2016屆高考物理一輪復習-課件+練習第十一章熱學-11-1.

1、選考部分　選修3－3第十一章　熱學,復習目標定位,1.分子動理論的基本觀點和實驗依據(jù)(Ⅰ)2．阿伏加德羅常數(shù)(Ⅰ)3．氣體分子運動速率的統(tǒng)計分布(Ⅰ)4．溫度是分子平均動能的標志，內(nèi)能(Ⅰ)5．固體的微觀結(jié)構(gòu)，晶體和非晶體(Ⅰ)6．液晶的微觀結(jié)構(gòu)(Ⅰ)7．液體的表面張力現(xiàn)象(Ⅰ)8．氣體實驗定律(Ⅰ),9．理想氣體(Ⅰ)10．飽和汽、未飽和汽和飽和汽壓(Ⅰ)11．相對濕度(Ⅰ)12．熱力學第一定律(Ⅰ)13．能量

2、守恒定律(Ⅰ)14．熱力學第二定律(Ⅰ)15．要知道中學物理中涉及到的國際單位制的基本單位和其他物理量的單位，包括攝氏度(℃)、標準大氣壓(Ⅰ)16．實驗：用油膜法估測分子的大小,解讀：阿伏加德羅常數(shù)是一個考查重點；常結(jié)合實例對分子熱運動進行考查；分子間作用力也經(jīng)?？疾椋荒軌蜻\用氣體實驗定律進行定量計算；會根據(jù)圖象分析氣體的狀態(tài)變化；理解氣體壓強的微觀解釋；結(jié)合氣體的狀態(tài)變化理解熱力學第一定律，知道理解氣體內(nèi)能；知道晶體和非晶體的

3、特點；知道液體表面張力形成的原因，并能解釋相關(guān)現(xiàn)象；了解油膜法測分子直徑的原理、操作步驟和數(shù)據(jù)處理．,該模塊往往把熱學知識綜合在一起進行考查，題目多以選擇題或填空題形式出現(xiàn)，在考查理想氣體狀態(tài)方程的應(yīng)用時多以計算題的形式出現(xiàn)．,分子動理論、熱力學定律、能量守恒定律、氣體實驗定律等內(nèi)容是高考考查的重點．新課標省區(qū)的高考，對熱學部分的考查不會面面俱到，一般情況下只重點考查某幾個知識點，如分子動理論、阿伏加德羅常數(shù)的應(yīng)用、理想氣體及其實驗定律

4、、物態(tài)變化、熱力學第一定律、熱力學第二定律、能量守恒與轉(zhuǎn)化定律等，根據(jù)新課標考綱要求，高中氣體實驗定律仍是考查的熱點，氣體實驗定律包括等溫變化的玻意耳定律、等容變化的查理定律和等壓變化的蓋·呂薩克定律、理想氣體的狀態(tài)方程則是在這三個實驗定律的基礎(chǔ)上總結(jié)出來的，熱力學第一定律與理想氣體的狀態(tài)方程的結(jié)合應(yīng)用，用來考查氣體壓強、溫度和體積三個參量的變化也是高考命題的熱點．,對本部分內(nèi)容的復習應(yīng)抓好以下幾個方面：1．加強對基本概念和

5、基本規(guī)律的理解和記憶，通過復習在理解的基礎(chǔ)上記住本部分的基本概念和基本規(guī)律，如布朗運動、分子動能、分子勢能、物體內(nèi)能、分子力等概念；分子力隨分子間距離變化的關(guān)系，分子勢能隨分子間距離的變化關(guān)系，分子動能和溫度的關(guān)系，晶體與非晶體的特點，熱力學第一定律，熱力學第二定律，理想氣體三個實驗定律及理想氣體狀態(tài)方程等．,2．重視概念及規(guī)律間的內(nèi)在聯(lián)系要將有關(guān)的宏觀現(xiàn)象和微觀本質(zhì)聯(lián)系起來，如分子的動能和物體的溫度，分子勢能與物體的體積，物體的內(nèi)能

