2019-2020年高三物理一輪復(fù)習(xí) 第44講 熱學(xué)基本知識(shí)導(dǎo)學(xué)案.doc

2019-2020年高三物理一輪復(fù)習(xí) 第44講 熱學(xué)基本知識(shí)導(dǎo)學(xué)案 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 熟悉熱學(xué)基本知識(shí)點(diǎn)。 【學(xué)法指導(dǎo)】在新課標(biāo)省區(qū)的高考中，對(duì)熱學(xué)部分的考查是在選做題部分出現(xiàn)，考查的知識(shí)點(diǎn)不會(huì)面面俱到，一般情況下只重點(diǎn)考查某幾個(gè)知識(shí)點(diǎn)，如分子動(dòng)理論、阿伏加德羅常數(shù)的應(yīng)用、理想氣體狀態(tài)方程、熱力學(xué)第一定律等。 【自主預(yù)習(xí)或合作探究】 問(wèn)題1：分子動(dòng)理論 1．物體是由大量分子組成的 (1)分子的大?。孩俜肿拥闹睆?視為球模型)：數(shù)量級(jí)為 m。②分子質(zhì)量：數(shù)量級(jí)為 kg。 (2)阿伏加德羅常數(shù):1 mol的任何物質(zhì)都含有相同的粒子數(shù)。通常取NA＝ mol-1。 2．分子永不停息地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng) (1)擴(kuò)散現(xiàn)象： 物質(zhì)能夠彼此進(jìn)入對(duì)方的現(xiàn)象叫做擴(kuò)散。 實(shí)質(zhì)：是由物質(zhì)分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的。 (2)布朗運(yùn)動(dòng)：懸浮在液體中的小顆粒的永不停息地 運(yùn)動(dòng)叫做布朗運(yùn)動(dòng).它是液體(氣體)分子運(yùn)動(dòng) 的反映 特點(diǎn)：永不停息，無(wú)規(guī)則；顆粒越小，溫度越高，布朗運(yùn)動(dòng)越顯著。 (3)熱運(yùn)動(dòng)：分子永不停息地 運(yùn)動(dòng)叫做熱運(yùn)動(dòng)。溫度越 ，分子運(yùn)動(dòng)越激烈。 3．分子間同時(shí)存在引力和斥力 (1)分子間有空隙，分子間的引力和斥力是 存在的，實(shí)際表現(xiàn)出的分子力是引力和斥力的 。 (2)分子力隨分子間距離變化的關(guān)系：分子間的引力和斥力都隨分子間距離的增大而 ，隨分子間距離的減小而 ，但斥力比引力變化的 。 (3)分子力與分子間距離關(guān)系圖線，如圖所示可知： 當(dāng)r＝r0時(shí)，F(xiàn)引＝F斥，分子力為0； 當(dāng)r>r0時(shí)，F(xiàn)引>F斥，分子力表現(xiàn)為 。 當(dāng)r<r0時(shí)，F(xiàn)引<F斥，分子力表現(xiàn)為 。 當(dāng)分子間距離大于10r0(約為10－9 m)時(shí)，分子力很弱，可以忽略不計(jì)。 4．統(tǒng)計(jì)規(guī)律：由于物體是由數(shù)量極多的分子組成的，這些分子并沒(méi)有統(tǒng)一的運(yùn)動(dòng)步調(diào)，單獨(dú)來(lái)看，各個(gè)分子的運(yùn)動(dòng)都是不規(guī)則的、帶有偶然性的，但從總體來(lái)看，大量分子的運(yùn)動(dòng)卻有一定的規(guī)律，這種規(guī)律叫做統(tǒng)計(jì)規(guī)律。大量分子的集體行為受到統(tǒng)計(jì)規(guī)律的支配。 問(wèn)題2：“溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志、內(nèi)能 1．