第01讲 分子动理论模型-高考物理一轮复习模型及秒杀技巧一遍过.docxVIP

2024年高考物理一轮复习模型及秒杀技巧一遍过

模块11热学、光学各模块大招

第01讲分子动理论模型

（原卷版）

目录

TOC\o1-3\h\u【内容一】微观量估算的两种模型 1

【内容二】布朗运动与分子热运动模型 3

【内容三】分子力和内能模型 5

技巧总结

基础：微观量估算的两种模型

1．分子的大小

(1)分子的直径(视为球模型)：数量级为10－10m；

(2)分子的质量：数量级为10－26kg.

2．阿伏加德罗常数

(1)1mol的任何物质都含有相同的粒子数．通常可取NA＝6.02×1023mol－1；

(2)阿伏加德罗常数是联系宏观物理量和微观物理量的桥梁．

技巧总结

技巧1：微观量与宏观量

(1)微观量：分子质量m0、分子体积V0、分子直径d等．

(2)宏观量：物体的质量m、摩尔质量M、物体的密度ρ、物体的体积V、摩尔体积Vmol等．

技巧2：分子的两种模型

(1)球模型：V0＝eq\f(1,6)πd3，得直径d＝eq\r(3,\f(6V0,π))(常用于固体和液体)．

(2)立方体模型：V0＝d3，得边长d＝eq\r(3,V0)(常用于气体)．

技巧3：几个重要关系

(1)一个分子的质量：m0＝eq\f(M,NA).

(2)一个分子的体积：V0＝eq\f(Vmol,NA)(注意：对于气体，V0表示一个气体分子占有的空间)．

(3)1mol物体的体积：Vmol＝eq\f(M,ρ).

基础：布朗运动与分子热运动

1．分子热运动分子做永不停息的无规则运动．

2．扩散现象

(1)扩散现象是相互接触的不同物质彼此进入对方的现象．

(2)扩散现象就是分子的运动，发生在固体、液体、气体任何两种物质之间．

(3)温度越高，扩散越快．

3．布朗运动

(1)布朗运动是悬浮在液体(或气体)中的微粒的无规则运动．

(2)布朗运动不是分子的运动，但它反映了液体(或气体)分子的无规则运动．

(3)微粒越小，温度越高，布朗运动越明显．

基础：分子力和内能

1．分子间的作用力

分子间同时存在引力和斥力，且都随分子间距离的增大而减小，随分子间距离的减小而增大，但斥力变化得较快．

2．分子动能与分子势能

(1)分子平均动能①所有分子动能的平均值．②温度是分子平均动能的标志．

(2)分子势能

由分子间的相对位置决定的能，在宏观上分子势能与物体体积有关，在微观上与分子间的距离有关．

3．物体的内能

(1)内能：物体中所有分子的热运动动能与分子势能的总和．

(2)决定因素：温度、体积和物质的量．

(3)影响因素：物体的内能与物体的位置高低、运动速度大小无关．

(4)改变物体内能的两种方式：做功和热传递．

4．温度

(1)一切达到热平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：T＝t＋273.15K.

技巧总结

技巧1：分子间的作用力、分子势能与分子间距离的关系

分子间的作用力F、分子势能Ep与分子间距离r的关系图线如图所示(取无穷远处分子势能Ep＝0)．

(1)当r＞r0时，分子间的作用力表现为引力，当r增大时，分子间的作用力做负功，分子势能增大．(2)当r＜r0时，分子间的作用力表现为斥力，当r减小时，分子间的作用力做负功，分子势能增大．

(3)当r＝r0时，分子势能最小.

技巧2：(1)内能是对物体的大量分子而言的，不存在某个分子内能的说法．

(2)内能的大小与温度、体积、物质的量和物态等因素有关．

(3)通过做功或热传递可以改变物体的内能．

(4)温度是分子平均动能的标志，相同温度的任何物体，分子的平均动能都相同．

(5)内能由物体内部分子微观运动状态决定，与物体整体运动情况无关．任何物体都具有内能，恒不为零．

模型演练

例1．一定质量的理想气体温度不变时，体积减小，压强增大，下列说法中正确的是（）

A．气体分子的平均动能增大

B．气体的分子势能增大

C．单位时间内撞击器壁上单位面积的分子数增加

D．气体从外界吸收热量

解：A．温度是分子平均动能的标志，温度不变，气体分子的平均动能不变，故A错误；

B．理想气体分子间作用力为零，分子势能为零，所有分子的分子势能总和为零，故B错误；

C．根据气体压强产生的微观原因，一是气体分子的平均动能，二是单位时间单位面积上碰撞的分子数量，温度不变，气体分子的平均动能不变，压强增大的原因就是体积减小后单位时间内撞击单位面积器壁的分子数增多，故C正确；

D．体积减小，外界对气体做功，温度不变，内能不变，根据热力学第一定律可知，气体放热，故D错误。

故选C。

例2．如图所示，甲分子固定在坐标原点，乙分子位于轴上，甲分子对乙分子的作用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示，为斥力，为引力，为轴上四个特定的位置。现把乙分子从