熱學(xué)推選優(yōu)秀ppt

第八章熱學(xué)(rèxué)第一頁，共53頁。第一關(guān):基礎(chǔ)關(guān)展望高考基礎(chǔ)知識一? 物體是由大量分子組成的知識講解這里的分子是指構(gòu)成物質(zhì)(wùzhì)的單元,可以是原子?離子,也可以是分子.在熱運動中它們遵從相同的規(guī)律,所以統(tǒng)稱為分子.第二頁，共53頁。-10m.(2)固體、液體的結(jié)構(gòu)模型:固體、液體被理想化地認(rèn)為各分子是一個挨一個緊密排列的,每個分子的體積(tǐjī)就是每個分子平均占有的空間.分子體積(tǐjī)=物體體積(tǐjī)÷分子個數(shù).第三頁，共53頁。(3)氣體的結(jié)構(gòu)模型:氣體分子仍被視為小球,但分子間距離較大,不能看做(kànzuò)一個挨一個緊密排列,氣體分子的體積遠(yuǎn)小于每個分子平均占有的空間(將每個氣體分子平均占有的空間看做(kànzuò)以相鄰分子間距離為邊長的正立方體),所以氣體的體積與氣體的種類無關(guān),在化學(xué)中,在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下1mol的任何氣體的體積為22.4L,即是這個原因.第四頁，共53頁。(4)阿伏加德羅常數(shù)為NA=6.02×1023mol-1是聯(lián)系微觀世界和宏觀世界的橋梁.它把物質(zhì)的摩爾質(zhì)量、摩爾體積(tǐjī)這些宏觀物理量和分子質(zhì)量、分子體積(tǐjī)這些微觀物理量聯(lián)系起來了.第五頁，共53頁。二? 分子永不停息地做無規(guī)則熱運動知識講解物體里的分子永不停息地做無規(guī)則運動,這種運動跟溫度有關(guān),所以通常把分子的這種運動叫做熱運動.擴散(kuòsàn)現(xiàn)象和布朗運動都可以很好地證明分子熱運動的存在.第六頁，共53頁。(1)擴散現(xiàn)象①定義:不同物質(zhì)互相接觸時彼此進入到對方中去的現(xiàn)象.②特點:a.從濃度大處向濃度小處擴散;b.擴散快慢與物質(zhì)的狀態(tài)、溫度有關(guān).(2)布朗運動①定義:懸浮在液體中的固體微粒永不停息的無規(guī)則運動叫做(jiàozuò)布朗運動.②特點: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,運動越激烈.第七頁，共53頁。③影響布朗運動的因素.固體顆粒的大小和液體的溫度的高低.一般來說,固體顆粒越小、液體溫度越高,布朗運動越劇烈.原因是固體顆粒越小,其受到液體分子撞擊(zhuàngjī)的不平衡性越大,且自身慣性也越小,故運動變化越快;液體溫度越高,液體分子的運動越劇烈,液體分子對固體顆粒的撞擊(zhuàngjī)力就越大.第八頁，共53頁。說明:①布朗運動(yùndòng)是懸浮的固體微粒的運動(yùndòng),不是單個分子的運動(yùndòng),但是布朗運動(yùndòng)證實了周圍液體分子的無規(guī)則運動(yùndòng).②固體微粒的運動(yùndòng)是極不規(guī)則的,下圖并非固體微粒的運動(yùndòng)軌跡,而是每隔30s微粒位置的連線.③任何固體微粒懸浮在液體中,在任何溫度下都會做布朗運動(yùndòng).第九頁，共53頁。活學(xué)活用1.下列說法中正確的是()D.陽光從縫隙射入教室,從陽光中看到的塵埃的運動(yùndòng)就是布朗運動(yùndòng)第十頁，共53頁。解析:擴散現(xiàn)象和布朗運動產(chǎn)生的根本原因是分子在永不停息地做無規(guī)則運動,因此,這兩種運動都能證明分子做永不停息的無規(guī)則運動,所以A正確.布朗運動是由于液體或氣體分子無規(guī)則碰撞懸浮微粒而產(chǎn)生的,因此可以認(rèn)為布朗運動間接地反映了氣體分子或液體分子的無規(guī)則運動,故B、D錯,C正確.所以本題(běntí)選擇A、C兩項.答案:AC第十一頁，共53頁。