第1講分子動理論內能高考總復習2025課程標準1.了解分子動理論的基本觀點及相關的實驗證據。通過實驗,了解擴散現象。觀察并能解釋布朗運動。2.了解分子運動速率的統計分布規律,知道分子運動速率分布圖像的物理意義。3.了解固體的微觀結構。知道晶體和非晶體的特點。能列舉生活中的晶體和非晶體。通過實例,了解液晶的主要性質及其在顯示技術中的應用。4.了解材料科學的有關知識及應用,體會它們的發展對人類生活和社會發展的影響。5.觀察液體的表面張力現象。了解表面張力產生的原因。知道毛細現象。6.通過實驗,了解氣體實驗定律,知道理想氣體模型,能用分子動理論和統計觀點解釋氣體壓強和氣體實驗定律。7.知道熱力學第一定律。通過有關史實,了解熱力學第一定律和能量守恒定律的發現過程,體會科學探索中的挫折和失敗對科學發現的意義。8.理解能量守恒定律,能用能量守恒的觀點解釋自然現象。體會能量守恒定律是最基本、最普遍的自然規律之一。通過自然界中宏觀過程的方向性,了解熱力學第二定律核心素養試題情境生活實踐類高壓鍋、氣壓計、濕度計、海浪發電機、蛟龍號深海探測器、噴霧器、火罐、拔罐等學習探索類分子動理論、固體和液體的性質、氣體實驗定律、熱力學定律、油膜法測分子直徑實驗、探究等溫情況下一定氣體壓強與體積的關系考點一分子動理論強基礎?固本增分一、分子動理論的基本觀點和實驗依據、阿伏加德羅常數

6.02×1023小顆粒

0引力斥力二、分子運動速率分布規律1.氣體分子運動的特點:氣體分子間距較

,分子力可以忽略,因此可以認為氣體分子間除碰撞外不受其他力的作用,故氣體能充滿

。

2.氣體的壓強(1)產生原因:由于大量分子無規則地運動而碰撞器壁,形成對器壁各處均勻、持續的作用力。(2)決定因素:氣體分子的

和

。

大整個空間平均速率數密度×√××提示

原因是液體分子對小炭粒的不平衡撞擊。

研考點?精準突破1.分子模型

2.宏觀量、微觀量以及它們之間的關系的理解

3.微觀量估算的三點注意(1)微觀量的估算應利用阿伏加德羅常數的橋梁作用,依據分子數N與摩爾數n之間的關系N=n·NA,并結合密度公式進行分析計算。(2)注意建立立方體分子模型或球體分子模型,通常把固體、液體分子模擬為球形或立方體形,氣體分子所占據的空間可模擬為立方體模型。(3)對液體、固體物質可忽略分子之間的間隙;對氣體物質,分子之間的距離遠大于分子的大小,氣體的摩爾體積與阿伏加德羅常數的比值不等于氣體分子的體積,僅表示一個氣體分子平均占據的空間大小。4.擴散現象、布朗運動與熱運動的比較

現象擴散現象布朗運動熱運動活動主體分子固體微小顆粒分子區別是分子的運動,發生在任何兩種物質之間是比分子大得多的顆粒的運動,只能在液體、氣體中發生是分子的運動,不能通過光學顯微鏡直接觀察到共同點(1)都是無規則運動;(2)都隨溫度的升高而更加激烈聯系擴散現象、布朗運動都反映了分子做無規則的熱運動5.氣體的分子動理論(1)氣體分子間的作用力:氣體分子之間的距離遠大于分子直徑,氣體分子之間的作用力十分微弱,可以忽略不計,氣體分子間除碰撞外無相互作用力。(2)氣體分子的速率分布:表現出“中間多,兩頭少”的統計分布規律。(3)氣體分子的運動方向:氣體分子的運動是雜亂無章的,但向各個方向運動的機會均等。(4)氣體分子的運動與溫度的關系:溫度一定時,某種氣體分子的速率分布是確定的,速率的平均值也是確定的,溫度升高,氣體分子的平均速率增大,但不是每個分子的速率都增大。考向一

微觀量的估算典題1

科學家可以運用無規則運動的規律來研究生物蛋白分子。資料顯示,某種蛋白的摩爾質量為66kg/mol,其分子可視為半徑為3×10-9m的球,已知阿伏加德羅常數為6.0×1023mol-1。請估算該蛋白的密度。(計算結果保留一位有效數字)答案

1×103kg/m3思維點撥

根據分子模型,先計算一個分子的體積,再計算摩爾體積,根據密度公式可計算結果(注意有效數字)。考向二

布朗運動與分子熱運動典題2(2024福建南平模擬)福建南平茶文化久負盛名,“風過武夷茶香遠”“最是茶香沁人心”。人們在泡大紅袍茶時茶香四溢,下列說法正確的是(

)A.茶香四溢是擴散現象,說明分子間存在著相互作用力B.茶香四溢是擴散現象,泡茶的水溫度越高,分子熱運動越劇烈,茶香越濃C.茶香四溢是布朗運動現象,說明分子間存在著相互作用力D.茶香四溢是布朗運動現象,說明分子在永不停息地做無規則運動B解析

茶香四溢是擴散現象,故C、D錯誤;茶香四溢是因為茶水的香味分子不停地做無規則的運動,擴散到空氣中,故A錯誤;物體溫度越高,分子的無規則運動越劇烈,所以茶水溫度越高,分子的熱運動越劇烈,茶香越濃,故B正確。考向三

