【文档说明】(新课标版)高考物理一轮复习课件13.1分子动理论内能 (含解析).ppt，共(54)页，1.462 MB，由MTyang资料小铺上传

转载请保留链接：https://www.ichengzhen.cn/view-89644.html

以下为本文档部分文字说明：

第十三单元选修3－3年份题号命题点命题规律Ⅰ卷33题(1)内能及热力学定律(2)水下气泡内外压强Ⅱ卷33题(1)气态变化及图像(2)等温状态下的变质量问题2016年Ⅲ卷33题(1)气态变化与内能(2)液柱封闭气体模型

Ⅰ卷33题(1)气体分子速率统计分布图像(2)双气缸模型Ⅱ卷33题(1)热力学第一定律(2)热气球气态变化与平衡2017年Ⅲ卷33题(1)气态变化图像与内能(2)液柱封闭气体模型(1)第(1)问为选择题，主要考查分子动理论、晶体和非晶体的特点、液体的表面张力、饱和汽压、湿度、热力

学定律等内容Ⅰ卷33题(1)根据T-V图像判断气态变化(2)双气缸模型Ⅱ卷33题(1)实际气体的内能(2)单气缸模型2018年Ⅲ卷33题(1)根据P-V图像判断气态变化(2)液柱封闭气体模型(2)第(2)问为计算题，主要通过液体封闭或活塞封闭气体两类模型，考查气体定律的

应用13．1分子动理论内能知识清单考点整合集中记忆一、分子动理论物体是由大量分子组成的(1)分子直径的数量级：10－10m.(2)分子质量的数量级：10－26kg.(3)估测分子直径的方法：油膜法．(4)阿

伏加德罗常数：1mol的任何物质含有的粒子数NA＝6.02×1023mol－1.分子永不停息地做无规则热运动(1)扩散现象：相互接触的物体彼此进入对方的现象，温度越高，扩散越快．(2)布朗运动：①定义：悬浮在液体中的小颗粒的永不停息地无

规则运动；②实质：布朗运动反映了液体分子的无规则运动；③决定因素：颗粒越小，运动越明显；温度越高，运动越剧烈．(3)气体分子运动速率的统计分布：同一温度下，大多数分子具有中等的速率；随温度升高，占总数比例最大的那些分子速率增大．分子力(1)分子间同时存在引力和斥

力；(2)引力和斥力都随着分子间距离的增大而减小，斥力比引力变化得快．(3)分子力是引力和斥力的合力，随分子间距离变化的规律是(如图)：①r＝r0时分子力为零；②r<r0时表现为斥力；③r>r0时表现为引力；④r>10r0以后，分子力变得十分

微弱，可以忽略不计．二、内能分子动能(1)分子动能：分子热运动所具有的动能．(2)分子平均动能：所有分子动能的平均值．分子势能(1)分子势能：由分子力和相对位置决定的能；(2)宏观上，分子势能与体积有关；(3)微观上，分子

势能与分子间的距离有关，如图所示．物体内能(1)内能：所有分子热运动的动能与分子势能的总和．(2)决定因素：温度、体积、分子数．三、温度温度的意义(1)宏观上，温度表示物体的冷热程度．(2)微观上，温度是分子平均动能的标志．两种温标(1)摄氏温标t：单位℃，把

1个标准大气压下，水的冰点作为0℃，沸点为100℃.(2)热力学温标T：单位K，把－273.15℃作为0K．0K是绝对零度，低温极限．(3)两种温标的关系：T＝273.15＋t.ΔT＝Δt.考点讲练考点突破针对训练考点一物体微观量的估算1．微观量分子体积

V0、分子直径d、分子质量m0.2．宏观量物体体积V、摩尔体积Vm、物体质量m、摩尔质量M、物体的密度ρ.3．关系阿伏加德罗常数是联系宏观量和微观量的桥梁．(1)分子的质量：m0＝MNA＝ρVmNA.(2)分子平均所占空间体积：V0＝VmNA＝

