【優(yōu)化方案】高考物理總復(fù)習(xí) 第8章第一節(jié) 分子動(dòng)理論 內(nèi)能課件 大綱

第一節(jié)分子動(dòng)理論內(nèi)能第一節(jié)分子動(dòng)理論內(nèi)能基礎(chǔ)知識(shí)梳理課堂互動(dòng)講練經(jīng)典題型探究知能優(yōu)化演練基礎(chǔ)知識(shí)梳理一、分子動(dòng)理論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(jí)是_______m；②分子質(zhì)量：數(shù)量級(jí)是_______kg；③測量方法：_______．10－1010－26

油膜法(3)阿伏加德羅常數(shù)1mol任何物質(zhì)所含有的粒子數(shù)，NA＝___________mol－1.2．分子熱運(yùn)動(dòng)分子永不停息地做無規(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)入對方的現(xiàn)象．溫度______，擴(kuò)散越快，可在固體、液體、氣體中進(jìn)行．6.02×1023越高(2)布朗運(yùn)動(dòng)懸浮在液體(或氣體)中的微粒的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)．微粒_______，溫度_______，布朗運(yùn)動(dòng)越顯著．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_______，但總是斥力變化得較快，如圖8－1－1所示．越小越高減小增大圖8－1－1(1)當(dāng)r＝r0時(shí)，F(xiàn)引＝F斥，F(xiàn)＝0；(2)當(dāng)r＜r0時(shí)，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(shí)，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(shí)，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)．二、內(nèi)能1．分子平均動(dòng)能(1)物體里所有分子動(dòng)能的_______．(2)_______

是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志．2．分子勢能由分子間__________決定的能，在宏觀上分子勢能與物體_______有關(guān)，在微觀上與分子間的_______有關(guān)．

平均值溫度相對位置體積距離3．物體的內(nèi)能(1)內(nèi)能：物體中所有分子做_______________和__________的總和．(2)決定因素：_______、_______和物質(zhì)的量．三、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)．熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能分子勢能溫度體積2．兩種溫標(biāo)(1)攝氏溫標(biāo)t：單位℃，在1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，水的冰點(diǎn)作為0℃，沸點(diǎn)作為100℃，在0℃～100℃之間等分100份，每一份表示1℃.(2)熱力學(xué)溫標(biāo)T：單位K，把__________℃作為0K.－273.15(3)就每一度度表示的的冷熱差差別來說說，兩種種溫度是是相同的的，即ΔT＝Δt.只是零零值的的起點(diǎn)點(diǎn)不同同，所所以二二者關(guān)關(guān)系式式為_________________.(4)絕對零零度(0K)：是低低溫極極限，，只能能接近近不能能達(dá)到到，所所以熱熱力學(xué)學(xué)溫度度無負(fù)負(fù)值．．T＝t＋273.15課堂互動(dòng)講練一、宏宏觀量量與微微觀量量及相相互關(guān)關(guān)系1．微觀觀量：：分子子體積積V0、分子子直徑徑d、分子子質(zhì)量量m0.2．