《2019年高考物理一輪復(fù)習(xí) 第十三章 熱學(xué) 第1講 分子動(dòng)理論 內(nèi)能學(xué)案》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2019年高考物理一輪復(fù)習(xí) 第十三章 熱學(xué) 第1講 分子動(dòng)理論 內(nèi)能學(xué)案（17頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、 第1講　分子動(dòng)理論　內(nèi)能 [高考命題解讀] 分析 年份 高考(全國(guó)卷)四年命題情況對(duì)照分析 題號(hào) 命題點(diǎn) 1.考查方式 從近幾年高考題來(lái)看，對(duì)于熱學(xué)內(nèi)容的考查，形式比較固定，一般第(1)問(wèn)為選擇題，5個(gè)選項(xiàng)，并且是對(duì)熱學(xué)單一知識(shí)點(diǎn)從不同角度設(shè)計(jì)問(wèn)題；第(2)問(wèn)計(jì)算題始終圍繞氣體性質(zhì)進(jìn)行命題，且為液體封閉或活塞封閉的兩類模型的交替命題． 2．命題趨勢(shì) 明年的命題仍將是堅(jiān)持以上考查方式的特點(diǎn)和規(guī)律，在創(chuàng)設(shè)新情景和題給信息方面可能有突破. 2013年 Ⅰ卷33題 第(1)問(wèn)選擇題，分子力及分子力做功 第(2)問(wèn)計(jì)算題，活塞封閉的關(guān)聯(lián)氣體模型問(wèn)題 Ⅱ卷33題

2、第(1)問(wèn)選擇題，熱現(xiàn)象問(wèn)題的組合 第(2)問(wèn)計(jì)算題，液體封閉的關(guān)聯(lián)氣體模型問(wèn)題 2014年 Ⅰ卷33題 第(1)問(wèn)選擇題，氣體的狀態(tài)變化及圖象問(wèn)題 第(2)問(wèn)計(jì)算題，活塞封閉氣體的多狀態(tài)變化問(wèn)題 Ⅱ卷33題 第(1)問(wèn)選擇題，熱現(xiàn)象問(wèn)題的組合 第(2)問(wèn)計(jì)算題，活塞封閉的關(guān)聯(lián)氣體模型問(wèn)題 2015年 Ⅰ卷33題 第(1)問(wèn)選擇題，晶體和非晶體的性質(zhì)及區(qū)別 第(2)問(wèn)計(jì)算題，活塞封閉氣體的多狀態(tài)變化問(wèn)題 Ⅱ卷33題 第(1)問(wèn)選擇題，擴(kuò)散現(xiàn)象的相關(guān)內(nèi)容 第(2)問(wèn)計(jì)算題，液體封閉氣體的多狀態(tài)變化問(wèn)題 2016年 Ⅰ卷33題 第(1)問(wèn)選擇題，內(nèi)能及熱力學(xué)定律

3、的相關(guān)內(nèi)容 第(2)問(wèn)計(jì)算題，水下氣泡內(nèi)外壓強(qiáng)問(wèn)題，是信息給予題 Ⅱ卷33題 第(1)問(wèn)選擇題，氣體的狀態(tài)變化及圖象問(wèn)題 第(2)問(wèn)計(jì)算題，等溫狀態(tài)下的變質(zhì)量問(wèn)題 Ⅲ卷33題 第(1)問(wèn)選擇題，內(nèi)能的相關(guān)內(nèi)容 第(2)問(wèn)計(jì)算題，活塞與液柱封閉關(guān)聯(lián)氣體的多過(guò)程問(wèn)題 一、分子動(dòng)理論 1．物體是由大量分子組成的 (1)分子的大小 ①分子的直徑(視為球模型)：數(shù)量級(jí)為10－10m； ②分子的質(zhì)量：數(shù)量級(jí)為10－26kg. (2)阿伏加德羅常數(shù) ①1mol的任何物質(zhì)都含有相同的粒子數(shù)．通?？扇A＝6.02×1023mol－1； ②阿伏加德羅常數(shù)是聯(lián)系宏觀物理量和微

4、觀物理量的橋梁． 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 ①定義：不同物質(zhì)能夠彼此進(jìn)入對(duì)方的現(xiàn)象； ②實(shí)質(zhì)：擴(kuò)散現(xiàn)象并不是外界作用引起的，也不是化學(xué)反應(yīng)的結(jié)果，而是由分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的物質(zhì)遷移現(xiàn)象，溫度越高，擴(kuò)散現(xiàn)象越明顯． (2)布朗運(yùn)動(dòng) ①定義：懸浮在液體中的小顆粒的永不停息地?zé)o規(guī)則運(yùn)動(dòng)； ②實(shí)質(zhì)：布朗運(yùn)動(dòng)反映了液體分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)； ③特點(diǎn)：顆粒越小，運(yùn)動(dòng)越明顯；溫度越高，運(yùn)動(dòng)越劇烈． (3)熱運(yùn)動(dòng) ①分子永不停息地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)叫做熱運(yùn)動(dòng)； ②特點(diǎn)：分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)和溫度有關(guān)，溫度越高，分子運(yùn)動(dòng)越激烈． 3．分子間同時(shí)存在引力和斥力 (1)物質(zhì)分子間

