廣西田陽(yáng)高中高考物理總復(fù)習(xí) 分子動(dòng)理論 內(nèi)能課件

選考內(nèi)容選考內(nèi)容最新考綱考向瞭望1.分子動(dòng)理論的基本觀點(diǎn)和實(shí)驗(yàn)依據(jù)2阿伏加德羅常數(shù)3氣體分子運(yùn)動(dòng)速率的統(tǒng)計(jì)分布4溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，內(nèi)能5固體的微觀結(jié)構(gòu)，晶體和非晶體1.考查阿伏加德羅常數(shù)及分子大小、分子質(zhì)量、分子數(shù)目等微觀量的估算2考查分子的平均動(dòng)能、熱運(yùn)動(dòng)和布朗運(yùn)動(dòng)3考查晶體和非晶體的特點(diǎn)及液體表面張力產(chǎn)生的原因最新考綱考向瞭望6液晶的微觀結(jié)構(gòu)7液體的表面張力現(xiàn)象8氣體實(shí)驗(yàn)定律9理想氣體10熱力學(xué)第一定律11能量守恒定律12熱力學(xué)第二定律用油膜法估測(cè)分子的大小4氣體實(shí)驗(yàn)定律的定量計(jì)算及圖象的考查5熱力學(xué)第一定律與理想氣體狀態(tài)方程定性分析的綜合考查6考查熱力學(xué)第二定律和能量守恒的綜合運(yùn)算7考查油膜法測(cè)分子直徑大小的原理、操作步驟和數(shù)據(jù)的處理第第 1 講講 分子動(dòng)理論內(nèi)能分子動(dòng)理論內(nèi)能物質(zhì)是由大量分子組成的物質(zhì)是由大量分子組成的 分子做永不停息的熱運(yùn)動(dòng)分子做永不停息的熱運(yùn)動(dòng) (2)布朗運(yùn)動(dòng)在相同溫度下，懸浮顆粒越小，它的線度越小，表面積亦小，在某一瞬間跟它相撞的分子數(shù)越少，顆粒受到來自各個(gè)方向的撞擊力越不平衡；另外，顆粒線度小，它的體積和質(zhì)量比表面積減小得更快，因而沖擊力引起的加速度更大；因此懸浮顆粒越小，布朗運(yùn)動(dòng)就越顯著 (3)相同的顆粒懸浮在同種液體中，液體溫度升高，分子運(yùn)動(dòng)的平均速率大，對(duì)懸浮顆粒的撞擊作用也越大，顆粒受到來自各個(gè)方向的撞擊力越不平衡，由撞擊力引起的加速度更大，所以溫度越高，布朗運(yùn)動(dòng)就越顯著 由此可見影響布朗運(yùn)動(dòng)是否劇烈的因素是溫度高低及顆粒的大小.分子間存在著相互作用力分子間存在著相互作用力 (1)當(dāng)rr0時(shí)，F(xiàn)引F斥，對(duì)外表現(xiàn)的分子力F0，分子處于平衡位置，其中r0大約為1010m； (2)當(dāng)rr0時(shí)，F(xiàn)引F斥，對(duì)外表現(xiàn)的分子力F為斥力； (3)當(dāng)rr0時(shí)，F(xiàn)引F斥，對(duì)外表現(xiàn)的分子力F為引力； (4)當(dāng)分子間距離的數(shù)量級(jí)大于109m時(shí)，分子力已變得十分微弱，可以忽略不計(jì) 4用分子運(yùn)動(dòng)論看物體的固、液、氣三態(tài)分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)將使它們散開，是分子之間的相互作用力使分子聚集在一起 (1)固體中：分子的作用力比較強(qiáng)大，絕大部分分子被束縛在平衡位置附近做微小振動(dòng) (2)液態(tài)中：分子力的作用已不能把分子束縛在固定的平衡位置附近，平衡位置是變化的，分子還不能分散遠(yuǎn)離 (3)氣態(tài)中：分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)劇烈，分子的作用力微弱，分子可以到處移動(dòng).