（新課標(biāo)）2020高考物理總復(fù)習(xí) 第十三章 熱學(xué)教師用書（含解析）.doc
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熱學(xué) 考 綱 要 求 考 情 分 析 分子動理論的基本觀點和實驗依據(jù) Ⅰ 理想氣體 Ⅰ 1.命題規(guī)律 該部分知識點比較多，而高考重點考查的內(nèi)容包括分子動理論、固體和液體的性質(zhì)、氣體實驗定律及熱力學(xué)第一定律等知識。題型一般為選擇＋計算。 2.考查熱點 預(yù)計在明年高考中，對該部分內(nèi)容的考查仍將以分子動理論、熱力學(xué)定律及氣體狀態(tài)方程的應(yīng)用為重點。 阿伏加德羅常數(shù) Ⅰ 飽和蒸汽、未飽和蒸汽、飽和蒸汽壓 Ⅰ 氣體分子運動速率的統(tǒng)計分布 Ⅰ 相對濕度 Ⅰ 溫度、內(nèi)能 Ⅰ 熱力學(xué)第一定律 Ⅰ 固體的微觀結(jié)構(gòu)、晶體和非晶體 Ⅰ 能量守恒定律 Ⅰ 液晶的微觀結(jié)構(gòu) Ⅰ 熱力學(xué)第二定律 Ⅰ 液體的表面張力現(xiàn)象 Ⅰ 中學(xué)物理中涉及的國際單位制的基本單位和其他單位，例如攝氏度、標(biāo)準(zhǔn)大氣壓 中學(xué)物理中涉及的國際單位制的基本單位和其他單位，例如攝氏度、標(biāo)準(zhǔn)大氣壓 Ⅰ 氣體實驗定律 Ⅱ 實驗十三：用油膜法估測分子的大小 第74課時 分子動理論 內(nèi)能(雙基落實課) 點點通(一) 分子動理論 1．物體是由大量分子組成的 (1)分子的大小 ①一般無機(jī)分子直徑的數(shù)量級約為：10－10 m。 ②一般無機(jī)分子質(zhì)量的數(shù)量級約為：10－27～10－25 kg。 (2)阿伏加德羅常數(shù)：指1 mol的任何物質(zhì)中含有相同的微粒個數(shù)，用符號NA表示，NA＝6.021023 mol－1。 2．分子的熱運動：分子永不停息地做無規(guī)則運動 擴(kuò)散 現(xiàn)象 指相互接觸的不同物質(zhì)能夠彼此進(jìn)入對方的現(xiàn)象。溫度越高，擴(kuò)散越快；擴(kuò)散可在固體、液體、氣體中進(jìn)行 布朗 運動 指懸浮在液體(或氣體)中的微粒的無規(guī)則運動。微粒越小，溫度越高，布朗運動越顯著 3.布朗運動和分子熱運動的比較 布朗運動 分子熱運動 主體 微粒 分子 區(qū)別 布朗運動是微粒的運動，是比分子大得多的分子團(tuán)的運動，較大的微粒不做布朗運動，但它本身以及周圍的分子仍在做熱運動 熱運動是指分子的運動，分子無論大小都做熱運動，熱運動不能通過光學(xué)顯微鏡直接觀察到 共同點 都是永不停息的無規(guī)則運動，都隨溫度升高而變得更加激烈，都是肉眼不能直接觀察到的 聯(lián)系 布朗運動是由微粒受到周圍分子做熱運動的撞擊力的不平衡而引起的，它是分子做無規(guī)則運動的間接反映 4.分子間的相互作用力 分子間同時存在引力和斥力，且都隨分子間距離的增大而減小，隨分子間距離的減小而增大，但總是斥力變化得較快，如圖所示。 (1)當(dāng)r＝r0時，F(xiàn)引＝F斥，F(xiàn)＝0。 (2)當(dāng)r＜r0時，F(xiàn)引和F斥都隨距離的減小而增大，但F引＜F斥，F(xiàn)表現(xiàn)為斥力。 (3)當(dāng)r＞r0時，F(xiàn)引和F斥都隨距離的增大而減小，但F引＞F斥，F(xiàn)表現(xiàn)為引力。 (4)當(dāng)r＞10r0(10－9 m)時，F(xiàn)引和F斥都已經(jīng)十分微弱，可以認(rèn)為分子間相互作用力為零(F＝0)。 [小題練通] 1．為了估測一容器中氣體分子間的平均距離，需要知道的物理量是( ) A．阿伏加德羅常數(shù)、該氣體的質(zhì)量和摩爾質(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)、該氣體的質(zhì)量和體積 D．該氣體的密度、體積和摩爾質(zhì)量 解析：選B 只有已知阿伏加德羅常數(shù)和氣體摩爾體積，才能估測出氣體分子間的平均距離，而只有知道氣體的摩爾質(zhì)量和密度才能計算出氣體摩爾體積，故B正確。 2．(人教教材改編題)下列關(guān)于布朗運動的說法正確的是( ) A．布朗運動就是分子的無規(guī)則運動 B．布朗運動證明，組成固體小顆粒的分子在做無規(guī)則運動 C．一鍋水中撒一點胡椒粉，加熱時發(fā)現(xiàn)水中的胡椒粉在翻滾，這說明溫度越高布朗運動越激烈 D．在顯微鏡下可以觀察到煤油中小粒灰塵的布朗運動，這說明煤油分子在做無規(guī)則運動 解析：選D 布朗運動不是液體、固體分子的無規(guī)則運動，而是懸浮在液體中固體小顆粒的運動，要通過顯微鏡才能觀察到，A、B錯誤，D正確；而胡椒粉顆粒大，其運動不是布朗運動，C錯誤。 3．(粵教教材原題)兩個分子由距離很遠(yuǎn)(r>10－9 m)逐漸靠攏到很難再靠近的過程中，分子間作用力的大小將( ) A．先減小后增大 B．先增大后減小 C．先增大后減小再增大 D．先減小后增大再減小 解析：選C 根據(jù)分子間相互作用力的特點，兩個分子由距離很遠(yuǎn)逐漸靠攏到很難再靠近的過程中，分子間作用力先增大后減小再增大，故C正確。 [融會貫通] (1)阿伏加德羅常數(shù)是聯(lián)系宏觀量和微觀量的橋梁，常用來進(jìn)行微觀量的估算。 (2)布朗運動不是液體分子的運動，也不是固體顆粒中分子的運動，而是固體小顆粒在液體分子撞擊下的無規(guī)則運動，它間接地反映了液體分子的無規(guī)則運動。 (3)分子間的作用力等于分子間引力和斥力的合力，分子引力、斥力都隨分子間距離的減小而增大，而分子間的作用力隨分子距離的變化是比較復(fù)雜的。 點點通(二) 溫度和內(nèi)能 1．溫度 兩個系統(tǒng)處于熱平衡時，它們必定具有某個共同的熱學(xué)性質(zhì)，把表征這一“共同熱學(xué)性質(zhì)”的物理量叫做溫度。一切達(dá)到熱平衡的系統(tǒng)都具有相同的溫度。 2．?dāng)z氏溫標(biāo)和熱力學(xué)溫標(biāo) 單位 規(guī)定 關(guān)系 攝氏溫標(biāo)(t) ℃ 在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，冰的熔點是0_℃，水的沸點是100 ℃ T＝t＋273.15 K ΔT＝Δt 熱力學(xué)溫標(biāo)(T) K 零下273.15_℃即為0 K 3.分子動能 (1)分子動能是分子熱運動所具有的動能。 (2)分子熱運動的平均動能是所有分子熱運動的動能的平均值，溫度是分子熱運動的平均動能的標(biāo)志。 (3)分子熱運動的總動能是物體內(nèi)所有分子熱運動動能的總和。 4．