《2020版高考物理一輪復(fù)習(xí) 第13章 第1節(jié) 分子動(dòng)理論 內(nèi)能教學(xué)案 新人教版》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2020版高考物理一輪復(fù)習(xí) 第13章 第1節(jié) 分子動(dòng)理論 內(nèi)能教學(xué)案 新人教版（8頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、第1節(jié)　分子動(dòng)理論　內(nèi)能 知識(shí)點(diǎn)一| 分子動(dòng)理論的基本內(nèi)容 1．物體是由大量分子組成的 (1)分子的大小 ①分子直徑：數(shù)量級(jí)是10－10 m； ②分子質(zhì)量：數(shù)量級(jí)是10－26 kg； ③測量方法：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＝6.02×1023 mol－1。 2．分子熱運(yùn)動(dòng) (1)一切物質(zhì)的分子都在永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)。 (2)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。溫度越高，擴(kuò)散越快，可在固體、液體、氣體中進(jìn)行。 (3)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)，微粒越小，溫度越高，布朗運(yùn)動(dòng)越顯著。 3．

2、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減小，隨分子間距離的減小而增大，但總是斥力變化得較快。 (1)布朗運(yùn)動(dòng)是液體分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)。 (×) (2)溫度越高，布朗運(yùn)動(dòng)越劇烈。 (√) (3)分子間的引力和斥力都隨分子間距的增大而增大。 (×) 考法1　微觀量的估算 1．銅摩爾質(zhì)量為M，密度為ρ，阿伏加德羅常數(shù)為NA。1個(gè)銅原子所占的體積是(　　) A．　　　B．　　　C.　　　D. A　[銅的摩爾體積Vmol＝，則一個(gè)銅原子所占的體積為V0＝＝，A正確。] 2．(多選)(2016·上海高考)某氣體的摩爾質(zhì)量為M，分子質(zhì)量為m。若1摩爾該氣體的體積為

3、Vm，密度為ρ，則該氣體單位體積分子數(shù)為(阿伏加德羅常數(shù)為NA)(　　) A． B． C. D. ABC　[1摩爾該氣體的體積為Vm，則單位體積分子數(shù)為n＝；氣體的摩爾質(zhì)量為M，分子質(zhì)量為m，則1 mol氣體的分子數(shù)為NA＝，可得n＝；氣體的密度為ρ，則1摩爾該氣體的體積Vm＝，則有n＝，故D錯(cuò)誤，A、B、C正確。] [考法指導(dǎo)]　 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。 3．關(guān)系 (1)分子的質(zhì)量：m0＝＝。 (2)分子的體積：V0＝＝。 (3)物體所含的分子數(shù)：N＝·NA

4、＝·NA或N＝·NA＝·NA。 4．兩種模型 (1)球體模型直徑為d＝。 (2)立方體模型邊長為d＝。 【特別提醒】　(1)固體和液體分子都可看成是緊密堆積在一起的。分子的體積V0＝，僅適用于固體和液體，對(duì)氣體不適用。 (2)對(duì)于氣體分子，d＝的值并非氣體分子的大小，而是兩個(gè)相鄰的氣體分子之間的平均距離。 考法2　布朗運(yùn)動(dòng)與分子熱運(yùn)動(dòng) 3．(多選)(2019·鄭州模擬)下列關(guān)于布朗運(yùn)動(dòng)和擴(kuò)散現(xiàn)象的說法中錯(cuò)誤的是(　　) A．布朗運(yùn)動(dòng)就是液體分子的擴(kuò)散現(xiàn)象 B．布朗運(yùn)動(dòng)和擴(kuò)散現(xiàn)象都是分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng) C．布朗運(yùn)動(dòng)和擴(kuò)散現(xiàn)象都是溫度越高越明顯 D．布朗運(yùn)動(dòng)和擴(kuò)散現(xiàn)象都能在固體

