驕子之路2016屆高考物理一輪復(fù)習(xí)課件練習(xí)第十一章熱學(xué)

選考部分選修3－3第十一章熱學(xué)復(fù)習(xí)目標(biāo)定位1.分子動理論的基本觀點(diǎn)和實(shí)驗(yàn)依據(jù)(Ⅰ)2．阿伏加德羅常數(shù)(Ⅰ)3．氣體分子運(yùn)動速率的統(tǒng)計(jì)分布(Ⅰ)4．溫度是分子平均動能的標(biāo)志，內(nèi)能(Ⅰ)5．固體的微觀結(jié)構(gòu)，晶體和非晶體(Ⅰ)6．液晶的微觀結(jié)構(gòu)(Ⅰ)7．液體的表面張力現(xiàn)象(Ⅰ)8．氣體實(shí)驗(yàn)定律(Ⅰ)9．理想氣體(Ⅰ)10．飽和汽、未飽和汽和飽和汽壓(Ⅰ)11．相對濕度(Ⅰ)12．熱力學(xué)第一定律(Ⅰ)13．能量守恒定律(Ⅰ)14．熱力學(xué)第二定律(Ⅰ)15．要知道中學(xué)物理中涉及到的國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(Ⅰ)16．實(shí)驗(yàn)：用油膜法估測分子的大小解讀：阿伏加德羅常數(shù)是一個考查重點(diǎn)；常結(jié)合實(shí)例對分子熱運(yùn)動進(jìn)行考查；分子間作用力也經(jīng)?？疾?；能夠運(yùn)用氣體實(shí)驗(yàn)定律進(jìn)行定量計(jì)算；會根據(jù)圖象分析氣體的狀態(tài)變化；理解氣體壓強(qiáng)的微觀解釋；結(jié)合氣體的狀態(tài)變化理解熱力學(xué)第一定律，知道理解氣體內(nèi)能；知道晶體和非晶體的特點(diǎn)；知道液體表面張力形成的原因，并能解釋相關(guān)現(xiàn)象；了解油膜法測分子直徑的原理、操作步驟和數(shù)據(jù)處理．該模塊往往把熱學(xué)知識綜合在一起進(jìn)行考查，題目多以選擇題或填空題形式出現(xiàn)，在考查理想氣體狀態(tài)方程的應(yīng)用時多以計(jì)算題的形式出現(xiàn)．分子動理論、熱力學(xué)定律、能量守恒定律、氣體實(shí)驗(yàn)定律等內(nèi)容是高考考查的重點(diǎn)．新課標(biāo)省區(qū)的高考，對熱學(xué)部分的考查不會面面俱到，一般情況下只重點(diǎn)考查某幾個知識點(diǎn)，如分子動理論、阿伏加德羅常數(shù)的應(yīng)用、理想氣體及其實(shí)驗(yàn)定律、物態(tài)變化、熱力學(xué)第一定律、熱力學(xué)第二定律、能量守恒與轉(zhuǎn)化定律等，根據(jù)新課標(biāo)考綱要求，高中氣體實(shí)驗(yàn)定律仍是考查的熱點(diǎn)，氣體實(shí)驗(yàn)定律包括等溫變化的玻意耳定律、等容變化的查理定律和等壓變化的蓋·呂薩克定律、理想氣體的狀態(tài)方程則是在這三個實(shí)驗(yàn)定律的基礎(chǔ)上總結(jié)出來的，熱力學(xué)第一定律與理想氣體的狀態(tài)方程的結(jié)合應(yīng)用，用來考查氣體壓強(qiáng)、溫度和體積三個參量的變化也是高考命題的熱點(diǎn)．對本部分內(nèi)容的復(fù)習(xí)應(yīng)抓好以下幾個方面：1．加強(qiáng)對基本概念和基本規(guī)律的理解和記憶，通過復(fù)習(xí)在理解的基礎(chǔ)上記住本部分的基本概念和基本規(guī)律，如布朗運(yùn)動、分子動能、分子勢能、物體內(nèi)能、分子力等概念；分子力隨分子間距離變化的關(guān)系，分子勢能隨分子間距離的變化關(guān)系，分子動能和溫度的關(guān)系，晶體與非晶體的特點(diǎn)，熱力學(xué)第一定律，熱力學(xué)第二定律，理想氣體三個實(shí)驗(yàn)定律及理想氣體狀態(tài)方程等．2．重視概念及規(guī)律間的內(nèi)在聯(lián)系要將有關(guān)的宏觀現(xiàn)象和微觀本質(zhì)聯(lián)系起來，如分子的動能和物體的溫度，分子勢能與物體的體積，物體的內(nèi)能變化與做功，熱傳遞過程的對應(yīng)等．3．實(shí)用物理知識解決實(shí)際問題的能力，加強(qiáng)貼近高考、貼近實(shí)際的典型題訓(xùn)練，重視熱學(xué)知識與生產(chǎn)技術(shù)、生活實(shí)際、高科技緊密聯(lián)系、理論聯(lián)系實(shí)際.第一講分子動理論內(nèi)能回扣教材夯實(shí)基礎(chǔ)落實(shí)考點(diǎn)基礎(chǔ)自主溫故一、分子動理論的基本內(nèi)容[考點(diǎn)自清]1．物體是由大量分子組成的(1)分子模型：主要有兩種模型，固體與液體分子通常用球模型，氣體分子通常用立方體模型．(2)分子的大?、俜肿又睆剑簲?shù)量級是

