（新课标）河南省2015高考物理总复习讲义 第11章 第1讲 分子动理论 内能

（新课标）河南省2015高考物理总复习讲义 第11章 第1讲 分子动理论 内能内容摘要：

1、光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 分子动理论内能知识一分子运动论的基本内容1物体是由大量分子组成的(1)分子很小直径数量级为 1010 m.质量数量级为 1027 10 26 _2)分子数目特别大，阿伏加德罗常数 0 23 子的热运动(1)布朗运动永不停息、无规则运动颗粒越小，运动越明显温度越高，运动越激烈运动轨迹不确定，只能用位置连线确定微粒做无规则运动不能直接观察分子的无规则运动，而是用固体小颗粒的无规则运动来反映液体分子的无规则运动(2)热运动：物体里的分子永不停息地做无规则运动，这种运动跟温度有关，常称做热运动3分子间的相互作用力(1)引力和斥力同时存在，都随距离的增大而减小，斥 2、力变化更快(2)分子力的特点r (r 0 的数量级为 10 10 m)，F 引 F 斥 ，分子力 F0 ；图 1111 时，F 引 F 斥 ，分子力 F 表现为引力；r10r 0 时，F 引 、F 斥 迅速减为零，分子力 F0 .(3)分子力随分子间距离的变化图象(如图 1111)(1)布朗运动不是液体分子的运动而是悬浮在液体中固体小颗粒的无规则运动(2)分子力指的是斥力和引力的合力，分子之间的引力、斥力是同时存在的光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 温度和物体的内能1温度：两个系统处于热平衡时，它们具有某个“共同的热学性质 ”，我们把表征这一“共同热学性质”的物理量定义为温度一切达到热平 3、衡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：Tt子的动能(1)分子动能是分子热运动所具有的动能(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，温度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相对位置决定的能(2)分子势能的决定因素微观上决定于分子间距离；宏观上决定于物体的体积5物体的内能(1)等于物体中所有分子的热运动动能与分子势能的总和，是状态量(2)对于给定的物体，其内能大小由物体的温度和体积决定(3)物体的内能与物体的位置高低、运动速度大小无关考点一 4、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 为分子所占空间体积)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 把分子看做小立方体，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已知铜的摩尔质量为 M (kg/铜的密度为 (kg/阿伏加德罗常数为NA(1)下列判断错误的是 ()A1 所含的原子数为 所含的原子数为1 个 5、铜原子的质量为 ( 个铜原子的体积为 (析】1 所含的原子数 N ，A 正确；同理 1 所含的原子数1M 错误；1 个铜原子的质量 (C 正确；1 个铜原子的体积 (M 确【答案】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运动，但它本身的以及周围的分子仍在做热运动是指分子的运动，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 6、的反映( 多选)(2012大纲全国高考)下列关于布朗运动的说法，正确的是 ()A布朗运动是液体分子的无规则运动B液体温度越高，悬浮粒子越小，布朗运动越剧烈C布朗运动是由于液体各部分的温度不同而引起的D布朗运动是由液体分子从各个方向对悬浮粒子撞击作用的不平衡引起的【解析】布朗运动的研究对象是固体小颗粒，而不是液体分子，故 A 选项错误；布朗运动的影响因素是温度和颗粒大小，温度越高、颗粒越小，布朗运动越明显，故 B 选项正确；布朗运动是由于固体小颗粒受液体分子的碰撞作用不平衡而引起的，而不是由液体各部分的温度不同而引起的，故 C 选项错误，D 选项正确【答案】 分子力、分子势能与分子间距离的关系分 7、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r10109 m)F 引 和 F 斥 