5、存在空隙，分子間的引力和斥力是同時(shí)存在的，實(shí)際表現(xiàn)出的分子力是引力和斥力的合力； (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減小，隨分子間距離的減小而增大，但斥力比引力變化得快； 圖1 (3)分子力與分子間距離的關(guān)系圖線 由分子間的作用力與分子間距離關(guān)系圖線(如圖1所示)可知： ①當(dāng)r＝r0時(shí)，F(xiàn)引＝F斥，分子力為零； ②當(dāng)r＞r0時(shí)，F(xiàn)引＞F斥，分子力表現(xiàn)為引力； ③當(dāng)r＜r0時(shí)，F(xiàn)引＜F斥，分子力表現(xiàn)為斥力； ④當(dāng)分子間距離大于10r0(約為10－9m)時(shí)，分子力很弱，可以忽略不計(jì)． [深度思考]　當(dāng)兩個(gè)分子之間的距離大于r0時(shí)，分子

6、間只有引力，當(dāng)小于r0時(shí)，分子間只有斥力，這種說(shuō)法是否正確？ 答案　不正確．分子間引力和斥力是同時(shí)存在的． 二、溫度和內(nèi)能 1．溫度 一切達(dá)到熱平衡的系統(tǒng)都具有相同的溫度． 2．兩種溫標(biāo) 攝氏溫標(biāo)和熱力學(xué)溫標(biāo)．關(guān)系：T＝t＋273.15K. 3．分子的動(dòng)能 (1)分子動(dòng)能是分子熱運(yùn)動(dòng)所具有的動(dòng)能； (2)分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能是所有分子熱運(yùn)動(dòng)動(dòng)能的平均值，溫度是分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能的標(biāo)志； (3)分子熱運(yùn)動(dòng)的總動(dòng)能是物體內(nèi)所有分子熱運(yùn)動(dòng)動(dòng)能的總和． 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)位置決定的能． (2)分子勢(shì)能的決定因素

7、 ①微觀上：決定于分子間距離和分子排列情況； ②宏觀上：決定于體積和狀態(tài)． 5．物體的內(nèi)能 (1)概念理解：物體中所有分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能和分子勢(shì)能的總和，是狀態(tài)量； (2)決定因素：對(duì)于給定的物體，其內(nèi)能大小由物體的溫度和體積決定，即由物體內(nèi)部狀態(tài)決定； (3)影響因素：物體的內(nèi)能與物體的位置高低、運(yùn)動(dòng)速度大小無(wú)關(guān)； (4)改變物體內(nèi)能的兩種方式：做功和熱傳遞． [深度思考]　當(dāng)兩個(gè)分子從無(wú)窮遠(yuǎn)逐漸靠近時(shí)，分子力大小如何變化，分子力做功情況如何？分子勢(shì)能如何變化？ 答案　分子力先增大后減小再增大；分子力先做正功，后做負(fù)功；分子勢(shì)能先減小后增大． 1.(人教版選修3－3P7第

8、2題改編)以下關(guān)于布朗運(yùn)動(dòng)的說(shuō)法正確的是(　　) A．布朗運(yùn)動(dòng)就是分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng) B．布朗運(yùn)動(dòng)證明，組成固體小顆粒的分子在做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng) C．一鍋水中撒一點(diǎn)胡椒粉，加熱時(shí)發(fā)現(xiàn)水中的胡椒粉在翻滾．這說(shuō)明溫度越高布朗運(yùn)動(dòng)越激烈 D．在顯微鏡下可以觀察到煤油中小?；覊m的布朗運(yùn)動(dòng)，這說(shuō)明煤油分子在做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng) 答案　D 2．關(guān)于溫度的概念，下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，物體溫度高，則物體的分子平均動(dòng)能大 B．物體溫度高，則物體每一個(gè)分子的動(dòng)能都大 C．某物體內(nèi)能增大時(shí)，其溫度一定升高 D．甲物體溫度比乙物體溫度高，則甲物體的分子平均速率比乙物體的大 答

9、案　A 3．對(duì)內(nèi)能的理解，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．系統(tǒng)的內(nèi)能是由系統(tǒng)的狀態(tài)決定的 B．做功可以改變系統(tǒng)的內(nèi)能，但是單純地對(duì)系統(tǒng)傳熱不能改變系統(tǒng)的內(nèi)能 C．不計(jì)分子之間的分子勢(shì)能，質(zhì)量和溫度相同的氫氣和氧氣具有相同的內(nèi)能 D．1g100℃水的內(nèi)能小于1g100℃水蒸氣的內(nèi)能 答案　AD 解析　系統(tǒng)的內(nèi)能是一個(gè)只依賴于系統(tǒng)自身狀態(tài)的物理量，所以是由系統(tǒng)的狀態(tài)決定的，A正確；做功和熱傳遞都可以改變系統(tǒng)的內(nèi)能，B錯(cuò)誤；質(zhì)量和溫度相同的氫氣和氧氣的平均動(dòng)能相同，但它們的物質(zhì)的量不同，內(nèi)能不同，C錯(cuò)誤；在1g100℃的水變成100℃水蒸氣的過(guò)程中，分子間距離變大，要克服分子間的引力做功