溫度與溫標(biāo)溫度與溫標(biāo) (3)平衡態(tài)：對(duì)于一個(gè)不受外界影響的系統(tǒng)，無論其初始狀態(tài)如何，經(jīng)過足夠長(zhǎng)的時(shí)間后，必將達(dá)到一個(gè)宏觀性質(zhì)不再隨時(shí)間變化的狀態(tài)，這種狀態(tài)叫平衡態(tài)物體的內(nèi)能物體的內(nèi)能 分子勢(shì)能的大小與物體的體積有關(guān) (1)當(dāng)分子間的距離rr0時(shí)，分子勢(shì)能隨分子間的距離增大而增大； (2)當(dāng)rr0時(shí)，分子勢(shì)能隨分子間的距離減小而增大； (3)rr0時(shí)，分子勢(shì)能最小 (2)溫度是物體分子平均動(dòng)能大小的標(biāo)志如有甲乙兩個(gè)物體，若甲的溫度高于乙的溫度，則甲物體分子的平均動(dòng)能大于乙物體分子的平均動(dòng)能，若溫度相等則它們分子的平均動(dòng)能是相等的，至于速率的大小，還要看它們分子質(zhì)量的大小才能比較 (3)溫度是一個(gè)“統(tǒng)計(jì)”概念，它的對(duì)象是組成物體的分子整體，對(duì)單個(gè)分子說溫度高低是沒有意義的故說此分子的溫度升高是不科學(xué)的 (4)分子平均動(dòng)能與物體的機(jī)械運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無關(guān)，物體速度大，分子平均動(dòng)能不一定大 (1)當(dāng)分子力為零時(shí)，即rr0時(shí)，分子勢(shì)能不是為零，而是最小 (2)當(dāng)rr0，分子力表現(xiàn)為引力時(shí)，隨著分子間的距離增大，分子需要不斷克服分子力做功，分子勢(shì)能增大 (3)rr0，分子力表現(xiàn)為斥力，隨著分子間距離減小，分子需要不斷克服分子力做功，分子勢(shì)能增大 (4)分子勢(shì)能的數(shù)值和其他勢(shì)能一樣，也具有相對(duì)意義由圖可知，選無窮遠(yuǎn)處為零分子勢(shì)能時(shí)，分子勢(shì)能可以大于零，可以小于零，也可以等于零 如果選rr0處為零勢(shì)能點(diǎn)，則分子勢(shì)能只能大于等于零但是無論選哪個(gè)位置為零分子勢(shì)能點(diǎn)rr0處分子勢(shì)能都最小 物體體積改變，物體的分子勢(shì)能必定發(fā)生改變大多數(shù)物質(zhì)是體積越大，分子勢(shì)能越大；也有少數(shù)反常物質(zhì)(如冰、鑄鐵等)，體積大，分子勢(shì)能反而小用油膜法估測(cè)分子的直徑用油膜法估測(cè)分子的直徑 式中的S是滴入水中后純油酸形成的油膜面積，其大小用坐標(biāo)紙上對(duì)應(yīng)的格數(shù)來計(jì)算，以1cm為邊長(zhǎng)的坐標(biāo)紙上占了多少個(gè)格，其面積就是多少平方厘米，數(shù)格時(shí)，不足半個(gè)格的舍去，多于半格的算1個(gè)格這樣就可粗略地計(jì)算出油酸分子的直徑 4利用坐標(biāo)紙求油膜面積時(shí)，以邊長(zhǎng)1cm的正方形為單位，計(jì)算輪廓內(nèi)正方形的個(gè)數(shù)時(shí)，大于半個(gè)的均算一個(gè) 5當(dāng)重做實(shí)驗(yàn)時(shí)，水從盤的一側(cè)邊緣倒出，在這側(cè)面會(huì)殘留油酸，用少量酒精清洗，并用脫脂棉擦去再用清水沖洗，這樣可保持盤的清潔微觀量的估算微觀量的估算 命題規(guī)律命題規(guī)律阿伏加德羅常數(shù)是聯(lián)系微觀量和宏觀量的阿伏加德羅常數(shù)是聯(lián)系微觀量和宏觀量的橋梁運(yùn)用相應(yīng)的公式求解或估算有關(guān)物理量橋梁運(yùn)用相應(yīng)的公式求解或估算有關(guān)物理量只要知道下列哪一組物理量，就可以估算出氣體分子間的平均距離()A阿伏加德羅常數(shù)，該氣體的摩爾質(zhì)量和質(zhì)量B阿伏加德羅常數(shù)，該氣體的摩爾質(zhì)量和密度C阿伏加德羅常數(shù)，該氣體的摩爾質(zhì)量和體積D該氣體的密度、體積和摩爾質(zhì)量答案B命題規(guī)律對(duì)布朗運(yùn)動(dòng)的理解和通過布朗運(yùn)動(dòng)、擴(kuò)散現(xiàn)象說明分子的熱運(yùn)動(dòng)分子熱運(yùn)動(dòng)分子熱運(yùn)動(dòng) A圖中記錄的是分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的情況 