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1、高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí)物理物理第一單元分子動理論第一單元分子動理論 第第1課時分子動理論課時分子動理論 選修33 第十二章熱學(xué) 高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí)物理物理高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí)物理物理基礎(chǔ)回顧基礎(chǔ)回顧考點(diǎn)一物質(zhì)是由大量分子組成的1分子是具有各種物質(zhì)的_性質(zhì)的最小粒子，或是_(如金屬)、或是_(如鹽類)、或是_(如有機(jī)物)2分子直徑(有機(jī)物質(zhì)的大分子除外)的數(shù)量級為_m，說明分子的體積極其微小答案：1化學(xué)原子離子分子21010高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí)物理物理3一般分子的質(zhì)量的數(shù)量級為_kg.4分子間有間隙5阿伏加德羅常數(shù)：1 mol的任何物質(zhì)都含有相同的粒子數(shù)，其測量值NA_mol1.答案：31027

2、102656.021023高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí)物理物理要點(diǎn)深化要點(diǎn)深化阿伏加德羅常數(shù)的應(yīng)用熱學(xué)中研究的不是一個分子的運(yùn)動狀態(tài)，而是大量分子集體行為的宏觀表現(xiàn)，因此只有用一種微粒集體作物質(zhì)的量的單位，才具有實(shí)際意義，這個量就是摩爾.1 mol物體中含有的微粒數(shù)(包括原子數(shù)、分子數(shù)、離子數(shù))都相同此數(shù)叫阿伏加德羅常數(shù)NA，NA6.021023mol1.阿伏加德羅常數(shù)是聯(lián)系宏觀量和微觀量的橋梁宏觀量(摩爾體積Vmol或摩爾質(zhì)量Mmol)與微觀量(分子體積V0或分子質(zhì)量m0)的關(guān)系有VmolNAV0，MmolNAm0.高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí)物理物理注意：公式VmolNAV0只適用于固體或液體的計算，而M

3、molNAm0對于固體、液體、氣體都適用另外，質(zhì)量為m的物質(zhì)中所含的分子數(shù) 對于固體或液體體積為V的物質(zhì)中所含的分子數(shù)因此，根據(jù)阿伏加德羅常數(shù)可估算分子大小、分子質(zhì)量和分子數(shù)nmMmolNA， nVVmolNA. 高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí)物理物理基礎(chǔ)回顧基礎(chǔ)回顧考點(diǎn)二分子做永不停息的熱運(yùn)動1擴(kuò)散現(xiàn)象：不同的物質(zhì)相互接觸而彼此進(jìn)入對方的過程溫度越高，擴(kuò)散_2布朗運(yùn)動：在顯微鏡下看到的懸浮在液體中的_的永不停息的無規(guī)則運(yùn)動，它是_而產(chǎn)生的顆粒越小，運(yùn)動就越_；溫度越高，運(yùn)動越_，布朗運(yùn)動_液體分子的運(yùn)動，是分子熱運(yùn)動的反映答案：1越快2固體顆粒大量的液體分子對固體顆粒的撞擊明顯激烈不是高考總復(fù)習(xí)高考總

4、復(fù)習(xí)物理物理要點(diǎn)深化要點(diǎn)深化如何理解布朗運(yùn)動1827年英國植物學(xué)家布朗用顯微鏡觀察懸浮在水中的花粉，發(fā)現(xiàn)花粉顆粒在水中不停息地做無規(guī)則運(yùn)動，后來把顆粒的這種無規(guī)則運(yùn)動叫做布朗運(yùn)動不只是花粉，其他的物質(zhì)微粒懸浮在水中都有布朗運(yùn)動存在影響布朗運(yùn)動的因素有兩方面：(1)懸浮的顆粒越小，布朗運(yùn)動越明顯顆粒越大，布朗運(yùn)動不明顯，甚至觀察不到運(yùn)動(2)布朗運(yùn)動隨著溫度的升高而愈加劇烈高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí)物理物理布朗運(yùn)動發(fā)生的原因是：(1)布朗運(yùn)動不是由外界因素影響產(chǎn)生的(所謂外界因素的影響，是指存在溫度差、壓強(qiáng)差、液體振動等)，只能由液體內(nèi)部造成的(2)布朗運(yùn)動是懸浮在液體中的微小顆粒受到液體各個方向液體

