江苏专用2025版高考物理一轮复习第12章热学第1节分子动理论内能学案.doc

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第1节分子动理论内能

[高考备考指南]

考点内容

高考(江苏卷)四年命题状况对比分析

2017

2018

2019

2020

2021年1月24日

适应性考试

命题分析

分子动理论的基本内容

T12：热力学第肯定律、布朗运动、分子大小的计算

T12：饱和汽压、湿度、分子速率分布、热力学第肯定律

T12：分子动理论、表面张力、分子势能与距离的关系、热力学第肯定律

T12：非晶体、饱和气压、气体等温变化图象

T6：油膜法测分子直径

T9：热力学第肯定律

高考对本章的考查形式有选择题、填空题和计算题。命题热点有分子动理论、气体试验定律、热力学第肯定律。

分子运动速率分布规律

分子动能和分子势能

温度和温标

气体的等温变化

气体的等压变化和等容变化

固体和液体

功、热和内能的转变

热力学第肯定律

能量守恒定律

热力学其次定律

试验十六用油膜法估测油酸分子的大小

试验十七探究等温状况下肯定质量气体压强与体积的关系

核心素养

物理观念：分子动理论、内能、分子力、晶体、液晶、热力学定律、抱负气体、气体试验定律。

科学思维：油膜法、放大法、图象法、掌握变量法、临界法。

科学探究：测量分子直径、验证玻意尔定律。

科学态度与责任：布朗运动、集中、表面张力、浸润、固体的熔点、液晶的应用、热机的应用、永动机的特点。

第1节分子动理论内能

一、分子动理论

1．物体是由大量分子组成的

(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

①1mol的任何物质都含有相同的粒子数。通常取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。

2．分子永不停息地做无规章运动

(1)集中现象

①定义：不同物质能够彼此进入对方的现象；

②实质：集中现象并不是外界作用引起的，也不是化学反应的结果，而是由分子的无规章运动产生的物质迁移现象，温度越高，集中现象越明显。

(2)布朗运动

①定义：悬浮在液体中的小颗粒的永不停息地无规章运动；

②实质：布朗运动反映了液体分子的无规章运动；

③特点：颗粒越小，运动越明显；温度越高，运动越猛烈。

(3)热运动

①分子永不停息地做无规章运动叫作热运动；

②特点：分子的无规章运动和温度有关，温度越高，分子运动越猛烈。

3．分子间同时存在引力和斥力

(1)物质分子间存在空隙，分子间的引力和斥力是同时存在的，实际表现出的分子力是引力和斥力的合力。

(2)分子力随分子间距离变化的关系：分子间的引力和斥力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，但斥力比引力变化得快。

(3)分子力与分子间距离的关系图线

由分子间的作用力与分子间距离关系图线(如图所示)可知：

①当r＝r0时，F引＝F斥，分子力为零；

②当r＞r0时，F引＞F斥，分子力表现为引力；

③当r＜r0时，F引＜F斥，分子力表现为斥力；

④当分子间距离大于10r0(约为10－9m)时，分子力很弱，可以忽视不计。

二、温度和内能

1．温度

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。

3．分子的动能

(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全部分子热运动动能的平均值，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全部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打算的能。

(2)分子势能的打算因素

①微观上：打算于分子间距离和分子排列状况；

②宏观上：打算于体积和状态。

5．物体的内能

(1)概念理解：物体中全部分子热运动的动能和分子势能的总和，是状态量。

(2)打算因素：对于给定的物体，其内能大小由物体的温度和体积打算，即由物体内部状态打算。

(3)影响因素：物体的内能与物体的位置凹凸、运动速度大小无关。

(4)转变物体内能的两种方式：做功和热传递。

1．思考辨析(正确的画“√”，错误的画“×”)

(1)布朗运动是液体分子的无规章运动。 (×)

(2)分子间的引力和斥力都随分子间距的增大而增大。 (×)

(3)－33℃≈240K。 (√)

(4)当分子力表现为引力时，分子势能随分子间距离的增大而增大。 (√)

(5)悬浮微粒做布朗运动，是液体分子的无规章运动撞击造成的。 (√)

(6)气体的温度越高，每个气体分子的动能越大。 (×)

(7)公式d＝eq\f(V,S)中的“V”是纯油酸的体积。 (√)

2．(教科版选修3－3P39T2改编)对内能的理解，下列说法正确的是()

A．系统的内能是由系统的状态打算的

B．温度高的系统比温