,第十一章 熱 學(xué), 考綱展示 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 6液晶的微觀結(jié)構(gòu),2016高考導(dǎo)航,第十一章 熱 學(xué),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飽和蒸汽、未飽和蒸汽、飽和蒸汽壓 11相對(duì)濕度 12熱力學(xué)第一定律 13能量守恒定律,第十一章 熱 學(xué),14熱力學(xué)第二定律 15單位制：知道中學(xué)物理中涉及的國(guó)際單位制的基本單位 和其他物理量的單位包括攝氏度()、標(biāo)準(zhǔn)大氣壓 實(shí)驗(yàn)：用油膜法估測(cè)分子的大小 說(shuō)明：1知道國(guó)際單位制中規(guī)定的單位符號(hào) 2要求會(huì)正確使用溫度計(jì),第十一章 熱 學(xué), 熱點(diǎn)視角 1分子動(dòng)理論、阿伏加德羅常數(shù)的計(jì)算(或估算)、油膜法測(cè)分子直徑以及對(duì)熱力學(xué)定律的理解或解釋是高考的熱點(diǎn)之一 2氣體實(shí)驗(yàn)定律、理想氣體狀態(tài)方程以及兩者結(jié)合圖象的分析與計(jì)算，是高考的另一熱點(diǎn) 3氣體實(shí)驗(yàn)定律、理想氣體狀態(tài)方程結(jié)合熱力學(xué)第一定律討論氣體狀態(tài)變化過(guò)程中吸熱、做功、內(nèi)能變化等問(wèn)題，是高考命題的一個(gè)趨勢(shì) 4本部分內(nèi)容在高考命題中以小型綜合題的形式出現(xiàn)，即：(1)為多項(xiàng)選擇題，(2)為計(jì)算題,第十一章 熱 學(xué),第一節(jié) 分子動(dòng)理論 內(nèi)能 (實(shí)驗(yàn)：用油膜法估測(cè)分子的大小),第十一章 熱 學(xué),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 分子直徑：數(shù)量級(jí)是_m； 分子質(zhì)量：數(shù)量級(jí)是1026 kg； 測(cè)量方法：油膜法 (2)阿伏加德羅常數(shù) 1 mol任何物質(zhì)所含有的粒子數(shù)，NA_ mol1.,1010,6.021023,2分子熱運(yùn)動(dòng) 一切物質(zhì)的分子都在永不停息地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng) (1)擴(kuò)散現(xiàn)象 相互接觸的不同物質(zhì)彼此進(jìn)入對(duì)方的現(xiàn)象溫度_，擴(kuò)散越快，可在固體、液體、氣體中進(jìn)行 (2)布朗運(yùn)動(dòng) 懸浮在液體(或氣體)中的微粒的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，微粒_，溫度_，布朗運(yùn)動(dòng)越顯著,越高,越小,越高,3分子力 分子間同時(shí)存在引力和斥力，且都隨分子間距離的增大而_，隨分子間距離的減小而增大，但總是斥力變化得較快,減小,1.下列關(guān)于布朗運(yùn)動(dòng)的說(shuō)法，正確的是( ) A布朗運(yùn)動(dòng)是液體分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng) B液體溫度越高，懸浮粒子越小，布朗運(yùn)動(dòng)越劇烈 C布朗運(yùn)動(dòng)是由于液體各部分的溫度不同而引起的 D布朗運(yùn)動(dòng)是由液體分子從各個(gè)方向?qū)腋×Ｗ幼矒糇饔玫牟黄胶庖鸬?BD,二、溫度 1意義：宏觀上表示物體的冷熱程度(微觀上標(biāo)志物體中分子平均動(dòng)能的大小) 2兩種溫標(biāo) (1)攝氏溫標(biāo)和熱力學(xué)溫標(biāo)的關(guān)系T_. (2)絕對(duì)零度(0 K)：是低溫極限，只能接近不能達(dá)到，所以熱力學(xué)溫度無(wú)負(fù)值,t273.15K,2.關(guān)于熱力學(xué)溫度與攝氏溫度，下列說(shuō)法正確的是( ) A33.15 240 K B溫度變化1 ，也就是溫度變化1 K C攝氏溫度和熱力學(xué)溫度的零度是相同的 D溫度由t 升到2t 時(shí)，對(duì)應(yīng)的熱力學(xué)溫度由T K升至2T K,AB,三、內(nèi)能 1分子動(dòng)能 (1)意義：分子動(dòng)能是_所具有的動(dòng)能； (2)分子平均動(dòng)能 所有分子動(dòng)能的平均值_是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志 2分子勢(shì)能 由分子間_決定的能，在宏觀上分子勢(shì)能與物體_有關(guān)，在微觀上與分子間的_有關(guān),分子熱運(yùn)動(dòng),溫度,相對(duì)位置,體積,距離,3物體的內(nèi)能 (1)內(nèi)能：物體中所有分子的_與_的總和 (2)決定因素：_、_和物質(zhì)的量,熱運(yùn)動(dòng)動(dòng)能,分子勢(shì)能,溫度,體積,3.