6、變化與做功，熱傳遞過程的對應(yīng)等．3．實用物理知識解決實際問題的能力，加強貼近高考、貼近實際的典型題訓練，重視熱學知識與生產(chǎn)技術(shù)、生活實際、高科技緊密聯(lián)系、理論聯(lián)系實際.,第一講　分子動理論　內(nèi)能,,回扣教材 夯實基礎(chǔ) 落實考點,基礎(chǔ)自主溫故,一、分子動理論的基本內(nèi)容[考點自清]1．物體是由大量分子組成的(1)分子模型：主要有兩種模型，固體與液體分子通常用球模型，氣體分子通常用立方體模型．(2)分子的大?、俜肿又睆剑簲?shù)量級

7、是　　　　　??；②分子質(zhì)量：數(shù)量級是 ；③測量方法： ．,10－10 m,10－27 kg～10－26 kg,油膜法,(3)阿伏加德羅常數(shù)①1 mol的任何物質(zhì)都含有 的粒子數(shù)，NA＝ mol－1.②阿伏加德羅常數(shù)是聯(lián)系 物理量和

8、 物理量的橋梁．,6.02×1023,相同,微觀,宏觀,2．分子的熱運動(1)擴散現(xiàn)象①定義：相互接觸的不同物質(zhì)能夠彼此進入對方的現(xiàn)象．擴散現(xiàn)象是物質(zhì)分子永不停息地做無規(guī)則運動的證明．②實質(zhì)：擴散現(xiàn)象并不是外界作用引起的，也不是化學反應(yīng)的結(jié)果，而是由物質(zhì)分子的無規(guī)則運動產(chǎn)生的．,①定義：在顯微鏡下看到的懸浮在液體中的微粒的永不停息的無規(guī)則運動．②特點：微粒 ，溫度 ，布朗運動

9、越顯著．③布朗運動是由成千上萬個分子組成的“分子集團”即物質(zhì)微粒的運動，微粒運動的無規(guī)則性是液體(氣體)分子 的反映．④成因：布朗運動是由于 分子不停地做無規(guī)則運動，對微粒撞擊作用的 性引起的．由于微粒做無規(guī)則運動，從而間接反映了液體分子也做無規(guī)則運動．,越小,越高,無規(guī)則運動,液體,不平衡,(3)布朗運動與擴散現(xiàn)象的異同①它們都反映了分子在永不

10、停息地做無規(guī)則運動．②它們都隨溫度的升高而表現(xiàn)得更明顯．③布朗運動只能在液體、氣體中發(fā)生，而擴散現(xiàn)象可以發(fā)生在任何狀態(tài)的兩種物質(zhì)之間．,3．分子力分子間同時存在引力和斥力，且都隨分子間距離的增大而 ，隨分子間距離的減小而 ，但總是斥力變化得較快，如右圖所示(1)當r＝r0時，F(xiàn)引＝F斥，F(xiàn)＝0；,,減小,增大,(2)當r＜r0時，F(xiàn)引和F斥都隨距離的減小而增大，但F斥比F引增大得更快，F(xiàn)

11、表現(xiàn)為斥力；(3)當r＞r0時，F(xiàn)引和F斥都隨距離的增大而減小，但F斥比F引減小得更快，F(xiàn)表現(xiàn)為引力；(4)當r＞10r0(10－9 m)時，F(xiàn)引和F斥都已經(jīng)十分微弱，可以認為分子間沒有相互作用力(F＝0)．,[基礎(chǔ)自測]1．下列關(guān)于布朗運動的說法，正確的是(　　)A．布朗運動是液體分子的無規(guī)則運動B．布朗運動是指懸浮在液體中的固體分子的無規(guī)則運動C．布朗運動說明了液體分子與懸浮顆粒之間存在著相互作用力D．觀察布朗運動會看

12、到，懸浮的顆粒越小，溫度越高，布朗運動越劇烈,解析：布朗運動是懸浮在液體中的小顆粒的無規(guī)則運動，小顆粒是由許多分子組成的，所以布朗運動并不是分子的無規(guī)則的運動，也不是懸浮小顆粒內(nèi)固體分子的無規(guī)則運動，故選項A、B錯誤；布朗運動雖然是由液體分子與懸浮顆粒間相互作用引起的，但其重要意義是反映了液體分子的無規(guī)則運動，而不是反映了分子間的相互作用，故選項C錯誤；懸浮顆粒越小，溫度越高，布朗運動越劇烈，選項D正確．答案：D,2．分子間的相互作用

13、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．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,解析：根據(jù)分子動理論，分子間的引力和斥力是同時存在的，分子間的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，所以選項B正確，A錯誤．分子間作用力指的是引力和斥力的合力．當分子間距離r＝r0時，分

