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1、 1認識分子動理論的基本觀點,知道其實驗依據(jù)知道阿伏伽德羅常數(shù)的意義 2了解分子運動速率的統(tǒng)計分布規(guī)律認識溫度是分子平均動能的標志理解內(nèi)能的概念 3能用分子動理論和統(tǒng)計觀點解釋氣體壓強 4了解固體的微觀結構,會區(qū)別晶體和非晶體能解釋液體表面張力產(chǎn)生的原因 5通過實驗了解氣體實驗定律,知道理想氣體模型能用分子動理論和統(tǒng)計規(guī)律解釋氣體壓強和氣體實驗定律 6知道飽和汽、未飽和汽及飽和汽壓,了解相對濕度舉例說明空氣的相對濕度對人的生活和植物生長的影響 7了解熱力學第一定律和第二定律,理解能量守恒定律 8認識能源的開發(fā)和利用,具有保護環(huán)境的意識 實行新課程改革后,新高考中選考模塊內(nèi)容的綜合性受到一定限制
2、在選修33中,本知識點是出現(xiàn)幾率比較高的內(nèi)容,模塊內(nèi)綜合是高考命題的顯著特點;關于氣體部分,高考中明確了降低要求,加之高考分數(shù)的限制,有關氣體的計算不會過于復雜 熱力學第一定律是以能量為主線,研究改變內(nèi)能的方式與規(guī)律;在能的轉化和守恒定律的基礎上,熱力學第二定律探討了自然過程的方向性和理想熱機的效率問題,揭示了宏觀過程方向性的微觀本質本部分內(nèi)容是選修33模塊出現(xiàn)幾率最高的知識點,既可能單獨考查,也很可能與內(nèi)能、理想氣體綜合起來考查 1物體是由大量分子組成的 (1)分子的大小 分子直徑:數(shù)量級是m. 分子質量:數(shù)量級是kg.1010 10251027 油膜法油膜法 (2)阿伏伽德羅常數(shù) 定義:1
3、 mol任何物質所含有的相同粒子數(shù) 數(shù)值:NA mol1. 2分子熱運動 (1)擴散現(xiàn)象 定義:相互接觸的能夠彼此進入,這類現(xiàn)象叫做擴散 特點:越高,擴散越快;可在固體、 、氣體中進行6.021023不同物質不同物質對方對方溫度溫度液體液體 (2)布朗運動 定義:懸浮在液體(或氣體)中的微粒的永不停息的運動叫做布朗運動 產(chǎn)生原因:微粒受到周圍液體(或氣體)分子的撞擊,產(chǎn)生了布朗運動,微粒越,撞擊就越,布朗運動就越顯著,溫度越布朗運動也越顯著 (3)熱運動:分子運動叫做熱運動 無規(guī)則無規(guī)則不平衡不平衡小小不平衡不平衡高高永不停息地無規(guī)則永不停息地無規(guī)則 3分子間存在相互作用的引力和斥力 (1)分
4、子間有空隙: 氣體很容易被,布朗運動、擴散現(xiàn)象、水和酒精混合后總體積 這些事件都證明了分子間存在著 (2)特點:如圖所示,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,但斥力比引力變化壓縮壓縮變小變小空隙空隙減小減小增大增大快快 當rr0時,分子力表現(xiàn)為0. 當rr0時,f引f斥,分子力表現(xiàn)為 當rr0時,f引r0時,分子勢能隨分子間距離的增大而;當rr0時,分子勢能隨r的減小而;當rr0時,分子勢能相對位置相對位置體積體積分子間距離分子間距離增大增大增大增大最小最小 (3)物體的內(nèi)能: 內(nèi)能:物體中所有分子熱運動的和的總和 決定因素:由共同決定,同時受物態(tài)變化的影響 物體的
5、內(nèi)能跟物體狀態(tài)無關動能動能分子分子勢能勢能物質的量、溫度、體積物質的量、溫度、體積機械運動機械運動 考點一宏觀量與微觀量及其相互關系 1微觀量:分子體積V0、分子直徑d、分子質量m. 2宏觀量:物體體積V、摩爾體積Vmol、物體的質量M、摩爾質量Mmol、物體的密度. 3關系 【案例1】(2010江蘇高考)已知潛水員在岸上和海底吸入空氣的密度分別為1.3 kg/m3和2.1 kg/m3,空氣的摩爾質量為0.029 kg/mol,阿伏加德羅常數(shù)NA6.021023 mol1.若潛水員呼吸一次吸入2 L空氣,試估算潛水員在海底比在岸上每呼吸一次多吸入空氣的分子數(shù)(結果保留一位有效數(shù)字)【答案答案】
6、31022 【即時鞏固1】已知汞的摩爾質量為Mmol200.5103 kg/mol,密度為13.6103 kg/m3,阿伏伽德羅常數(shù)NA6.01023 mol1.則一個汞原子的質量(用相應的字母表示即可)、一個汞原子的體積(結果保留一位有效數(shù)字)、體積為1 cm3的汞中汞原子的個數(shù)分別為_ AMmol、11029 m3、21022個【答案答案】B 考點二布朗運動與擴散的共同之處,以及布朗運動與分子運動的區(qū)別 1布朗運動與擴散現(xiàn)象的共同點 (1)它們都反映了分子在永不停息地做無規(guī)則運動 (2)它們都隨溫度的升高而表現(xiàn)得越明顯 2布朗運動和分子運動的比較布朗運動分子運動研究對象懸浮在液體、氣體中的
