【物理】2018届一轮复习人教版 分子动理论 内能 学案

【物理】2018届一轮复习人教版 分子动理论 内能 学案

第69课时　分子动理论　内能(双基落实课)‎ ‎[命题者说]　本课时内容既是高考选考内容，又是热学最基本的知识，因此高考针对这些内容命题时，难度不会很大。在复习这部分内容时，只需全面复习，不需要过深的挖掘。‎ 一、分子动理论和阿伏加德罗常数 ‎1.物体是由大量分子组成的 ‎(1)分子的大小 ‎①一般无机分子直径的数量级约为：10－‎10 m。‎ ‎②一般无机分子质量的数量级约为：10－‎26 kg。‎ ‎(2)阿伏加德罗常数：指1 mol的任何物质中含有相同的微粒个数，用符号NA表示，NA＝6.02×1023 mol－1。‎ ‎2．分子热运动：指分子永不停息的无规则运动 ‎(1)扩散现象：指相互接触的不同物质彼此进入对方的现象。温度越高，扩散越快；扩散可在固体、液体、气体中进行。‎ ‎(2)布朗运动：指悬浮在液体(或气体)中的微粒的无规则运动。微粒越小，温度越高，布朗运动越显著。‎ ‎3．分子间的相互作用力 分子间同时存在引力和斥力，且都随分子间距离的增大而减小，随分子间距离的减小而增大，但总是斥力变化得较快，如图所示。‎ ‎(1)当r＝r0时，F引＝F斥，F＝0；‎ ‎(2)当r＜r0时，F引和F斥都随距离的减小而增大，但F引＜F斥，F表现为斥力；‎ ‎(3)当r＞r0时，F引和F斥都随距离的增大而减小，但F引＞F斥，F表现为引力；‎ ‎(4)当r＞10r0(10－‎9 m)时，F引和F斥都已经十分微弱，可以认为分子间没有相互作用力(F＝0)。‎ ‎[小题练通]‎ ‎1．(2016·北京高考)雾霾天气是对大气中各种悬浮颗粒物含量超标的笼统表述，是特定气候条件与人类活动相互作用的结果。雾霾中，各种悬浮颗粒物形状不规则，但可视为密度相同、直径不同的球体，并且PM10、PM2.5分别表示球体直径小于或等于10 μm、2.5 μm的颗粒物(PM是颗粒物的英文缩写)。‎ 某科研机构对北京地区的检测结果表明，在静稳的雾霾天气中，近地面高度百米的范围内，PM10的浓度随高度的增加略有减小，大于PM10的大悬浮颗粒物的浓度随高度的增加明显减小，且两种浓度分布基本不随时间变化。‎ 据此材料，以下叙述正确的是(　　)‎ A．PM10表示直径小于或等于1.0×10－‎6 m的悬浮颗粒物 B．PM10受到的空气分子作用力的合力始终大于其受到的重力 C．PM10和大悬浮颗粒物都在做布朗运动 D．PM2.5的浓度随高度的增加逐渐增大 解析：选C　PM10直径小于或等于10 μm，即1.0×10－‎5 m，选项A错误；PM10悬浮在空中，表明空气分子作用力的合力与其重力平衡，选项B错误；PM10和大悬浮颗粒物的大小符合做布朗运动的条件，选项C正确；据题中材料不能判断PM2.5浓度随高度的增加而增大，选项D错误。‎ ‎2．下列关于布朗运动的说法中正确的是(　　)‎ A．布朗运动是微观粒子的运动，其运动规律遵循牛顿第二定律 B．布朗运动是组成固体微粒的分子无规则运动的反映 C．布朗运动是液体分子与固体分子的共同运动 D．布朗运动是永不停息的，反映了系统的能量是守恒的 E．布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动 解析：选ADE　布朗运动是悬浮的固体小颗粒不停地做无规则的宏观的机械运动，故符合牛顿第二定律，它反映了液体分子永不停息地做无规则运动，A、E正确，B、C错误；微粒运动过程中，速度的大小与方向不断发生改变，与接触的微粒进行能量交换，D正确。‎ 布朗运动不是液体分子的运动，而是固体颗粒在液体分子撞击下的无规则运动，它间接地反映了液体分子的无规则运动。‎ 二、温度和内能 ‎1.温度 两个系统处于热平衡时，它们必定具有某个共同的热学性质，把表征这一“共同热学性质”的物理量叫做温度。一切达到热平衡状态的系统都具有相同的温度。‎ ‎2．摄氏温标和热力学温标 单位 规定 关系 摄氏温标(t)‎ ‎℃‎ 在标准大气压下，冰的熔点是0_℃，水的沸点是‎100 ℃‎ T＝t＋273.15 KΔT＝Δt 热力学温标(T)‎ K 零下273.15_℃即为0 K ‎3．分子的动能 ‎(1)分子动能是分子热运动所具有的动能。‎ ‎(2)分子热运动的平均动能是所有分子热运动的动能的平均值，温度是分子热运动的平均动能的标志。‎ ‎(3)分子热运动的总动能是物体内所有分子热运动动能的总和。‎ ‎4．分子的势能 ‎(1)意义：由于分子间存在着引力和斥力，所以分子具有由它们的相对位置决定的能。‎ ‎(2)分子势能的决定因素 ‎①微观上——决定于分子间距离和分子排列情况；取r→∞处为零势能处，分子势能Ep与分子间距离r的关系如图所示，当r＝r0时分子势能最小。‎ ‎②宏观上——决定于体积和状态。‎ ‎5．物体的内能 ‎(1)物体中所有分子的热运动动能与分子势能的总和，是状态量。对于给定的物体，其内能大小由物体的温度和体积决定。‎ ‎(2)改变物体内能有两种方式：做功和热传递。‎ ‎ [小题练通]‎ ‎1．若某种实际气体分子的作用力表现为引力，则一定质量的该气体内能的大小与气体体积和温度的关系是(　　)‎ A．如果保持其体积不变，温度升高，内能增大 B．如果保持其体积不变，温度升高，内能减少 C．如果保持其温度不变，体积增大，内能不变 D．如果保持其温度不变，体积增大，内能减少 解析：选A　若保持气体的体积不变，则分子势能不变，温度升高，分子的平均动能变大，故气体的内能增大，A正确，B错误；若保持气体的温度不变，气体分子的平均动能不变，体积增大，分子间的引力做负功，分子势能增大，故气体的内能增大，C、D均错误。‎ ‎2．(2017·吉林省实验中学模拟)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，分子动能增大，势能也增大 B．在r

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