高考物理总复习选修3-3~1分子动理论、内能课件PPT

这是一份高考物理总复习选修3-3~1分子动理论、内能课件PPT，共60页。PPT课件主要包含了知识导图，02×1023，t+27315，平均动能，单分子油膜，颗粒越小现象越明显，斥力都减小，内能不一定增大等内容，欢迎下载使用。
【微点拨】1.理解分子动理论的三点注意:(1)1 ml任何物质都含有NA个微粒。(2)扩散现象为分子的运动,布朗运动不是分子的运动。(3)分子间相互作用力实际表现为引力和斥力的合力。
2.内能理解的两个关键:(1)当分子间距r=r0时,分子势能最小。(2)改变内能的两种方式为做功和热传递。
3.三个微观量的区别:(1)分子的质量:包括固体、液体和气体分子的质量。(2)分子的体积:常指固体和液体分子的体积。(3)分子占据的体积:常指气体分子占据的体积。
【慧眼纠错】(1)若体积为V的氧气中含有氧气分子个数为N,则每个氧气分子的体积为 。纠错:________________________________。
应为每个氧气分子占据的体积为
(2)布朗运动中,颗粒越大,现象越明显。纠错:____________________。(3)分子间引力、斥力同时存在,当分子间距增大时,引力增大、斥力减小,分子力表现为引力。纠错:_________________。(4)温度升高,物体的内能增大。纠错:_________________
考点1　微观量的估算 【典题探究】 【典例1】(2017·江苏高考)科学家可以运用无规则运动的规律来研究生物蛋白分子。资料显示,某种蛋白的摩尔质量为66 kg/ml,其分子可视为半径为3×10-9 m的球,已知阿伏伽德罗常数为6.0×1023 ml-1。请估算该蛋白的密度。(计算结果保留一位有效数字)世纪金榜导学号04450270
【解析】解法一:摩尔体积V= πr3NA由ρ= ,解得ρ= 代入数据得ρ=1×103 kg/m3解法二:摩尔体积V=(2r)3NA,由ρ= 得ρ= ,解得ρ=5×102 kg/m3。答案:1×103 kg/m3或5×102 kg/m3
【通关秘籍】 1.分子的两种模型:
(1)球体模型直径d= 。(常用于固体和液体)(2)立方体模型边长d= 。(常用于气体)对于气体分子,d= 的值并非气体分子的大小,而是两个相邻的气体分子之间的平均距离。
2.与阿伏加德罗常数有关的宏观量和微观量的计算方法:(1)宏观物理量:物体的质量m,体积V,密度ρ,摩尔质量Mml,摩尔体积Vml。(2)微观物理量:分子的质量m0,分子的体积V0,分子直径d。(3)宏观量、微观量以及它们之间的关系。
【考点冲关】 (多选)钻石是首饰和高强度钻头、刻刀等工具中的主要材料,设钻石的密度为ρ(单位为kg/m3),摩尔质量为M(单位为g/ml),阿伏加德罗常数为NA。已知1克拉=0.2克,则(　　)A.a克拉钻石所含有的分子数为 B.a克拉钻石所含有的分子数为
C.每个钻石分子直径的表达式为 (单位为m)D.每个钻石分子直径的表达式为 (单位为m)E.每个钻石分子的质量为
【解析】选A、C、E。a克拉钻石的摩尔数为 ,则所含分子数为 NA,A正确,B错误;每个钻石分子的体积为 则其直径为 (m),C正确,D错误;每个钻石分子质量为 ,E正确。
【加固训练】科学家已创造出一种利用细菌将太阳能转化为液体燃料的“人造树叶”系统,使太阳能取代石油成为可能。假设该“人造树叶”工作一段时间后,能将10-6 g 的水分解为氢气和氧气。已知水的密度ρ=1.0×103kg/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)被分解的水中含有水分子的总数N。(2)一个水分子的体积V。
【解析】(1)水分子数N= ≈3×1016个。(2)水的摩尔体积Vml= 水分子的体积V= ≈3×10-29 m3。答案:(1)3×1016个　(2)3×10-29 m3
考点2　分子的热运动【典题探究】 【典例2】(2017·北京高考)以下关于热运动的说法正确的是世纪金榜导学号04450271(　　)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　　　　
【解析】选C。一切物质分子都在不停地做无规则的热运动,B错误;温度是分子平均动能的标志,温度越高,分子热运动越剧烈,与物体的宏观速度无关,A错误,C正确;温度升高时,分子的平均速率增大,但不是每一个分子的运动速率都增大,D错误。
【通关秘籍】 布朗运动和分子热运动的比较:
【考点冲关】 1.(多选)关于布朗运动,下列说法正确的是(　　)A.液体中悬浮微粒的无规则运动是布朗运动B.布朗运动证明组成固体微粒的分子在做无规则运动C.布朗运动反映了液体分子的无规则运动
