22届高中物理一轮总复习 32　分子动理论　内能(共58张PPT)

这是一份22届高中物理一轮总复习 32　分子动理论　内能(共58张PPT)，共58页。PPT课件主要包含了内容索引，素养导读备考定向，核心素养，试题情境，考向预测，必备知识预案自诊，知识梳理，考点自诊，关键能力学案突破，对点演练等内容，欢迎下载使用。
雾霾天气、高压锅、气压计、湿度计、海浪发电机、蛟龙号深海探测器、喷雾器、火罐、拔罐等
分子动理论、固体和液体的性质、气体实验定律、热力学定律、油膜法测分子直径实验、探究等温情况下一定气体压强与体积的关系
高考对本部分的考查方向比较广泛,每个知识点都有可能涉及。既有选择题,又有计算题。考查的具体内容主要包括以下几个方面:①分子动理论、固体和液体的性质;②热力学定律和气体状态变化的图像问题;③结合汽缸模型、U形管、直管、L形管模型以及生活生产中的器皿,考查气体实验定律和气体状态方程
一、分子动理论的基本观点和实验依据、阿伏加德罗常数①
①注:阿伏加德罗常数NA=6.02×1023ml-1是联系微观量和宏观量的桥梁。　　
二、分子运动速率分布规律1.气体分子运动的特点:气体分子间距较　　　,分子力可以忽略,因此可以认为气体分子间除碰撞外不受其他力的作用,故气体能充满　　　　　。 2.气体的压强(1)产生原因:由于大量分子无规则地运动而碰撞器壁,形成对器壁各处均匀、持续的作用力。(2)决定因素:决定于分子的　　　　　　和　　　　　　　　。 
三、内能1.分子的动能(1)分子动能是　　　　　　所具有的动能。 (2)分子热运动的平均动能是所有分子热运动的动能的平均值,　　　　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所有分子热运动动能的　　　　。 
2.分子的势能(1)由于分子间存在着引力和斥力,所以分子具有由它们的　　　　　　决定的能,即分子势能。 (2)分子势能的影响因素微观上:分子势能的大小是由分子间的相对位置决定的;宏观上:分子势能与物体的　　　　有关。 3.物体的内能(1)物体的内能等于物体中所有分子的热运动的　　　与分子　　　　的总和。(2)对于给定的物体,其内能大小与　　　　和　　　有关。 (3)物体的内能与物体的位置高低、运动速度大小　　　　。 
1.判断下列说法的正误。(1)布朗运动是液体分子的无规则运动。(　　)(2)温度越高,布朗运动越剧烈。(　　)(3)分子间的引力和斥力都随分子间距的增大而增大。(　　)(4)温度升高,所有分子运动的速率都变大。(　　)(5)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。(　　)
2.两个分子由距离很远(r>10-9m)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
答案 C解析 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.关于物体的内能和分子势能,下列说法中正确的是(　　)A.物体的速度增大,则分子的动能增加,内能也一定增加B.物体温度不变,内能可能变大C.物体的内能与温度有关,与物体的体积无关D.把物体举得越高,分子势能越大
答案 B解析 物体的速度、高度只与其机械能有关,与内能、分子势能无关,A、D错误;物体温度不变,分子平均动能不变,但分子势能可能变大,所以内能可能变大,B正确;物体的内能与其温度、体积都有关,C错误。
4.(新教材人教版选择性必修第三册P17B组T1改编)已知铁的摩尔质量为5.6×10-2 kg/ml,密度为7.9×103 kg/m3,求每个铁分子的质量和铁分子的体积。
答案0.93×10-25 kg　0.12×10-28 m3解析每个铁分子的质量等于铁的摩尔质量除以阿伏加德罗常数,为0.93×10-25kg;铁分子的体积等于每个分子的质量除以密度为0.12×10-28 m3。
物质有固态、液态和气态三种情况,不同物态下应将分子看成不同的模型。(1)固体、液体分子一个一个紧密排列,可将分子看成球形或立方体形,如图所示,分子间距等于小球的直径或立方体的棱长,
(2)气体分子不是一个一个紧密排列的,它们之间的距离很大,所以气体分子的大小不等于分子所占有的平均空间,如图所示,此时每个分子占有的空间视为棱长为d的立方体,所以 。提醒:对于气体,利用 得到的不是分子直径,而是气体分子间的平均距离。
2.微观量与宏观量间的关系微观量:分子体积V0、分子直径d、分子质量m0。宏观量:物体的体积V、摩尔体积Vm、物体的质量m、摩尔质量M、物体的密度ρ。
【典例1】 (2017江苏卷)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,已知阿伏加德罗常数为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)
答案1×103 kg/m3或5×102 kg/m3
破题 根据分子求模型,先计算一个分子的体积,再计算摩尔体积,根据密度公式可计算结果(注意有效数字)。