；②分子質(zhì)量：數(shù)量級是

；③測量方法：

．10－10m10－27kg～10－26kg油膜法(3)阿伏加德羅常數(shù)①1mol的任何物質(zhì)都含有

的粒子數(shù)，NA＝

mol－1.②阿伏加德羅常數(shù)是聯(lián)系

物理量和

物理量的橋梁．6.02×1023相同微觀宏觀2．分子的熱運(yùn)動(1)擴(kuò)散現(xiàn)象①定義：相互接觸的不同物質(zhì)能夠彼此進(jìn)入對方的現(xiàn)象．?dāng)U散現(xiàn)象是物質(zhì)分子永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動的證明．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，而是由物質(zhì)分子的無規(guī)則運(yùn)動產(chǎn)生的．①定義：在顯微鏡下看到的懸浮在液體中的微粒的永不停息的無規(guī)則運(yùn)動．②特點(diǎn)：微粒

，溫度

，布朗運(yùn)動越顯著．③布朗運(yùn)動是由成千上萬個分子組成的“分子集團(tuán)”即物質(zhì)微粒的運(yùn)動，微粒運(yùn)動的無規(guī)則性是液體(氣體)分子

的反映．④成因：布朗運(yùn)動是由于

分子不停地做無規(guī)則運(yùn)動，對微粒撞擊作用的

性引起的．由于微粒做無規(guī)則運(yùn)動，從而間接反映了液體分子也做無規(guī)則運(yùn)動．越小越高無規(guī)則運(yùn)動液體不平衡(3)布朗運(yùn)動與擴(kuò)散現(xiàn)象的異同①它們都反映了分子在永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動．②它們都隨溫度的升高而表現(xiàn)得更明顯．③布朗運(yùn)動只能在液體、氣體中發(fā)生，而擴(kuò)散現(xiàn)象可以發(fā)生在任何狀態(tài)的兩種物質(zhì)之間．3．分子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

，隨分子間距離的減小而

，但總是斥力變化得較快，如右圖所示(1)當(dāng)r＝r0時，F(xiàn)引＝F斥，F(xiàn)＝0；減小增大(2)當(dāng)r＜r0時，F(xiàn)引和F斥都隨距離的減小而增大，但F斥比F引增大得更快，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斥比F引減小得更快，F(xiàn)表現(xiàn)為引力；(4)當(dāng)r＞10r0(10－9m)時，F(xiàn)引和F斥都已經(jīng)十分微弱，可以認(rèn)為分子間沒有相互作用力(F＝0)．[基礎(chǔ)自測]1．下列關(guān)于布朗運(yùn)動的說法，正確的是(