5、分子撞擊作用不平衡造成的由此可知：布朗運(yùn)動與分子運(yùn)動有區(qū)別和聯(lián)系：布朗運(yùn)動不是分子的運(yùn)動，它是大量液體分子無規(guī)則運(yùn)動的反映，即通過布朗運(yùn)動發(fā)現(xiàn)了液體分子的無規(guī)則運(yùn)動高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí)物理物理基礎(chǔ)回顧基礎(chǔ)回顧考點(diǎn)三分子間存在著相互作用力1分子間同時存在相互作用的_和_，合力叫分子力2特點(diǎn)：分子間的引力和斥力都隨分子間距離的增大而_，隨分子間距離的減小而_，但斥力比引力變化_答案：1引力斥力2減小增大更快高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí)物理物理要點(diǎn)深化要點(diǎn)深化1分子間的作用力與分子間距的關(guān)系高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí)物理物理分子間的引力和斥力都隨分子間的距離的增大而減小、隨分子間的距離的減小而增大，但總是斥力變化

6、得較快如右圖所示，虛線分別表示引力F引、斥力F斥隨距離r的變化關(guān)系，實(shí)線表示分子力F隨距離r的變化關(guān)系當(dāng)rr0時，F(xiàn)引F斥，F(xiàn)0；當(dāng)rr0時，F(xiàn)引和F斥都隨分子間距離的減小而增大，但F引F斥，F(xiàn)表現(xiàn)為斥力；當(dāng)rr0時，F(xiàn)引和F斥都隨分子間距離的增大而減小，但F引F斥，F(xiàn)表現(xiàn)為引力；當(dāng)r10r0時，F(xiàn)引和F斥都十分微弱，可以認(rèn)為分子間沒有相互作用力(F0)高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí)物理物理2分子力本質(zhì)上是電磁力分子是由原子組成的，原子內(nèi)部有帶正電的原子核和帶負(fù)電的電子分子間的作用力就是由這些帶電粒子的相互作用引起的3理想氣體的分子力可忽略不計在液體汽化時體積要擴(kuò)大為原來的1000倍左右，說明分子間距離

7、約增加10倍因此氣體分子的距離數(shù)量級大多為109 m，距離很大，分子間除碰撞時有相互作用力外，彼此間一般幾乎沒有分子作用力，因而氣體分子總是做勻速直線運(yùn)動，直到碰撞時才改變方向所以氣體在宏觀上表現(xiàn)出沒有一定體積形狀，可以充滿任何一種容器高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí)物理物理基礎(chǔ)回顧基礎(chǔ)回顧考點(diǎn)四溫度與溫標(biāo)1溫度兩種意義：宏觀上表示物體的_；微觀上標(biāo)志物體內(nèi)分子熱運(yùn)動的_它是物體分子_的標(biāo)志2兩種溫標(biāo)攝氏溫標(biāo)t：單位.在1個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，水的冰點(diǎn)作為_，沸點(diǎn)作為_熱力學(xué)溫標(biāo)T：單位K.把_作為0 K絕對零度(0 K)是_的極限，只有接近不能達(dá)到答案：1冷熱程度劇烈程度平均動能20 100 273.15 低

8、溫高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí)物理物理要點(diǎn)深化要點(diǎn)深化1平衡態(tài)對于一個不受外界影響的系統(tǒng)，無論其初始狀態(tài)如何，經(jīng)過足夠長的時間后，必將達(dá)到一個宏觀性質(zhì)不再隨時間變化的狀態(tài)，這種狀態(tài)叫平衡態(tài)2溫度與溫標(biāo)(1)熱平衡定律：如果兩個系統(tǒng)分別與第三個系統(tǒng)達(dá)到熱平衡，那么這兩個系統(tǒng)彼此之間也必定處于熱平衡處于熱平衡的系統(tǒng)之間有“共同特性”，即溫度相同(2)為了定量描述溫度，需引入溫標(biāo)，常見溫標(biāo)有攝氏溫標(biāo)和熱力學(xué)溫標(biāo)(3)熱力學(xué)溫標(biāo)單位為開，熱力學(xué)溫度與攝氏溫度的換算關(guān)系為Tt273.15 K.高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí)物理物理基礎(chǔ)回顧基礎(chǔ)回顧考點(diǎn)五物體的內(nèi)能1分子的平均動能：物體內(nèi)分子熱運(yùn)動動能的平均值叫分子的平均動