MρNA.(3)物体所含的分子数：N＝VVm·NA＝mρVm·NA.4．两种分子模型(1)球体模型：对于固体和液体，通常将分子看做球体，分子直径为d＝36V0π.(2)立方体模型：对于气体，V0为分子所占空

间立方体的体积，相邻分子间的平均距离d＝3V0.钻石是首饰和高强度钻头、刻刀等工具中的主要材料，设钻石的密度为ρ(单位为kg/m3)，摩尔质量为M(单位为g/mol)，阿伏加德罗常数为NA.已知1克拉＝0.2克，则()A．a克拉钻石所含有的分子数为0.2×10－3a

NAMB．a克拉钻石所含有的分子数为aNAMC．每个钻石分子直径的表达式为36M×10－3NAρπ(单位为m)D．每个钻石分子直径的表达式为6MNAρπ(单位为m)【答案】C【解析】a克拉钻石物质的量为n＝0.2aM，所含分子数为N＝nNA＝

0.2aNAM，钻石的摩尔体积为V＝M×10－3ρ(单位为m3/mol)，每个钻石分子体积为V0＝VNA＝M×10－3NAρ，设钻石分子直径为d，则V0＝43πd23，联立解得d＝36M×10－3NAρπ(单位为m)．(多选)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表示阿伏加德罗常数，m0、V0分别表示每个水分子的质量和体积，下面关系正确的有()A．NA＝ρVm0B．ρ＝μNAV0C．ρ<μNAV0D．m0＝μNA

【答案】ACD【解析】由于μ＝ρV，则NA＝μm0＝ρVm0，变形得m0＝μNA，故A、D两项正确；由于分子之间有空隙，所以NAV0<V，水的密度为ρ＝μV<μNAV0，故B项错误，C项正确．已知地球大气层的厚度h远小于地球半径R

，空气平均摩尔质量为M，阿伏伽德罗常数为NA，地面大气压强为p0，重力加速度大小为g，则可估算()A．地球大气层空气分子总数πR2p0NAMgB．地球大气层空气分子总数4π（R－h）2p0NAMgC．空气分子之间的平均距离3MgR3p0NAD．空气分子之间的平均距离a

＝3Mghp0NA【答案】D【解析】A项，设大气层中气体的质量为m，由大气压强产生，mg＝p0S，即：m＝p0Sg，又S＝4πR2，则分子总数n＝mMNA＝p0·4πR2NAMg，故A、B两项错误．C

项，假设每个分子占据一个小立方体，各小立方体紧密排列，则小立方体边长即为空气分子平均间距，设为a，大气层中气体总体积为V，则a＝3Vn，又V＝4πR2h，解得a＝3Mghp0NA，故D项正确，C项错误．考点二布朗运动与分子热运动1．理解布朗运动的“三个要点”

(1)“是什么？”布朗运动是悬浮的固体微粒的无规则运动，不是固体微粒分子的运动，也不是液体分子的运动．(2)“为什么？”布朗运动是由于液体分子从各个方向对悬浮微粒撞击作用的不平衡引起的，微粒越小，温度越高，布朗运动越剧烈．(3)“说明什么？”布朗运动说明

液体分子做无规则运动．2．气体分子运动速率的“三个特点”某个分子的运动是无规则的，但大量分子的运动速率呈现统计规律，如图所示：横轴表示分子速率，纵轴表示各速率的分子数占总分子数的百分比，图像有三个特点：(1)

“中间多，两头少”：同一温度下，特大或特小速率的分子数比例都较小，大多数分子具有中等的速率．(2)“图像向右偏移”：随温度升高，占总数比例最大的那些分子的速率增大．(3)“面积不变”：图线与横轴所围面积都等于1，不随温度改变．(2017·海南)(多