)A．布朗運(yùn)動是液體分子的無規(guī)則運(yùn)動B．布朗運(yùn)動是指懸浮在液體中的固體分子的無規(guī)則運(yùn)動C．布朗運(yùn)動說明了液體分子與懸浮顆粒之間存在著相互作用力D．觀察布朗運(yùn)動會看到，懸浮的顆粒越小，溫度越高，布朗運(yùn)動越劇烈解析：布朗運(yùn)動是懸浮在液體中的小顆粒的無規(guī)則運(yùn)動，小顆粒是由許多分子組成的，所以布朗運(yùn)動并不是分子的無規(guī)則的運(yùn)動，也不是懸浮小顆粒內(nèi)固體分子的無規(guī)則運(yùn)動，故選項(xiàng)A、B錯誤；布朗運(yùn)動雖然是由液體分子與懸浮顆粒間相互作用引起的，但其重要意義是反映了液體分子的無規(guī)則運(yùn)動，而不是反映了分子間的相互作用，故選項(xiàng)C錯誤；懸浮顆粒越小，溫度越高，布朗運(yùn)動越劇烈，選項(xiàng)D正確．答案：D2．分子間的相互作用力由引力與斥力共同產(chǎn)生，并隨著分子間距的變化而變化，則(

)A．分子間引力隨分子間距的增大而增大B．分子間斥力隨分子間距的減小而增大C．分子間相互作用力隨分子間距的增大而增大D．分子間相互作用力隨分子間距的減小而增大解析：根據(jù)分子動理論，分子間的引力和斥力是同時存在的，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，所以選項(xiàng)B正確，A錯誤．分子間作用力指的是引力和斥力的合力．當(dāng)分子間距離r＝r0時，分子間作用力為0，在r＜r0時分子間相互作用力，表現(xiàn)為斥力隨分子間距離的減小而增大，在r＞r0時分子間作用力表現(xiàn)為引力，隨著分子間距離的增大先增大后減小，故選項(xiàng)C、D錯誤．答案：B二、內(nèi)能[考點(diǎn)自清]1．溫度和溫標(biāo)(1)溫度：從宏觀上看，溫度是表示物體

的物理量，當(dāng)兩個系統(tǒng)達(dá)到

時必然有共同的溫度；從微觀上看，溫度是分子熱運(yùn)動的

的標(biāo)志．(2)溫標(biāo)：如果要定量地描述溫度，就必須有一套方法，這套方法就是溫標(biāo)．常見的溫標(biāo)有

溫標(biāo)和

溫標(biāo)．冷熱程度熱平衡平均動能攝氏熱力學(xué)(3)熱力學(xué)溫度與攝氏溫度的關(guān)系熱力學(xué)溫度(T)的單位：開爾文，符號：K；攝氏溫度(t)的單位：攝氏度，符號：℃.換算關(guān)系：T＝t＋

K，ΔT

Δt.273.15＝2．分子平均動能所有分子的動能的

．分子的平均動能在宏觀上只與物體的

有關(guān)．3．分子勢能由分子間的

決定的能．分子勢能在宏觀上與物體的

有關(guān)，在微觀上與分子間的距離有關(guān)．4．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(即摩爾數(shù))．平均值溫度相互位置體積熱運(yùn)動動能分子勢能溫度體積[基礎(chǔ)自測]3．1g100℃的水和1g100℃的水蒸氣相比較，下列說法正確的是(