10、，分子勢(shì)能增大，所以1g100℃水的內(nèi)能小于1g100℃水蒸氣的內(nèi)能，D正確． 4．根據(jù)分子動(dòng)理論，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．一個(gè)氣體分子的體積等于氣體的摩爾體積與阿伏加德羅常數(shù)之比 B．顯微鏡下觀察到的墨水中的小炭粒所做的不停地?zé)o規(guī)則運(yùn)動(dòng)，就是分子的運(yùn)動(dòng) C．分子間的相互作用的引力和斥力一定隨分子間的距離增大而增大 D．分子勢(shì)能隨著分子間距離的增大，可能先減小后增大 答案　D 解析　由于氣體分子的間距大于分子直徑，故氣體分子的體積小于氣體的摩爾體積與阿伏加德羅常數(shù)之比，故A錯(cuò)誤；顯微鏡下觀察到的墨水中的小炭粒不停地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，是布朗運(yùn)動(dòng)，它是分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的體現(xiàn)，但不是分

11、子的運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤；分子間的相互作用力隨分子間距離增大而減小，但斥力減小得更快，故C錯(cuò)誤；若分子間距是從小于平衡距離開(kāi)始變化，則分子力先做正功再做負(fù)功，故分子勢(shì)能先減小后增大，故D正確． 5．(人教版選修3－3P9第4題)如圖2所示，把一塊洗凈的玻璃板吊在橡皮筋的下端，使玻璃板水平地接觸水面．如果你想使玻璃板離開(kāi)水面，向上拉橡皮筋的力必須大于玻璃板的重量．請(qǐng)解釋為什么． 圖2 答案　因?yàn)椴ＡО搴退姆肿娱g存在分子引力． 命題點(diǎn)一　分子動(dòng)理論和內(nèi)能的基本概念 例1　下列說(shuō)法正確的是(　　) A．只要知道水的摩爾質(zhì)量和水分子的質(zhì)量，就可以計(jì)算出阿伏加德羅常數(shù) B．懸浮

12、微粒越大，在某一瞬間撞擊它的液體分子數(shù)就越多，布朗運(yùn)動(dòng)越明顯 C．在使兩個(gè)分子間的距離由很遠(yuǎn)(r＞10－9m)減小到很難再靠近的過(guò)程中，分子間作用力先減小后增大；分子勢(shì)能不斷增大 D．溫度升高，分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能一定增大，但并非所有分子的速率都增大 E．物體內(nèi)熱運(yùn)動(dòng)速率大的分子數(shù)占總分子數(shù)比例與溫度有關(guān) 答案　ADE 解析　懸浮微粒越大，在某一瞬間撞擊它的液體分子數(shù)越多，受力越趨于平衡，布朗運(yùn)動(dòng)越不明顯，B錯(cuò)誤．在使兩個(gè)分子間的距離由很遠(yuǎn)(r＞10－9 m)減小到很難再靠近的過(guò)程中，分子間作用力先增大后減小再增大，分子勢(shì)能先減小后增大，C錯(cuò)． 1．下列說(shuō)法正確的是(　　)

13、A．布朗運(yùn)動(dòng)是液體分子的運(yùn)動(dòng)，它說(shuō)明分子永不停息地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng) B．?dāng)U散現(xiàn)象表明，分子在永不停息地運(yùn)動(dòng) C．當(dāng)分子間距離增大時(shí)，分子間引力增大，分子間斥力減小 D．當(dāng)分子間距等于r0時(shí)，分子間的引力和斥力都為零 答案　B 2．關(guān)于分子力，下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．碎玻璃不能拼合在一起，說(shuō)明分子間斥力起作用 B．將兩塊鉛壓緊以后能連在一塊，說(shuō)明分子間存在引力 C．水和酒精混合后的體積小于原來(lái)體積之和，說(shuō)明分子間存在引力 D．固體很難被拉伸，也很難被壓縮，說(shuō)明分子間既有引力又有斥力 E．分子間的引力和斥力同時(shí)存在，都隨分子間距離的增大而減小 答案　BDE 命題點(diǎn)二　微

14、觀量估算的兩種建模方法 1．求解分子直徑時(shí)的兩種模型(對(duì)于固體和液體) (1)把分子看成球形，d＝. (2)把分子看成小立方體，d＝. 提醒：對(duì)于氣體，利用d＝算出的不是分子直徑，而是氣體分子間的平均距離． 2．宏觀量與微觀量的相互關(guān)系 (1)微觀量：分子體積V0、分子直徑d、分子質(zhì)量m0. (2)宏觀量：物體的體積V、摩爾體積Vmol、物體的質(zhì)量m、摩爾質(zhì)量M、物體的密度ρ. (3)相互關(guān)系 ①一個(gè)分子的質(zhì)量：m0＝＝. ②一個(gè)分子的體積：V0＝＝(注：對(duì)氣體，V0為分子所占空間體積)； ③物體所含的分子數(shù)：N＝·NA＝·NA或N＝·NA＝·NA. 例2　已知常溫常壓