5、、液體和氣體中發(fā)生 E．布朗運(yùn)動(dòng)和擴(kuò)散現(xiàn)象都能說明物質(zhì)分子的運(yùn)動(dòng)是無規(guī)則的 ABD　[布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮微粒的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，不是液體分子的擴(kuò)散，故A錯(cuò)誤；擴(kuò)散現(xiàn)象是分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，而布朗運(yùn)動(dòng)只是分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的一種體現(xiàn)，故B錯(cuò)誤；布朗運(yùn)動(dòng)和擴(kuò)散現(xiàn)象都與溫度有關(guān)，溫度越高越明顯，故C正確；布朗運(yùn)動(dòng)只能在氣體和液體中發(fā)生，不能在固體中發(fā)生，故D錯(cuò)誤；布朗運(yùn)動(dòng)和擴(kuò)散現(xiàn)象都能說明物質(zhì)分子的運(yùn)動(dòng)是無規(guī)則的，E正確。] 4．(多選)(2019·保定檢測)我國已開展空氣中PM2.5濃度的監(jiān)測工作。PM2.5是指空氣中直徑等于或小于2.5 μm的懸浮顆粒物，其飄浮在空中做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，很難自然沉降到地面，吸入

6、后對(duì)人體形成危害。礦物燃料燃燒的排放物是形成PM2.5的主要原因。下列關(guān)于PM2.5的說法中正確的是(　　) A．PM2.5的尺寸與空氣中氧分子的尺寸的數(shù)量級(jí)相當(dāng) B．PM2.5在空氣中的運(yùn)動(dòng)不屬于分子熱運(yùn)動(dòng) C．PM2.5的運(yùn)動(dòng)軌跡只是由大量空氣分子對(duì)PM2.5無規(guī)則碰撞的不平衡決定的 D．倡導(dǎo)低碳生活，減少煤和石油等燃料的使用，能有效減小PM2.5在空氣中的濃度 E．PM2.5必然有內(nèi)能 BDE　[PM2.5的尺寸比空氣中氧分子的尺寸大得多，A錯(cuò)誤；PM2.5在空氣中的運(yùn)動(dòng)不屬于分子熱運(yùn)動(dòng)，B正確；PM2.5的運(yùn)動(dòng)軌跡是由大量空氣分子對(duì)PM2.5無規(guī)則碰撞的不平衡和氣流的運(yùn)動(dòng)決

7、定的，C錯(cuò)誤；倡導(dǎo)低碳生活，減少煤和石油等燃料的使用，能有效減小PM2.5在空氣中的濃度，PM2.5必然有內(nèi)能，D、E正確。] [考法指導(dǎo)]　擴(kuò)散現(xiàn)象、布朗運(yùn)動(dòng)與分子熱運(yùn)動(dòng)的比較 擴(kuò)散現(xiàn)象 布朗運(yùn)動(dòng) 分子熱運(yùn)動(dòng) 活動(dòng)主體 分子 固體微小顆粒 分子 區(qū)別 分子的運(yùn)動(dòng)，發(fā)生在固體、液體、氣體等任何兩種物質(zhì)之間 微小顆粒的運(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)，但它本身及周圍的分子仍在做熱運(yùn)動(dòng) 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 觀察 裸眼可見 光學(xué)顯微鏡 電子顯微鏡或掃描隧道顯微鏡 共同點(diǎn) 都是永不停息

8、的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，都隨溫度的升高而變得更加劇烈 聯(lián)系 布朗運(yùn)動(dòng)是由于微小顆粒受到周圍分子做熱運(yùn)動(dòng)的撞擊力不平衡而引起的，它是分子做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的反映 考法3　分子間的作用力與分子勢能 5．(多選)如圖所示，圖線甲和圖線乙為兩分子之間的引力以及斥力隨兩分子之間距離的變化規(guī)律圖線，且兩圖線有一交點(diǎn)，假設(shè)分子間的平衡距離為r0。則下列說法正確的是(　　) A．圖線甲為分子引力隨分子間距離變化的圖線 B．圖線乙為分子引力隨分子間距離變化的圖線 C．兩圖線的交點(diǎn)對(duì)應(yīng)的橫坐標(biāo)約為r0 D．如果兩分子之間的距離增大，則分子間的斥力比引力減小得慢 E．如果兩分子之間的距離小于交點(diǎn)的橫坐標(biāo)時(shí)

9、，分子力表現(xiàn)為斥力 ACE　[因斥力比引力隨分子間距離變化得快，由題圖知，A正確，B錯(cuò)誤。當(dāng)分子間距為r0時(shí)，兩個(gè)分子間的引力等于斥力，兩圖線交點(diǎn)對(duì)應(yīng)的橫坐標(biāo)約為r0，C正確。由于分子斥力比分子引力變化得快，當(dāng)兩個(gè)分子間的距離增大時(shí)，分子間的斥力比引力隨分子間距離減小得快，D錯(cuò)誤。如果兩個(gè)分子之間的距離小于交點(diǎn)的橫坐標(biāo)時(shí)，分子間的斥力大于分子間的引力，因此分子力表現(xiàn)為斥力，E正確。] 6．下列四幅圖中，能正確反映分子間作用力f和分子勢能Ep隨分子間距離r變化關(guān)系的圖線是(　　) A　　　　　　　　　B C　　　　　　　　　D B　[當(dāng)r