宏觀觀量：：物體體的體體積V、摩爾爾體積積Vm，物體體的質(zhì)質(zhì)量m、摩爾爾質(zhì)量量M、物體體的密密度ρ.1.假如全全世界界60億人同同時(shí)數(shù)數(shù)1g水的分分子個(gè)個(gè)數(shù)，，每人人每小小時(shí)可可以數(shù)數(shù)5000個(gè)，不不間斷斷地?cái)?shù)數(shù)，則則完成成任務(wù)務(wù)所需需時(shí)間間最接接近(阿伏加加德羅羅常數(shù)數(shù)NA取6×1023mol－1)()A．10年B．1千年C．10萬年D．1千萬年年即時(shí)應(yīng)用二、微微觀分分子熱熱運(yùn)動(dòng)動(dòng)與其其宏觀觀表現(xiàn)現(xiàn)的關(guān)關(guān)系1．布朗朗運(yùn)動(dòng)動(dòng)的理理解(1)研究對對象：：懸浮浮在液液體、、氣體體中的的小顆顆粒．．(2)特點(diǎn)：：①永永不停停息；；②無無規(guī)則則；③③顆粒粒越小小，現(xiàn)現(xiàn)象越越明顯顯；④④溫度度越高高，運(yùn)運(yùn)動(dòng)越越激烈烈；⑤⑤肉眼眼看不不到．．(3)成因：：布朗朗運(yùn)動(dòng)動(dòng)是由由于液液體分分子無無規(guī)則則運(yùn)動(dòng)動(dòng)對小小顆粒粒撞擊擊力的的不平平衡引引起的的，是是分子子無規(guī)規(guī)則運(yùn)運(yùn)動(dòng)的的反映映．2．布朗朗運(yùn)動(dòng)動(dòng)與擴(kuò)擴(kuò)散現(xiàn)現(xiàn)象的的異同同(1)它們都都反映映了分分子在在永不不停息息地做做無規(guī)規(guī)則運(yùn)運(yùn)動(dòng)．．(2)它們都隨溫溫度的升高高而表現(xiàn)得得更明顯．．(3)布朗運(yùn)動(dòng)只只能在液體體、氣體中中發(fā)生，而而擴(kuò)散現(xiàn)象象可以發(fā)生生在固體、、液體、氣氣體任何兩兩種物質(zhì)之之間．3．布朗運(yùn)動(dòng)動(dòng)和分子熱熱運(yùn)動(dòng)的比比較布朗運(yùn)動(dòng)熱運(yùn)動(dòng)活動(dòng)主體固體微小顆粒分子區(qū)別是微小顆粒的運(yùn)動(dòng)，是比分子大得很多的分子團(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)，分子無論大小都做熱運(yùn)動(dòng)，熱運(yùn)動(dòng)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(dòng)，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(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，它是分子做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的反映特別提醒：：(1)布朗運(yùn)動(dòng)不不是固體分分子的運(yùn)動(dòng)動(dòng)，也不是是液體分子子的運(yùn)動(dòng)，，而是小顆顆粒的運(yùn)動(dòng)動(dòng)，是液體體分子無規(guī)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的的反映．(2)布朗運(yùn)動(dòng)中中的顆粒很很小，肉眼眼看不見，，需用顯微微鏡才能觀觀察到．2.關(guān)于布朗運(yùn)運(yùn)動(dòng)，下列列說法正確確的是()A．布朗運(yùn)動(dòng)動(dòng)反映了液液體分子的的運(yùn)動(dòng)，布布朗運(yùn)動(dòng)停停止了，分分子的運(yùn)動(dòng)動(dòng)也會(huì)暫時(shí)時(shí)停止B．固體微粒粒做布朗運(yùn)運(yùn)動(dòng)，充分分說明了微微粒內(nèi)部分分子在不停停地做無規(guī)規(guī)則運(yùn)動(dòng)即時(shí)應(yīng)用C．布朗運(yùn)動(dòng)是是無規(guī)則的，，說明大量液液體分子的運(yùn)運(yùn)動(dòng)也是無規(guī)規(guī)則的D．