江苏省高三物理一轮复习8：分子热研讨.doc

第八章 分子热运动 能量守恒 气体 考点34 分子动理论 △考纲要求△ 物质是由大量分子组成的。阿伏加德罗常量。分子的热运动、布朗运动。分子间的作用力（Ⅰ） 热力学第一定律（Ⅰ） 热力学第二定律（Ⅰ） 永动机不可能（Ⅰ） ☆考点透视☆ 一、分子动理论  ⑴宏观物体是由大量分子组成的 宏观物体是由大量分子组成的，分子间有间隙，分子体积很小，一般分子直径的数量级是10－10m。 ⑵分子的热运动 分子总是永不停息地做无规则运动，扩散现象和布朗运动等实验证实了分子的无规则运动。 ⑶分子间存在着相互作用力 分子间同时存在着相互作用的引力和斥力，其合力叫分子力。分子间的引力和斥力都随分子间的距离增大而减小，随分子距离的减小而增大，但斥力比引力变化更快。 分子力是邻近的分子间原子核的正电荷和核外电子之间的相互作用引起的有复杂规律的力．分子力的变化可由图8-34-1所示．分子距离r在0～r0间合力F表现为斥力；在r＞r0后合力表现为引力，且引力先增大后减小；当r达到十几个埃时，分子力减为零。 由分子间的相对位置和相互作用而决定的能叫分子势能．当物体被拉伸时，r＞r0，外力克服分子引力做功，分子势能增加；当物体被压缩时，r＜r0，外力克服分子斥力做功，分子势能增加，通常状态下，分子距离r＝r0，分子力为零，分子势能最小。 分子力的作用使分子聚集在一起，而分子的无规则运动使它们趋于分散，正是这两个因素决定了物体的气、液、固三种不同的状态。 二、阿伏伽德罗常数  ⑴1mol的任何物质所含有的粒子数叫做阿伏伽德罗常数NA，NA＝6.02×1023mol－1。 ⑵阿伏伽德罗常数把摩尔质量M或摩尔体积V这种宏观物理量跟分子质量m或分子体积v这种微观物理量联系起来了，即m＝M/NA。 三、扩散现象与布朗运动  1.扩散现象 不同物体互相接触时彼此进入对方的现象叫扩散。扩散是物质分子的彼此迁移和物质分子运动的结果。扩散的结果是使物质分布趋与均匀，这说明分子运动的一条规律：分子的运动就是要打破一切不均衡性，使之均衡，扩散的快慢与温度的高低密度相关，温度升高，扩散加快，扩散快慢还与物质本身结构性质有关系，分子结构紧密，相互作用力大，扩散就慢；分子结构松散，相互作用力弱，扩散就快。这就是固体不易扩散而气体极易扩散的原因。 2.布朗运动 布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的运动。布朗运动的无规则性反映了液体分子运动的无规则性。 四、热力学第一定律 1．公式：ΔU＝Q+W 2．符号规定：ΔU正值：内能增加，负值：内能减少； Q正值：系统吸收热量，负值：系统向外界放热； W正值：外界对系统做功，负值：系统对外界做功。 五、热力学第二定律  1.不可能使热量由低温物体传递到高温物体，而不引起其他变化。由热传导的方向性表述的。 2.不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不引起其他变化。由机械能与内能转化过程的方向性表述的。从而得出第二类永动机是不可能制成的。 ◎命题趋势◎ 高考对本部分命题热点多集中在分子动理论、分子大小与个数估算和热力学两大定律上，题型多为选择题，命题特点一般为本章内容单独命题。该部分考查试题不回避旧题。因此，针对本章复习应精选一组符合《考试大纲》、贴近高考热点的选择题，通过对本组题目的强化训练，巩固本章的基本概念与规律，提高分析问题与解决问题的能力。 ※典型例析※ 【例1】金刚石的密度为3500kg/m3，有一块金刚石体积为5.7×10－8 m3的金刚石，求： ⑴该金刚石所含碳原子数⑵如果金刚石中碳原子是紧密堆在一起的，试估算碳原子的直径。 【解析】由宏观量去计算微观量，或由微观量去计算宏观量，都要通过阿伏加德罗常数，所以阿伏加德罗常数是联系宏观世界与微观世界的桥梁。 ⑴此金刚石的质量为m＝ρV＝3.5×103×5.7×10－8kg≈2×10－4 kg．由于金刚石的摩尔质量是12g/mol，所以金刚石所含碳原子数为： n＝NAm/M＝6.02×1023×2×10－4×103÷12＝1.0×1022(个) ⑵每个碳原子的体积为v0＝V/n＝5.7×10－8÷(1.0×1022) m3＝5.7×10－30 m3 碳原子的直径为d＝＝2.2×10－10 m【例3】关于分子间的作用力，下列说法正确的有(r0为分子的平衡位置) A．两个分子间距离小于r0时，分子间只有斥力。 B．两个分子间距离大于r0时，分子间只有引力。 C．两个分子间距离由较远逐渐减小到r＝ r0的过程中，分子力先增大，后减小，为引力。 D．两个分子间距离由极小逐渐增大到r＝ r0的过程中，引力和斥力都同时减少，分子力表现为斥力。 【解析】当r＞r0时引力和斥力的合力表现为引力，而当r＜r0时合力表现为斥力，所以答案A、B均不正确；分子间距离r＝