10、r增大，分子勢能Ep減小。當(dāng)r>r0時(shí)，分子力表現(xiàn)為引力，隨分子間距離r增大，分子勢能Ep增大。當(dāng)r＝r0時(shí)，分子力為零，此時(shí)分子勢能最小，故選項(xiàng)B正確。] [考法指導(dǎo)]　分子勢能與分子間距離有關(guān)。當(dāng)改變分子間距離時(shí)，分子力做功，分子勢能也隨之改變。當(dāng)分子力做正功時(shí)，分子勢能減?。划?dāng)分子力做負(fù)功時(shí)，分子勢能增大。 分子力曲線與分子勢能曲線的對(duì)比 分子力曲線 分子勢能曲線 圖線 坐標(biāo)軸 橫軸：分子間距離r 縱軸：分子力F 橫軸：分子間距離r 縱軸：分子勢能Ep 正負(fù)意義 正負(fù)表示方向。正號(hào)表示斥力，負(fù)號(hào)表示引力 正負(fù)表示大小。正值一定大于負(fù)值 與橫軸交點(diǎn)

11、 r＝r0(引力等于斥力) r

12、能與分子勢能的總和，是狀態(tài)量。 (2)對(duì)于給定的物體，其內(nèi)能大小由物體的溫度和體積決定。 (3)物體的內(nèi)能與物體的位置高低、運(yùn)動(dòng)速度大小無關(guān)。 (1)－33 ℃＝240 K。 (√) (2)分子動(dòng)能指的是由于分子定向移動(dòng)具有的能。 (×) (3)當(dāng)分子力表現(xiàn)為引力時(shí)，分子勢能隨分子間距離的增大而增大。 (√) 1．(多選)下列關(guān)于溫度及內(nèi)能的說法中正確的是(　　) A．溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，所以兩個(gè)動(dòng)能不同的分子相比，動(dòng)能大的分子溫度高 B．兩個(gè)不同的物體，只要溫度和體積相同，內(nèi)能就相同 C．質(zhì)量和溫度相同的冰和水，內(nèi)能不同 D．一定質(zhì)量的某種物質(zhì)，即使溫度不變

13、，內(nèi)能也可能發(fā)生變化 E．溫度高的物體不一定比溫度低的物體內(nèi)能大 CDE　[溫度是大量分子熱運(yùn)動(dòng)的客觀體現(xiàn)，單個(gè)分子不能比較溫度高低，A錯(cuò)誤；物質(zhì)的內(nèi)能由溫度、體積、物質(zhì)的量及物態(tài)共同決定，故B錯(cuò)誤，C正確；一定質(zhì)量的某種物質(zhì)，溫度不變而體積發(fā)生變化時(shí)，內(nèi)能也可能發(fā)生變化，D正確；質(zhì)量不確定，只知道溫度的關(guān)系，不能確定內(nèi)能的大小，故E正確。] 2．(多選)關(guān)于熱量、功和內(nèi)能三個(gè)物理量，下列說法正確的是(　　) A．熱量、功和內(nèi)能三者的物理意義相同，只是說法不同 B．熱量、功都可以作為物體內(nèi)能變化的量度 C．熱量、功和內(nèi)能的單位相同 D．功由過程決定，而熱量和內(nèi)能由物體的狀態(tài)決定

14、 E．物體吸收熱量，同時(shí)對(duì)外做功，其內(nèi)能可能增加 BCE　[熱量、功和內(nèi)能是三個(gè)不同的物理量，它們的物理意義不同，故A錯(cuò)誤；功與熱量都是能量轉(zhuǎn)化的量度，都可以作為物體內(nèi)能變化的量度，故B正確；熱量、功和內(nèi)能的單位相同，都是焦耳，故C正確；功和熱量由過程決定，內(nèi)能由物體的狀態(tài)決定，故D錯(cuò)誤；由熱力學(xué)第一定律可知，物體吸收熱量，同時(shí)對(duì)外做功，其內(nèi)能可能增加，E正確。] 知識(shí)點(diǎn)三| 實(shí)驗(yàn)：用油膜法估算分子的大小 1．實(shí)驗(yàn)原理 利用油酸酒精溶液在平靜的水面上形成單分子油膜(如圖所示)，將油酸分子看作球形，測出一定體積油酸溶液在水面上形成的油膜面積，用d＝計(jì)算出油膜的厚度，其中V為一滴油酸溶