15、下CO2氣體的密度為ρ，CO2的摩爾質(zhì)量為M，阿伏加德羅常數(shù)為NA，則在該狀態(tài)下容器內(nèi)體積為V的CO2氣體含有的分子數(shù)為_(kāi)_______．在3km的深海中，CO2濃縮成近似固體的硬膠體，此時(shí)若將CO2分子看做直徑為d的球，則該容器內(nèi)CO2氣體全部變成硬膠體后體積約為_(kāi)_______． ①在該狀態(tài)下容器體積為V；②CO2濃縮成近似固體的硬膠體． 答案　　 解析　體積為V的CO2氣體質(zhì)量m＝ρV，則分子數(shù)N＝NA＝. CO2濃縮成近似固體的硬膠體，分子個(gè)數(shù)不變，則該容器內(nèi)CO2氣體全部變成硬膠體后體積約為： V′＝N·πd3＝ 3．(2015·海南單科·15(1))已知地球大氣層的

16、厚度h遠(yuǎn)小于地球半徑R，空氣平均摩爾質(zhì)量為M，阿伏加德羅常數(shù)為NA，地面大氣壓強(qiáng)為p0，重力加速度大小為g.由此可估算得，地球大氣層空氣分子總數(shù)為_(kāi)_______，空氣分子之間的平均距離為_(kāi)_______． 答案　　　 解析　可認(rèn)為地球大氣層對(duì)地球表面的壓力是由其重力引起的，即mg＝p0S＝p0×4πR2，故大氣層的空氣總質(zhì)量m＝，空氣分子總數(shù)N＝NA＝.由于h?R，則大氣層的總體積V＝4πR2h，每個(gè)分子所占空間設(shè)為一個(gè)棱長(zhǎng)為a的正方體，則有Na3＝V，可得分子間的平均距離a＝. 4．空調(diào)在制冷過(guò)程中，室內(nèi)水蒸氣接觸蒸發(fā)器(銅管)液化成水，經(jīng)排水管排走，空氣中水分越來(lái)越少，人會(huì)感覺(jué)干燥

17、．某空調(diào)工作一段時(shí)間后，排出液化水的體積V＝1.0×103cm3.已知水的密度ρ＝1.0×103kg/m3、摩爾質(zhì)量M＝1.8×10－2 kg/mol，阿伏加德羅常數(shù)NA＝6.0×1023mol－1.試求：(結(jié)果均保留一位有效數(shù)字) (1)該液化水中含有水分子的總數(shù)N； (2)一個(gè)水分子的直徑d. 答案　(1)3×1025個(gè)　(2)4×10－10m 解析　(1)水的摩爾體積為V0＝＝ m3/mol＝1.8×10－5 m3/mol，水分子數(shù)：N＝＝個(gè)≈3×1025個(gè)． (2)建立水分子的球體模型有＝πd3，可得水分子直徑：d＝＝ m≈4×10－10 m. 命題點(diǎn)三　布朗運(yùn)動(dòng)與分子熱運(yùn)

18、動(dòng) 1．布朗運(yùn)動(dòng) (1)研究對(duì)象：懸浮在液體或氣體中的小顆粒； (2)運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)：無(wú)規(guī)則、永不停息； (3)相關(guān)因素：顆粒大小，溫度； (4)物理意義：說(shuō)明液體或氣體分子做永不停息地?zé)o規(guī)則的熱運(yùn)動(dòng)． 2．?dāng)U散現(xiàn)象：相互接觸的物體分子彼此進(jìn)入對(duì)方的現(xiàn)象． 產(chǎn)生原因：分子永不停息地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)． 3．?dāng)U散現(xiàn)象、布朗運(yùn)動(dòng)與熱運(yùn)動(dòng)的比較 現(xiàn)象 擴(kuò)散現(xiàn)象 布朗運(yùn)動(dòng) 熱運(yùn)動(dòng) 活動(dòng)主體 分子 微小固體顆粒 分子 區(qū)別 分子的運(yùn)動(dòng)，發(fā)生在固體、液體、氣體任何兩種物質(zhì)之間 比分子大得多的微粒的運(yùn)動(dòng)，只能在液體、氣體中發(fā)生 分子的運(yùn)動(dòng)，不能通過(guò)光學(xué)顯微鏡直接觀察到 共同點(diǎn)