布朗運(yùn)動(dòng)的的無規(guī)則性是是由于溫度、、壓強(qiáng)無規(guī)則則地不斷變化化而引起的答案：C三、分子力與與分子勢能1．分子間的相相互作用力分子力是引力力與斥力的合合力．分子間間的引力和斥斥力都隨分子子間距離的增增大而減小、、隨分子間距距離的減小而而增大，但總總是斥力變化化得較快，如如圖8－1－2所示．圖8－1－2(1)當(dāng)r＝r0時(shí)，F(xiàn)引＝F斥，F(xiàn)＝0；(2)當(dāng)r＜r0時(shí)，F(xiàn)引和F斥都隨距離的減減小而增大，，但F引＜F斥，F(xiàn)表現(xiàn)為斥力；；(3)當(dāng)r＞r0時(shí)，F(xiàn)引和F斥都隨距離的增增大而減小，，但F引＞F斥，F(xiàn)表現(xiàn)為引力；；(4)當(dāng)r＞10r0(10－9m)時(shí)，F(xiàn)引和F斥都已經(jīng)十分微微弱，可以認(rèn)認(rèn)為分子間沒沒有相互作用用力(F＝0)．2．分子勢能分子勢能是由由分子間相對對位置而決定定的勢能，它它隨著物體體體積的變化而而變化，與分分子間距離的的關(guān)系為：(1)當(dāng)r＞r0時(shí)，分子力表表現(xiàn)為引力，，隨著r的增大，分子子引力做負(fù)功功，分子勢能能增大．(2)當(dāng)r＜r0時(shí)，分子力表表現(xiàn)為斥力，，隨著r的減小，分子子斥力做負(fù)功功，分子勢能能增大．(3)當(dāng)r＝r0時(shí)，分子勢能能最小，但不不為零，為負(fù)負(fù)值，因?yàn)檫x選兩分子相距距無窮遠(yuǎn)時(shí)分分子勢能為零零．(4)分子勢能曲線線如圖8－1－3所示．圖8－1－33.(2010年高考大綱全全國卷Ⅰ)圖8－1－4為兩分子系統(tǒng)統(tǒng)的勢能Ep與兩分子間距距離r的關(guān)系曲線．．下列說法正正確的是()A．當(dāng)r大于r1時(shí)，分子間的的作用力表現(xiàn)現(xiàn)為引力B．當(dāng)r小于r1時(shí)，分子間的的作用力表現(xiàn)現(xiàn)為斥力C．當(dāng)r等于r2時(shí)，分子間的的作用力為零零D．在r由r1變到r2的過程中，分分子間的作用用力做負(fù)功即時(shí)應(yīng)用圖8－1－4解析：選BC.當(dāng)分子間距離離r＝r2時(shí)，分子間勢勢能Ep最小，此時(shí)分分子間的作用用力為零，C正確；當(dāng)r大于r2時(shí)，分子間的的作用力表現(xiàn)現(xiàn)為引力，當(dāng)當(dāng)r1<r<r2時(shí)表現(xiàn)為斥力力，A錯(cuò)；當(dāng)r小于r1時(shí)，分子力表表現(xiàn)為斥力，，B正確；在r由r1變到r2的過程中，分分子力表現(xiàn)為為斥力，分子子力方向與運(yùn)運(yùn)動(dòng)方向相同同，分子力做做正功，D錯(cuò)．四、物體的內(nèi)內(nèi)能和機(jī)械能能的比較

名稱比較

內(nèi)能機(jī)械能定義物體內(nèi)所有分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能與分子勢能之和物體的動(dòng)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(dòng)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)能可以為零測量無法測量可測量本質(zhì)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)果特別提醒：(1)物體的體積越越大，分子勢勢能不一定就就越大，如0℃的水結(jié)成0℃的冰后體積變變大，但分子子勢能卻減小小了．(2)理想氣體分子子間相互作用用力為零，故故分子勢能忽忽略不計(jì)，一一定質(zhì)量的理理想氣體內(nèi)能能只與溫度有有關(guān)．(3)機(jī)械能和內(nèi)能能都是對宏觀觀物體而言的的，不存在某某個(gè)分子的內(nèi)內(nèi)能、機(jī)械能能的說法．4.