B圖中記錄的是微粒做布朗運(yùn)動(dòng)的軌跡 C實(shí)驗(yàn)中可以看到，微粒越大，布朗運(yùn)動(dòng)越明顯 D實(shí)驗(yàn)中可以看到，溫度越高，布朗運(yùn)動(dòng)越激烈解析布朗運(yùn)動(dòng)是指懸浮在液體中的微粒不停地做無規(guī)則的運(yùn)動(dòng)，它是分子無規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)的反映，而分子無規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)是產(chǎn)生布朗運(yùn)動(dòng)的原因，溫度越高，分子運(yùn)動(dòng)越激烈，因而布朗運(yùn)動(dòng)也越激烈，可見A錯(cuò)誤，D正確；微粒越小，某一瞬間，跟它相撞的分子數(shù)越少，撞擊作用的不平衡表現(xiàn)得越明顯，即布朗運(yùn)動(dòng)越顯著，故C錯(cuò)誤圖中每個(gè)拐點(diǎn)記錄的是微粒每隔一定時(shí)間的位置，在一段時(shí)間內(nèi)微粒做的也是無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，而不是直線運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤答案D總結(jié)評(píng)述布朗運(yùn)動(dòng)是肉眼直接看不到的，凡是肉眼直接看到的都不是布朗運(yùn)動(dòng)，像我們看到的空氣中塵埃的運(yùn)動(dòng)就不是布朗運(yùn)動(dòng)布朗運(yùn)動(dòng)不是分子的運(yùn)動(dòng)，擴(kuò)散是分子的運(yùn)動(dòng)關(guān)于布朗運(yùn)動(dòng)，下列說法中正確的是()A布朗運(yùn)動(dòng)就是液體分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)B顯微鏡下觀察到墨水中的小碳粒在不停地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，這反映了液體分子運(yùn)動(dòng)的無規(guī)則性C液體的溫度越高，布朗運(yùn)動(dòng)越激烈D隨著時(shí)間的推移，布朗運(yùn)動(dòng)逐漸變慢，最終停止答案BC解析布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮在液體中的微粒的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，顯微鏡下觀察到的布朗運(yùn)動(dòng)不是液體分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，微粒的運(yùn)動(dòng)反映了液體分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)誤、B正確微粒越小，布朗運(yùn)動(dòng)越顯著；液體的溫度越高，布朗運(yùn)動(dòng)越激烈，C正確，布朗運(yùn)動(dòng)永不停息，D錯(cuò)誤.命題規(guī)律根據(jù)分子間的作用力與分子間距離的關(guān)系圖線，確定分子間作用力隨分子間距離的變化情況，同時(shí)判定分子力做功的情況，確定分子勢(shì)能的變化分子與分子勢(shì)能分子與分子勢(shì)能 A當(dāng)r大于r1時(shí)，分子間的作用力表現(xiàn)為引力 B當(dāng)r小于r1時(shí)，分子間的作用力表現(xiàn)為斥力 C當(dāng)r等于r2時(shí)，分子間的作用力為零 