分子勢能 (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互位置決定的能。 (2)分子勢能的決定因素 ①微觀上——決定于分子間距離和分子排列情況；取r→∞處為零勢能處，分子勢能Ep與分子間距離r的關(guān)系如圖所示，當(dāng)r＝r0時分子勢能最小。 ②宏觀上——決定于體積和狀態(tài)。 5．物體的內(nèi)能 (1)物體中所有分子的熱運動動能與分子勢能的總和，是狀態(tài)量。對于給定的物體，其內(nèi)能大小由物體的溫度和體積決定。 (2)改變物體內(nèi)能的兩種方式：做功和熱傳遞。 [小題練通] 1．(多選)(2018全國卷Ⅱ)對于實際的氣體，下列說法正確的是( ) A．氣體的內(nèi)能包括氣體分子的重力勢能 B．氣體的內(nèi)能包括氣體分子之間相互作用的勢能 C．氣體的內(nèi)能包括氣體整體運動的動能 D．氣體的體積變化時，其內(nèi)能可能不變 E．氣體的內(nèi)能包括氣體分子熱運動的動能 解析：選BDE 實際氣體的內(nèi)能包括分子之間相互作用的勢能和分子熱運動的動能，與分子的重力勢能和整體的動能均無關(guān)。改變氣體內(nèi)能的方式有做功和熱傳遞。綜上所述，B、D、E正確。 2．(多選)(魯科教材改編題)如圖，用溫度計測量質(zhì)量已知的甲、乙、丙三杯水的溫度，根據(jù)測量結(jié)果可以知道( ) A．甲杯中水的內(nèi)能最少 B．甲、乙杯中水的內(nèi)能一樣多 C．丙杯中水分子的平均動能最大 D．甲杯中水分子的平均動能小于乙杯中水分子的平均動能 解析：選AC 甲杯中水的質(zhì)量最小，溫度和乙杯中的相同且小于丙杯中的，故甲杯中水的內(nèi)能最小，A正確，B錯誤；丙杯中水的溫度最高，水分子的平均動能最大，C正確；甲、乙杯中水的溫度相同，水分子的平均動能相同，D錯誤。 3．(多選)(粵教教材原題)有甲、乙兩個分子，甲分子固定不動，乙分子由無限遠(yuǎn)處逐漸向甲分子靠近，直到不能再靠近為止，在這整個過程中( ) A．分子力總是對乙分子做正功 B．分子勢能先增大后減小 C．先是分子力對乙分子做正功，然后乙分子克服分子力做功 D．在分子力為零時，分子勢能最小 解析：選CD 根據(jù)分子力的特點，乙分子由無限遠(yuǎn)向甲分子靠近過程中，分子力由引力變?yōu)榱阍僮優(yōu)槌饬Γ瑒t分子力先做正功，再做負(fù)功，分子勢能先減小后增大，分子力為零時，分子勢能最小，故A、B錯誤，C、D正確。 4．(滬科教材原題)關(guān)于物體的內(nèi)能和分子勢能，下列說法中正確的是( ) A．物體的速度增大，則分子的動能增加，內(nèi)能也一定增加 B．物體溫度不變，內(nèi)能可能變大 C．物體的內(nèi)能與溫度有關(guān)，與物體的體積無關(guān) D．把物體舉得越高，分子勢能越大 解析：選B 物體的速度、高度只改變其機(jī)械能，與內(nèi)能、分子勢能無關(guān)，A、D錯誤；物體溫度不變，分子平均動能不變，但分子勢能可能變大，所以內(nèi)能可能變大，B正確；物體的內(nèi)能與其溫度、體積都有關(guān)，C錯誤。 [融會貫通] 分子力及分子勢能的圖像比較 分子力F 分子勢能Ep 圖像 隨分子間距離的變化情況 r下載提示(請認(rèn)真閱讀)
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