分子力的理解典題3(2023北京統考一模)分子間的作用力F與分子間距離r的關系如圖所示,r0為分子間的平衡位置。下列說法正確的是(

)A.當r=r0時,分子間的作用力最小B.當r=r1時,分子間的作用力最小C.分子間的作用力總是隨分子間距離增大而減小D.分子間的作用力總是隨分子間距離增大而增大A解析

r0為分子間的平衡位置,此位置分子斥力與引力等大反向,合力為0,即當r=r0時,分子間的作用力最小,A正確;當r=r1時,分子斥力小于引力,合力表現為引力,即分子間的作用力表現為引力,且為間距大于r0時的最大值,B錯誤;根據圖像可知,當分子之間間距大于r0時,隨分子間距離增大,分子間的作用力先增大后減小,C錯誤;根據圖像可知,當分子之間間距小于r0和分子距離大于r1時,隨分子間距離增大,分子間的作用力減小,D錯誤。考點二物體的內能強基礎?固本增分內能1.分子的動能(1)分子動能是

所具有的動能。

(2)分子熱運動的平均動能是所有分子熱運動的動能的平均值,

是分子熱運動的平均動能的標志。

(3)分子熱運動的總動能是物體內所有分子熱運動動能的

。

分子熱運動溫度總和2.分子的勢能(1)由于分子間存在著引力和斥力,所以分子具有由它們的

決定的能,即分子勢能。

(2)分子勢能的影響因素微觀上:分子勢能的大小是由分子間的相對位置決定的;宏觀上:分子勢能與物體的

有關。

相對位置體積3.物體的內能(1)物體的內能等于物體中所有分子的熱運動的

與分子

的總和。

(2)對于給定的物體,其內能大小與

和

有關。

(3)物體的內能與物體的位置高低、運動速度大小

。

動能勢能溫度體積無關×√××√研考點?精準突破1.分子力F、分子勢能Ep與分子間距離r的關系圖線

項目分子間的相互作用力F分子勢能Ep與分子間距的關系圖像項目分子間的相互作用力F分子勢能Ep隨分子間距的變化情況r<r0F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表現為斥力r增大,斥力做正功,分子勢能減少r減小,斥力做負功,分子勢能增加r>r0F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,引力做負功,分子勢能增加r減小,引力做正功,分子勢能減少r=r0F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,可以認為分子間沒有相互作用力分子勢能為零2.物體的內能與機械能的比較

項目內能機械能定義物體內所有分子的動能和勢能的總和物體的動能及重力勢能和彈性勢能的總和決定由物體內部分子微觀運動狀態決定,與物體整體運動情況無關與物體宏觀運動狀態、參考系和零勢能面選取有關,和物體內部分子運動情況無關量值任何物體都具有內能,恒不為零可以為零測量無法測量。其變化量可由做功和熱傳遞來量度可以測量轉化在一定條件下可相互轉化考向一

分子力與分子勢能典題4(2023海南卷)下列關于分子力和分子勢能的說法正確的是(

)A.分子間距離大于r0時,分子間表現為斥力B.分子從無限遠靠近到距離r0處過程中分子勢能變大C.分子勢能在r0處最小D.分子間距離小于r0且減小時,分子勢能在減小C解析

分子間距離大于r0時,分子間表現為引力,分子從無限遠靠近到距離r0處過程中,引力做正功,分子勢能減小,則在r0處分子勢能最小;繼續減小距離,分子間表現為斥力,分子力做負功,分子勢能增大。故選C。典題5(2021重慶卷)圖甲和圖乙中曲線Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分別描述了某物理量隨分子之間的距離變化的規律,r0為平衡位置。現有如下物理量:①分子勢能

②分子間引力

③分子間斥力

④分子間引力和斥力的合力,則曲線Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ對應的物理量分別是(

)A.①③②

B.②④③C.④①③

D.①④③D解析

根據分子處于平衡位置(即分子之間距離為r0)時分子勢能最小可知,曲線Ⅰ為分子勢能隨分子之間距離r變化的圖像;根據分子處于平衡位置(即分子之間距離為r0)時分子力為零,可知曲線Ⅱ為分子力隨分子之間距離r變化的圖像;根據分子之間斥力隨分子之間距離的增大而減小,可知曲線Ⅲ為分子斥力隨分子之間距離r變化的圖像。D正確。考向二

物體的內能典題6(2023湖南衡陽模擬)下列關于分子動理論的說法,正確的是(

)A.布朗運動就是分子的運動B.物體的內能是物體中所有分子熱運動所具有的動能的總和C.物體的內能越多,溫度一定越高D.擴散現象和布朗運動說明了分子在做永不停息的無規則運動D解析

布朗運動指懸浮在液體或氣體中的微粒所做的永不停息的無規則運動,是固體微粒的運動,不是分子的運動,A錯誤;物體的內能是物體中所有分子熱運動所具有的動能和分子勢能的總和,B錯誤;物體的內能與物體的溫度和體積有關,溫度越高,只能表明物體分子的平均動能越大,不能說明物體內能越多,C錯誤;擴散現象是指物質分子從高濃度區域向低濃度區域轉移,直到均勻分布的現象,布朗運動指懸浮在液體或氣體中的固體微粒所做的永不停息的無規則運動,擴散現象和布朗運動均說明了分子在做永不停息的無規則運動,D正確。典題7

關于物體的內能,下列說法正確的是(

)A.相同質量的兩種物質,升高相同的溫度,內能的增加量一定相同B.物體的內能改變時溫度不一定改變C.內能與物體的溫度有關,所以0℃的物體內能為