點評:本題主要考查布朗運動產(chǎn)生的過程,解決這類問題的關(guān)鍵應(yīng)為:(1)弄清研究對象——做布朗運動的懸浮微粒;(2)使懸浮微粒運動狀態(tài)變化的外力——液體分子或氣體分子對懸浮微粒撞擊力的大小和不均衡程度;(3)研究布朗運動的意義——從宏觀上反映(fǎnyìng)分子做永不停息的無規(guī)則運動.第十二頁，共53頁。三? 分子間存在著相互作用力知識講解(1)分子力:分子之間同時存在著相互的引力(yǐnlì)和斥力,這兩個力的合力即為所表現(xiàn)出的分子之間的作用力.(2)分子間作用力的變化:分子間的作用力與分子間的距離有關(guān).第十三頁，共53頁。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,但總是斥力變化得較快.如圖所示,虛線分別(fēnbié)表示引力F引、斥力F斥隨距離r的變化關(guān)系,實線表示分子力F隨距離r的變化關(guān)系.第十四頁，共53頁。①當(dāng)r=r0(r0為10-10m)時,F引和F斥相等,此二力的合力F為零,即分子間呈現(xiàn)出沒有作用力,此時分子所處的位置稱為平衡位置;②當(dāng)r<r0時,F引和F斥都隨距離(jùlí)的減小而增大,但F引<F斥,F表現(xiàn)為斥力;③當(dāng)r>r0時,F引和F斥都隨距離(jùlí)的增大而減小,但F引>F斥,F表現(xiàn)為引力;④當(dāng)r>10r0(10-9m)時,F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).第十五頁，共53頁?；顚W(xué)活用2.有相距較遠(yuǎn)的甲?乙兩個(liǎnɡɡè)氣體分子,現(xiàn)讓甲分子固定不動,讓乙分子在分子力的作用下靠近甲分子的過程中,下列說法正確的是()①兩分子間的作用力一直增大②兩分子間的作用力先增大,后減小,再增大③兩分子間的分子勢能一直減小④兩分子間的勢能先減小后增大⑤乙分子的動能先增大后減?、抟曳肿拥膭幽芎蛢煞肿娱g的勢能保持不變第十六頁，共53頁。A.①②③④B.②④⑤⑥C.②③④⑥ D.①②③⑥答案(dáàn):B第十七頁，共53頁。四? 物體的內(nèi)能知識講解(1)定義:物體內(nèi)所有分子的熱運動動能與分子勢能的總和,叫做物體的內(nèi)能.(2)說明:①物體的內(nèi)能跟物體的溫度和體積有關(guān),還跟物體所含的分子數(shù)有關(guān).②物體做機械運動具有(jùyǒu)的機械能對物體的內(nèi)能沒有貢獻.③一切物體都具有(jùyǒu)內(nèi)能.第十八頁，共53頁。活學(xué)活用3.關(guān)于物體的內(nèi)能,下列說法中正確的是()①溫度高的物體要比溫度低的物體的內(nèi)能大②當(dāng)物體的速度為零時,物體動能為零,物體的分子的平均動能為零,物體的內(nèi)能為零③可以看成理想氣體的相同(xiānɡtónɡ)質(zhì)量的氧氣和氫氣,溫度相等,則兩氣體的內(nèi)能相等④如果讓一定質(zhì)量的理想氣體的溫度升高,體積變小,該理想氣體的內(nèi)能增加第十九頁，共53頁。⑤等物質(zhì)的量?等溫度(wēndù)的兩個同種物質(zhì)組成的物體,體積大的物體的內(nèi)能大⑥0°的水凍成0°的冰和0°的冰融化為0°的水,分子的平均動能不變,變化的是分子勢能A.②③④ B.①②④C.⑤⑥ D.④⑥答案:D第二十頁，共53頁。第二關(guān):技法(jìfǎ)關(guān)解讀高考解題技法(jìfǎ)第二十一頁，共53頁。一? 用阿伏加德羅常數(shù)估算微觀量技法講解阿伏加德羅常數(shù)NA是宏觀物理量(物質(zhì)的體積V?物質(zhì)的質(zhì)量m?物質(zhì)的密度ρ?摩爾體積Vmol?摩爾質(zhì)量M)和微觀物理量(分子(fēnzǐ)體積V0?分子(fēnzǐ)質(zhì)量m0?分子(fēnzǐ)數(shù)n)間聯(lián)系的橋梁.第二十二頁，共53頁。第二十三頁，共53頁。