)A．分子的平均動能和分子的總動能相同B．分子的平均動能相同，分子的總動能不同C．內(nèi)能相同D．1g100℃水的內(nèi)能小于1g100℃水蒸氣的內(nèi)能解析：溫度相同則它們的分子平均動能相同，又因?yàn)?g水和1g水蒸氣的分子數(shù)相同，因而它們的分子總動能相同，選項(xiàng)A正確，選項(xiàng)B錯誤；當(dāng)100℃的水變成100℃的水蒸氣時，分子間距離增大，分子力做負(fù)功，分子勢能增加，該過程吸收熱量，所以1g100℃的水的內(nèi)能小于1g100℃水蒸氣的內(nèi)能，選項(xiàng)D正確，選項(xiàng)C錯誤．答案：AD三、實(shí)驗(yàn)：用油膜法測分子大小[考點(diǎn)自清]1．實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1)估測油酸分子的大?。?2)學(xué)會間接測量微觀量的原理和方法．3．實(shí)驗(yàn)器材注射器(或膠頭滴管)、量筒、痱子粉(或細(xì)石膏粉)、盛水淺盤、試劑瓶、油酸酒精溶液、坐標(biāo)紙、玻璃板、彩筆．4．實(shí)驗(yàn)步驟(1)用注射器或膠頭滴管將事先配制好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，記下量筒內(nèi)增加1mL時的滴數(shù)．(2)往盛水淺盤里倒入約2～3cm深的水，然后將痱子粉或細(xì)石膏粉均勻地撒在水面上．5．?dāng)?shù)據(jù)處理根據(jù)上面記錄的數(shù)據(jù)，完成以下表格內(nèi)容.實(shí)驗(yàn)次數(shù)量筒內(nèi)增加1mL溶液時的滴數(shù)輪廓內(nèi)的小格子數(shù)輪廓面積S12實(shí)驗(yàn)次數(shù)一滴溶液中純油酸的體積V分子的大小(m)平均值12(3)痱子粉的用量不要太大，否則不易成功．(4)測1滴油酸酒精溶液的體積時，滴入量筒中的油酸酒精溶液的體積應(yīng)為整毫升數(shù)，應(yīng)多滴幾毫升，數(shù)出對應(yīng)的滴數(shù)，這樣求平均值誤差較?。?5)淺盤里水離盤口面的距離應(yīng)較小，并要水平放置，以便準(zhǔn)確地畫出薄膜的形狀，畫線時視線應(yīng)與板面垂直．(6)要待油膜形狀穩(wěn)定后，再畫輪廓．(7)本實(shí)驗(yàn)只要求估算分子的大小，實(shí)驗(yàn)結(jié)果的數(shù)量級符合即可．(8)做完實(shí)驗(yàn)后，把水從盤的一側(cè)邊緣倒出，并用少量酒精清洗，然后用脫脂棉擦去，最后用水沖洗，以保持盤的清潔．7．誤差分析(1)油酸酒精溶液配制后長時間放置，溶液的濃度會改變，會給實(shí)驗(yàn)帶來較大誤差．(2)純油酸體積的計(jì)算誤差．(3)油膜面積的測量誤差①油膜形狀的畫線誤差；②數(shù)格子法本身是一種估算的方法，自然會帶來誤差．8．實(shí)驗(yàn)改進(jìn)在做本實(shí)驗(yàn)時，把痱子粉均勻撒在水面上是很關(guān)鍵的一步，在實(shí)際操作時常撒的不均勻或撒多，因痱子粉溶于水不能攪拌，只好重做．在實(shí)際應(yīng)用中，可用印刷碳粉代替痱子粉，因?yàn)橛∷⑻挤鄄蝗苡谒移≡谒嫔?，若學(xué)生撒的太多，可將水和碳粉一起倒出，然后用玻璃棒攪拌，直至碳粉在水面薄且均勻．考點(diǎn)深析拓展延伸詳講精練考點(diǎn)探究講練1．宏觀量與微觀量及相互關(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Vm，物體的質(zhì)量m、摩爾質(zhì)量M、物體的密度ρ.一對分子動理論的深入理解2．微觀分子熱運(yùn)動與其宏觀表現(xiàn)的關(guān)系(1)布朗運(yùn)動的理解①研究對象：懸浮在液體、氣體中的小顆粒②特點(diǎn)：a.永不停息 B．無規(guī)則c．顆粒越小，現(xiàn)象越明顯 D．溫度越高，運(yùn)動越激烈e．肉眼看不到③成因：布朗運(yùn)動是由于液體分子無規(guī)則運(yùn)動對小顆粒撞擊力的不平衡引起的，是分子無規(guī)則運(yùn)動的反映．(2)布朗運(yùn)動與擴(kuò)散現(xiàn)象的異同①它們都反映了分子在永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動．②它們都隨溫度的升高而表現(xiàn)得更明顯．③布朗運(yùn)動只能在液體、氣體中發(fā)生，而擴(kuò)散現(xiàn)象可以發(fā)生在固體、液體、氣體任何兩種物質(zhì)之間．(3)布朗運(yùn)動和分子熱運(yùn)動的比較布朗運(yùn)動熱運(yùn)動活動主體固體微小顆粒分子區(qū)別是微小顆粒的運(yùn)動，是比分子大得很多的分子團(tuán)的運(yùn)動，較大的顆粒不做布朗運(yùn)動，但它本身的以及周圍的分子仍在做熱運(yùn)動是指分子的運(yùn)動，分子無論大小都做熱運(yùn)動，熱運(yùn)動不能通過光學(xué)顯微鏡直接觀察到共同點(diǎn)都是無規(guī)則運(yùn)動，都隨溫度的升高而變得更加激烈，都是肉眼所不能看見的聯(lián)系布朗運(yùn)動是由于小顆粒受到周圍分子做熱運(yùn)動的撞擊力而引起的，它是分子做無規(guī)則運(yùn)動的反映

