2017年高考物理一轮复习教案：分子动理论 内能2

教师寄语：苦战几月终生不悔，迎六月一生无憾。
高三物理学案
分子动理论
内能
一、考纲解读：
1.
理解分子动理论的要点：分子力、分子大小、质量、数量估算。内能的变化及决定因素。特点是知识点碎。
2.
高考题型为选择题和填空题。分值6——9分。
二、重难点：分子动理论
内能
三、规律方法：统计规律
四、知识结构（课本3-3，1——16页）
（1）
分子动理论
1.
物体是由大量分子组成的
（1）
分子大小分子直径的数量级：
油膜法测分子直径：d=
；V是油滴的体积，S是水面上形成单分子油膜的面积。
（2）
一般分子质量的数量级：10-26kg。
（3）
阿伏伽德罗常数：1mol任何物质含有的分子数，NA=
2.
分子永不停息地做无规则热运动
（1）扩散现象：不同物质相互接触时彼此进入对方的现象，温度
，扩散越快。
（2）布朗运动：是指悬浮在液体或气体中
的无规则运动，布朗运动间接反映了
分子的无规则热运动。
成因：液体分子无规则运动，对固体小颗粒碰撞不平衡造成的。
特点：永不停息、无规则运动；颗粒
，运动越剧烈；
分子力的作用使分子聚集在一起，而分子的无规则运动使它们趋于分散，正是这两个因素决定了物体的气、液、固三种不同的状态。
3.
分子间存在着引力和斥力
（1）分子间同时存在相互作用的
，分子力为它们的
。
（2）分子力的特点（r0的数量级为10-10m）
F引、F斥随r增大而
，随r减小而
，但斥力比引力变化
。
分子间距r
引、斥力关系
分子力
r=r0
F引=F斥
F=0
RF引F表现为F斥
r>r0
F引>F斥
F表现为F引
r>10r0
F引≈0、F斥≈0
F≈0
分子力随分子间距离变化的图线如图所示。
（2）
物体的内能
1.
分子的平均动能
（1）概念：物体内所有分子动能的
。
（2）大小的标志：
是分子平均动能大小的标志，
越高，分子的平均动能越大。
2.分子势能
（1）概念：由分子间的相互作用和相对位置决定的能量。
（2）分子势能大小的相关因素：
微观上：分子势能的大小与
有关。如图所示，当r=r0时，分子势能
宏观上：与
有关。大多数物体时体积越大，分子势能越大，也有少数物体，比如“冰”，体积变大，分子势能反而变小。
3.物体的内能
（1）定义：物体内所有分子热运动的
和分子
的总和叫做物体的内能。
（2）决定内能的因素
微观上：
、
、
。
宏观上：温度（T）、体积（V）、物质的量（n）。
（3）改变内能的两种方式：
和
（4）内能与机械能的区别
物体内能是物体内大量分子所具有动能和势能的总和，宏观上取决于物质的量（n）、温度（T）、体积（V）。
物体机械能是物体整体运动（或弹性形变）具有的动能和势能的总和，取决于质量（m）、速度（v）、高度（h）、形变（Δx）。
（3）
温度和温标
1.温度
（1）温度在宏观上表示
；在微观上表示
（2）温度是决定一个系统与另一个系统是否达到热平衡状态的物理量，一切达到热平衡的系统都具有相同的
。
2.两种温标
单位
规定
关系
摄氏温标（t）
℃
在1atm下，冰的熔点是
，水的沸点是
（1）T=（t+273）K（2）ΔT=Δt说明：绝对零度是低温的极限，只能无限接近，不能达到
热力学温标（T）
K
-273.15℃即为0
K，绝对零度是低温的极限
五．自主测评
1.请判断下列表述是否正确，对不正确的表述，请说明原因。
（1）布朗运动就是分子的运动。
（
）
（2）分子间引力随分子间距离的增大而减小，分子间斥力随分子间距离的增大而增大。（
）
（3）分子力减小时，分子势能也一定减小。
（
）
（4）物体的机械能减小时，内能不一定减小。
（
）
2.下列说法正确的是（
）
A．物体是由大量分子组成的。
B.不同分子的直径一般不同，但数量级基本一致。
C．质量相等的不同种物质一定含有相同的分子数。
D．分子的质量之比一定等于它们的摩尔质量之比。
3．某气体的摩尔质量为M，摩尔体积为V，密度为ρ，每个分子的质量和体积分别为m和V0，则阿伏加德罗常数NA可表示为（
）
A．
B．
C．
D．
4．两个分子从靠近得不能再近的位置开始，使二者之间的距离逐渐增大，直到大于分子直径的10倍以上。这一过程中关于分子间的相互作用力的下列说法中正确的是（
）
A．分子间的引力和斥力都在减小
B．分子间的斥力在减小，引力在增大
C．分子间相互作用的合力在逐渐减小
D．分子间相互作用的合力先减小后增大，再减小到零
六．典型例题
考点一、微观量的估算
例1.
若以μ表示水的摩尔质量，v表示在标准状态下水蒸气的摩尔体积，ρ表示在标准状态下水蒸气的密度，NA为阿伏加德罗常数，m、v0分别表示每个水分子的质量和体积．下列关系式中正确的是（　　）
A．NA=Vρ/m
B.ρ=μ/vNA
C.ρ<μ/vNA
D。m=μ/NA
考点二、分子力、分子势能与距离的关系
例2.
两个相距较远的分子仅在分子力作用下由静止开始运动，直至不再靠近。在此过程中，下列说法正确的是（
）
A．分子力先增大，后一直减小
B．分子力先做正功，后做负功
C．分子动能先增大，后减小
D．分子势能先增大，后减小
E.
