2023版高考物理一輪總復習第十四章第1節(jié)分子動理論內(nèi)能課件

這是一份2023版高考物理一輪總復習第十四章第1節(jié)分子動理論內(nèi)能課件，共57頁。PPT課件主要包含了第1節(jié)，分子動理論內(nèi)能，－10，－26，分子動理論，02×1023，運動越激烈，液體分子，分子力，力變化得快等內(nèi)容，歡迎下載使用。
數(shù)，NA＝__________ml－1.
1.物體是由大量分子組成的.(1)分子直徑大小的數(shù)量級為________m.(2)一般分子質(zhì)量的數(shù)量級為________kg.(3)阿伏加德羅常數(shù) NA：1 ml 的任何物質(zhì)所含的分子
2.分子永不停息地做無規(guī)則熱運動.
(1)擴散現(xiàn)象：相互接觸的物體的分子或原子彼此進入對方的現(xiàn)象.溫度越________，擴散越快.(2)布朗運動：在顯微鏡下看到的懸浮在液體中的微小顆粒的永不停息的無規(guī)則運動.布朗運動反映了________的無規(guī)則運動，顆粒越_______，運動越明顯；溫度越高，
(1)分子間同時存在著________和斥力，實際表現(xiàn)的分
子力是它們的________.
(2) 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
(3)分子間的作用力隨分子間距離 r 變化的關(guān)系如圖14-1-1 所示：當 r＜r0 時，表現(xiàn)為________；當 r＝r0 時，分子力為________；當 r＞r0 時，表現(xiàn)為引力；當 r＞10r0時，分子力變得十分微弱，可忽略不計.
二、物體的內(nèi)能 1.分子的平均動能：物體內(nèi)所有分子動能的平均值.______是分子平均動能的標志，物體溫度升高，表明分
子熱運動的平均動能增大.
2.分子勢能：與分子________有關(guān).分子勢能的大小隨分子間距離的變化曲線如圖 14-1-2 所示(規(guī)定分子間距離
無窮遠時分子勢能為零).
圖 14-1-23.物體的內(nèi)能：物體中所有分子熱運動的________與________的總和.物體的內(nèi)能跟物體的分子數(shù)、分子勢能及
三、用油膜法估測分子的大小
將油酸滴在水面上，讓油酸盡可能散開，可認為油酸在水面上形成________油膜，如果把分子看成球形，單層分子油膜的厚度就可以看成油酸分子的直徑，如圖 14-1-3所示，測出油酸的體積 V 和油膜的面積 S，就可以算出分子的直徑 d＝________.圖 14-1-3
【基礎自測】1.判斷下列題目的正誤.
(1)布朗運動是液體分子的無規(guī)則運動.(
(2)溫度越高，布朗運動越劇烈.(
(3)分子間的引力和斥力都隨分子間距的增大而增大.
(4)溫度升高，所有分子運動的速率都變大.(
(5)當分子力表現(xiàn)為引力時，分子勢能隨分子間距離的
答案：(1)× (2)√ (3)× (4)× (5)√
2.(多選)下列關(guān)于布朗運動的敘述，正確的是(
A.懸浮小顆粒的運動是雜亂無章的B.液體的溫度越低，懸浮小顆粒的運動越緩慢.當液體的溫度降到零攝氏度時，固體小顆粒的運動就會停止C.被凍結(jié)的冰塊中的小炭粒不能做布朗運動，是因為在固體中不能發(fā)生布朗運動D.做布朗運動的固體顆粒越小，布朗運動越明顯
解析：布朗運動的特征之一就是無規(guī)則性，故 A 正確；布朗運動的劇烈程度與溫度有關(guān)，當溫度越低時，布朗運動越不明顯，但不會停止，故 B 錯誤；布朗運動只能發(fā)生在液體或氣體中，在固體中不能發(fā)生，并不是因為固體分子不運動，任何物質(zhì)的分子都在永不停息地運動，故 C 正確；布朗運動的明顯程度受顆粒大小的影響，顆粒越小，受力越不容易平衡，運動越劇烈，故 D 正確.
3.關(guān)于擴散現(xiàn)象，下列說法正確的是(
A.只有氣體和液體才能發(fā)生擴散現(xiàn)象B.擴散現(xiàn)象使人們直接看到了分子的運動C.擴散現(xiàn)象說明分子是整體定向移動的D.溫度越高，分子熱運動越劇烈，擴散現(xiàn)象越明顯答案：D
4.以下現(xiàn)象中能說明分子間存在斥力的是(A.氣體總是很容易充滿容器B.水的體積很難被壓縮C.兩根玻璃棒用力擠壓不能黏合在一起D.破鏡不能重圓答案：B
熱點 1 阿伏加德羅常數(shù)及微觀量的計算[熱點歸納]
宏觀量與微觀量的相互關(guān)系.
