2023版高考物理一轮总复习专题13热学第1讲分子动理论内能课件
展开第1讲 分子动理论、内能
必 备 知 识·深 悟 固 基
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分子直径:数量级是________m.②分子质量:数量级是10-26 kg.③测量方法:油膜法.(2)阿伏加德罗常数:1 ml的任何物质都含有相同的粒子数即阿伏加德罗常数,NA=___________ml-1.
2.分子热运动一切物质的分子都在永不停息地做无规则运动.(1)扩散现象:相互接触的不同物质彼此进入对方的现象.温度________,扩散越快,可在固体、液体、气体中进行.(2)布朗运动:悬浮在液体(或气体)中的微粒的无规则运动,微粒________,温度________,布朗运动越显著.3.分子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________,随分子间距离的减小而增大,但总是斥力变化得较快.
二、温度1.意义宏观上表示物体的冷热程度(微观上标志物体的分子平均动能的大小).2.两种温标(1)摄氏温标和热力学温标的关系:T=___________.(2)绝对零度(0 K):是低温极限,只能接近不能达到,所以热力学温度无负值.
t+273.15 K
三、内能1.分子动能(1)意义:分子动能是____________所具有的动能.(2)分子平均动能.所有分子动能的平均值.________是分子平均动能的标志.2.分子势能由分子间________决定的能,在宏观上分子势能与物体________有关,在微观上与分子间的________有关.
3.物体的内能(1)内能:物体中所有分子热运动的_______与__________的总和.(2)决定因素:________、________和物质的量.
(1)布朗运动是液体分子无规则运动的反映.(2)分子力是短程力,在大于10-9 m时,分子力很弱,可以忽略不计.(3)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.(4)阿伏加德罗常数是联系宏观量与微观量的“桥梁”.
1.[布朗运动的理解](多选)关于布朗运动,下列说法正确的是( )A.布朗运动是液体中悬浮微粒的无规则运动B.液体温度越高,液体中悬浮微粒的布朗运动越剧烈C.在液体中的悬浮颗粒只要大于某一尺寸,都会发生布朗运动D.液体中悬浮微粒的布朗运动是液体分子永不停息地做无规则运动【答案】AB
2.[分子力](多选)下列关于分子间相互作用力的说法正确的是( )A.当分子间的距离r=r0时,分子力为零,说明此时分子间既不存在引力,也不存在斥力B.分子力随分子间距离的变化而变化,当r>r0时,随着距离的增大,分子间的引力和斥力都增大,但引力比斥力增大得快,故分子力表现为引力
C.当分子间的距离r
4.[分子动理论]根据分子动理论,下列说法正确的是( )A.一个气体分子的体积等于气体的摩尔体积与阿伏加德罗常数之比B.显微镜下观察到的墨水中的小炭粒所做的不停的无规则运动,就是分子的运动C.分子间的相互作用力一定随分子间的距离增大而减小D.分子势能随着分子间的距离增大,可能先减小后增大【答案】D
关 键 能 力·突 破 要 点
考点1 分子直径、质量、数目等微观量的估算 [基础考点]
1.微观量分子体积V0,分子直径d,分子质量m0.2.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.
1.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=1.0×103 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1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.
考点2 布朗运动的理解 [基础考点]
1.布朗运动与扩散现象的异同点
2.布朗运动与热运动的关系
1.(多选)关于布朗运动,下列说法错误的是( )A.布朗运动就是液体分子的无规则运动B.布朗运动就是悬浮微粒的固体分子的无规则运动C.布朗运动是悬浮颗粒的无规则运动D.气体分子的运动是布朗运动【答案】ABD
2.(2021年宝鸡质检)(多选)关于布朗运动,下列说法正确的是( )A.布朗运动是分子的运动,牛顿运动定律不再适用B.布朗运动是分子无规则运动的反映C.悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动是布朗运动D.布朗运动的激烈程度跟温度有关,所以布朗运动也叫作热运动【答案】BC
考点3 分子力与分子势能的关系 [基础考点]
1.(2020年全国卷Ⅰ)分子间作用力F与分子间距r的关系如图所示,r=r1时,F=0.分子间势能由r决定,规定两分子相距无穷远时分子间的势能为零.若一分子固定于原点O,另一分子从距O点很远处向O点运动,在两分子间距减小到r2的过程中,势能______(填“减小”“不变”或“增大”);在间距由r2减小到r1的过程中,势能______ (填“减小”“不变”或“增大”);在间距等于r1处,势能______(填“大于”“等于”或“小于”)零.
【答案】减小 减小 小于【解析】从距O点很远处向O点运动,两分子间距减小到r2的过程中,分子间体现引力,引力做正功,分子势能减小.在r2→r1的过程中,分子间仍然体现引力,引力做正功,分子势能减小.在间距等于r1之前,分子势能一直减小,取无穷远处分子间势能为零,则在r1处分子势能小于零.
2.(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【答案】BC
3.(多选)下列说法正确的是( )A.水的体积很难被压缩,这是因为被压缩时水分子间分子力的宏观表现为斥力B.气体能够发生扩散现象是因为气体分子间存在斥力C.两个相同的半球闭合接触,中间抽成真空(马德堡半球),用力很难拉开,这是分子间存在吸引力的宏观表现D.碎玻璃不能拼在一起,是由于分子间距离太大,几乎不存在作用力【答案】AD
考点4 物体的内能 [基础考点]
1.物体内能的四个特点(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、分子数和物态等因素有关.(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,分子的平均动能相同.
3.物体的内能与机械能的比较
1.(多选)关于内能,下列说法正确的是( )A.若把氢气和氧气看成理想气体,则具有相同体积、相同质量和相同温度的氢气和氧气的内能不相等B.相同质量的0 ℃水的分子势能比0 ℃冰的分子势能大C.物体吸收热量后,内能一定增加D.一定质量的100 ℃的水吸收热量后变成100 ℃的水蒸气,则吸收的热量大于增加的内能【答案】ABD
2.有关分子的热运动和内能,下列说法正确的是( )A.某种物体的温度是0 ℃,说明物体中分子的平均动能为零B.物体温度升高时,速率小的分子数目减少,速率大的分子数目增多C.分子的动能与分子的势能之和叫作这个分子的内能D.物体做加速运动时,其内能一定增加【答案】B
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