9、能_是分子平均動能的標(biāo)志溫度越高，分子的平均動能_2分子勢能：由分子間的相互作用和_決定的能量叫分子勢能分子勢能的大小與物體的體積有關(guān)，即與分子間的距離有關(guān)答案：1溫度越大 2相對位置高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí)物理物理(1)當(dāng)分子間的距離rr0時，分子勢能隨分子間的距離增大而_；(2)當(dāng)rr0時，分子勢能隨分子間的距離減小而_；(3)當(dāng)rr0時，分子勢能最小，但是否為零要看參考零勢點(diǎn)的位置3物體的內(nèi)能：物體內(nèi)所有分子的_的總和叫物體的內(nèi)能答案：(1)增大(2)增大 3動能和勢能高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí)物理物理要點(diǎn)深化要點(diǎn)深化1分子平均動能的理解(1)每個分子都有自己做無規(guī)則運(yùn)動時的動能，因各自的平均速率

10、不同，故動能不同由于熱現(xiàn)象是大量分子無規(guī)則運(yùn)動的結(jié)果，研究個別分子運(yùn)動動能是沒有意義的，故要以統(tǒng)計法確定分子熱運(yùn)動動能的平均值，這就是分子的平均動能(2)溫度是物體中分子熱運(yùn)動的平均動能的標(biāo)志“標(biāo)志”的含義是指物體溫度升高或降低，表示了物體內(nèi)部大量分子熱運(yùn)動的平均動能增大或減小溫度不變，分子熱運(yùn)動的平均動能不變但是，溫度不是直接等于分子的平均動能(3)分子平均動能與物體的機(jī)械運(yùn)動狀態(tài)無關(guān)，物體速度大，分子平均動能不一定大高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí)物理物理2分子勢能的理解(1)分子勢能的大小與分子間的距離有關(guān)：當(dāng)rr0時，f斥f引，分子力F表現(xiàn)為引力，隨著r的增大，需不斷克服分子引力做功，分子勢能增大

11、；當(dāng)rf引，分子力F表現(xiàn)為斥力，隨著r的減小，需不斷克服分子引力做功，分子勢能增大；當(dāng)rr0時，f斥f引，對外表現(xiàn)的分子力F0.分子勢能最小，但不為0.高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí)物理物理(2)分子間所具有的勢能由它們的相對位置所決定故分子勢能和其他勢能一樣，具有相對性通常選取無窮遠(yuǎn)處(分子間距離r10r0處)分子勢能為零當(dāng)兩分子逐漸移近時(rr0)，分子力做正功，分子勢能減??；當(dāng)分子距離rr0時，分子勢能最小(且為負(fù)值)；當(dāng)兩分子再靠近時(rr0)，分子力做負(fù)功，分子勢能增大(最后可能為負(fù)值，也可能為零，也可能為正值)(3)物體的體積改變，物體的分子勢能必定發(fā)生改變大多數(shù)物質(zhì)是體積越大，分子勢能越大

12、；也有少數(shù)反常物體(如冰、鑄鐵等)，體積越大，分子勢能反而越小高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí)物理物理3物體的內(nèi)能的決定因素內(nèi)能決定因素可以從兩個方面判定：微觀決定因素和宏觀決定因素(1)微觀決定因素：分子勢能、分子的平均動能、分子的個數(shù)(2)宏觀決定因素：物體的體積、物體的溫度、物體所含物質(zhì)的多少，即物質(zhì)的量(3)對于理想氣體來說，由于理想氣體分子間沒有相互作用力，所以沒有分子勢能理想氣體的內(nèi)能就是分子平均動能的總和，即ENEk ，N為氣體分子的個數(shù)，Ek 為分子的平均動能，對于一定的理想氣體來說內(nèi)能是溫度的單值函數(shù)高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí)物理物理基礎(chǔ)回顧基礎(chǔ)回顧考點(diǎn)六氣體運(yùn)動的統(tǒng)計規(guī)律1大量分子運(yùn)動方向的