19、 ①都是無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)；②都隨溫度的升高而更加激烈 聯(lián)系 擴(kuò)散現(xiàn)象、布朗運(yùn)動(dòng)都反映分子做無(wú)規(guī)則的熱運(yùn)動(dòng) 例3　關(guān)于布朗運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．布朗運(yùn)動(dòng)就是熱運(yùn)動(dòng) B．布朗運(yùn)動(dòng)的激烈程度與懸浮顆粒的大小有關(guān)，說(shuō)明分子的運(yùn)動(dòng)與懸浮顆粒的大小有關(guān) C．布朗運(yùn)動(dòng)雖不是分子運(yùn)動(dòng)，但它能反映分子的運(yùn)動(dòng)特征 D．布朗運(yùn)動(dòng)的激烈程度與溫度有關(guān)，這說(shuō)明分子運(yùn)動(dòng)的激烈程度與溫度有關(guān) 答案　CD 解析　布朗運(yùn)動(dòng)間接反映了液體分子永不停息地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，它不是微粒的熱運(yùn)動(dòng)，也不是液體分子的熱運(yùn)動(dòng)，因此A錯(cuò)誤，C正確；懸浮顆粒越小，布朗運(yùn)動(dòng)越顯著，這是由于懸浮顆粒周圍的液體分子對(duì)懸浮顆粒

20、撞擊的不均衡性引起的，不能說(shuō)明分子的運(yùn)動(dòng)與懸浮顆粒的大小有關(guān)，B錯(cuò)誤；溫度越高，布朗運(yùn)動(dòng)越激烈，說(shuō)明溫度越高，分子運(yùn)動(dòng)越激烈，D正確． 5．(2015·課標(biāo)Ⅱ·33(1))關(guān)于擴(kuò)散現(xiàn)象，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．溫度越高，擴(kuò)散進(jìn)行得越快 B．?dāng)U散現(xiàn)象是不同物質(zhì)間的一種化學(xué)反應(yīng) C．?dāng)U散現(xiàn)象是由物質(zhì)分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的 D．?dāng)U散現(xiàn)象在氣體、液體和固體中都能發(fā)生 E．液體中的擴(kuò)散現(xiàn)象是由于液體的對(duì)流形成的 答案　ACD 解析　根據(jù)分子動(dòng)理論，溫度越高，擴(kuò)散進(jìn)行得越快，故A正確；擴(kuò)散現(xiàn)象是由物質(zhì)分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的，不是化學(xué)反應(yīng)，故B錯(cuò)誤，C正確；擴(kuò)散現(xiàn)象在氣體、液體和固體中

21、都能發(fā)生，故D正確；液體中的擴(kuò)散現(xiàn)象不是由于液體的對(duì)流形成的，是液體分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的，故E錯(cuò)誤． 6．下列哪些現(xiàn)象屬于熱運(yùn)動(dòng)(　　) A．把一塊平滑的鉛板疊放在平滑的鋁板上，經(jīng)相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間再把它們分開(kāi)，會(huì)看到與它們相接觸的面都變得灰蒙蒙的 B．把胡椒粉末放入菜湯中，最后胡椒粉末會(huì)沉在湯碗底，但我們喝湯時(shí)嘗到了胡椒的味道 C．含有泥沙的水經(jīng)一定時(shí)間會(huì)變澄清 D．用砂輪打磨而使零件溫度升高 答案　ABD 解析　熱運(yùn)動(dòng)在微觀上是指分子的運(yùn)動(dòng)，如擴(kuò)散現(xiàn)象，在宏觀上表現(xiàn)為溫度的變化，如“摩擦生熱”、物體的熱傳遞等，而水變澄清的過(guò)程是泥沙在重力作用下的沉淀，不是熱運(yùn)動(dòng)，C錯(cuò)誤． 命

22、題點(diǎn)四　分子動(dòng)能、分子勢(shì)能和內(nèi)能 1.分子力、分子勢(shì)能與分子間距離的關(guān)系：分子力F、分子勢(shì)能Ep與分子間距離r的關(guān)系圖線如圖3所示(取無(wú)窮遠(yuǎn)處分子勢(shì)能Ep＝0)． 圖3 (1)當(dāng)r＞r0時(shí)，分子力表現(xiàn)為引力，當(dāng)r增大時(shí)，分子力做負(fù)功，分子勢(shì)能增加． (2)當(dāng)r＜r0時(shí)，分子力表現(xiàn)為斥力，當(dāng)r減小時(shí)，分子力做負(fù)功，分子勢(shì)能增加． (3)當(dāng)r＝r0時(shí)，分子勢(shì)能最小. 2．內(nèi)能和機(jī)械能的區(qū)別 能量 定義 決定 量值 測(cè)量 轉(zhuǎn)化 內(nèi)能 物體內(nèi)所有分子的動(dòng)能和勢(shì)能的總和 由物體內(nèi)部分子微觀運(yùn)動(dòng)狀態(tài)決定，與物體整體運(yùn)動(dòng)情況無(wú)關(guān) 任何物體都具有內(nèi)能，恒不為零 無(wú)法測(cè)量．

23、其變化量可由做功和熱傳遞來(lái)量度 在一定條件下可相互轉(zhuǎn)化 機(jī)械能 物體的動(dòng)能及重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能的總和 與物體宏觀運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、參考系和零勢(shì)能面選取有關(guān)，和物體內(nèi)部分子運(yùn)動(dòng)情況無(wú)關(guān) 可以為零 可以測(cè)量 例4　關(guān)于分子間相互作用力與分子間勢(shì)能，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．在10r0距離范圍內(nèi)，分子間總存在著相互作用的引力 B．分子間作用力為零時(shí)，分子間的勢(shì)能一定是零 C．當(dāng)分子間作用力表現(xiàn)為引力時(shí)，分子間的距離越大，分子勢(shì)能越小 D．分子間距離越大，分子間的斥力越小 E．兩個(gè)分子間的距離變大的過(guò)程中，分子間引力變化總是比斥力變化慢 答案　ADE 解析　在10r0距離范