都已十分微弱，可以认为分子间没有相互作用力分子势能为零图 1112如图 1112 所示，用 F 表示两分子间的作用力，E p 表示分子间的分子势能，在两个分子之间的距离由 10为 过程中( )AF 不断增大，E p 不断减小BF 先增大后减小，E p 则不断减小C 8、F 不断增大， 增大后减小DF 、E p 都是先增大后减小【解析】分子间的作用力是矢量，分子势能是标量，由图象可知 F 先增大后变小，不断减小，B 正确【答案】验：用油膜法估测分子的大小一、实验原理利用油酸酒精溶液在平静的水面上形成单分子油膜，将油酸分子看做球形，测出一定体积油酸溶液在水面上形成的油膜面积，用 dV/ S 计算出油膜的厚度，其中 V 为一滴油酸溶液中纯油酸的体积，S 为油膜面积，这个厚度就近似等于油酸分子的直径图 1113光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 、实验器材盛水浅盘、滴管(或注射器)、试剂瓶、坐标纸、玻璃板、痱子粉 (或细石膏粉)、油酸酒精溶液、量筒、彩笔三、实验 9、步骤1取 1 油酸溶于酒精中，制成 200 油酸酒精溶液2往边长约为 3040 浅盘中倒入约 2 的水，然后将痱子粉(或细石膏粉) 均匀地撒在水面上3用滴管( 或注射器) 向量筒中滴入 n 滴配制好的油酸酒精溶液，使这些溶液的体积恰好为 1 出每滴油酸酒精溶液的体积 滴管( 或注射器) 向水面上滴入一滴配制好的油酸酒精溶液，油酸就在水面上慢慢散开，形成单分子油膜5待油酸薄膜形状稳定后，将一块较大的玻璃板盖在浅盘上，用彩笔将油酸薄膜的形状画在玻璃板上6将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，算出油酸薄膜的面积7据油酸酒精溶液的浓度，算出一滴溶液中纯油酸的体积 V，据一滴油酸的体积 V 和薄膜的面 10、积 S，算出油酸薄膜的厚度 d ，即为油酸分子的直径比较算出的分子直径，位为 m)是否为 1010 ，若不是 1010 需重做实验(2011 上海高考) 在 “用单分子油膜估测分子大小 ”实验中，(1)某同学操作步骤如下：取一定量的无水酒精和油酸，制成一定浓度的油酸酒精溶液；在量筒中滴入一滴该溶液，测出它的体积；在蒸发皿内盛一定量的水，再滴入一滴油酸酒精溶液，待其散开稳定；在蒸发皿上覆盖透明玻璃，描出油膜形状，用透明方格纸测量油膜的面积改正其中的错误：_(2)若油酸酒精溶液体积浓度为 一滴溶液的体积为 03 形成的油膜面积为 40 估测出油酸分子的直径为_m.【解析】(1)由于一滴溶液的体积太 11、小，直接测量时相对误差太大，应用微小量累积法减小测量误差液面上不撒痱子粉时，滴入的油酸酒精溶液在酒精挥发后剩余的油膜不能形成一块完整的油膜，油膜间的缝隙会造成测量误差增大甚至实验失败(2)由油膜的体积等于一滴油酸酒精溶液内纯油酸的体积可得：d 0 9 0 310 6010 4【答案】(1)在量筒中滴入 N 滴溶液在水面上先撒上痱子粉(2)091 (多选) 某气体的摩尔质量为 M，摩尔体积为 V，密度为 ，每个分子的质量和体积分别为 m 和 阿伏加德罗常数 表示为( )光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 N A BN A DN A析】N A ，C 对；M V，即 ，B 也对，应选 B、案】( 12、多选) 下列说法中正确的是( )A扩散现象说明了分子在不停地做无规则运动B布朗运动实际是液体分子的运动C分子间距离增大，分子间作用力一定减小D温度高的物体的内能不一定大【答案】列有关温度的各种说法中正确的是( )A温度低的物体内能小B温度低的物体，其分子运动的平均速率也必然小C做加速运动的物体，由于速度越来越大，因此物体分子的平均动能越来越大D0 的铁和 0的冰，它们的分子平均动能相同【答案】(多选) “用油膜法估测分子的大小”实验的科学依据是()A将油酸形成的膜看成单分子油膜B不考虑各油酸分子间的间隙C考虑了各油酸分子间的间隙D将油酸分子看成球形【解析】“用油膜法估测分子的大小”的原理是将一滴油酸(体积为 V)滴入水中，使之形成一层单分子油膜，成为一个一个单层排列的球形体，显然，球形体的直径即为单分子油膜的厚度 d，假设单分子油膜的面积为 S，必然有 d ，所以“用油膜法估测分子的验的科学依据是 A、B、D.【答案】(2011广东高考)如图 111 4 所示，两个接触面平滑的铅柱压紧后悬挂起来，下面的铅柱不脱落，主要原因是()图 1114A铅分子做无规则热运动B铅柱受到大气压力作。