典例剖析【例1】已知銅的摩爾質(zhì)量為64克/摩,銅的密度為8.9克/厘米3,試估算(ɡūsuàn)每個銅原子的質(zhì)量?體積和直徑.第二十四頁，共53頁。[解析]對于固?液體來說,在估算每個分子(或原子)的大小時,可以(kěyǐ)忽略分子之間的間隙,近似地認(rèn)為組成它們的分子是一個挨著一個排列的,根據(jù)這一理想化的微觀模型,任何固?液體的摩爾體積V0均可近似看作等于NA(阿伏加德羅常數(shù))個分子體積V的總和,由此便可求出一個分子的體積如果把分子都看成是一個整體,則可進一步求出每個分子的直徑:πd3=第二十五頁，共53頁。[答案(dáàn)]m=1.1×10-25kgv=1.2×10-29m3d=3×10-10m第二十六頁，共53頁。二? 關(guān)于布朗運動的總結(jié)技法講解布朗運動的特點(1)永不停息;(2)無規(guī)則;(3)顆粒越小,現(xiàn)象(xiànxiàng)越明顯;(4)溫度越高,現(xiàn)象(xiànxiàng)越明顯.第二十七頁，共53頁。解決布朗運動與分子運動問題的關(guān)鍵是理解布朗運動的產(chǎn)生條件?運動特點和布朗運動與分子運動的關(guān)系.熟練掌握分子熱運動的特點,會用分子運動解釋有關(guān)生活現(xiàn)象.注意:布朗運動的微粒用肉眼(ròuyǎn)是看不見的,可在光學(xué)顯微鏡下觀察,而分子運動只有在離子顯微鏡下才能看到.第二十八頁，共53頁。典例剖析【例2】關(guān)于布朗運動,下列說法中正確的是()A.溫度(wēndù)越高,布朗運動越明顯B.大氣壓強的變化,對布朗運動沒有影響C.懸浮顆粒越大,布朗運動越明顯D.懸浮顆粒的布朗運動,就是構(gòu)成懸浮顆粒的物質(zhì)的分子熱運動第二十九頁，共53頁。[解析]布朗運動是懸浮在液體(或氣體)中的微粒的無規(guī)則運動,而不是液體分子(fēnzǐ)的運動,它的產(chǎn)生是液體分子(fēnzǐ)對固體顆粒的撞擊不平衡引起的,與顆粒的大小以及液體或氣體的溫度有關(guān),而與外界因素(如大氣壓強等)無關(guān).因為固體顆粒越小,與顆粒相撞的分子(fēnzǐ)數(shù)也越少,這種撞擊的不平衡越明顯;液體或氣體的溫度越高,撞擊得越劇烈.故選項A?B正確.[答案]AB第三十頁，共53頁。三? 分子力的特點技法講解分子力特點(1)引力?斥力同時存在;(2)引力和斥力都隨分子間距離的增大而減小,但斥力變化快;(3)引力?斥力的合力(hélì)可表現(xiàn)為引力?零?斥力.第三十一頁，共53頁。與分子力特點有關(guān)的習(xí)題(xítí)主要有三類:一是判斷對分子力特點的描述是否正確.二是利用分子力特點研究分子力做功,分子的加速度,三是與實際相關(guān)聯(lián)的問題.要正確分析這些問題,必須準(zhǔn)確把握分子的特點,熟知分子間斥力?引力及合力隨分子間距離的變化規(guī)律.與實際的相聯(lián)系的問題而應(yīng)弄清楚是分子力原因還是其它力作用的結(jié)果,切不可見了相斥?相吸就與分子力聯(lián)系.第三十二頁，共53頁。典例剖析【例3】如圖所示,甲分子固定在坐標(biāo)原點O,乙分子位于x軸上,甲分子對乙分子的作用力與兩分子間距離的關(guān)系如圖中曲線所示,F>0為斥力.F<0為引力(yǐnlì),a?b?c?d為x軸上四個特定的位置.現(xiàn)把乙分子從a處由靜止釋放,則()第三十三頁，共53頁。A.乙分子由a到b做加速運動,由b到c做減速運動B.乙分子由a到c做加速運動,達到c時速度最大C.乙分子由a到b的過程中,兩分子間的分子勢能一直(yīzhí)減少D.乙分子由b到d的過程中,兩分子間的分子勢能一直(yīzhí)增加第三十四頁，共53頁。[解析]乙分子從a到b,再到c的過程分子之間均表現(xiàn)為引力,顯然乙分子始終做加速運動,且到達c點速度最大,故A錯,B正確.乙分子從a到b的過程,分子的引力一直做正功,因此,兩分子間的分子勢能一直減少(jiǎnshǎo),故C正確.