选)关于布朗运动，下列说法正确的是()A．布朗运动是液体中悬浮微粒的无规则运动B．液体温度越高，液体中悬浮微粒的布朗运动越剧烈C．在液体中的悬浮微粒只要大于某一尺寸，都会发生布朗运动D．液体中悬浮微粒的布朗运动是液体分子永不停息地做无规则运

动E．液体中悬浮微粒的布朗运动是液体分子对它的撞击作用不平衡所引起的【答案】ABE【解析】布朗运动是液体中悬浮微粒的无规则运动，故A项正确．液体温度越高，分子热运动越剧烈，液体中悬浮微粒的布朗运动越剧烈，故B项正确．

悬浮微粒越大，惯性越大，碰撞时受到冲力越平衡，所以大微粒不做布朗运动，故C项错误．布朗运动是悬浮在液体中微粒的无规则运动，不是液体分子的无规则运动，故D项错误．布朗运动是由液体分子从各个方向对悬浮微粒撞击作用的不平衡引起的，故E项正确．(2017·课标全国Ⅰ)(多选)氧气分子在0℃和100℃

温度下各速率间隔的分子数占总分子数的百分比随气体分子速率的变化分别如图中两条曲线所示．下列说法正确的是()A．图中两条曲线下面积相等B．图中虚线对应于氧气分子平均动能较小的情形C．图中实线对应于氧气分子在100℃时的情形D．图中曲线给出了任意速率区间的氧气

分子数目E．与0℃时相比，100℃时氧气分子速率出现在0～400m/s区间内的分子数占总分子数的百分比较大【答案】ABC【解析】A项，由题图可知，在0℃和100℃两种不同情况下各速率区间的分子数占总分子数的百分比与分子速率间的关系图线与横轴所围面积都应该

等于1，即相等，故A项正确；B项，由图可知，具有最大比例的速率区间，0℃时对应的速率小，故说明虚线为0℃的分布图像，故对应的平均动能较小，故B项正确；C项，实线对应的最大比例的速率区间内分子动能大，说明实验对应的温度

高，故为100℃时的情形，故C项正确；D项，图中曲线给出了任意速率区间的氧气分子占据的比例，但无法确定分子具体数目，故D项错误；E项，由图可知，0～400m/s段内，100℃对应的占据的比例均小于与0℃时所占据的比值，因

此100℃时氧气分子速率出现在0～400m/s区间内的分子数占总分子数的百分比较小，故E项错误．故选A、B、C三项．考点三分子力和分子势能的变化规律分子力F、分子势能Ep与分子间距离r的关系图线：(取无穷远处Ep＝0)1．当r＞r0时，分

子力为引力，当r增大时，分子力做负功，分子势能增加．2．当r＜r0时，分子力为斥力，当r减小时，分子力做负功，分子势能增加．3．当r＝r0时，分子势能最小．(多选)当物质分子间距离为r0时恰好分子间作用力为零，以下说法中正确的是()A．当分子间的距离r＝r0时，分子力为零，分

子间既不存在引力，也不存在斥力B．当分子间的距离r>r0时，随着距离的增大，分子间的引力和斥力都增大，但引力比斥力增大的快，故分子力表现为引力C．当分子间的距离r<r0时，随着距离的减小，分子间的引力和斥力都增大，但斥力比引力增大的快，故分子力表现为

斥力D．当分子间的距离r≥10－9m时，分子间的作用力可以忽略不计【答案】CD【解析】当r＝r0时，引力和斥力同时存在，只是合力为零，A项错；当r>r0时，分子间的引力和斥力都随距离的增大而减小，但斥力比引力减小的快，当r≥10－9m时，分子力可忽

略不计，B项错误，C、D两项正确．(多选)分子力比重力、引力等要复杂得多，分子势能跟分子间的距离的关系也比较复杂．图示为分子势能与分子间距离的关系图像，用r0表示分子引力与分子斥力平衡时的分子间距，设r→∞时，Ep＝0