24、圍內(nèi)，分子間總存在著相互作用的引力和斥力，選項(xiàng)A正確；分子間作用力為零時(shí)，分子間的勢(shì)能最小，但不是零，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；當(dāng)分子間作用力表現(xiàn)為引力時(shí)，隨分子間的距離增大，克服分子力做功，故分子勢(shì)能增大，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；分子間距離越大，分子間的引力和斥力都是越小的，選項(xiàng)D正確；兩個(gè)分子間的距離變大的過(guò)程中，分子間引力變化總是比斥力變化慢，選項(xiàng)E正確；故選A、D、E. 例5　以下說(shuō)法正確的是(　　) A．溫度低的物體內(nèi)能一定小 B．溫度低的物體分子運(yùn)動(dòng)的平均速率小 C．溫度升高，分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能一定增大，但并非所有分子的速率都增大 D．外界對(duì)物體做功時(shí)，物體的內(nèi)能不一定增加 答案　CD 解析

25、　因?yàn)閮?nèi)能的大小與物體的溫度、質(zhì)量和體積都有關(guān)，溫度低的物體內(nèi)能不一定小，故A錯(cuò)誤；溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，溫度低的物體分子運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能一定小，但溫度低的物體內(nèi)分子運(yùn)動(dòng)的平均速率不一定比溫度高的物體內(nèi)分子運(yùn)動(dòng)的平均速率小，這是因?yàn)闇囟鹊偷奈矬w分子可能質(zhì)量較小，其平均速率反而更大，故B錯(cuò)誤；溫度越高，分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能越大，分子的平均速率增大，這是統(tǒng)計(jì)規(guī)律，具體到少數(shù)個(gè)別分子，其速率的變化不確定，因此仍可能有分子的運(yùn)動(dòng)速率是非常小的，故C正確；外界對(duì)物體做功時(shí)，若同時(shí)散熱，物體的內(nèi)能不一定增加，故D正確． 判斷分子動(dòng)能變化的兩種方法 1．利用分子力做功判斷 僅受分子力作用時(shí)，分子

26、力做正功，分子勢(shì)能減小，分子動(dòng)能增加；分子力做負(fù)功，分子勢(shì)能增加，分子動(dòng)能減?。? 圖4 2．利用分子勢(shì)能Ep與分子間距離r的關(guān)系圖線判斷 如圖4所示，僅受分子力作用時(shí)，分子動(dòng)能和勢(shì)能之和不變，根據(jù)Ep變化可判知Ek變化．而Ep變化根據(jù)圖線判斷．但要注意此圖線和分子力與分子間距離的關(guān)系圖線形狀雖然相似，但意義不同，不要混淆． 7．關(guān)于分子間的作用力，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．分子之間的斥力和引力同時(shí)存在 B．分子之間的斥力和引力大小都隨分子間距離的增大而減小 C．分子之間的距離減小時(shí)，分子力一定做正功 D．分子之間的距離增大時(shí)，分子勢(shì)能一定減小 E．分子之間的距離增

27、大時(shí)，可能存在分子勢(shì)能相等的兩個(gè)點(diǎn) 答案　ABE 8.兩分子間的斥力和引力的合力F與分子間距離r的關(guān)系如圖5中曲線所示，曲線與r軸交點(diǎn)的橫坐標(biāo)為r0.相距很遠(yuǎn)的兩分子在分子力作用下，由靜止開(kāi)始相互接近．若兩分子相距無(wú)窮遠(yuǎn)時(shí)分子勢(shì)能為零，下列說(shuō)法正確的是(　　) 圖5 A．在r＞r0階段，F(xiàn)做正功，分子動(dòng)能增加，勢(shì)能減小 B．在r＜r0階段，F(xiàn)做負(fù)功，分子動(dòng)能減小，勢(shì)能也減小 C．在r＝r0時(shí)，分子勢(shì)能最小，動(dòng)能最大 D．在r＝r0時(shí)，分子勢(shì)能為零 E．分子動(dòng)能和勢(shì)能之和在整個(gè)過(guò)程中不變 答案　ACE 解析　 由Ep－r圖可知：在r＞r0階段，當(dāng)r減小時(shí)F做正功，分