14、子間作用力為0，在r＜r0時分子間相互作用力，表現(xiàn)為斥力隨分子間距離的減小而增大，在r＞r0時分子間作用力表現(xiàn)為引力，隨著分子間距離的增大先增大后減小，故選項C、D錯誤．答案：B,二、內(nèi)能[考點自清]1．溫度和溫標(1)溫度：從宏觀上看，溫度是表示物體 的物理量，當兩個系統(tǒng)達到 時必然有共同的溫度；從微觀上看，溫度是分子熱運動的 的標志．

15、(2)溫標：如果要定量地描述溫度，就必須有一套方法，這套方法就是溫標．常見的溫標有 溫標和 溫標．,冷熱程度,熱平衡,平均動能,攝氏,熱力學,(3)熱力學溫度與攝氏溫度的關(guān)系熱力學溫度(T)的單位：開爾文，符號：K；攝氏溫度(t)的單位：攝氏度，符號：℃.換算關(guān)系：T＝t＋ K，ΔT Δt.,273.15,＝,2．分子平均動能所有分子的

16、動能的 ．分子的平均動能在宏觀上只與物體的 有關(guān)．3．分子勢能由分子間的 決定的能．分子勢能在宏觀上與物體的 有關(guān)，在微觀上與分子間的距離有關(guān)．4．物體的內(nèi)能(1)內(nèi)能：物體中所有分子的 與 的總和．(2)決定因素： 、 和物質(zhì)的量(即摩爾數(shù)

17、)．,平均值,溫度,相互位置,體積,熱運動動能,分子勢能,溫度,體積,[基礎(chǔ)自測]3．1 g 100 ℃的水和1 g 100 ℃的水蒸氣相比較，下列說法正確的是(　　)A．分子的平均動能和分子的總動能相同B．分子的平均動能相同，分子的總動能不同C．內(nèi)能相同D．1 g 100 ℃水的內(nèi)能小于1 g 100 ℃水蒸氣的內(nèi)能,解析：溫度相同則它們的分子平均動能相同，又因為1 g水和1 g水蒸氣的分子數(shù)相同，因而它們的分子總動能相同，

18、選項A正確，選項B錯誤；當100 ℃的水變成100 ℃的水蒸氣時，分子間距離增大，分子力做負功，分子勢能增加，該過程吸收熱量，所以1 g 100 ℃的水的內(nèi)能小于1 g 100 ℃水蒸氣的內(nèi)能，選項D正確，選項C錯誤．答案：AD,三、實驗：用油膜法測分子大小[考點自清]1．實驗目的(1)估測油酸分子的大小．(2)學會間接測量微觀量的原理和方法．,,3．實驗器材注射器(或膠頭滴管)、量筒、痱子粉(或細石膏粉)、盛水淺盤、試劑瓶

19、、油酸酒精溶液、坐標紙、玻璃板、彩筆．4．實驗步驟(1)用注射器或膠頭滴管將事先配制好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，記下量筒內(nèi)增加1 mL時的滴數(shù)．(2)往盛水淺盤里倒入約2～3 cm深的水，然后將痱子粉或細石膏粉均勻地撒在水面上．,5．數(shù)據(jù)處理根據(jù)上面記錄的數(shù)據(jù)，完成以下表格內(nèi)容.,(3)痱子粉的用量不要太大，否則不易成功．(4)測1滴油酸酒精溶液的體積時，滴入量筒中的油酸酒精溶液的體積應(yīng)為整毫升數(shù)，應(yīng)多滴幾毫升，數(shù)出

20、對應(yīng)的滴數(shù)，這樣求平均值誤差較?。?5)淺盤里水離盤口面的距離應(yīng)較小，并要水平放置，以便準確地畫出薄膜的形狀，畫線時視線應(yīng)與板面垂直．,(6)要待油膜形狀穩(wěn)定后，再畫輪廓．(7)本實驗只要求估算分子的大小，實驗結(jié)果的數(shù)量級符合即可．(8)做完實驗后，把水從盤的一側(cè)邊緣倒出，并用少量酒精清洗，然后用脫脂棉擦去，最后用水沖洗，以保持盤的清潔．,7．誤差分析(1)油酸酒精溶液配制后長時間放置，溶液的濃度會改變，會給實驗帶來較大誤差．