(1)微觀量：分子體積 V0、分子質(zhì)量 m0.
(2)宏觀量：物體的體積 V、摩爾體積 Vml、物體的質(zhì)
量 m、摩爾質(zhì)量 M、物體的密度ρ.
考向 1 固體、液體物態(tài)下分子模型固體、液體分子一個一個緊密排列，可將分子看成球形或立方體形，如圖 14-1-4 所示，分子間距等于小球的直
方體模型).圖 14-1-4
【典題 1】已知銅的摩爾質(zhì)量為 6.4× 10－2 kg/ml，密
每個銅原子質(zhì)量為_____kg，每個銅原子體積為______m3，銅原子的直徑為______m.(前兩空保留兩位有效數(shù)字，最后一空保留一位有效數(shù)字)
度為 8.9×103 kg/m3，阿伏加德羅常數(shù) 6.0×1023 ml－1，則
答案：1.1× 10－25　1.2×10－29　3×10－10
分子大小、分子體積、分子質(zhì)量屬于微觀
量，直接測量它們的數(shù)值非常困難，可以借助較易測量的宏觀量結(jié)合摩爾體積、摩爾質(zhì)量等來估算這些微觀量，其中阿伏加德羅常數(shù)是聯(lián)系宏觀量和微觀量的橋梁和紐帶.
考向 2 氣體物態(tài)下分子模型
氣體分子不是一個一個緊密排列的，它們之間的距離很大，所以氣體分子的大小不等于分子所占有的平均空間.如圖 14-1-5 所示，此時每個分子占有的空間視為棱長為 d
的立方體，所以 d＝ .
量 M＝0.131 kg/ml，阿伏加德羅常數(shù) NA＝6×1023 ml－1.
【典題 2】(2019 年河南鄭州模擬)很多轎車為了改善夜間行駛時的照明問題，在車燈的設計上選擇了氙氣燈，因為氙氣燈燈光的亮度是普通燈燈光亮度的 3 倍，但是耗電量僅是普通燈的一半，氙氣燈使用壽命則是普通燈的 5倍，很多車主會選擇含有氙氣燈的汽車.若氙氣充入燈頭后的容積 V＝1.6 L，氙氣密度ρ＝6.0 kg/m3.已知氙氣摩爾質(zhì)
估算燈頭中氙氣分子的總個數(shù) N＝________；燈頭中氙氣分子間的平均距離 d＝________.(結(jié)果保留一位有效數(shù)字)
答案：4× 1022個　3×10－9 m
固體和液體分子都可看成是緊密堆積在一
熱點 2 布朗運動與分子熱運動[熱點歸納]1.布朗運動.
(1)研究對象：懸浮在液體或氣體中的小顆粒；(2)運動特點：無規(guī)則、永不停息；(3)相關(guān)因素：顆粒大小、溫度；
(4)物理意義：說明液體或氣體分子做永不停息的無規(guī)
2.擴散現(xiàn)象：相互接觸的物體分子彼此進入對方的現(xiàn)
產(chǎn)生原因：分子永不停息地做無規(guī)則運動.
3.擴散現(xiàn)象、布朗運動與熱運動的比較.
【典題 3】小張在顯微鏡下觀察水中懸浮的細微粉筆末的運動.從 A 點開始，他把粉筆末每隔 20 s 的位置記錄在坐標紙上，依次得到 B、C、D…點，把這些點連線形成如圖 14-1-6 所示折線圖，則關(guān)于該粉筆末的運動，下列說法
A.該折線圖是粉筆末的運動軌跡
B.粉筆末的無規(guī)則運動反映了水分子的無規(guī)則運動C.經(jīng)過 B 點后 10 s，粉筆末應該在 BC 的中點處
D.粉筆末由 B 到 C 的平均速度大于 C 到 D 的平均速
熱點 3 分子間的作用力與分子勢能[熱點歸納]
考向 1 分子力【典題 4】(多選，2020 年山西晉城質(zhì)檢)將一個分子 P固定在 O 點，另一個分子 Q 從圖中的 A 點由靜止釋放，兩分子之間的作用力與間距關(guān)系的圖像如圖 14-1-7 所示，則
A.分子 Q 由 A 運動到 C 的過程中，先加速再減速B.分子 Q 在 C 點時分子勢能最小C.分子 Q 在 C 點時加速度大小為零
D.分子 Q 由 A 點釋放后運動到 C 點左側(cè)的過程中，加
速度先增大后減小再增大
解析：分子 Q 由 A 運動到C 的過程中，一直受引力作用，速度一直增加，動能增加，分子勢能減小，在 C 點的分子勢能最小，故 A 錯誤，B 正確；分子 Q 在C 點時受到
的分子力為零，故Q 在C 點時加速度大小為零，故C 正確；分子 Q 由A 點釋放后運動到C 點左側(cè)的過程中，分子間的引力先增大后減小，然后到C 點左側(cè)時分子力為斥力逐漸變大，故加速度先增大后減小再增大，故 D 正確.答案：BCD
根據(jù)分子力隨距離變化的圖像看分子力的
大小時，要注意分子力的正負只表示方向不表示大小.