28、子勢(shì)能減小，分子動(dòng)能增加，故A正確；在r＜r0階段，當(dāng)r減小時(shí)F做負(fù)功，分子勢(shì)能增加，分子動(dòng)能減小，故B錯(cuò)誤；在r＝r0時(shí)，分子勢(shì)能最小，但不為零，動(dòng)能最大，故C正確，D錯(cuò)誤；在整個(gè)相互接近的過(guò)程中，分子動(dòng)能和勢(shì)能之和保持不變，故E正確． 題組1　分子動(dòng)理論的理解 1．(2015·山東·37(1))墨滴入水，擴(kuò)而散之，徐徐混勻．關(guān)于該現(xiàn)象的分析正確的是(　　) A．混合均勻主要是由于碳粒受重力作用 B．混合均勻的過(guò)程中，水分子和碳粒都做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng) C．使用碳粒更小的墨汁，混合均勻的過(guò)程進(jìn)行得更迅速 D．墨汁的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)是由于碳粒和水分子發(fā)生化學(xué)反應(yīng)引起的 答案　BC 解析　根

29、據(jù)分子動(dòng)理論的知識(shí)可知，最后混合均勻是擴(kuò)散現(xiàn)象，水分子做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，碳粒做布朗運(yùn)動(dòng)，由于布朗運(yùn)動(dòng)的劇烈程度與顆粒大小和溫度有關(guān)，所以使用碳粒更小的墨汁，布朗運(yùn)動(dòng)會(huì)更明顯，則混合均勻的過(guò)程進(jìn)行得更迅速，故選B、C. 2．(2016·北京理綜·20)霧霾天氣是對(duì)大氣中各種懸浮顆粒物含量超標(biāo)的籠統(tǒng)表述，是特定氣候條件與人類活動(dòng)相互作用的結(jié)果．霧霾中，各種懸浮顆粒物形狀不規(guī)則，但可視為密度相同、直徑不同的球體，并用PM10、PM2.5分別表示球體直徑小于或等于10μm、2.5μm的顆粒物(PM是顆粒物的英文縮寫(xiě))． 某科研機(jī)構(gòu)對(duì)北京地區(qū)的檢測(cè)結(jié)果表明，在靜穩(wěn)的霧霾天氣中，近地面高度百米的范圍內(nèi)，P

30、M10的濃度隨高度的增加略有減小，大于PM10的大懸浮顆粒物的濃度隨高度的增加明顯減小，且兩種濃度分布基本不隨時(shí)間變化． 據(jù)此材料，以下敘述正確的是(　　) A．PM10表示直徑小于或等于1.0×10－6m的懸浮顆粒物 B．PM10受到的空氣分子作用力的合力始終大于其受到的重力 C．PM10和大懸浮顆粒物都在做布朗運(yùn)動(dòng) D．PM2.5的濃度隨高度的增加逐漸增大 答案　C 解析　PM10顆粒物的直徑為10×10－6m＝1.0×10－5m，A項(xiàng)錯(cuò)；PM10受到空氣分子作用力的合力總是在不停地變化，并不一定始終大于重力，B項(xiàng)錯(cuò)；PM10和大懸浮顆粒物受到空氣分子不停地碰撞做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，

31、符合布朗運(yùn)動(dòng)的條件，C項(xiàng)正確；根據(jù)材料不能判斷PM2.5濃度隨高度的增加而增大，D項(xiàng)錯(cuò)． 3．關(guān)于分子動(dòng)理論的規(guī)律，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．?dāng)U散現(xiàn)象說(shuō)明物質(zhì)分子在做永不停息的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng) B．壓縮氣體時(shí)氣體會(huì)表現(xiàn)出抗拒壓縮的力是由于氣體分子間存在斥力的緣故 C．兩個(gè)分子距離減小時(shí)，分子間引力和斥力都在增大 D．如果兩個(gè)系統(tǒng)分別與第三個(gè)系統(tǒng)達(dá)到熱平衡，那么這兩個(gè)系統(tǒng)彼此之間也必定處于熱平衡，用來(lái)表征它們所具有的“共同熱學(xué)性質(zhì)”的物理量是內(nèi)能 E．已知某種氣體的密度為ρ，摩爾質(zhì)量為M，阿伏加德羅常數(shù)為NA，則該氣體分子之間的平均距離可以表示為 答案　ACE 題組2　分子力、分子

32、勢(shì)能和內(nèi)能 4．下列關(guān)于溫度及內(nèi)能的說(shuō)法中正確的是(　　) A．溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，所以兩個(gè)動(dòng)能不同的分子相比，動(dòng)能大的溫度高 B．兩個(gè)不同的物體，只要溫度和體積相同，內(nèi)能就相同 C．質(zhì)量和溫度相同的冰和水，內(nèi)能是相同的 D．一定質(zhì)量的某種物質(zhì)，即使溫度不變，內(nèi)能也可能發(fā)生變化 答案　D 解析　溫度是大量分子熱運(yùn)動(dòng)的宏觀體現(xiàn)，單個(gè)分子不能比較溫度大小，A錯(cuò)誤；物質(zhì)的內(nèi)能由溫度、體積、物質(zhì)的量共同決定，故B、C均錯(cuò)誤，D正確． 5．兩個(gè)相距較遠(yuǎn)的分子僅在分子力作用下由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，直至不再靠近．在此過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．分子力先增大，后一直減小 B．分子