13、統(tǒng)計規(guī)律：在氣體中，大量分子頻繁的碰撞使某個分子何時何地向何處運(yùn)動，完全是偶然的，對大量分子而言，氣體分子沿各個方向運(yùn)動的機(jī)會_2分子速率按一定的規(guī)律分布：在一定的溫度下，各種不同速率范圍內(nèi)的分子數(shù)在總分子數(shù)中所占的比例是確定的，總體上表現(xiàn)出“_”的分布規(guī)律答案：1相等2中間多兩頭少高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí)物理物理要點(diǎn)深化要點(diǎn)深化氣體運(yùn)動的統(tǒng)計規(guī)律是通過實(shí)驗之后得出的，一般通過畫圖象來說明如右圖所示為氧分子在不同溫度(0 和100 )下的速率分布規(guī)律圖，由此圖可知：(1)在一定的溫度下，氧氣分子的速率呈現(xiàn)出“中間多，兩頭少”的分布規(guī)律(2)溫度越高，氧氣分子熱運(yùn)動的平均速率越大高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí)

14、物理物理高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí)物理物理題型一微觀量的估算問題估算法是根據(jù)日常生活和生產(chǎn)中的一些物理數(shù)據(jù)對所求的物理量的數(shù)值和數(shù)量級大致推算的一種近似方法估算時應(yīng)注意：(1)對于固體和液體，分子間距離比較小，可以認(rèn)為分子是一個個緊挨著的，設(shè)分子體積為V0，則分子直徑 (球體模型)或d (立方體模型)(2)對于氣體，分子間距離比較大，可用d 估算出兩個氣體分子之間的平均間距，遠(yuǎn)比氣體分子本身直徑大(3)估算時，要靈活地用好阿伏加德羅常數(shù)這個橋梁d 36V0 3V0 3V0 高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí)物理物理 最近發(fā)現(xiàn)的納米材料具有很多優(yōu)越性，在生產(chǎn)、生活實(shí)踐和高科技中有廣泛的應(yīng)用，邊長為1 nm的立方體可

15、容納液態(tài)氫分子(直徑約1010 m)的個數(shù)最接近于()A102個B103個C106個 D109個解析：1 nm109 m，則邊長為1 nm的立方體的體積為V(109)3 m31027 m3，由于液態(tài)氫分子是一個挨一個的，每個分子所占的體積為一個正方體，即V0(1010)3 m31030 m3，故邊長為1 nm的立方體可容納液態(tài)氫分子的個數(shù)答案：BNVV0 103. 高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí)物理物理題型訓(xùn)練題型訓(xùn)練1把冰分子看成一個球體，冰分子體積的數(shù)量級為1030 m3，可估算冰分子直徑的數(shù)量級為()A108 m B1010 mC1012 m D1014 m解析：冰分子體積V0的數(shù)量級為1030

16、m3，根據(jù)分子直徑公式 得冰分子直徑的數(shù)量級為1010 m.答案：Bd 36V0 高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí)物理物理與分子力特點(diǎn)有關(guān)的習(xí)題主要有三類：一是判斷對分子力特點(diǎn)的描述是否正確二是利用分子力特點(diǎn)研究分子力做功，分子的加速度三是與實(shí)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(diǎn)，熟知分子間斥力、引力及合力隨分子間的距離的變化規(guī)律應(yīng)弄清是分子力原因還是其他力作用的結(jié)果，切不可見了相斥、相吸就與分子力聯(lián)系題型二分子間相互作用的問題高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí)物理物理 (2010年上海卷)分子間的相互作用力由引力與斥力共同產(chǎn)生，并隨著分子間距的變化而變化，則()A分子間引力隨分子間距的增大而增大B

17、分子間斥力隨分子間距的減小而增大C分子間相互作用力隨分子間距的增大而增大D分子間相互作用力隨分子間距的減小而增大高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí)物理物理解析：分子力隨分子間距變化的情形如右圖所示當(dāng)分子距離等于r0時，分子力為零；當(dāng)分子距離小于r0時，分子力表現(xiàn)為斥力；當(dāng)分子距離大于r0時，分子力表現(xiàn)為引力，且引力先變大后變小，最后分子力等于零答案：B點(diǎn)評：要正確分析這些問題，必須準(zhǔn)確把握分子的特點(diǎn)，熟知分子間斥力、引力及合力隨分子間的距離的變化規(guī)律應(yīng)弄清是分子力原因還是其他力作用的結(jié)果高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí)物理物理 題型訓(xùn)練題型訓(xùn)練2兩個分子從靠近得不能再近的位置開始，使二者之間的距離逐漸增大，直到大于分子