15、液中純油酸的體積，S為油膜面積。這個(gè)厚度就近似等于油酸分子的直徑。 2．實(shí)驗(yàn)器材 已稀釋的油酸若干毫升、量筒1個(gè)、淺盤1只(30 cm×40 cm)、純凈水、注射器(或滴管)1支、透明玻璃板一塊、坐標(biāo)紙、彩色水筆1支、痱子粉或石膏粉(帶紗網(wǎng)或粉撲)。 3．實(shí)驗(yàn)步驟 (1)取1 mL(1 cm3)的油酸溶于酒精中，制成200 mL的油酸酒精溶液。 (2)往邊長約為30～40 cm的淺盤中倒入約2 cm深的水，然后將痱子粉或石膏粉均勻地撒在水面上。 (3)用滴管(或注射器)向量筒中滴入n滴配制好的油酸酒精溶液，使這些溶液的體積恰好為1 mL，算出每滴油酸酒精溶液的體積V0＝mL。

16、 (4)用滴管(或注射器)向水面上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，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)將畫有油酸薄膜輪廓的玻璃板放在坐標(biāo)紙上，算出油酸薄膜的面積。 (7)根據(jù)油酸酒精溶液的濃度，算出一滴溶液中純油酸的體積V，根據(jù)純油酸的體積V和薄膜的面積S，算出油酸薄膜的厚度d＝，即為油酸分子的直徑。比較算出的分子直徑，看其數(shù)量級(jí)(單位為m)是否為10－10，若不是10－10需重做實(shí)驗(yàn)。 (1)油酸酒精溶液配制后，要盡快使用。 (√) (2)用油膜法測分子直徑的方法，把酒精撒

17、在水面上只要實(shí)驗(yàn)方法得當(dāng)就可以測出酒精分子的直徑。 (×) (3)公式d＝中的“V”是純油酸的體積。 (√) 1．(2019·石家莊模擬)在“用油膜法估測分子大小”的實(shí)驗(yàn)中，已知油酸的摩爾質(zhì)量M＝0.3 kg·mol－1，密度ρ＝0.9×103 kg·m－3，則油酸的分子直徑約為________m。將2 cm3的油酸溶于酒精，制成400 cm3的油酸酒精溶液，已知2 cm3溶液有100滴，則1滴油酸酒精溶液滴到水面上，隨著酒精溶于水，油酸在水面上形成的最大面積約為________m2。(取NA＝6×1023mol－1，結(jié)果保留1位有效數(shù)字) 解析：油酸的摩爾體積Vmol＝，一個(gè)油酸分

18、子的體積V＝，已知V＝π，油酸的分子直徑D＝，代入數(shù)值解得D≈1×10－9m,1滴油酸酒精溶液中含有的油酸體積V1＝× cm3＝1×10－10m3，最大面積S＝，解得S＝0.1 m2。 答案：1×10－9　0.1 2．在“用油膜法估測分子的大小”實(shí)驗(yàn)中，現(xiàn)有按體積比為n∶m配制好的油酸酒精溶液置于容器中， 還有一個(gè)盛有約2 cm深水的淺盤，一支滴管，一個(gè)量筒。 請(qǐng)補(bǔ)充下述估測分子大小的實(shí)驗(yàn)步驟： (1)______________________________________________________________ (需測量的物理量自己用字母表示)。 (2)用滴管將一滴油酸酒精溶液滴入淺盤，等油酸薄膜穩(wěn)定后，將薄膜輪廓描繪在坐標(biāo)紙上，如圖所示。(已知坐標(biāo)紙上每個(gè)小方格面積為S，求油膜面積時(shí)，半個(gè)以上方格面積記為S，不足半個(gè)舍去)則油膜面積為________。 (3)估算油酸分子直徑的表達(dá)式為d＝______________。 解析：(1)用滴管向量筒內(nèi)加注N滴油酸酒精溶液，讀其體積V。 (2)利用補(bǔ)償法，可查得面積為115S。 (3)1滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積為V′＝×，油膜面積S′＝115S，由d＝，得d＝。 答案：(1)用滴管向量筒內(nèi)加注N滴油酸酒精溶液，讀其體積V　(2)115S　(3) - 8 -