高考物理一轮复习第14章第1节分子动理论内能课件

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2022·山东卷·T5
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2022·全国甲卷·T33
2022·湖南卷·T15(1)
2022·湖南卷·T15(2)
2022·全国乙卷·T33
2021·山东卷·T4　　 2021·湖南卷·T15(2)
图1　　　　　　　图2
2021·河北卷·T15(1)
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)分子直径大小的数量级为______ m。 油膜法测分子直径：d＝ ，V是1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积，S是1滴油酸酒精溶液在水面上形成的单分子油膜的面积。
(2)一般分子质量的数量级为______ kg。 (3)阿伏加德罗常数：1 ml的任何物质都含有____的微粒数，这个数叫阿伏加德罗常数NA，NA＝___________ ml－1。
2．分子永不停息地做无规则热运动 (1)扩散现象：相互接触的物体的分子或原子彼此进入对方的现象。温度越__，扩散越快。 (2)布朗运动：在显微镜下看到的悬浮在液体中的颗粒永不停息地做无规则运动。布朗运动反映了________的无规则运动。颗粒越__，运动越明显；温度越__，运动越剧烈。 (3)热运动：____永不停息的无规则运动。
3．分子间存在着相互作用力 (1)分子间同时存在____和____，实际表现的分子力是它们的____。 (2)引力和斥力都随着距离的增大而____，但斥力比引力变化得__。 (3)分子间的作用力随分子间距离变化的关系如图所示。
二、温度和物体的内能 1．温度 (1)温度在宏观上表示物体的冷热程度，在微观上表示分子的________。 (2)温度是决定一个系统与另一个系统是否达到热平衡状态的物理量，一切达到热平衡的系统都具有相同的____。
2．两种温标 (1)摄氏温标和热力学温标的比较：两种温标温度的零点不同，同一温度两种温标表示的数值不同，但它们表示的温度间隔是相同的，即每一度的大小相同，Δt＝ΔT。 (2)关系：T＝___________。
3．分子的平均动能：物体内所有分子动能的平均值叫分子热运动的平均动能。____是分子热运动平均动能的标志，温度越高，分子做热运动的平均动能越__。 4．分子势能：由分子间的相互作用力的大小和相对位置决定的势能叫分子势能。宏观上，分子势能与物体的____有关。 5．物体的内能：物体中所有分子热运动的____与________的总和。物体的内能跟物体的____和____都有关系。
一、易错易混辨析(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)布朗运动是液体(或气体)中悬浮的固体小颗粒的运动。(　　) (2)温度是分子平均动能的宏观表现。(　　) (3)分子势能的大小与物体的大小没有任何关系。(　　) (4)分子间作用力增加，分子间的势能也变大。(　　) (5)分子间不可能同时存在斥力与引力。(　　)
二、教材习题衍生 1．(人教版选择性必修第三册改编)(多选)小张在显微镜下观察水中悬浮的细微粉笔末的运动。从A点开始，他把粉笔末每隔30 s的位置记录在坐标纸上，依次得到B、C、D、…、J点，把这些点连线形成如图所示的折线图，则关于该粉笔末的运动，下列说法正确的是(　　)
A．该折线图是粉笔末的运动轨迹 B．粉笔末的无规则运动反映了水分子的无规则运动 C．经过B点后10 s，粉笔末应该在BC的中点处 D．粉笔末由B到C的平均速度小于C到D的平均速度
BD　[该折线图不是粉笔末的实际运动轨迹，分子运动是无规则的，A错误；粉笔末受到水分子的碰撞，做无规则运动，所以粉笔末的无规则运动反映了水分子的无规则运动，B正确；由于运动的无规则性，所以经过B点后 10 s，我们不知道粉笔末在哪个位置，C错误；任意两点之间的时间间隔是相等的，所以位移越大，则平均速度就越大，故粉笔末由B到C的平均速度小于由C到D的平均速度，D正确。]
2．(粤教版选修改编)两个分子由距离很远(r>10－9 m)逐渐靠拢到很难再靠近的过程中，分子间作用力的大小将(　　) A．先减小后增大B．先增大后减小 C．先增大后减小再增大D．先减小后增大再减小
C　[根据分子间相互作用力的特点，两个分子由距离很远逐渐靠拢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，故C正确。]
3．(鲁科版选择性必修第三册改编)分子势能随分子间距离变化的图像如图所示。据图分析可得(　　) A．r1处为分子的平衡位置 B．r2处为分子的平衡位置 C．r→∞处，分子间的势能为最小值，分子间无相互作用力 D．若rB　[当分子处于平衡位置时，分子间的作用力为零，分子势能最小，则r2处为分子的平衡位置，故A、C错误，B正确；若r1．宏观量、微观量以及它们之间的关系的理解
考点1　微观量的估算　题组通关
[题组突破] 1．(气体分子模型)(多选)某气体的摩尔质量为Mml，摩尔体积为Vml，密度为ρ，每个分子的质量和体积分别为m0和V0，则阿伏加德罗常数NA可表示为(　　)