易错警示 微观量估算的三点注意1.微观量的估算应利用阿伏加德罗常数的桥梁作用,依据分子数N与摩尔数n之间的关系N=n·NA,并结合密度公式进行分析计算。2.注意建立正方体分子模型或球体分子模型,通常把固体、液体分子模拟为球形或立方体形,气体分子所占据的空间可模拟为立方体模型。3.对液体、固体物质可忽略分子之间的间隙;对气体物质,分子之间的距离远大于分子的大小,气体的摩尔体积与阿伏加德罗常数的比值不等于气体分子的体积,仅表示一个气体分子平均占据的空间大小。
1.(2020广西名校模拟)已知铜的摩尔质量为6.4×10-2 kg/ml,密度为8.9×103 kg/m3,阿伏加德罗常数为6.0×1023 ml-1,则每个铜原子质量为　　　　　 kg,每个铜原子体积为　　　　　m3,铜原子的直径为　　　　　m。(前两空保留两位有效数字,最后一空保留一位有效数字) 
答案1.1×10-25　1.2×10-29　3×10-10
2.(多选)若以V表示在标准状态下水蒸气的摩尔体积,ρ表示在标准状态下水蒸气的密度,M表示水的摩尔质量,M0表示一个水分子的质量,V0表示一个水分子的体积,NA表示阿伏加德罗常数,则下列关系式正确的是(　　)
1.扩散现象、布朗运动与热运动的比较
2.气体的分子动理论(1)气体分子间的作用力:气体分子之间的距离远大于分子直径,气体分子之间的作用力十分微弱,可以忽略不计,气体分子间除碰撞外无相互作用力。(2)气体分子的速率分布:表现出“中间多,两头少”的统计分布规律。(3)气体分子的运动方向:气体分子的运动时杂乱无章的,但向各个方向运动的机会均等。(4)气体分子的运动与温度的关系:温度一定时,某种气体分子的速率分布是确定的,速率的平均值也是确定的,温度升高,气体分子的平均速率增大,但不是每个分子的速率都增大。
3.雾霾天气是对大气中各种悬浮颗粒物含量超标的笼统表述,是特定气候条件与人类活动相互作用的结果。雾霾中,各种悬浮颗粒物形状不规则,但可视为密度相同、直径不同的球体,并用PM10、PM2.5分别表示球体直径小于或等于10 μm、2.5 μm的颗粒物(PM是颗粒物的英文缩写)。某科研机构对北京地区的检测结果表明,在静稳的雾霾天气中,近地面高度百米的范围内,PM10的浓度随高度的增加略有减小,大于PM10的大悬浮颗粒物的浓度随高度的增加明显减小,且两种浓度分布基本不随时间变化。据此材料,以下叙述正确的是(　　)A.PM10表示直径小于或等于1.0×10-6 m的悬浮颗粒物B.PM10受到的空气分子作用力的合力始终大于其所受到的重力C.PM10和大悬浮颗粒物都在做布朗运动D.PM2.5的浓度随高度的增加逐渐增大
答案 C解析 PM10表示直径小于或等于1.0×10-5 m的悬浮颗粒物,A错误;来自各个方向的空气分子对PM10的撞击不平衡,使PM10做布朗运动,是不规则的运动,故加速度大小和方向不断变化,所以合力可以大于、小于或等于其重力的大小,故B错误,C正确。根据题干可推测,PM2.5的浓度应随高度增加而减小,故D错误。
4.(多选)关于扩散现象,下列说法正确的是(　　)A.温度越高,扩散进行得越快B.扩散现象是不同物质间的一种化学反应C.扩散现象是由物质分子无规则运动产生的D.扩散现象在气体、液体和固体中都能发生E.液体中的扩散现象是由液体的对流形成的
答案ACD　解析扩散现象与温度有关,温度越高,扩散进行得越快,选项A正确。扩散现象是由分子的无规则运动引起的,不是化学反应或液体对流,选项B、E错误,C正确。扩散现象在气体、液体和固体中都能发生,选项D正确。
5.(2021年1月广东省适应性测试)某学生在水瓶中装入半瓶热水,盖紧瓶盖,一段时间后,该同学发现瓶盖变紧。其本质原因是单位时间内瓶盖受到瓶内气体分子的撞击次数　　　　　(选填“增加”“减少”或“不变”),瓶内气体分子平均动能　　　　　(选填“增大”“减小”或“不变”)。 
答案 减少　减小解析 随着温度降低,内部气体的压强变小,瓶盖变紧。由于温度降低,分子平均动能减小;由于平均动能减小,分子平均速率减小,则在其他条件不变的情况下,单位时间内瓶盖受到瓶内气体分子的撞击次数减少。
1.分子力F、分子势能Ep与分子间距离r的关系图线
2.物体的内能与机械能的比较
6.(多选)对于实际的气体,下列说法正确的是(　　)A.气体的内能包括气体分子的重力势能B.气体的内能包括气体分子之间相互作用的势能C.气体的内能包括气体整体运动的动能D.气体的体积变化时,其内能可能不变
答案 BD　解析 气体的内能是指所有气体分子热运动的动能和相互作用的势能之和,不包括分子的重力势能和气体整体运动的动能,选项A、C错误,B正确;气体体积变化时,其分子势能可能增加、可能减小,而分子的动能可能增加、可能减小,其内能可能不变,选项D正确。
7.(多选)(2020河南许昌模拟)两个相邻的分子之间同时存在着引力和斥力,它们随分子之间距离r的变化关系如图所示。图中虚线是分子斥力和分子引力曲线,实线是分子合力曲线。当分子间距为r=r0时,分子之间合力为零,则下列关于该两分子组成系统的分子势能Ep与两分子间距离r的关系曲线可能正确的是(　　)
答案BCE　解析由于r=r0时,分子之间的作用力为零,当r>r0时,分子间的作用力为引力,随着分子间距离的增大,分子力做负功,分子势能增加,当r