(2014高考北京卷)下列說(shuō)法中正確的是( ) A物體溫度降低，其分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能增大 B物體溫度升高，其分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能增大 C物體溫度降低，其內(nèi)能一定增大 D物體溫度不變，其內(nèi)能一定不變,B,考點(diǎn)一 微觀量的估算,考點(diǎn)二 布朗運(yùn)動(dòng)與分子熱運(yùn)動(dòng),考點(diǎn)三 分子力、分子勢(shì)能與分子間距離的關(guān)系,考點(diǎn)四 物體的內(nèi)能,考點(diǎn)五 實(shí)驗(yàn)：用油膜法估測(cè)分子的大小,考點(diǎn)一 微觀量的估算 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Vm、物體的質(zhì)量m、摩爾質(zhì)量M、物體的密度.,空調(diào)在制冷過(guò)程中，室內(nèi)空氣中的水蒸氣接觸蒸發(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)干燥某空調(diào)工作一段時(shí)間后，排出液化水的體積V1.0103 cm3.已知水的密度1.0103 kg/m3、摩爾質(zhì)量M1.8102 kg/mol，阿伏加德羅常數(shù)NA6.01023 mol1.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)31025個(gè) (2)41010 m,AD,考點(diǎn)二 布朗運(yùn)動(dòng)與分子熱運(yùn)動(dòng),是固體小顆粒的運(yùn)動(dòng),是比分子大得多的分子團(tuán)的運(yùn)動(dòng)，較大的顆粒不做布朗運(yùn)動(dòng)，但它本身的以及周圍的分子仍在做熱運(yùn)動(dòng),是指分子的運(yùn)動(dòng)，分子無(wú)論大小都做熱運(yùn)動(dòng)，熱運(yùn)動(dòng)不能通過(guò)光學(xué)顯微鏡直接觀察到,都是永不停息的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，都隨溫度的升高而變得更加劇烈，都是肉眼所不能看見(jiàn)的,布朗運(yùn)動(dòng)是由于小顆粒受到周圍分子做熱運(yùn)動(dòng)的撞擊力而引起的，它是分子做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的反映,固體小顆粒,分子,特別提醒：(1)擴(kuò)散現(xiàn)象直接反映了分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，并且可以發(fā)生在固體、液體、氣體任何兩種物質(zhì)之間 (2)布朗運(yùn)動(dòng)不是分子的運(yùn)動(dòng),是液體分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的反映,(2015福建福州模擬)如圖所示，是關(guān)于布朗運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法正確的是( ) A圖中記錄的是分子無(wú)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)越劇烈,D,解析 圖中記錄的是每隔若干時(shí)間(如30s)微粒位置的連線，不是微粒的運(yùn)動(dòng)軌跡，也不是分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的情況，A、B錯(cuò)誤這段時(shí)間內(nèi)微粒的運(yùn)動(dòng)情況不得而知，雖然圖示所反映的不是微粒的軌跡，但卻可看出其運(yùn)動(dòng)的無(wú)規(guī)則性，做布朗運(yùn)動(dòng)的微粒都很小，一般為106 m左右，微粒做布朗運(yùn)動(dòng)的根本原因是：各個(gè)方向的液體分子對(duì)它的碰撞不平衡，因此，只有微粒越小、溫度越高時(shí)液體分子對(duì)它的碰撞越不平衡，布朗運(yùn)動(dòng)才越劇烈，C錯(cuò)D對(duì),2.下列有關(guān)擴(kuò)散現(xiàn)象與布朗運(yùn)動(dòng)的敘述中，正確的是( ) A擴(kuò)散現(xiàn)象與布朗運(yùn)動(dòng)都能說(shuō)明分子在做永不停息的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng) B擴(kuò)散現(xiàn)象與布朗運(yùn)動(dòng)沒(méi)有本質(zhì)的區(qū)別 C擴(kuò)散現(xiàn)象突出說(shuō)明了物質(zhì)的遷移規(guī)律，布朗運(yùn)動(dòng)突出說(shuō)明了分子運(yùn)動(dòng)的無(wú)規(guī)則性規(guī)律 