分子势能和动能之和不变
拓展训练1：两分子间的斥力和引力的合力F与分子间距离r的关系如图中曲线所示，曲线与r轴交点的横坐标为r0.相距很远的两分子在分子力作用下，由静止开始相互接近.若两分子相距无穷远时分子势能为零，下列说法正确的是（
）
A.在r>r0阶段，F做正功，分子动能增加，势能减小
B.在rC.在r=r0时，分子势能最小，动能最大
D.在r=r0时，分子势能为零
E.分子动能和势能之和在整个过程中不变
拓展训练2：下列关于布朗运动的说法，正确的是（
）
A．
布朗运动是液体分子的无规则运动
B．
液体温度越高，悬浮粒子越小，布朗运动越剧烈
C．
布朗运动是由于液体各部分的温度不同而引起的
D．布朗运动是由液体分子从各个方向对悬浮粒子撞击作用的不平衡引起的
考点三、物体的内能
例3.下列说法正确的是（
）
A．
内能不同的物体，它们分子热运动的平均动能可能相同
B．
物体的机械能增大时，其内能一定增大
C．
当物体膨胀时，物体分子之间的势能减小
D．
一定质量100°C的水变成100°C的水蒸气，其分子之间的势能增加
拓展训练：下列说法正确的是（）
A．
液体中悬浮的小颗粒的无规则运动称为布朗运动
B．
液体分子的无规则运动称为布朗运动
C．
物体从外界吸收热量，其内能一定增加
D．
物体对外界做功，其内能一定减少
考点四、油膜法测分子直径
例4.在做“用油膜法估测分子大小”的实验中，所用油酸酒精溶液的浓度为每104mL溶液中有纯油酸6mL，用注射器测得lmL上述溶液为75滴，把1滴该溶液滴人盛水的浅盘里，待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用笔在玻璃板上描出油酸膜的轮廓形状，再把玻璃板放在坐标纸上，其形状和尺寸如图所示，坐标中正方形方格的边长为1cm，试求：(1)油酸膜的面积是
cm2．
(2)每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是
mL．（取一位有效数字）
(3)按以上实验数据估测出油酸分子的直径
m．（取一位有效数字）
七．当堂达标
1.设某种物质的摩尔质量为μ，原子间的平均距离为d，已知阿伏加德罗常数为NA，则该物质的密度ρ可表示为(　　)
A．ρ＝
B．ρ＝
C．ρ＝
D．ρ＝
2.已知铜的摩尔质量为M(kg/mol)，铜的密度为ρ(kg/m3)，阿伏加德罗常数为
NA(mol－1)．下列判断错误的是
(　　)
A．1
kg铜所含的原子数为
B．1
m3铜所含的原子数为
C．1个铜原子的质量为(kg)
D．1个铜原子的体积为(m3)
3.关于布朗运动，以下说法正确的是(　　)
A．布朗运动就是液体分子的扩散现象
B．布朗运动就是固体小颗粒中分子的无规则运动，它说明分子永不停息地做无规则运动
C．布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动，它是液体分子无规则运动的反映
D．扫地时，在阳光照射下，看到尘埃飞舞，这是尘埃在做布朗运动
4.　分子甲和乙相距较远(此时它们的分子力近似为零)，如果甲固定不动，乙逐渐向甲靠近越过平衡位置直到不能再靠近．在整个过程中(　　)
A．先是乙克服分子力做功，然后分子力对乙做正功
B．先是分子力对乙做正功，然后乙克服分子力做功
C．两分子间的斥力不断减小
D．两分子间的引力不断减小
5.下列有关物体内能的说法正确的是(　　)
A.
橡皮筋被拉伸时,分子间势能增加
B.
1
kg
0
℃的水内能比1
kg
0
℃的冰内能大
C.
静止的物体其分子的平均动能为零
D.
物体被举得越高,其分子势能越大
6.如图所示,甲分子固定在坐标原点O,乙分子沿x轴运动,两分子间的势能Ep与两分子间距离的关系如图中曲线所示,图中分子势能的最小值为-E0.若两分子所具有总能量为0,则下列说法中正确的是(　　)
A.
乙分子在P点(x=x2)时,加速度最大
B.
乙分子在P点(x=x2)时,其动能为E0
C.
乙分子在Q点(x=x1)时,处于平衡状态
D.
乙分子的运动范围为x≥x1
7.对于分子动理论和物体内能的理解,下列说法中正确的是(　　)
A.
温度高的物体内能一定大,分子平均动能也一定大
B.
当分子间的距离增大时,分子间的引力和斥力均减小,但斥力减小得更快,所以分子间的作用力总表现为引力
C.
当分子力表现为斥力时,分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而增大
D.
布朗运动是固体分子的运动,它说明分子永不停息地做无规则运动
8.物体由大量分子组成，下列说法正确的是(　　)
A．分子热运动越剧烈，物体内每个分子的动能越大
B．分子间引力总是随着分子间距离的减小而减小
C．物体的内能跟物体的温度和体积有关
D．只有外界对物体做功才能增加物体的内能
9.分子动理论较好地解释了物质的宏观热力学性质,据此可判断,下列说法中错误的是(　　)
A.
显微镜下观察到墨水中的小炭粒在不停地做无规则运动,这反映了液体分子运动的无规则性
B.
分子间的相互作用力随着分子间距离的增大,一定先减小后增大
C.
分子势能随着分子间距离的增大,一定增大
D.
在真空、高温条件下,可以利用分子扩散向半导体材料中掺入其他元素
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