溫度：一切達(dá)到 的系統(tǒng)都具有相同的溫度。 2．兩種溫標(biāo)： 和 。 關(guān)系：T＝ K。 3．分子的動(dòng)能：是 所具有的動(dòng)能； 平均動(dòng)能：是所有分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能的平均值， 是分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能的標(biāo)志； 4．分子的勢(shì)能 (1)意義：由于分子間存在著引力和斥力，所以分子具有由它們的相對(duì)位置決定的勢(shì)能。 (2)分子勢(shì)能的決定因素： 微觀上——決定于 和分子排列情況； 宏觀上——決定于 和狀態(tài)。 5．物體的內(nèi)能：等于物體中所有分子熱運(yùn)動(dòng)的 與 的總和，是狀態(tài)量。對(duì)于給定的物體，其內(nèi)能大小由物體的 和 決定。物體的內(nèi)能與物體的位置高低、運(yùn)動(dòng)速度大小 。 問(wèn)題3：熱力學(xué)定律與能量守恒 1．熱力學(xué)第一定律：一個(gè)熱力學(xué)系統(tǒng)的內(nèi)能增量等于外界向它傳遞的熱量與外界對(duì)它所做的功的和。 表達(dá)式：ΔU＝ 。改變物體內(nèi)能的兩種方式 ：① ；② 。 2．熱力學(xué)第二定律 (1)熱力學(xué)第二定律的兩種表述 ①克勞修斯表述：熱量不能 從低溫物體傳到高溫物體。 ②開(kāi)爾文表述：不可能從單一熱庫(kù)吸收熱量，使之完全變成功，而 。或表述為“ 永動(dòng)機(jī)是不可能制成的?！? (2)用熵的概念表示熱力學(xué)第二定律 在任何自然過(guò)程中，一個(gè)孤立系統(tǒng)的總熵不會(huì) (填“增大”或“減小”)。 (3)熱力學(xué)第二定律的微觀意義：一切自發(fā)過(guò)程總是沿著分子熱運(yùn)動(dòng)的 增大的方向進(jìn)行。 3．能量守恒定律：能量既不會(huì)憑空產(chǎn)生，也不會(huì)憑空消失，它只能從一種形式 為另一種形式，或者從一個(gè)物體 到別的物體，在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過(guò)程中，能量的 保持不變。 4.能源的利用時(shí)存在能量耗散和 。因而要重視利用能源時(shí)對(duì) 的影響。要開(kāi)發(fā)新能源(如 、生物質(zhì)能、風(fēng)能、水流能等)。 問(wèn)題4晶體和非晶體 1．晶體和非晶體的區(qū)別 單晶體 多晶體 非晶體 外形 規(guī)則 不規(guī)則 不規(guī)則 熔點(diǎn) 確定 確定 不確定 物質(zhì)性質(zhì) 各向異性 各向同性 各向同性 原子排列 有規(guī)則 每個(gè)晶粒的排列無(wú) 無(wú)規(guī)則 轉(zhuǎn)化 晶體和非晶體 可以相互轉(zhuǎn)化 典型物質(zhì) 石英、云母、明礬、食鹽 玻璃、橡膠 2.晶體的微觀結(jié)構(gòu) (1)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：組成晶體的物質(zhì)微粒有規(guī)則地、周期性地在空間排列。 (2)用晶體的微觀結(jié)構(gòu)特點(diǎn)解釋晶體的特點(diǎn)： 現(xiàn)象 原因 晶體有規(guī)則的外形 由于內(nèi)部微粒 的排列 晶體各向異性 由于內(nèi)部從任一結(jié)點(diǎn)出發(fā)在不同方向的相同距離上的微粒數(shù) 晶體的多形性 由于組成晶體的微粒可以形成不同的 問(wèn)題5 液晶、液體 1．液體的表面張力：液體表面各部分間 的力。液體的表面張力使液面具有收縮到表面積 的趨勢(shì)。