，则下列说法正确的是()A．当r＝r0时，分子力为零，Ep＝0B．当r＝r0时，分子力为零，Ep为最小C．当r0<r<10r0时，Ep随着r的增大而增大D．当r0<r<10r0时，Ep随着r的增大而减小E．当r<r0

时，Ep随着r的减小而增大【答案】BCE【解析】由Ep­r图像可知，r＝r0时，Ep最小，再结合F-r图像知此时分子力为0，则A项错误，B项正确；结合F-r图像可知，在r0<r<10r0内分子力表现为引力，当间距增大过程

中，分子引力做负功分子势能增大，则C项正确，D项错误；结合F－r图像可知，在r<r0内分子力表现为斥力，当间距减小过程中，分子斥力做负功，分子势能增大，则E项正确．如图所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于x轴上，甲分子对乙分子的作用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示．F>0为斥力，F<

0为引力．A、B、C、D为x轴上四个特定的位置．现把乙分子从A处由静止释放，下列A、B、C、D四个图分别表示乙分子的速度、加速度、势能、动能与两分子间距离的关系，其中大致正确的是()【答案】B【解析】速度方向始终不变，A项错误；加速度与力成正比，方向相同，故B项正确；分子势能不可能增大到正值，

故C项错误；乙分子动能不可能为负值，故D项错误．方法提炼(1)分子势能在平衡位置有最小值，分子越靠近平衡位置，分子势能减小，反之增大．(2)判断分子势能变化的方法：①看分子力做功情况：分子力做正功分子势能减小，做负功分子势能增大．②看分子势能与分子

间距离的关系图：图像中的正负表示分子势能大小．考点四物体的内能和温度物体内能和温度的“八项注意”：1．分析内能要考虑四个因素：温度、体积、分子数、物态．2．改变内能要考虑两个方式：做功和热传递．3．内能

和温度是对物体的大量分子而言的，对某个分子无意义．4．内能与物体的整体运动无关．5．热量是热传递过程中转移的内能．6．相同温度的任何物体，分子的平均动能一定相同．7．温度升高，不是每一个分子的动能都增大．8．理想气体的内能只与温度有关．关于温度和内能的理解，下列说法中正确的是()A．物体温度升

高，则物体每一个分子的动能都增大B．不计分子之间的分子势能，质量和温度相同的氢气和氧气具有相同的内能C．1g100℃水的内能小于1g100℃水蒸气的内能D．做功和热传递对改变物体内能是等效的，也就是说做功和热传递的实质是相同的【答案】C【解析】温度是分子平均动能的标志

，物体温度升高分子的平均动能增加，而不是每一个分子的动能都增大，故A项错误；质量相等的氢气和氧气，温度相同，分子的平均动能相同，而氢气的分子数多，则氢气的内能较大．故B项错误；水变成水蒸气要吸热，则同质量水的内能小于水蒸气的内能，故C项正

确；做功和热传递对改变物体内能是等效的，但实质不同，做功是其他能和内能的转化，热传递是内能的转移，故D项错误．(2016·课标全国Ⅲ)(多选)关于气体的内能，下列说法正确的是()A．质量和温度都相同的气体，内能一定相同B．气体温

度不变，整体运动速度越大，其内能越大C．气体被压缩时，内能可能不变D．一定量的某种理想气体的内能只与温度有关E．一定量的某种理想气体在等压膨胀过程中，内能一定增加【答案】CDE【解析】温度相同，分子平均动能相同，若摩尔质量不同，则相同质量的气体有不同的分子数，分子总动能不同，假若都是理想气体

，因为只考虑分子动能，所以内能不同，A项错误；气体内能取决于气体分子的平均动能和分子势能，而与宏观上整体的动能无关，B项错误；若外界对气体做的功等于气体向外界放出的热，则气体的内能不变，C项正确；理想气体的内能

取决于气体分子的平均动能，而分子平均动能取决于温度，D项正确；理想气体等压膨胀过程中，p一定，V增加，由pVT＝C可知T升高，故内能增加，E项正确．考点五实验：用油膜法估测分子的大小1．实验原理单分子油膜层的厚度可以看作油酸分子的