(2011年海南模擬)下列說法中正正確的是()A．物體自由下下落時(shí)速度增增大，所以物物體內(nèi)能也增增大B．物體的機(jī)械械能為零時(shí)內(nèi)內(nèi)能也為零C．物體的體積積減小溫度不不變時(shí)，物體體內(nèi)能一定減減小D．氣體體積增增大時(shí)氣體分分子勢能一定定增大即時(shí)應(yīng)用解析：選D.物體的機(jī)械能能和內(nèi)能是兩兩個(gè)完全不同同的概念．物物體的動(dòng)能由由物體的宏觀觀速率決定，，而物體內(nèi)分分子的動(dòng)能由由分子熱運(yùn)動(dòng)動(dòng)的速率決定定．分子動(dòng)能能不可能為零零(溫度不可能達(dá)達(dá)到絕對零度度)，而物體的動(dòng)動(dòng)能可能為零零．所以A、B不正確．物體體體積減小時(shí)時(shí)，分子間距距離減小，但但分子勢能不不一定減小，，所以C也不正確．由由于氣體分子子間距離一定定大于r0，體積增大時(shí)時(shí)分子間距離離增大，分子子力做負(fù)功，，分子勢能增增大，所以D正確．經(jīng)典題型探究宏觀量與微觀量之間的關(guān)系題型一(2011年湖南長沙模模擬)鉆石是首飾和和高強(qiáng)度鉆頭頭、刻刀等工工具中的主要要材料，設(shè)鉆鉆石的密度為為ρ(單位為kg/m3)，摩爾質(zhì)量為為M(單位為g/mol)，阿伏加德羅羅常數(shù)為NA.已知1克拉＝0.2克，則()例1【答案】C下列關(guān)于分子子運(yùn)動(dòng)和熱現(xiàn)現(xiàn)象的說法正正確的是()A．氣體如果失失去了容器的的約束就會(huì)散散開，這是因因?yàn)闅怏w分子子之間存在勢勢能的緣故B．一定量100℃的水變成100℃的水蒸氣，其其分子之間的的勢能增加題型二分子運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)及物體的內(nèi)能分析例2C．一定量氣體體的內(nèi)能等于于其所有分子子熱運(yùn)動(dòng)動(dòng)能能和分子之間間勢能的總和和D．如果氣體溫溫度升高，那那么所有分子子的速率都增增加【解析】氣體分子間的的距離比較大大，甚至可以以忽略分子間間的作用力，，分子勢能也也就不存在了了，所以氣體體在沒有容器器的約束下散散開是分子無無規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)動(dòng)的結(jié)果，所所以A錯(cuò).100℃的水變成同溫溫度的水蒸氣氣，分子的平平均動(dòng)能不變變，在質(zhì)量不不變的前提下下分子的總動(dòng)動(dòng)能也不變，，水吸熱汽化化內(nèi)能是要增增加的，所以以其增加的內(nèi)內(nèi)能全部是分分子勢能，所所以B正確確．．根根據(jù)據(jù)內(nèi)內(nèi)能能的的定定義義可可知知C正確確．．如如果果氣氣體體的的溫溫度度升升高高，，分分子子的的平平均均動(dòng)動(dòng)能能增增大大，，熱熱運(yùn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)的的平平均均速速率率也也增增大大，，這這是是統(tǒng)統(tǒng)計(jì)計(jì)規(guī)規(guī)律律，，但但就就每每一一個(gè)個(gè)分分子子來來講講，，速速率率不不一一定定都都增增加加．．【答案案】BC如圖圖8－1－5所示示，，甲甲分分子子固固定定在在坐坐標(biāo)標(biāo)原原點(diǎn)點(diǎn)O，乙乙分分子子位位于于x軸上上，，甲甲分分子子對對乙乙分分子子的的作作用用力力與與兩兩分分子子間間距距離離的的關(guān)關(guān)系系如如圖圖中中曲曲線線所所示示，，F(xiàn)＞0為斥斥力力，，F(xiàn)＜0為引引力力，，a、b、c、d為x軸上上四四個(gè)個(gè)特特定定的的位位置置，，現(xiàn)現(xiàn)把把乙乙分分子子從從a處由由靜靜止止釋釋放放，，則則()題型三分子力、分子勢能與分子間距的關(guān)系例3圖8－1－5A．乙乙分分子子由由a到b做加加速速運(yùn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)，，由由b到c做減減速