D擴(kuò)散現(xiàn)象和布朗運(yùn)動(dòng)都與溫度有關(guān),ACD,解析：擴(kuò)散現(xiàn)象與布朗運(yùn)動(dòng)都能說(shuō)明分子做永不停息的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，故A對(duì)擴(kuò)散是物質(zhì)分子的遷移，布朗運(yùn)動(dòng)是宏觀顆粒的運(yùn)動(dòng)，是兩種完全不同的運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)兩個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說(shuō)明了分子運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)不同規(guī)律，則C正確兩種運(yùn)動(dòng)隨溫度的升高而加劇，所以都與溫度有關(guān)，D對(duì),考點(diǎn)三 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)系圖線如圖所示(取無(wú)窮遠(yuǎn)處分子勢(shì)能Ep0) 1當(dāng)rr0時(shí)，分子力為引力，當(dāng)r增大時(shí)，分子力做負(fù)功，分子勢(shì)能增加 2當(dāng)rr0時(shí)，分子力為斥力，當(dāng)r減小時(shí)，分子力做負(fù)功，分子勢(shì)能增加 3當(dāng)rr0時(shí)，分子勢(shì)能最小,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( ) A在rr0階段，F(xiàn)做正功，分子動(dòng)能增加，勢(shì)能減小 B在rr0階段，F(xiàn)做負(fù)功，分子動(dòng)能減小，勢(shì)能也減小 C在rr0時(shí)，分子勢(shì)能最小，動(dòng)能最大 D在rr0時(shí)，分子勢(shì)能為零,AC,解析 由Epr圖可知： 在rr0階段，當(dāng)r減小時(shí)F做正功，分子勢(shì)能減小，分子動(dòng)能增加，故選項(xiàng)A正確 在rr0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，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤 在rr0時(shí)，分子勢(shì)能最小，動(dòng)能最大，故選項(xiàng)C正確 在rr0時(shí)，分子勢(shì)能最小，但不為零，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤,方法總結(jié) 判斷分子勢(shì)能變化的兩種方法 (1)根據(jù)分子力做功判斷分子力做正功，分子勢(shì)能減?。环肿恿ψ鲐?fù)功，分子勢(shì)能增加 (2)利用分子勢(shì)能與分子間距離的關(guān)系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,3.(2013高考福建卷)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( ) 解析：當(dāng)rr0時(shí)，分子間作用力f0，分子勢(shì)能Ep最小，排除A、C、D，選B.,B,考點(diǎn)四 物體的內(nèi)能 1物體的內(nèi)能與機(jī)械能的比較,物體中所有分子熱運(yùn)動(dòng)動(dòng)能與分子勢(shì)能的總和,物體的動(dòng)能、重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能的統(tǒng)稱,與物體的溫度、體積、物態(tài)和分子數(shù)有關(guān),跟宏觀運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、參考系和零勢(shì)能點(diǎn)的選取有關(guān),任何物體都有內(nèi)能,可以為零,無(wú)法測(cè)量,可測(cè)量,微觀分子的運(yùn)動(dòng)和相互作用的結(jié)果,宏觀物體的運(yùn)動(dòng)和相互作用的結(jié)果,熱運(yùn)動(dòng),機(jī)械運(yùn)動(dòng),在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化，能的總量守恒,2.內(nèi)能和熱量的比較,是狀態(tài)量，狀態(tài)確定系統(tǒng)的內(nèi)能隨之確定一個(gè)物體在不同的狀態(tài)下有不同的內(nèi)能,是過(guò)程量，它表示由于熱傳遞而引起的內(nèi)能變化過(guò)程中轉(zhuǎn)移的能量,在只有熱傳遞改變物體內(nèi)能的情況下，物體內(nèi)能的改變量在數(shù)值上等于物體吸收或放出的熱量.,(2015濟(jì)寧模擬)下列說(shuō)法正確的是( ) A內(nèi)能不同的物體，它們分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能可能相同 B物體的機(jī)械能增大時(shí)，其內(nèi)能一定增大 C當(dāng)物體膨脹時(shí)，物體分子之間的勢(shì)能減小 D一定質(zhì)量100 的水變成100 的水蒸氣，其分子之間的勢(shì)能增加 解析 