向分析)分子动理论的基本观点和实验依据(2)阿伏加德罗常数(3)气体分子运动速率的统计分布(4)温度是分子平均动能的标志、内能(5)实验：常考查分子力，分子势能、分子动能、内能、)利用分子间距变化，直接分析分子力、分子势 4、能等的变化(2)利用一些图象分析分子力、分子势能的变化(3)布朗运动与分子运动的区别考点一 分子直径、质量、数目等微观量的估算一、宏观量与微观量的相互关系1微观量：分子体积 子直径 d、分子质量 观量：物体的体积 V、摩尔体积 体的质量 m、摩尔质量 M、物体的密度 互关系(1)一个分子的质量：m 0 )一个分子的体积：V 0 .(注：对气体，V 0 为分子所3)物体所含的分子数：n n )单位质量中所含的分子数：n 解分子直径时的两种模型1把分子看做球形，d 分子看做小立方体，d 上述思路算出的不是分子直径，而是气体分子间的平均距离【例 1】(2014 长沙模拟) 钻石是首饰和高强度钻头、刻 5、刀等工具中的主要材料，设钻石的密度为 (单位为 kg/摩尔质量为M(单位为 g/阿伏加德罗常数为 克拉，则()Aa 0 3a 克拉钻石所含有的分子数为个钻石分子直径的表达式为 (单位为 m)36M10 3个钻石分子直径的表达式为 (单位为 m)6析】a 克拉钻石物质的量为 n ， ，钻石的摩尔体积为 V (10 3m3/每个钻石分子体积为 ，设钻石分子10 3d，则 3，联立解得 d (单位为43(36M10 3故 C 正确【答案】C【反思总结】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 6、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形气体分子所占据的空间则建立立方体模型突破训练1(多选) 一滴油酸酒精溶液含质量为 m 的纯油酸，滴在液面上扩散后形成的最大面积为 、密度为 ，阿伏加德罗常数为 列表达式中正确的有 ()A油酸分子的直径 d酸分子的直径 d酸所含的分子数 N 酸所含的分子数 N 析】设油酸分子的直径为 d，则有 得 d ；油酸所含的分子数为 N，则有 N 案】布朗运动与分子热运动布朗运动 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 7、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运动，但它本身的以及周围的分子仍在做热运动到共同点都是永不停息地无规则运动，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而引起的，它是分子做无规则运动的反映【例 2】做布朗运动实验，得到某个观测记录如图 111 ) 图 1111A分子无规则运动的情况B某个微粒做布朗运动的轨迹C某个微粒做布朗运动的速度时间图线D按等时间间隔依次记录的某个运动微粒位置的连线【解析】布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动，而非分子的运动，故 A 项错误；既然无规则所以微粒没有固定 8、的运动轨迹，故 B 项错误；对于某个微粒而言，在不同时刻的速度大小和方向均是不确定的，所以无法确定其在某一个时刻的速度，也就无法描绘其速度时间图线，故 C 项错误、D 项正确【答案】关于布朗运动，下列说法中正确的是()A布朗运动只能在液体中发生B阳光从缝隙射入教室，从阳光中看到的尘埃的运动就是布朗运动C布朗研究悬浮在水中的花粉颗粒时，用放大镜看到了花粉颗粒的无规则运动D我们把墨汁滴在水中，不能用肉眼看到碳粒做布朗运动【解析】布朗运动的产生原因是周围液体(或气体) 分子对小悬浮颗粒撞击的不均衡造成的，在气体中也能发生，A 错从阳光中看到的尘埃，其尺寸往往比布朗运动中固体微粒的尺寸大得多，空气分子 9、对它们的碰撞的不均匀性已不甚明显，它们在空中的无序翻滚主要是在重力、浮力和气流的共同影响下形成的，不是布朗运动，观察布朗运动必须借助于显微镜，不能直接看到，也不能用放大镜看到，所以 C 错、D 正确【答案】分子力、分子势能与分子间距离的关系分子力与分子势能的比较名称项目分子间的相互作用力 F 分子势能 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，引力做负功，分子势能增加 r 减小，引力做正功，分子势能减少rr 0 F 引 F 斥 ， F0 分子势能最小，但不为零随分子间距的变化情况r1009 m)F 引 和 F 斥 都已十分微弱，可以认为分子 10、间没有相互作用力分子势能为零【例 3】 (2012海南高考)( 多选)两分子间的斥力和引力的合力 r 的关系如图 1112 中曲线所示，曲线与 r 轴交点的横坐标为 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()图 1112A在 r段，F 做正功，分子动能增加，势能减小B在 r 减小时 F 做正功，分子势能减小，分子动能增加，故选项 A 正确在 9 m)减小到很难再靠近的过程中，分子间作用力先减小后增大，分子势能不断增大D在真空、高温条件下，可以利用分子扩散向半导体材料中掺入其他元素【解析】布朗运动是指固体小颗粒的无规则运动，但它间接说明了分子在永不停息地做无规则运动， 11、A 正确物质的摩尔质量除以物质分子的质量即为一摩尔物质所含的分子数，即阿伏加德罗常数，B 正确在使两个分子间的距离由很远(r10 9 m)减小到很难再靠近的过程中，分子间作用力先增大后减小再增大，分子力先做正功后做负功，分子势能先减小后增大，C 错误扩散现象是指不同物质的分子彼此进入对方的现象，在真空、高温条件下，可以利用分子扩散向半导体材料中掺入其他元素，D 正确【答案】1) 气体内能是所有气体分子热运动动能和势能的总和，其大小与气体的状态有关，分子热运动的平均动能与分子势能分别取决于气体的( )A温度和体积 度和压强 )1 g 100 的水和 1 g 100 的水蒸气相比较，下列说法是否正 12、确。 分子的平均动能和分子的总动能都相同它们的内能相同【解析】(1)由于温度是分子平均动能的标志，所以气体分子的动能宏观上取决于温度；分子势能是由分子间作用力和分子间距离共同决定的，宏观上取决于气体的体积因此选项 A 正确(2)温度相同，则说明它们的分子平均动能相同；又因为 1 g 水和 1 g 水蒸气的分子数相同，因而它们的分子总动能相同，所以说法正确；当 100 的水变成 100 的水蒸气时，该过程吸收热量，内能增加，所以 1 g 100 的水的内能小于 1 g 100 的水蒸气的内能，故说法错误【答案】(1)A(2) 见解析9首先在显微镜下研究悬浮在液体中的小颗粒总在不停地运动的科学家是英国植物学家_，他进行了下面的探究：把有生命的植物花粉悬浮在水中，观察到了花粉在不停地做无规则运动；把保存了上百年的植物标本微粒悬浮在水中，观察到了微粒在不停地做无规则运动；把没有生命的无机物粉末悬浮在水中，观察到了粉末在不停地做无规则运动；由此可说明_(2)(多选)下列说法中正确的是_A布朗运动是分子无规则运动的反映B气体分子间距离减小时，分子间斥力增大，引力也增大C导热性能各向同性的固体，一定不是单晶体D机械能不可能全部转化为内能【解析】(1)英国植物学家布朗在显微镜下研究了液体中花粉的运动，通过这些研究。