表面張力的方向跟液面 ，且跟這部分液面的分界線 。 *液體的溫度越高，表面張力越 ；液體中溶有雜質(zhì)時(shí)，表面張力越 ；液體的密度越大，表面張力 。 2．液晶：(1)液晶分子既保持排列有序而顯示各向 ，又可以自由移動(dòng)位置，保持了液體的 。 (2)液晶分子的位置無(wú)序使它像液體，排列有序使它像 。 (3)液晶分子的排列從某個(gè)方向看比較整齊，而從另外一個(gè)方向看則是 的。 (4)液晶的物理性質(zhì)很容易在外界的影響下 。 【拓展延伸】飽和蒸汽、濕度 1．飽和汽與未飽和汽 (1)飽和汽：與液體處于 的蒸汽。 (2)未飽和汽：沒(méi)有達(dá)到 的蒸汽。 2．飽和汽壓：飽和汽所具有的 特點(diǎn)：飽和汽壓隨溫度而變。溫度越高，飽和汽壓越 ，且飽和汽壓與飽和汽的體積 。 3．濕度：空氣的潮濕程度。描述濕度的物理量 ①絕對(duì)濕度：空氣中所含 的壓強(qiáng)。 ②相對(duì)濕度：在某一溫度下，空氣中水蒸氣的壓強(qiáng)與同一溫度下水的飽和汽壓之比，稱為空氣的相對(duì)濕度，即 相對(duì)濕度(B)＝ 【我的疑惑】 【思維導(dǎo)圖】 【自測(cè)反饋】 1以下說(shuō)法正確的是_ _____。 A．晶體一定具有規(guī)則形狀，且有各向異性的特征 B．液體的分子勢(shì)能與液體的體積有關(guān) C．水的飽和汽壓隨溫度變化 D．組成固體、液體、氣體的物質(zhì)分子依照一定的規(guī)律在空間整齊地排列成“空間點(diǎn)陣” E．分子質(zhì)量不同的兩種氣體，溫度相同時(shí)，其分子的平均動(dòng)能一定相同 2.下列有關(guān)熱學(xué)知識(shí)的論述正確的是_ ______。 A．兩個(gè)溫度不同的物體相互接觸時(shí)，熱量能自發(fā)地從高溫物體傳給低溫物體，卻不能自發(fā)地從低溫物體傳給高溫物體 B．無(wú)論用什么方式都不可能使熱量從低溫物體向高溫物體傳遞 C．第一類永動(dòng)機(jī)違背能量的轉(zhuǎn)化和守恒定律，第二類永動(dòng)機(jī)不違背能量的轉(zhuǎn)化和守恒定律，隨著科技的進(jìn)步和發(fā)展，第二類永動(dòng)機(jī)可以制造出來(lái) D．物體由大量分子組成，其單個(gè)分子的運(yùn)動(dòng)是無(wú)規(guī)則的，但大量分子的運(yùn)動(dòng)卻是有規(guī)律的 E．滿足能量守恒定律的客觀過(guò)程并不是都可以自發(fā)地進(jìn)行 3.以下關(guān)于分子動(dòng)理論的說(shuō)法中正確的是(　 　　) A．物質(zhì)是由大量分子組成的 B．－2 ℃時(shí)水已經(jīng)結(jié)為冰，部分水分子已經(jīng)停止了熱運(yùn)動(dòng) C．分子勢(shì)能隨分子間距離的增大，可能先減小后增大 D．分子間的引力與斥力都隨分子間距離的增大而減小 E．不可能使熱量由低溫物體傳遞到高溫物體 4.關(guān)于熱力學(xué)定律，下列說(shuō)法正確的是( 　) A．為了增加物體的內(nèi)能，必須對(duì)物體做功或向它傳遞熱量 B．對(duì)某物體做功，必定會(huì)使該物體的內(nèi)能增加 C．可以從單一熱源吸收熱量，使之完全變?yōu)楣? D．不可能使熱量從低溫物體傳向高溫物體 E．功轉(zhuǎn)變?yōu)闊岬膶?shí)際宏觀過(guò)程是不可逆過(guò)程 5. 兩個(gè)相距較遠(yuǎn)的分子僅在分子力作用下由靜止運(yùn)動(dòng)，直至不再靠近。在此過(guò)程中，說(shuō)法正確的是( ) A．分子力先增大，后一直減小 B．分子力先做正功，后做負(fù)功 C．分子動(dòng)能先增大，后減小 D．分子勢(shì)能先增大，后減小 E．分子勢(shì)能和動(dòng)能之和不變