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1、要點18　選修3-3 [規(guī)律要點] 一、分子動理論的內容 1.(1)物體是由大量分子組成的； (2)分子永不停息地做無規(guī)則運動； (3)分子間存在相互作用力。 2.物體是由大量分子組成的 (1)分子很小 ①直徑數量級為10－10 m。 ②質量數量級為10－27～10－26 kg。 ③分子大小的實驗測量：油膜法估測分子大小。 (2)分子數目特別大：阿伏加德羅常數NA＝6.02×1023 mol－1。 (3)分子模型 ①球體模型：d＝(固、液體一般用此模型)。油膜法估測分子大小時d＝，S為單分子油膜的面積，V為滴到水中的純油酸的體積。 圖1 ②立方體模型：d＝，氣

2、體一般用此模型。對氣體，d應理解為相鄰分子間的平均距離，氣體分子間距大，分子大小可以忽略，不能估算氣體分子的大小，只能估算氣體分子所占空間。 (4)微觀量的估算 ①分子的質量：m＝＝。 ②分子的體積：V0＝＝。對于氣體，V0表示分子占據的空間。 ③物體所含的分子數：n＝NA＝NA或n＝NA＝NA。 3.分子永不停息地做無規(guī)則熱運動的相關現象 (1)擴散現象：不同物質能夠彼此進入對方的現象。溫度越高，擴散越快。直接說明了組成物質的分子總是不停地無規(guī)則運動。 (2)布朗運動：懸浮在液體或氣體中的固體顆粒的無規(guī)則運動。發(fā)生原因是固體顆粒受到液體分子無規(guī)則撞擊的不平衡性造成的。間接說明了

3、液體或氣體分子在永不停息地無規(guī)則運動。 4.分子間存在著相互作用力 (1)分子間同時存在引力和斥力，實際表現的分子力是它們的合力。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，斥力比引力變化得更快。 (2)由于分子間存在著引力和斥力，所以分子具有由它們的相對位置決定的能，即分子勢能。 (3)分子力和分子勢能隨分子間距變化的規(guī)律如下： 分子力F 分子勢能Ep 變化圖象 隨分 子間 距的 變化 情況 r

4、負功，分子勢能增加 r>r0 F引和F斥都隨距離的增大而減小，隨距離的減小而增大，F引＞F斥，F表現為引力 r增大，分子力做負功，分子勢能增加；r減小，分子力做正功，分子勢能減小 r＝r0 F引＝F斥，F＝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，可以認為F＝0 分子勢能為零 在圖線表示F、Ep隨r變化規(guī)律中，要注意它們的區(qū)別：r＝r0處，F＝0，Ep最小。在讀Ep－r圖象時還應注意分子勢能的“＋”、“－”值是參與比較大小的。 二、溫度和內能 1.溫度：宏觀上溫度是表示物體冷熱程度的物理量，微觀上溫度是分子平均動能的標志。 2.

5、分子平均動能：物體內所有分子動能的平均值。 (1)溫度是分子平均動能大小的標志。 (2)溫度相同時任何物體的分子平均動能相等，但平均速率一般不等(不同分子質量不同)。 3.分子動能：做熱運動的分子具有動能，在熱現象的研究中，單個分子的動能無研究意義，重要的是分子熱運動的平均動能。 4.分子勢能：分子具有由它們的相對位置決定的能，即分子勢能。 決定因素 5.物體的內能 (1)物體的內能等于物體中所有分子熱運動的動能與分子勢能的總和，是狀態(tài)量。 (2)決定因素 對于給定的物體，其內能大小由物體的溫度和體積決定，與物體的位置高低、運動速度大小無關。 (3)兩種改變物體內能的方式

6、 ①做功和熱傳遞在內能改變上是等效的； ②兩者的本質區(qū)別：做功改變內能是其他形式的能和內能的相互轉化，熱傳遞是內能的轉移。 三、固體和液體 1.晶體與非晶體 晶體 非晶體 單晶體 多晶體 熔點 確定 不確定 粒子排列 有規(guī)則，但多晶體各個晶粒的排列無規(guī)則 無規(guī)則 形狀 規(guī)則 不規(guī)則 物理性質 各向異性 各向同性 形成與 有的物質在不同條件下能夠形成不同的形態(tài)，同一物質可能以晶體和非晶體兩種不同的形態(tài)出現，有些非晶體，在一定條件下也可以轉化為晶體 2.液體 (1)液體的表面張力：液體的表面張力使液面具有收縮的趨勢，方向跟液面相切，跟這部分液面的分