乙分子由b到c過程,分子引力仍然做正功,故兩分子間的分子勢能仍在減少(jiǎnshǎo),從c到d的過程,分子間的斥力做負(fù)功,則分子間的勢能增加,故D項錯.[答案]C第三十五頁，共53頁。四? 內(nèi)能與溫度、熱量、熱能概念的區(qū)別(qūbié)技法講解4.內(nèi)能與溫度?熱量?熱能概念的區(qū)別(qūbié)(1)溫度:溫度的概念在前邊已經(jīng)具體地學(xué)過,其高低直接反映了物體內(nèi)部分子熱運動的情況,所以在熱學(xué)中溫度是描述物體熱運動狀態(tài)的基本參量之一.溫度是大量分子熱運動的集體表現(xiàn),是含有統(tǒng)計意義的,對于單個分子來說,溫度是沒有意義的.第三十六頁，共53頁。(2)內(nèi)能:物體內(nèi)所有分子的動能和勢能的總和.內(nèi)能和機械能是截然不同的,內(nèi)能是由大量分子的熱運動和分子之間相對位置所決定的能量,機械能是物體做機械運動和物體形變(xíngbiàn)所決定的能量,內(nèi)能和機械能之間可以相互轉(zhuǎn)化.(3)熱量:是指熱傳遞過程中內(nèi)能的改變量.熱量用來量度熱傳遞過程中內(nèi)能轉(zhuǎn)移的能量.一個物體的內(nèi)能是無法測定的,而在某種過程中物體內(nèi)能的變化卻是可以測定的,熱量就是用來測定內(nèi)能變化的一個物理量.(4)熱能:是內(nèi)能的通俗的而不甚確切的說法.第三十七頁，共53頁。典例剖析【例4】關(guān)于溫度(wēndù)?熱量和內(nèi)能的下列說法中正確的是()A.溫度(wēndù)是分子動能的標(biāo)志,動能越大的分子其溫度(wēndù)也就越高第三十八頁，共53頁。[解析]溫度是描述熱現(xiàn)象的一個基本概念,凡是跟溫度有關(guān)的現(xiàn)象都是熱現(xiàn)象,從分子運動理論的觀點看,溫度是物體分子無規(guī)則運動(熱運動)的平均動能(dòngnéng)的標(biāo)志,它是狀態(tài)量,是大量分子熱運動的宏觀表現(xiàn),對于個別分子來說,溫度是沒有意義的,因此,A不對,有的同學(xué)認(rèn)為B對,這顯然把內(nèi)能與機械能混淆了,物體內(nèi)能是對分子而言,它是組成物體所有分子熱運動的動能(dòngnéng)和分子勢能的總和,它是狀態(tài)量,它的大小與溫度?體積以及物體所含分子數(shù)有關(guān),機械能是對物體整體而言,物體整體的動能(dòngnéng)和勢能不變,物體仍具有內(nèi)能,可見B不對,有的同學(xué)認(rèn)為C對,這是錯在把熱量與內(nèi)能混為一談了,第三十九頁，共53頁。熱量是一個過程量,它是內(nèi)能傳遞的一種量度,只有在熱傳遞的過程中才有意義,它量度了熱傳遞過程中內(nèi)能傳遞的一種量度,只有在熱傳遞的過程中才有意義,它量度了熱傳遞過程中內(nèi)能轉(zhuǎn)移的數(shù)量,只有D才是正確的,因為物體的體積改變,分子間的距離(jùlí)隨著改變,當(dāng)r>r0時,分子力為引力,分子勢能隨著分子間的距離(jùlí)增大而增大;當(dāng)r<r0時,分子力為斥力,分子勢能隨著分子間的距離(jùlí)減小而增大;當(dāng)r=r0時,分子勢能為最小值.故選D.[答案]D第四十頁，共53頁。第三關(guān):訓(xùn)練(xùnliàn)關(guān)笑對高考隨堂·訓(xùn)練(xùnliàn)第四十一頁，共53頁。1.分子動理論較好地解釋了物質(zhì)的宏觀熱學(xué)性質(zhì).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的做無規(guī)則運動,這反映了液體(yètǐ)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(dǎo)體材料摻入其他元素第四十二頁，共53頁。解析:選項A中小炭粒做布朗運動反映了液體分子的無規(guī)則熱運動,故A是正確的.B選項中分子間的相互作用力在間距r<r0范圍內(nèi),隨分子間距的增大而減小,而在r>r0的范圍內(nèi),隨分子間距的增大而減小.