2．(固体或液体分子的估算)(2022·安徽含山中学月考)空调在制冷过程中，室内空气中的水蒸气接触蒸发器(铜管)液化成水，经排水管排走，空气中水分越来越少，人会感觉干燥。某空调工作一段时间后，排出液化水的体积V＝1.0×103 cm3。已知水的密度ρ＝1.0×103 kg/m3、摩尔质量M＝1.8×10－2 kg/ml，阿伏加德罗常数NA＝6.0×1023 ml－1。试求：(结果均保留一位有效数字)
(1)该液化水的质量；
[解析]　根据m＝ρV代入数据可得该液化水的质量m＝1 kg。
(2)该液化水中含有水分子的总数N；
[解析]　该液化水的物质的量为n＝水分子数N＝nNA联立并代入数据解得N≈3×1025(个)。
[答案]　3×1025个　
(3)一个水分子的直径d。
[答案]　4×10－10 m
1．布朗运动的理解 (1)研究对象：悬浮在液体或气体中的小颗粒。 (2)运动特点：无规则、永不停息。 (3)影响因素： ①颗粒大小：颗粒越小，布朗运动越明显； ②温度：温度越高，布朗运动越明显。 (4)物理意义：反映了液体或气体分子做永不停息的无规则的热运动。
考点2　扩散现象　布朗运动与分子热运动　题组通关
2．扩散现象、布朗运动与热运动的比较
[题组突破] 1．(扩散现象的理解)(多选)泡菜是把干净的新鲜蔬菜放在低浓度的盐水中腌制一段时间，盐就会进入蔬菜，再经乳酸菌发酵，就制成了有特殊风味的腌制品。则下列说法正确的是(　　) A．在腌制过程中，有的盐分子进入蔬菜内，也有盐分子从蔬菜里面出来 B．盐分子的运动属于布朗运动，温度越高现象越明显 C．如果让腌制蔬菜的盐水温度升高，盐分子进入蔬菜的速度就会加快 D．盐水温度升高，每个盐分子运动的速率都一定会增大
AC　[由于分子永不停息地做无规则运动，在腌制过程中，有的盐分子进入蔬菜内，也有盐分子从蔬菜里面出来，A正确；盐分子的运动属于扩散现象，温度越高现象越明显，B错误；如果让腌制蔬菜的盐水温度升高，盐分子进入蔬菜的速度就会加快，C正确；盐水温度升高，绝大多数的盐分子运动的速率会增大，但也有个别分子的运动速率减小，D错误。]
2．(布朗运动的理解)1827年，英国植物学家布朗在显微镜下观察悬浮在液体里的花粉颗粒时，发现花粉颗粒在做永不停息的无规则运动，这种运动称为布朗运动。下列说法正确的是(　　) A．液体温度一定时，花粉颗粒越大，花粉颗粒的无规则运动越明显 B．花粉颗粒大小一定时，液体温度越低，花粉颗粒的无规则运动越明显 C．布朗运动就是液体分子永不停息的无规则运动 D．布朗运动是由液体分子的无规则运动引起的
D　[布朗运动是指悬浮在液体中花粉颗粒所做的无规则运动，是液体分子对花粉颗粒碰撞时冲力不平衡导致的，布朗运动不是液体分子的无规则运动，而是液体分子做无规则热运动的间接反映。当温度一定时，颗粒越小，布朗运动越明显；当颗粒大小一定时，温度越高，布朗运动越明显，D正确。]
3．(分子热运动的理解)(多选)以下关于热运动的说法正确的是(　　) A．水流速度越大，水分子的热运动越剧烈 B．水凝结成冰后，水分子的热运动不会停止 C．水的温度越高，水分子的热运动越剧烈 D．水的温度升高，每一个水分子的运动速率都会增大
BC　[水流的速度是机械运动的速度，与水分子无规则热运动无关，A错误；分子永不停息地做无规则运动，水凝结成冰后，水分子的热运动不会停止，B正确；温度是分子平均动能的标志，温度越高，分子的热运动越剧烈，C正确；水的温度升高，水分子的平均动能增大，即水分子的平均运动速率增大，但不是每一个水分子的运动速率都增大，D错误。]
1．分子力和分子势能随分子间距变化的规律如下：
考点3　分子间的作用力　分子势能和物体的内能　题组通关
2．判断分子势能变化的3种方法 (1)根据分子力做功判断。分子力做正功，分子势能减小；分子力做负功，分子势能增加。 (2)利用分子势能与分子间距离的关系图线判断。但要注意此图线和分子力与分子间距离的关系图线形状虽然相似但意义不同，不要混淆。 (3)与弹簧类比。弹簧处于原长时(r＝r0)弹性势能最小，在此基础上：r↑⇒Ep↑，r↓⇒Ep↑。
3．分子动能、分子势能、内能、机械能的比较
4．分析物体内能问题的4点提醒 (1)内能是对物体的大量分子而言的，对于单个分子的内能没有意义。 (2)决定物体内能大小的因素：物质的量、温度、体积以及物质状态。 (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，分子的平均动能相同。
[题组突破] 1．(分子力与分子势能)(多选)(2022·山东泰安模拟)甲分子固定在坐标原点O，只在两分子间的作用力作用下，乙分子沿x轴方向运动，两分子间的分子势能Ep与两分子间距离的变化关系如图所示，设乙分子在移动过程中所具有的总能量为零，则下列说法正确的是(　　) A．乙分子在P点时加速度为零 B．乙分子在Q点时分子势能最小 C．乙分子在Q点时处于平衡状态 D．乙分子在P点时动能最大
AD　[由题图可知，乙分子在P点时分子势能最小，此时乙分子受力平衡，甲、乙两分子间引力和斥力相等，乙分子所受合力为零，加速度为零，A正确，B错误；乙分子在Q点时与甲分子间的距离小于平衡距离，分子引力小于分子斥力，合力表现为斥力，所以乙分子在Q点时合力不为零，不处于平衡状态，C错误；乙分子在P点时，其分子势能最小，由能量守恒可知，此时乙分子动能最大，D正确。]
2．(物体的内能)(多选)关于物体的内能，下列说法正确的是(　　) A．物体内部所有分子动能的总和叫作物体的内能 B．物体被举得越高，其分子势能越大 C．一定质量的0 ℃的冰熔化为0 ℃的水时，分子势能增加 D．一定质量的理想气体放出热量，它的内能可能增加