教育部辦公廳和衛(wèi)生部辦公廳日前聯(lián)合發(fā)布了《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)學(xué)校控?zé)煿ぷ鞯囊庖姟罚兑庖姟分幸?，教師在學(xué)校的禁煙活動中應(yīng)以身作則、帶頭戒煙，通過自身的戒煙，教育、帶動學(xué)生自覺抵制煙草的誘惑．試估算一個高約2.8m，面積約10m2的兩人辦公室，若只有一人吸了一根煙．求：(1)估算被污染的空氣分子間的平均距離；(2)另一不吸煙者呼吸一次大約吸入多少個被污染過的空氣分子．(人正常呼吸一次吸入氣體300cm3，一根煙大約吸10次)例1題型一微觀量的估算【思路指導(dǎo)】

計(jì)算吸煙者吸一根煙吸入氣體的總體積，從而計(jì)算，被污染的空氣分子數(shù)，確定單位體積內(nèi)被污染的空氣分子數(shù)，由此求得每個污染的空氣分子所占的體積，而且認(rèn)為每個被污染的空氣分子占據(jù)一個正方體，最后求出被污染的空氣分子之間的距離．變式訓(xùn)練1答案：B

1．對溫度、溫標(biāo)的三點(diǎn)說明(1)熱力學(xué)溫度的零值是低溫的極限，永遠(yuǎn)達(dá)不到，即熱力學(xué)溫度無負(fù)值．(2)溫度是大量分子熱運(yùn)動的集體行為，對個別分子來說溫度沒有意義．(3)兩種溫標(biāo)溫度的零點(diǎn)不同，同一溫度兩種溫標(biāo)表示的數(shù)值不同，但它們表示的溫度間隔是相同的，即Δt＝ΔT.二對物體內(nèi)能的理解2．分子力與分子勢能名稱項(xiàng)目分子間的相互作用力F分子勢能Ep與分子間距的關(guān)系圖象名稱項(xiàng)目分子間的相互作用力F分子勢能Ep隨分子間距的變化情況r<r0F引和F斥都隨距離的增大而減小，隨距離的減小而增大，F(xiàn)引<F斥，F(xiàn)表現(xiàn)為斥力r增大，斥力做正功，分子勢能減小．r減小，斥力做負(fù)功，分子勢能增加r>r0F引和F斥都隨距離的增大而減小，隨距離的減小而增大，F(xiàn)引>F斥，F(xiàn)表現(xiàn)為引力r增大，引力做負(fù)功，分子勢能增加．r減小，引力做正功，分子勢能減小r＝r0F引＝F斥，F(xiàn)＝0分子勢能最小，但不為零r>10r0(10－9m)F引和F斥都已十分微弱，可以認(rèn)為分子間沒有相互作用力分子勢能為零3.對物體內(nèi)能的理解(1)關(guān)于內(nèi)能的決定因素一般說來，物體的內(nèi)能的決定因素可以分為：微觀決定因素與宏觀決定因素．①微觀決定因素：分子的勢能、分子的平均動能、分子的個數(shù)．②宏觀決定因素：物體的體積、物體的溫度、物體所含物質(zhì)的多少，即物質(zhì)的量．