21、(2)純油酸體積的計算誤差．(3)油膜面積的測量誤差①油膜形狀的畫線誤差；②數(shù)格子法本身是一種估算的方法，自然會帶來誤差．,8．實驗改進在做本實驗時，把痱子粉均勻撒在水面上是很關(guān)鍵的一步，在實際操作時常撒的不均勻或撒多，因痱子粉溶于水不能攪拌，只好重做．在實際應(yīng)用中，可用印刷碳粉代替痱子粉，因為印刷碳粉不溶于水且漂浮在水面上，若學生撒的太多，可將水和碳粉一起倒出，然后用玻璃棒攪拌，直至碳粉在水面薄且均勻．,,考點深析 拓展延伸

22、 詳講精練,考點探究講練,1．宏觀量與微觀量及相互關(guān)系(1)微觀量：分子體積V0、分子直徑d、分子質(zhì)量m0.(2)宏觀量：物體的體積V、摩爾體積Vm，物體的質(zhì)量m、摩爾質(zhì)量M、物體的密度ρ.,2．微觀分子熱運動與其宏觀表現(xiàn)的關(guān)系(1)布朗運動的理解①研究對象：懸浮在液體、氣體中的小顆粒②特點：a.永不停息B．無規(guī)則　c．顆粒越小，現(xiàn)象越明顯D．溫度越高，運動越激烈　e．肉眼看不到③成因：布朗運動是由于液體分子無規(guī)則運動

23、對小顆粒撞擊力的不平衡引起的，是分子無規(guī)則運動的反映．,(2)布朗運動與擴散現(xiàn)象的異同①它們都反映了分子在永不停息地做無規(guī)則運動．②它們都隨溫度的升高而表現(xiàn)得更明顯．③布朗運動只能在液體、氣體中發(fā)生，而擴散現(xiàn)象可以發(fā)生在固體、液體、氣體任何兩種物質(zhì)之間．,(3)布朗運動和分子熱運動的比較,教育部辦公廳和衛(wèi)生部辦公廳日前聯(lián)合發(fā)布了《關(guān)于進一步加強學?？責煿ぷ鞯囊庖姟罚兑庖姟分幸?，教師在學校的禁煙活動中應(yīng)以身作則、帶頭戒煙，通過自

24、身的戒煙，教育、帶動學生自覺抵制煙草的誘惑．試估算一個高約2.8 m，面積約10 m2的兩人辦公室，若只有一人吸了一根煙．求：(1)估算被污染的空氣分子間的平均距離；(2)另一不吸煙者呼吸一次大約吸入多少個被污染過的空氣分子．(人正常呼吸一次吸入氣體300 cm3，一根煙大約吸10次),例 1,【思路指導】　計算吸煙者吸一根煙吸入氣體的總體積，從而計算，被污染的空氣分子數(shù)，確定單位體積內(nèi)被污染的空氣分子數(shù)，由此求得每個污染的空氣分子

25、所占的體積，而且認為每個被污染的空氣分子占據(jù)一個正方體，最后求出被污染的空氣分子之間的距離．,變式訓練 1,答案：B,1．對溫度、溫標的三點說明(1)熱力學溫度的零值是低溫的極限，永遠達不到，即熱力學溫度無負值．(2)溫度是大量分子熱運動的集體行為，對個別分子來說溫度沒有意義．(3)兩種溫標溫度的零點不同，同一溫度兩種溫標表示的數(shù)值不同，但它們表示的溫度間隔是相同的，即Δt＝ΔT.,2．分子力與分子勢能,,,3.對物體內(nèi)能的理解

26、(1)關(guān)于內(nèi)能的決定因素一般說來，物體的內(nèi)能的決定因素可以分為：微觀決定因素與宏觀決定因素．①微觀決定因素：分子的勢能、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．,(2)內(nèi)能和機械能的比較,(2013年全國卷Ⅰ)兩個相距較遠的分子僅在分子力作用下由靜止開始運動，直至不再靠近．在此過程中，下列說法正確的是________．(填正確答案標號)A．分子力先增大，后一直減小B．