7、固體小顆粒分子特點永不停息;無規(guī)則;顆粒越小,現(xiàn)象越明顯;溫度越高,運動越激烈;肉眼看不到和前面相同因果關系布朗運動產(chǎn)生的原因是由于分子無規(guī)則運動的撞擊力的不平衡,是分子運動的反映分子運動是布朗運動的原因 【技巧提示】(1)布朗運動既不是固體分子的運動,也不是液體分子的運動,而是分子無規(guī)則運動的反映 (2)布朗運動中的微粒是由成千上萬的大量分子組成的“分子集團” 3布朗運動與擴散現(xiàn)象的比較 布朗運動只能在液體、氣體中發(fā)生,而擴散現(xiàn)象可以發(fā)生在固體、液體、氣體任何兩種物質之間 【案例2】分子動理論較好地解釋了物質的宏觀熱學性質,據(jù)此可判斷下列說法中錯誤的是_ A顯微鏡下觀察到墨水中的小炭粒在不停
8、地做無規(guī)則運動,這反映了液體分子運動的無規(guī)則性 B分子間的相互作用力隨著分子間距離的增大,一定先減小后增大 C分子勢能隨著分子間距離的增大,可能先減小后增大 D在真空、高溫條件下,可以利用分子擴散向半導體材料摻入其他元素 【解析】顯微鏡下觀察到墨水中的小炭粒做布朗運動,是對液體分子無規(guī)則運動的反映,A正確;由分子力與分子間距離的關系可知,如果是分子距離從很小開始逐漸增大,則分子力由斥力逐漸減小到零,再表現(xiàn)為引力先增大后減小,直至減小到零,B錯誤;由以上過程可以分析,分子力先做正功后做負功,分子勢能先減小后增大,C正確;由于分子的擴散,當然在真空、高溫條件下可以向半導體材料摻入其他元素,D正確
9、【答案】B 【即時鞏固2】(2009北京理綜)做布朗運動實驗,得到某個觀測記錄如圖圖中記錄的是_ A分子無規(guī)則運動的情況 B某個微粒做布朗運動的軌跡 C某個微粒做布朗運動的速度時間圖線 D按等時間間隔依次記錄的某個運動微粒位置的連線 【解析】布朗運動是懸浮在液體中的固體小顆粒的無規(guī)則運動,而非分子的運動,故A項錯誤;既然運動是無規(guī)則的,所以微粒沒有固定的運動軌跡,故B項錯誤;對于某個微粒而言,在不同時刻的速度大小和方向均是不確定的,所以無法確定其在某一個時刻的速度,故也就無法描繪其速度時間圖線,故C項錯誤;只有D項正確 【答案】D 考點三溫度、內(nèi)能和機械能 1對溫度的理解 (1)溫度的意義:溫
10、度在宏觀上表示物體的冷熱程度,在微觀上表示分子的平均動能 (2)兩種表示方法:攝氏溫標和熱力學溫標兩種溫標溫度的零點不同,同一溫度兩種溫標表示的數(shù)值不同,但它們表示的溫度間隔是相同的,即每一度的大小相同,tT. 【技巧提示】(1)熱力學溫度的零值是低溫極限,永遠達不到,即熱力學溫度無負值 (2)溫度是大量分子熱運動的集體行為,對個別分子來說溫度沒有意義 2物體的內(nèi)能和機械能的比較類別比較內(nèi)能機械能定義物體中所有分子的動能和勢能之和物體的動能、重力勢能和彈性勢能的統(tǒng)稱決定由物體內(nèi)部狀態(tài)決定跟宏觀運動狀態(tài)、參考系和零勢能點的選取有關量值任何物體都有內(nèi)能可以為零測量無法測量可測量本質微觀分子的運動和
11、相互作用的結果宏觀物體的運動和相互作用的結果 【技巧提示】(1)物體的體積越大,分子勢能不一定就越大,如0 的水結成0 的冰后體積變大,但分子勢能卻減小了 (2)理想氣體分子間相互作用力為零,故分子勢能忽略不計,一定質量的理想氣體內(nèi)能只與溫度有關 (3)機械能和內(nèi)能都是對宏觀物體而言的,不存在某個分子的內(nèi)能、機械能的說法 【案例3】1 g 100 的水和1 g 100 的水蒸氣相比較,下列說法_ (1)分子的平均動能和分子的總動能都相同 (2)它們的內(nèi)能相同 A(1)(2)兩種說法均正確 B(1)(2)兩種說法均錯誤 C(1)說法正確,(2)說法錯誤 D(1)說法錯誤,(2)說法正確 【解析】
12、由溫度是分子平均動能的標志及物體內(nèi)能的影響因素,即可判斷 溫度相同則它們的分子平均動能相同;又因為1 g水和1 g水蒸氣的分子數(shù)相同,因而它們的分子總動能相同,所以(1)說法正確當100 的水變成100 的水蒸氣時,該過程吸收熱量,內(nèi)能增加,所以1 g 100 的水的內(nèi)能小于1 g 100 的水蒸氣的內(nèi)能,故(2)說法錯誤 【答案】C 【技巧點撥】解決這類問題的依據(jù)是: (1)溫度相同的不同物體其分子的平均動能是相等的,但平均速率不一定相等,因為不同的物質分子的質量不一定相等 (2)物體內(nèi)分子無規(guī)則運動的總動能等于分子的平均動能與分子數(shù)的乘積,即它與物體的溫度和所含的分子數(shù)目有關 (3)物體的內(nèi)能除與物質的量、溫度和體積有關外,還與物態(tài)有關 【即時鞏固3】一顆炮彈在空中以某一速度v飛行,有人說:由于炮彈中所有分子都具有這一速度,所以分子具有動能;又由于分子都處于高處,所以分子又具有勢能,因此分子的上述動能和勢能的總和就是炮彈的內(nèi)能,則這種說法_ A正確B不正確【答案答案】B