故B是錯誤的.C選項中分子勢能在r<r0時,分子勢能隨r的增大而減小,r0處最小,在r>r0時,分子勢能隨r的增大而增大,故C選項是正確的.D選項中真空環(huán)境(huánjìng)是為防止其他雜質(zhì)的介入,而高溫條件下,分子熱運動劇烈.有利于摻入元素分子的擴散.故題目要求選出的錯誤選項為B.答案:B第四十三頁，共53頁。2.關(guān)于內(nèi)能,下列說法正確的是()A.物體的運動速度越大,具有的內(nèi)能越多B.靜止的物體沒有動能,因而(yīnér)也沒有內(nèi)能C.溫度高的物體具有內(nèi)能,溫度低的物體沒有內(nèi)能D.靜止的冰塊雖不具有動能,但具有內(nèi)能第四十四頁，共53頁。解析:內(nèi)能是物體所有(suǒyǒu)分子做無規(guī)則運動的動能和分子勢能的總和,是不同于機械能的另一種形式的能;不論物體的溫度高低,組成物體的分子都在不停息地做無規(guī)則運動,因此一切物體都具有內(nèi)能,故ABC錯誤.答案:D第四十五頁，共53頁。3.如圖所示,設(shè)有一分子位于圖中的坐標(biāo)(zuòbiāo)原點O處不動,另一分子可位于正x軸上不同位置處,圖中縱坐標(biāo)(zuòbiāo)表示這兩個分子間分子力的大小,兩條曲線分別表示斥力或引力的大小隨兩分子間距離變化的關(guān)系,e為兩曲線的交點,則()第四十六頁，共53頁。A.ab線表示引力,cd線表示斥力,e點的橫坐標(biāo)約為10-10mB.ab線表示斥力,cd線表示引力,e點的橫坐標(biāo)約為10-10mC.ab線表示引力,cd線表示斥力,e點的橫坐標(biāo)約為10-10mD.ab線表示斥力,cd線表示引力,e點的橫坐標(biāo)約為10-10m解析(jiěxī):由于分子間斥力的大小隨兩分子間的距離變化比引力快,分子間引力和斥力平衡的距離的數(shù)量級為10-10m,選項C正確.答案:C第四十七頁，共53頁。4.從下列哪一組物理量可以(kěyǐ)算出氧氣的摩爾質(zhì)量()第四十八頁，共53頁。解析:本題(běntí)屬于熱學(xué)部分內(nèi)容,考查考生對阿伏加德羅常數(shù)?摩爾質(zhì)量?密度?質(zhì)量?體積等物理量及它們之間的聯(lián)系的認(rèn)識和理解,主要考查考生估算的能力.阿伏加德羅常數(shù)是聯(lián)系宏觀世界和微觀世界的橋梁,因此,解決此題的關(guān)鍵是運用阿伏加德羅常數(shù)尋找宏觀量與微觀量之間的關(guān)系,即摩爾質(zhì)量=阿伏加德羅常數(shù)×分子質(zhì)量.答案:C第四十九頁，共53頁。在真空?高溫條件下,可以利用分子擴散向半導(dǎo)體材料摻入其他元素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,但總是斥力變化得較快.(3)熱量:是指熱傳遞過程中內(nèi)能的改變量.解決布朗運動與分子運動問題的關(guān)鍵是理解布朗運動的產(chǎn)生條件?運動特點和布朗運動與分子運動的關(guān)系.點評:本題主要考查布朗運動產(chǎn)生的過程,解決這類問題的關(guān)鍵應(yīng)為:(1)弄清研究對象——做布朗運動的懸浮微粒;(2)使懸浮微粒運動狀態(tài)變化的外力——液體分子或氣體分子對懸浮微粒撞擊力的大小和不均衡程度;(3)研究布朗運動的意義——從宏觀上反映(fǎnyìng)分子做永不停息的無規(guī)則運動.(1)溫度:溫度的概念在前邊已經(jīng)具體地學(xué)過,其高低直接反映了物體內(nèi)部分子熱運動的情況,所以在熱學(xué)中溫度是描述物體熱運動狀態(tài)的基本參量之一.因為固體顆粒越小,與顆粒相撞的分子(fēnzǐ)數(shù)也越少,這種撞擊的不平衡越明顯;液體或氣體的溫度越高,撞擊得越劇烈.一般來說,固體顆粒越小、液體溫度越高,布朗運動越劇烈.乙分子由b到d的過程中,兩分子間的分子勢能一直(yīzhí)增加第二關(guān):技法(jìfǎ)關(guān)解讀