D.悬浮微粒越小,某一瞬间跟它相撞的分子数越少,布朗运动越明显E.温度越高,布朗运动越明显,所以布朗运动也是分子的热运动
【解析】选A、C、D。根据布朗运动的定义可知,液体中悬浮微粒的无规则运动是布朗运动,故A正确;布朗运动是液体内部分子做无规则运动时,对悬浮小颗粒碰撞作用的不平衡所引起的,布朗运动是液体分子无规则运动的反映,不是固体微粒的分子的无规则运动,故B错误,C正确;布朗运动是液体内部分子做无规则运动时,对悬浮小颗粒碰撞作用的不平衡所引起的,悬浮微粒越
小,某一瞬间跟它相撞的分子数越少,微粒越不平衡,布朗运动越明显,故D正确;布朗运动是液体分子无规则运动的反映,不是分子的热运动,故E错误。
2.(2017·江苏高考)甲和乙图是某同学从资料中查到的两张记录水中炭粒运动位置连线的图片,记录炭粒位置的时间间隔均为30 s,两方格纸每格表示的长度相同。比较两张图片可知:若水温相同,　　　　(选填“甲”或“乙”)中炭粒的颗粒较大;若炭粒大小相同,　　　　(选填“甲”或“乙”)中水分子的热运动较剧烈。 
【解析】影响布朗运动快慢的因素有两个,即悬浮颗粒的大小和液体温度,颗粒越小布朗运动越明显,液体温度越高布朗运动越明显,从题图可以看出,乙中炭粒的布朗运动明显,因此水温相同时,甲中炭粒的颗粒大;炭粒大小相同时,乙中水的温度高,水分子的热运动较剧烈。答案:甲　乙
【加固训练】用显微镜观察水中的花粉时,追踪某一个花粉颗粒的运动径迹,每隔10 s记下它的位置,得到了a、b、c、d、e、f、g等点,再用直线依次连接这些点,如图所示,则下列说法中正确的是(　　)
A.连接这些点的折线就是这一花粉颗粒的运动径迹B.它说明花粉颗粒做无规则运动C.从a点开始计时,经36 s,花粉颗粒可能不在de连线上D.从a点开始计时,经36 s,花粉颗粒一定在de连线的某一点上
【解析】选C。 根据题意,有:每隔10 s把观察到的花粉颗粒的位置记录下来,然后用直线把这些位置依次连接成折线;故此图象是每隔10 s固体微粒的位置,而不是花粉颗粒的运动轨迹,更不是花分子的运动轨迹,故A错误;由图线的杂乱无章得到花粉颗粒运动的杂乱无章,反映了液体分子热运动的杂乱无章,故B错误;从a点开始计时,经36 s,花粉颗粒可能在任一点,可能不在de连线上,C正确,D错误。
考点3　分子力、分子势能与分子间距离的关系　　 【典题探究】 【典例3】(多选)(2018·长沙模拟)下列说法正确的是世纪金榜导学号04450272(　　)A.两个分子之间的作用力会随着距离的增大而减小B.物体的内能在宏观上只与其温度和体积有关
C.一定质量的气体经历等容过程,如果吸热则其内能一定增加D.分子a从远处趋近固定不动的分子b,当a到达受b的作用力为零处时,a的动能一定最大E.物质的状态在一定的条件下可以相互转变,在转变过程中会发生能量交换
【解析】选C、D、E。当分子处在平衡位置时,两个分子之间的作用力最小,当分子之间的距离从平衡位置逐渐增大时,分子力会随着距离的增大先增大后减小,A错误;物体的内能在宏观上除了与其温度和体积有关外,还与物体的质量有关,B错误;由热力学第一定律ΔU=Q+W,一定质量的气体经历等容过程,外界对气体不做功,W=0,如果吸热,Q>0,则其内能ΔU一定增加,C正确;
分子a从远处趋近固定不动的分子b,当a到达受b的作用力为零处时,a的分子势能最小,动能一定最大,D正确;物质的状态在一定的条件下可以相互转变,在转变过程中会发生能量交换,E正确。
【通关秘籍】 分子力及分子势能比较:
【考点冲关】 1.(多选)两个相距较远的分子仅在分子力作用下由静止开始运动,直至不再靠近。在此过程中,下列说法正确的是(　　)A.分子力先增大,后一直减小B.分子力先做正功,后做负功
C.分子动能先增大,后减小D.分子势能先增大,后减小E.分子势能和动能之和不变
【解析】选B、C、E。当距离较远时,分子力表现为引力,靠近过程中分子力做正功,动能增大,势能减小;当距离减小至分子平衡距离时,引力和斥力相等,合力为零,动能最大,势能最小;当距离继续减小时,分子力表现为斥力,继续靠近过程中,斥力做负功,势能增大,动能减小,因为只有分子力做功,所以动能和势能之和不变,选项B、C、E正确。
2.(多选)(2018·唐山模拟)下列关于分子力的说法中正确的是(　　)A.铁丝很难被拉长,这一事实说明铁分子间存在引力B.水很难被压缩,这一事实说明水分子间存在斥力C.将打气管的出口端封住,向下压活塞,当空气被压缩到一定程度后很难再压缩,这一事实说明这时空气分子间表现为斥力
D.磁铁可以吸引铁屑,这一事实说明分子间存在引力E.当分子间距离为r0时,引力与斥力同时存在,但合力为零
【解析】选A、B、E。原来分子间距r等于r0,拉长时r>r0,表现为引力,A对;压缩时r