物體的內(nèi)能大小是由溫度、體積、分子數(shù)共同決定的，內(nèi)能不同，兩物體的溫度可能相同，即分子平均動(dòng)能可能相同，故A對(duì)；機(jī)械能增大，若物體的溫度、體積不變，內(nèi)能則不變，故B錯(cuò)；當(dāng)分子平均距離rr0，物體膨脹時(shí)分子勢(shì)能增大，故C錯(cuò)D對(duì),AD,總結(jié)提升 分析物體的內(nèi)能問(wèn)題應(yīng)當(dāng)明確以下幾點(diǎn) (1)內(nèi)能是對(duì)物體的大量分子而言的，不存在某個(gè)分子內(nèi)能的說(shuō)法 (2)決定內(nèi)能大小的因素為溫度、體積、分子數(shù)，還與物態(tài)有關(guān)系 (3)通過(guò)做功或熱傳遞可以改變物體的內(nèi)能 (4)溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，相同溫度的任何物體，分子的平均動(dòng)能相同,4.(2015惠州模擬)下列說(shuō)法中正確的是( ) A物體自由下落時(shí)速度增大，所以物體內(nèi)能也增大 B物體的機(jī)械能為零時(shí)內(nèi)能也為零 C物體的體積減小溫度不變時(shí)，物體內(nèi)能一定減小 D氣體體積增大時(shí)氣體分子勢(shì)能一定增大,D,解析：物體的機(jī)械能和內(nèi)能是兩個(gè)完全不同的概念物體的動(dòng)能由物體的宏觀速率決定，而物體內(nèi)分子的動(dòng)能由分子熱運(yùn)動(dòng)的速率決定分子動(dòng)能不可能為零(溫度不可能達(dá)到絕對(duì)零度)，而物體的動(dòng)能可能為零，所以A、B不正確物體體積減小時(shí)，分子間距離減小，但分子勢(shì)能不一定減小，所以C也不正確由于氣體分子間距離一定大于r0，體積增大時(shí)分子間距離增大,分子力做負(fù)功，分子勢(shì)能增大，所以D正確,考點(diǎn)五 實(shí)驗(yàn)：用油膜法估測(cè)分子的大小,(4)用滴管(或注射器)向水面中央滴入一滴配制好的油酸酒精溶液，油酸就在水面上慢慢散開(kāi)，形成單分子油膜 (5)待油酸薄膜形狀穩(wěn)定后，將一塊較大的玻璃板蓋在淺盤上，用彩筆將油酸薄膜的形狀畫在玻璃板上 (6)將玻璃板取出放在坐標(biāo)紙上，算出油酸薄膜的面積S.,在“用油膜法估測(cè)分子的大小”的實(shí) 驗(yàn)中，所用油酸酒精溶液的濃度為每104 mL 溶液中有純油酸6 mL，用注射器測(cè)得1 mL上 述溶液為75滴把1滴該溶液滴入盛水的淺盤 里,待水面穩(wěn)定后,將玻璃板放在淺盤上,用彩筆 在玻璃板上描出油膜的輪廓，再把玻璃板放在坐標(biāo)紙上，其形狀和尺寸如圖所示，坐標(biāo)中正方形方格的邊長(zhǎng)為1 cm.則 (1)油酸薄膜的面積是_cm2. (2)每滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積是 _mL.(取一位有效數(shù)字) (3)按以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)估測(cè)出油酸分子直徑約為 _m(取一位有效數(shù)字),1153,8106,71010,5.用油膜法估測(cè)分子直徑的實(shí)驗(yàn)中做了哪些科學(xué)的近似( ) A把在水面上盡可能擴(kuò)散開(kāi)的油膜視為單分子油膜 B把形成油膜的分子看做緊密排列的球形分子 C將油膜視為單分子油膜，但需要考慮分子間隙 D將油酸分子視為立方體模型,AB,物理思想用統(tǒng)計(jì)規(guī)律理解溫度的概念 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,A,解析 物質(zhì)分子由于不停地運(yùn)動(dòng)而具有的能叫分子動(dòng)能分子的運(yùn)動(dòng)是雜亂的，同一物體內(nèi)各個(gè)分子的速度大小和方向是不同的從大量分子的總體來(lái)看，速率很大和速率很小的分子數(shù)比較少，具有中等速率的分子數(shù)比較多在研究熱現(xiàn)象時(shí)，有意義的不是一個(gè)分子的動(dòng)能，而是大量分子的平均動(dòng)能從分子動(dòng)理論觀點(diǎn)來(lái)看，溫度是物體分子熱運(yùn)動(dòng)平均動(dòng)能的標(biāo)志，溫度越高，分子的平均動(dòng)能就越大；反之亦然注意同一溫度下，不同物質(zhì)分子的平均動(dòng)能都相同，但由于不同物質(zhì)的分子質(zhì)量不盡相同，所以分子運(yùn)動(dòng)的平均速率不盡相同,總結(jié)提升 對(duì)微觀世界的理解離不開(kāi)統(tǒng)計(jì)的觀點(diǎn)單個(gè)分子的運(yùn)動(dòng)是不規(guī)則的，但大量分子的運(yùn)動(dòng)是有規(guī)律的，如對(duì)大量氣體分子來(lái)說(shuō)，朝各個(gè)方向運(yùn)動(dòng)的分子數(shù)目相等，且分子的速率按照一定的規(guī)律分布宏觀物理量與微觀物理量的統(tǒng)計(jì)平均值是相聯(lián)系的，如溫度是分子熱運(yùn)動(dòng)平均動(dòng)能的標(biāo)志但要注意：統(tǒng)計(jì)規(guī)律的適用對(duì)象是大量的微觀粒子，若對(duì)“單個(gè)分子”談溫度是毫無(wú)意義的,