18、直徑的10倍以上，這一過程中關(guān)于分子間的相互作用力的下述說法中正確的是()A分子間的引力和斥力都在減小B分子間的斥力在減小，引力在增大C分子間相互作用的合力在逐漸減小D分子間相互作用的合力，先減小后增大，再減小到零高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí)物理物理解析：分子間同時存在著引力與斥力，當(dāng)距離增大時，二力都在減小，只是斥力減小得比引力快在rr0時，引力與斥力的合力為零，相當(dāng)于彈簧處于原長；當(dāng)分子間距離rr0時，分子間的斥力小于引力，因而表現(xiàn)為引力，相當(dāng)于彈簧被拉伸；當(dāng)距離大于10倍直徑時，分子力可視為零所以分子力的變化是先減小后增大，再減小到零，因而選項A、D正確答案：AD高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí)物理物理(1

19、)分子力的變化由分子力與分子間距的關(guān)系圖判斷(2)判斷分子勢能的變化有兩種方法：看分子力做功情況；直接由分子勢能與分子間距離的關(guān)系圖線判斷，但要注意rr0是分子勢能最小的點(diǎn)題型三分子力、分子勢能與分子間距離的關(guān)系高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí)物理物理 如右圖所示，甲分子固定在坐標(biāo)原點(diǎn)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(xiàn)0為斥力，F(xiàn)0為引力，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，若規(guī)定無限遠(yuǎn)處分子勢能為零，則()A乙分子在b處勢能最小，且勢能為負(fù)值B乙分子在c處勢能最小，且勢能為負(fù)值C乙分子在d處勢能一定為正值D乙分子在d處勢能一定

20、小于在a處勢能高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí)物理物理解析：(1)由于乙分子由靜止開始，在ac間一直受到甲分子的引力而做加速運(yùn)動，引力做正功，分子勢能一直在減小，到達(dá)c點(diǎn)時所受分子力為零，加速度為零，速度最大，動能最大，分子勢能最小為負(fù)值(2)由于慣性，到達(dá)c點(diǎn)后乙分子繼續(xù)向甲分子靠近，由于分子力為斥力，故乙分子做減速運(yùn)動，直到速度減為零，設(shè)到達(dá)d點(diǎn)后返回，故乙分子運(yùn)動范圍在ad之間(3)在分子力表現(xiàn)為斥力的那一段cd上，隨分子間距的減小，乙分子克服斥力做功，分子力、分子勢能隨間距的減小一直增加答案：B點(diǎn)評：本題考查了對分子力與分子勢能與分子間距之間的關(guān)系及理解能力，是一道很經(jīng)典的好題高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí)

21、物理物理 題型訓(xùn)練題型訓(xùn)練3兩個分子甲和乙相距較遠(yuǎn)(此時它們之間的分子力可忽略)，設(shè)甲固定不動，乙逐漸向甲靠近直到不能再靠近的整個過程中，()A分子力總是對乙做正功B乙總是克服分子力做功C先是乙克服分子力做功，然后分子力對乙做正功D先是分子力對乙做正功，然后乙克服分子力做功高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí)物理物理解析：兩分子甲和乙相距較遠(yuǎn)時分子力表現(xiàn)為引力，所以靠近時分子力做正功當(dāng)兩個分子靠近到一定距離時，分子間的引力等于斥力，合力為零兩個分子再靠近時，分子間的斥力大于引力，分子力表現(xiàn)為斥力，所以在靠近過程中，乙要克服分子力做功答案：D高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí)物理物理高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí)物理物理 在觀察布朗運(yùn)

22、動時，從微粒在a點(diǎn)開始計時，間隔30 s記下微粒的一個位置，得到b、c、d、e、f、g等點(diǎn)，然后用直線依次連接，如圖所示，下列說法正確的是()A微粒在75 s末時的位置一定在cd的中點(diǎn)B微粒在75 s末時的位置可能在cd的連線上，但不可能在cd中點(diǎn)C微粒在前30 s內(nèi)的路程一定等于ab的長度D微粒在前30 s內(nèi)的位移大小一定等于ab的長度警示誤把布朗微粒運(yùn)動的折線圖當(dāng)作軌跡高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí)物理物理錯解：本題容易錯選CD.分析糾錯：b、c、d、e、f、g等分別粒子在t30 s、60 s、90 s、120 s、150 s、180 s時的位置，但并不一定沿著折線abcdefg運(yùn)動，所以正確答案只能是D.答案：D高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí)物理物理祝祝您您