7、界線垂直。 (2)液晶：既具有液體的流動性，又具有晶體的光學各向異性。液晶在顯示器方面具有廣泛的應用。 3.飽和汽壓：飽和汽所具有的壓強.液體的飽和汽壓與溫度有關，溫度越高，飽和汽壓越大，且飽和汽壓與飽和汽的體積無關。 4.相對濕度：空氣的絕對濕度與同一溫度下水的飽和汽壓之比。用公式表示為：相對濕度＝。 四、氣體 1.氣體分子運動的特點 (1)分子很小，間距很大，除碰撞外不受力。 (2)向各個方向運動的氣體分子數目都相等。 (3)分子做無規(guī)則運動，大量分子的速率按“中間多，兩頭少”的規(guī)律分布。如圖2所示。 圖2 (4)溫度一定時，某種氣體分子的速率分布是確定的。溫度升高

8、時，速率小的分子數減少，速率大的分子數增多，分子的平均速率增大，但不是每個分子的速率都增大。 2.氣體實驗定律 特點 舉例 玻意耳定 律(等 溫) p－V圖象 pV＝CT(其中C為恒量)，即pV之積越大的等溫線溫度越高，線離原點越遠 T2>T1 p－圖象 p＝CT·，斜率k＝CT。即斜率越大，溫度越高 T2>T1 查理定律(等容) p－T圖象 p＝·T，斜率k＝，即斜率越大，體積越小 V1

9、想氣體 宏觀上講，理想氣體是指在任何條件下始終遵守氣體實驗定律的氣體。實際氣體在壓強不太大、溫度不太低的條件下，可視為理想氣體；微觀上講，理想氣體的分子間除碰撞外無其他作用力，即分子間無分子勢能。 (2)一定質量的理想氣體狀態(tài)方程：＝或＝C(常量)。 五、熱力學第一定律 (1)表達式為ΔU＝Q＋W。 (2)對公式ΔU＝Q＋W符號的規(guī)定 符號 W Q ΔU ＋ 外界對物體做功 物體吸收熱量 內能增加 － 物體對外界做功 物體放出熱量 內能減少 [保溫訓練] 封閉在汽缸內一定質量的理想氣體由狀態(tài)A變到狀態(tài)D，其體積V與熱力學溫度T關

10、系如圖3所示，該氣體的摩爾質量為M，狀態(tài)A的體積為V0，溫度為T0，O、A、D三點在同一直線上，阿伏加德羅常數為NA。 圖3 (1)由狀態(tài)A變到狀態(tài)D過程中________。 A.氣體從外界吸收熱量，內能增加 B.氣體體積增大，單位時間內與器壁單位面積碰撞的分子數減少 C.氣體溫度升高，每個氣體分子的動能都會增大 D.氣體的密度不變 (2)在上述過程中，氣體對外做功為5 J，內能增加9 J，則氣體________(選“吸收”或“放出”)熱量________J。 (3)在狀態(tài)D，該氣體的密度為ρ，體積為2V0，則狀態(tài)D的溫度為多少？該氣體的分子數為多少？ 解析　(1)由V

11、－T圖線可知，由狀態(tài)A變到狀態(tài)D過程中，體積變大，溫度升高，則W＜0，ΔU＞0，則根據熱力學第一定律可知，Q＞0，即氣體從外界吸收熱量，內能增加，選項A正確；因從A到D，氣體的壓強不變而體積增大，故可知單位時間內與器壁單位面積碰撞的分子數減少，選項B正確；氣體溫度升高，氣體分子的平均動能變大，但不是每個氣體分子的動能都會增大，選項C錯誤；因氣體質量一定，體積變大，則氣體的密度減小，選項D錯誤。 (2)由題意W＝－5 J，ΔU＝9 J。 根據ΔU＝W＋Q，可知Q＝14 J，即氣體吸收熱量14 J。 (3)從A→D，由理想氣體狀態(tài)方程＝C，得TD＝2T0；氣體的質量m＝2V0ρ，分子數N＝。 答案　(1)AB　(2)吸收　14　(3)2T0　 6