直径．测出油酸滴的体积V和油膜的面积S，可以算出分子的直径d＝V/S.2．实验器材盛水方盘、注射器、坐标纸、玻璃板、痱子粉、油酸酒精溶液、量筒、彩笔．3．实验步骤(1)用注射器将油酸酒精溶液滴入量筒，记下滴入1mL溶液的滴数n；计算1滴油酸的体积V.(

2)在方盘中盛入适量的水，将痱子粉均匀地撒在水面上．(3)用注射器靠近水面将1滴油酸酒精溶液滴在水面上．(4)待油酸膜的面积稳定后，把玻璃板放在方盘上，用笔描绘出油膜的形状．(5)以坐标纸上方格的数目来计算油膜的面积，不足半个的舍去，多于半个的算1个．“用油膜

法估测分子的大小”实验的简要步骤如下：A．将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，数出轮廓内的方格数(不足半个的舍去，多于半个的算一个)，再根据方格的边长求出油酸膜的面积S.B．将一滴油酸酒精溶液滴在水面上，待油酸薄膜的形状稳定后，

将玻璃板放在浅盘上，用彩笔将薄膜的形状描画在玻璃板上．C．用浅盘装入约2cm深的水．D．用公式d＝VS，求出薄膜厚度，即油酸分子直径的大小．E．根据油酸酒精溶液的浓度，算出一滴溶液中纯油酸的体积V.上述步骤中有步骤遗漏或步骤不完整

的，请指出：(1)________________________________________________．(2)________________________________________________．上述实验步骤的合理顺序是_

_______．【答案】(1)C步骤中，要在水面上撒上痱子粉或细石膏粉(2)实验时，还需要：F.用注射器或滴管将事先配制好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒，记下量筒内增加一定体积时液滴的数目．CFBAED【解析】(1)C步骤中，要在水面

上撒上痱子粉或细石膏粉．(2)实验时，还需要：F.用注射器或滴管将事先配制好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒，记下量筒内增加一定体积时液滴的数目．实验步骤的合理顺序是CFBAED.油酸酒精溶液的浓度为每1000mL油酸酒精溶液中含有油酸0.6mL，现用滴管向量筒内滴

加50滴上述溶液，量筒中的溶液体积增加了1mL，若把一滴这样的油酸酒精溶液滴入足够大的盛水的浅盘中，由于酒精溶于水，油酸在水面展开，稳定后形成的油膜的形状如图所示．若每一小方格的边长为25mm，试问：(1)这种估测方法是将每个油酸分子视为________模型，让油酸尽可能地在水面上散开，

则形成的油膜可视为________油膜，这层油膜的厚度可视为油酸分子的________．图中油酸膜的面积为________m2；每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是________m3；根据上述数据，估测出油酸分子的直径是________m．(结果保留两位有效数字)(2)某同学实

验中最终得到的计算结果和大多数同学的比较，数据偏大，对出现这种结果的原因，下列说法中可能正确的是________．A．错误地将油酸酒精溶液的体积直接作为油酸的体积进行计算B．计算油酸膜面积时，错将不完整的方格作为完整方格处理C．计算油酸膜面积时，只数了完整的方格数D

．水面上痱子粉撒得较多，油酸膜没有充分展开【答案】(1)球体单分子直径4.4×10－21.2×10－112.7×10－10(2)ACD【解析】(1)油膜约占70个小格，面积约为S＝70×25×25×10－6m2≈4.4×10－2m2.一滴油酸酒精溶液含有

纯油酸的体积为V＝150×0.61000×10－6m3＝1.2×10－11m3，油酸分子的直径约等于油膜的厚度，d＝VS＝1.2×10－114.4×10－2m≈2.7×10－10m.(2)由d＝VS知，结果偏大的原因是V的测量值偏大或S的测量值偏小

，故A、C、D三项正确．