27、分子力先做正功，后做負功C．分子動能先增大，后減小D．分子勢能先增大，后減小E．分子勢能和動能之和不變,例 2,【思路指導】　分子間作用力是分子間引力和分子間斥力的合力，分子間距離的不同，分子間作用力有時表現(xiàn)為引力，有時表現(xiàn)為斥力，如果分力做負功，分子勢能就增加，如果分力做正功，分子勢能就減小．,【解析】　分子力F與分子間距離的關(guān)系是：當rr0時，F(xiàn)為引力；綜上可知，當兩個分子由相距較遠逐漸達到最近過程中分子力是先變大再變小后又變

28、大，故選項A錯誤；分子力為引力時，隨著分子間距離的減小，分子力做正功，分子勢能減小，分子力為斥力時，隨著分子距離減小，分子力做負功，分子勢能增大，故選項B正確；選項D錯誤；因為僅有分子力作用，故只有分子動能和分子勢能之間轉(zhuǎn)化，即分子勢能減小時分子動能增大，分子勢能增大時分子動能減小，其總和不變，故選項C、E正確．【答案】　BCE,如圖所示，甲分子固定在坐標原點O，乙分子位于r軸上距原點r3的位置．虛線分別表示分子間斥力F斥和引力F引的

29、變化情況，實線表示分子間的斥力與引力的合力F合的變化情況．若把乙分子由靜止釋放，則乙分子(　　),變式訓練 2,,A．從r3到r1做加速運動，從r1向O做減速運動B．從r3到r2做加速運動，從r2到r1做減速運動C．從r3到r1分子勢能先減少后增加D．從r3到r1分子勢能減少解析：由題圖可知r1為分子間引力和斥力相等的位置，當分子間距離大于r1，分子間作用力表現(xiàn)為引力，所以r3到r1分子受到引力作用加速，分子勢能減??；分子間距離

30、小于r1，表現(xiàn)為斥力，從r1到O分子受斥力作用減速，分子勢能增加，故選項A、D正確，選項B、C錯誤．答案：AD,,思想方法 技巧運用 提升素養(yǎng),學科素養(yǎng)提升,對布朗運動的理解1．布朗運動是指懸浮小顆粒的運動，布朗運動不是一個單一的分子的運動，(單個分子是看不見的)懸浮小顆粒是千萬個分子組成的粒子，形成布朗運動的原因是懸浮小顆粒受到周圍液體、氣體分子無規(guī)則的撞擊，各個方向的碰撞效果的不平衡，因此，布朗運動不是分子運動，但它間接證明

31、了周圍液體、氣體分子在永不停息地做無規(guī)則運動．,2．布朗運動在相同溫度下，懸浮顆粒越小，即顆粒的線度越小，表面積越小，在某一瞬間跟它相撞的分子數(shù)越少，顆粒受到來自各個方向的撞擊力越不平衡；另外，顆粒線度越小，它的體積和質(zhì)量越小，因沖擊力引起的加速度越大．因此，顆粒越小，布朗運動越顯著．3．相同的顆粒懸浮在同種液體中，液體溫度越高，分子運動的平均速率越大，對懸浮顆粒的撞擊作用越大，顆粒受到來自各個方向的撞擊力越不平衡，由撞擊引起的加速度

32、更大，所以溫度越高，布朗運動越顯著．,做布朗運動實驗，得到某個觀測記錄如圖．圖中記錄的是(　　)A．分子無規(guī)則運動的情況B．某個微粒做布朗運動的軌跡C．某個微粒做布朗運動的速度—時間圖線D．按等時間間隔依次記錄的某個運動微粒位置的連線,例 3,,【思路指導】　布朗運動是無規(guī)則的，其軌跡是不能描述的．【解析】　圖中軌跡不是粒子的運動軌跡，是按等時間間隔依次記錄的某個運動微粒的位置連線，故選項D正確．【答案】　D,下列關(guān)于

33、布朗運動的說法，正確的是(　　)A．布朗運動證明，組成固體小顆粒的分子在做無規(guī)則運動B．液體溫度越高，懸浮粒子越小，布朗運動越劇烈C．布朗運動是由液體各部分的溫度不同引起的D．布朗運動是由液體分子從各個方向?qū)腋×Ｗ幼矒糇饔玫牟黄胶庖鸬?變式訓練 3,解析：布朗運動證明液體分子在做無規(guī)則運動，選項A錯誤；布朗運動是由液體分子從各個方向?qū)腋×Ｗ幼矒糇饔玫牟黄胶庖鸬?，選項D正確，選項C錯誤；液體溫度越高，分子無規(guī)則運動越劇烈，