(2)內(nèi)能和機(jī)械能的比較類別比較內(nèi)能機(jī)械能定義物體內(nèi)所有分子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(yùn)動狀態(tài)、參考系和零勢能點(diǎn)的選取有關(guān)量值任何物體都有內(nèi)能可以為零測量不易測量容易測量本質(zhì)微觀分子的運(yùn)動和相互作用的結(jié)果宏觀物體的運(yùn)動和相互作用的結(jié)果 (2013年全國卷Ⅰ)兩個相距較遠(yuǎn)的分子僅在分子力作用下由靜止開始運(yùn)動，直至不再靠近．在此過程中，下列說法正確的是________．(填正確答案標(biāo)號)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．分子動能先增大，后減小D．分子勢能先增大，后減小E．分子勢能和動能之和不變例2題型二分子動理論、內(nèi)能【思路指導(dǎo)】分子間作用力是分子間引力和分子間斥力的合力，分子間距離的不同，分子間作用力有時表現(xiàn)為引力，有時表現(xiàn)為斥力，如果分力做負(fù)功，分子勢能就增加，如果分力做正功，分子勢能就減?。窘馕觥糠肿恿與分子間距離的關(guān)系是：當(dāng)r<r0時，F(xiàn)表現(xiàn)為斥力；當(dāng)r＝r0時，F(xiàn)＝0；當(dāng)r>r0時，F(xiàn)為引力；綜上可知，當(dāng)兩個分子由相距較遠(yuǎn)逐漸達(dá)到最近過程中分子力是先變大再變小后又變大，故選項(xiàng)A錯誤；分子力為引力時，隨著分子間距離的減小，分子力做正功，分子勢能減小，分子力為斥力時，隨著分子距離減小，分子力做負(fù)功，分子勢能增大，故選項(xiàng)B正確；選項(xiàng)D錯誤；因?yàn)閮H有分子力作用，故只有分子動能和分子勢能之間轉(zhuǎn)化，即分子勢能減小時分子動能增大，分子勢能增大時分子動能減小，其總和不變，故選項(xiàng)C、E正確．【答案】

BCE

如圖所示，甲分子固定在坐標(biāo)原點(diǎn)O，乙分子位于r軸上距原點(diǎn)r3的位置．虛線分別表示分子間斥力F斥和引力F引的變化情況，實(shí)線表示分子間的斥力與引力的合力F合的變化情況．若把乙分子由靜止釋放，則乙分子(

)變式訓(xùn)練2A．從r3到r1做加速運(yùn)動，從r1向O做減速運(yùn)動B．從r3到r2做加速運(yùn)動，從r2到r1做減速運(yùn)動C．從r3到r1分子勢能先減少后增加D．從r3到r1分子勢能減少解析：由題圖可知r1為分子間引力和斥力相等的位置，當(dāng)分子間距離大于r1，分子間作用力表現(xiàn)為引力，所以r3到r1分子受到引力作用加速，分子勢能減??；分子間距離小于r1，表現(xiàn)為斥力，從r1到O分子受斥力作用減速，分子勢能增加，故選項(xiàng)A、D正確，選項(xiàng)B、C錯誤．答案：AD思想方法技巧運(yùn)用