33、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 答案　BCE 解析　由分子動(dòng)理論的知識(shí)可知，當(dāng)兩個(gè)相距較遠(yuǎn)的分子相互靠近，直至不能再靠近的過(guò)程中，分子力先是表現(xiàn)為引力且先增大后減小，之后表現(xiàn)為分子斥力，一直增大，所以A選項(xiàng)錯(cuò)誤；分子引力先做正功，然后分子斥力做負(fù)功，分子勢(shì)能先減小后增大，分子動(dòng)能先增大后減小，所以B、C正確，D錯(cuò)誤．因?yàn)橹挥蟹肿恿ψ龉?，所以分子?shì)能和分子動(dòng)能的總和保持不變，E選項(xiàng)正確． 6．對(duì)于分子動(dòng)理論和物體內(nèi)能的理解，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．溫度高的物體內(nèi)能不一定大，但分子平均動(dòng)能一定大 B．外

34、界對(duì)物體做功，物體內(nèi)能一定增加 C．溫度越高，布朗運(yùn)動(dòng)越顯著 D．當(dāng)分子間的距離增大時(shí)，分子間作用力就一直減小 E．當(dāng)分子間作用力表現(xiàn)為斥力時(shí)，分子勢(shì)能隨分子間距離的減小而增大 答案　ACE 解析　溫度高的物體分子平均動(dòng)能一定大，但是內(nèi)能不一定大，選項(xiàng)A正確；外界對(duì)物體做功，若存在散熱，物體內(nèi)能不一定增加，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；溫度越高，布朗運(yùn)動(dòng)越顯著，選項(xiàng)C正確；當(dāng)分子間的距離增大時(shí)，分子間作用力可能先增大后減小，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；當(dāng)分子間作用力表現(xiàn)為斥力時(shí)，分子勢(shì)能隨分子間距離的減小而增大，選項(xiàng)E正確． 7．以下說(shuō)法中正確的是(　　) A．物體運(yùn)動(dòng)的速度越大，其內(nèi)能越大 B．分子的熱運(yùn)動(dòng)是

35、指物體內(nèi)部分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng) C．微粒的布朗運(yùn)動(dòng)的無(wú)規(guī)則性，反映了液體內(nèi)分子運(yùn)動(dòng)的無(wú)規(guī)則性 D．若外界對(duì)物體做正功，同時(shí)物體從外界吸收熱量，則物體的內(nèi)能必增加 E．溫度低的物體，其內(nèi)能一定比溫度高的物體小 答案　BCD 解析　內(nèi)能與物體的速度無(wú)關(guān)，故A錯(cuò)誤；溫度低的物體，分子平均動(dòng)能小，內(nèi)能不一定小，故E錯(cuò)誤． 8．下列四幅圖中，能正確反映分子間作用力F和分子勢(shì)能Ep隨分子間距離r變化關(guān)系的圖線是(　　) 答案　B 解析　分子間作用力F的特點(diǎn)是：rr0時(shí)F表現(xiàn)為引力；分子勢(shì)能Ep的特點(diǎn)是r＝r0時(shí)Ep最小，因此只有B項(xiàng)正確．

36、題組3　微觀量的估算 9．石墨烯是目前發(fā)現(xiàn)的最薄、最堅(jiān)硬、導(dǎo)電導(dǎo)熱性能最強(qiáng)的一種新型納米材料．已知1g石墨烯展開(kāi)后面積可以達(dá)到2600m2，試計(jì)算每1m2的石墨烯所含碳原子的個(gè)數(shù)．(阿伏加德羅常數(shù)NA＝6.0×1023mol－1，碳的摩爾質(zhì)量M＝12g/mol，計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字) 答案　1.9×1019個(gè) 解析　由題意可知，已知1 g石墨烯展開(kāi)后面積可以達(dá)到2 600 m2,1 m2石墨烯的質(zhì)量：m＝ g 則1 m2石墨烯所含碳原子個(gè)數(shù)：N＝NA＝×6×1023≈1.9×1019個(gè)． 10．很多轎車為了改善夜間行駛時(shí)的照明問(wèn)題，在車燈的設(shè)計(jì)上選擇了氙氣燈，因?yàn)殡瘹鉄魺艄獾牧炼?/p>

37、是普通燈燈光亮度的3倍，但是耗電量?jī)H是普通燈的一半，氙氣燈使用壽命則是普通燈的5倍，很多車主會(huì)選擇含有氙氣燈的汽車．若氙氣充入燈頭后的容積V＝1.6L，氙氣密度ρ＝6.0kg/m3，氙氣摩爾質(zhì)量M＝0.131 kg/mol，阿伏加德羅常數(shù)NA＝6×1023mol－1.試估算：(結(jié)果保留一位有效數(shù)字) (1)燈頭中氙氣分子的總個(gè)數(shù)N； (2)燈頭中氙氣分子間的平均距離． 答案　(1)4×1022個(gè)　(2)3×10－9m 解析　(1)設(shè)氙氣的物質(zhì)的量為n，則n＝，氙氣分子的總個(gè)數(shù)N＝NA≈4×1022個(gè)． (2)每個(gè)分子所占的空間為V0＝ 設(shè)分子間平均距離為a，則有V0＝a3， 則a＝≈3×10－9 m. 17