D在r由r1變到r2的過程中，分子間的作用力做負(fù)功解析本題考查了分子、分子勢(shì)能與分子間距離的關(guān)系，識(shí)別圖象是解題的關(guān)鍵點(diǎn)當(dāng)rr1時(shí)，r減小，Ep增大，說明克服分子間作用力做功，也說明分子間作用力為斥力，因此選項(xiàng)B正確r1rr2時(shí)，分子勢(shì)能隨分子間距離的增大而增大，說明分子力做負(fù)功，因此分子間作用力表現(xiàn)為引力，所以選項(xiàng)A、D均錯(cuò)rr2是分子間斥力與引力的臨界點(diǎn)，此時(shí)分子間作用力為零，故選項(xiàng)C正確答案BC 如圖所示，甲分子固定在坐標(biāo)原點(diǎn)O，乙分子位于r軸上距原點(diǎn)r3的位置虛線分別表示分子間斥力F斥和引力F引的變化情況，實(shí)線表示分子間的斥力與引力的合力F合的變化情況若把乙分子由靜止釋放，則乙分子()A從r3到r1做加速運(yùn)動(dòng)，從r1向O做減速運(yùn)動(dòng)B從r3到r2做加速運(yùn)動(dòng)，從r2到r1做減速運(yùn)動(dòng)C從r3到r1分子勢(shì)能先減少后增加D從r3到r1分子勢(shì)能減少答案AD解析r1為斥力和引力相等的位置，大于r1表現(xiàn)為引力，所以r3到r1乙分子受引力作用加速，勢(shì)能減少，從r1向O表現(xiàn)為斥力，做減速運(yùn)動(dòng)，則A、D正確.命題規(guī)律根據(jù)分子平均動(dòng)能、分子勢(shì)能概念的理解以及內(nèi)能的決定因素，判斷有關(guān)說法或觀點(diǎn)是否正確物體內(nèi)能的理解物體內(nèi)能的理解 解析物體內(nèi)能的多少除了與溫度有關(guān)之外，還與物體的質(zhì)量、體積等因素有關(guān)，僅根據(jù)某一個(gè)方面不能比較兩個(gè)物體內(nèi)能的大小，因此熱水的內(nèi)能不一定比冷水大，選項(xiàng)A的說法錯(cuò)誤0是人為規(guī)定的一個(gè)溫度標(biāo)準(zhǔn)，即使在零攝氏度以下，分子也在不停地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，因此零攝氏度時(shí)分子動(dòng)能不會(huì)等于零選項(xiàng)B的說法錯(cuò)誤分子勢(shì)能是相對(duì)的，零勢(shì)能點(diǎn)的選取是任意的，在理論分析和計(jì)算中都以無窮遠(yuǎn)為零勢(shì)能點(diǎn)因此當(dāng)分子間距離為r0時(shí)，分子勢(shì)能不一定為零，選項(xiàng)C的說法錯(cuò)誤選項(xiàng)D的說法是正確的，因?yàn)椤皽囟仁欠肿悠骄鶆?dòng)能的標(biāo)志”這個(gè)結(jié)論在中學(xué)的知識(shí)范圍內(nèi)還不能嚴(yán)格的證明，要把它作為一個(gè)結(jié)論記住，這是一個(gè)非常有用的結(jié)論，在很多問題中要利用它進(jìn)行判斷答案D容器中盛有冰水混合物，冰的質(zhì)量和水的質(zhì)量相等且保持不變，則容器內(nèi)()A冰的分子平均動(dòng)能大于水的分子平均動(dòng)能B水的分子平均動(dòng)能大于冰的分子平均動(dòng)能C水的內(nèi)能大于冰的內(nèi)能D冰的內(nèi)能大于水的內(nèi)能答案C解析冰水混合物溫度為0，冰、水溫度相同，故二者分子平均動(dòng)能相同，A、B錯(cuò)；水分子勢(shì)能大于冰分子勢(shì)能，故等質(zhì)量的冰、水內(nèi)能相比較，水的內(nèi)能大于冰的內(nèi)能，C對(duì)，D錯(cuò).用油膜法測(cè)分子直徑用油膜法測(cè)分子直徑 答案答案51010m (2011石家莊模擬)在“用油膜法估測(cè)分子大小”實(shí)驗(yàn)中所用的酒精油酸溶液的濃度為1000mL溶液中有純油酸0.6mL，用注射器測(cè)得1mL上述溶液為80滴，把1滴該溶液滴入盛水的淺盤內(nèi)，讓油膜在水面上盡可能散開，測(cè)得油酸薄膜的輪廓形狀和尺寸如圖所示，圖中每一小方格的邊長(zhǎng)為1cm，試求： (1)油酸薄膜的面積是_cm2； (2)實(shí)驗(yàn)測(cè)出油酸分子的直徑是_m；(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字) (3)實(shí)驗(yàn)中為什么要讓油膜盡可能散開？