考向 2 分子勢能【典題 5】(2021 年山東日照模擬)分子間勢能由分子間距 r 決定.規(guī)定兩分子相距無窮遠時分子間的勢能為零，兩分子間勢能與分子間距 r 的關(guān)系如圖 14-1-8 所示.若一分子固定于原點 O，另一分子從距 O 點無限遠向 O 點運動.
A.在兩分子間距從無限遠減小到 r2 的過程中，分子之
間的作用力先增大后減小
B.在兩分子間距從無限遠減小到 r1 的過程中，分子之
C.在兩分子間距等于 r1 處，分子之間的作用力等于 0D.對于標準狀況下的單分子理想氣體，絕大部分分子
考向 3 分子力做功與分子勢能
【典題 6】(2020 年新課標Ⅰ卷)分子間作用力 F 與分子間距 r 的關(guān)系如圖 14-1-9 所示，r＝r1 時，F(xiàn)＝0.分子間勢能由 r 決定，規(guī)定兩分子相距無窮遠時分子間的勢能為零.若一分子固定于原點 O，另一分子從距 O 點很遠處向O 點運動，在兩分子間距減小到 r2 的過程中，勢能_____________(填“減小”“不變”或“增大”)；在間距由 r2減小到 r1 的過程中，勢能________ (填“減小”“不變”或“增大”) ；在間距等于 r1 處，勢能________( 填“大于”“等于”或“小于”)零.
解析：從距 O 點很遠處向 O 點運動，兩分子間距減小到 r2 的過程中，分子間體現(xiàn)為引力，引力做正功，分子勢能減?。辉?r2→r1 的過程中，分子間仍然體現(xiàn)為引力，引力做正功，分子勢能減??；在間距等于 r1 之前，分子勢能一直減小，取無窮遠處分子間勢能為零，則在 r1 處分子勢能小于零.
答案：減小 減小 小于
方法技巧 (1)分子勢能在平衡位置有最小值，無論分子間距離如何變化，靠近平衡位置，分子勢能減小，反之增大.
(2)判斷分子勢能的變化有兩種方法：①看分子力的做功情況.
②直接由分子勢能與分子間距離的關(guān)系圖線判斷，但要注意其和分子力與分子間距離的關(guān)系圖線的區(qū)別.
熱點 4 物體的內(nèi)能[熱點歸納]
物體的內(nèi)能與機械能的比較：
【典題 7】(多選)關(guān)于物體的內(nèi)能，下列說法正確的是
A.相同質(zhì)量的兩種物質(zhì)，升高相同的溫度，內(nèi)能的增量一定相同B.物體的內(nèi)能改變時溫度不一定改變C.內(nèi)能與物體的溫度有關(guān)，所以 0 ℃的物體內(nèi)能為零D.分子數(shù)和溫度相同的物體不一定具有相同的內(nèi)能
解析：相同質(zhì)量的同種物質(zhì)，升高相同的溫度，吸收的熱量相同；相同質(zhì)量的不同種物質(zhì)，升高相同的溫度，吸收的熱量不同，故 A 錯誤；物體內(nèi)能改變時溫度不一定改變，比如零攝氏度的冰熔化為零攝氏度的水，內(nèi)能增加，B 正確；分子永不停息地做無規(guī)則運動，任何物體內(nèi)能不可能為零，故 C 錯誤；內(nèi)能是分子熱運動動能和分子勢能之和，溫度是分子熱運動平均動能的標志，故分子數(shù)和溫度相同的物體不一定有相同的內(nèi)能，故 D 正確.
熱點 5 實驗：用油膜法估測分子的大小[熱點歸納]
的分子直徑，看其數(shù)量級是否為 10－10 m，若不是10－10 m
2.處理與分析.(1)數(shù)據(jù)處理.①將畫有油酸薄膜輪廓的玻璃板放在坐標紙上，算出油酸薄膜的面積.②根據(jù)油酸酒精溶液的濃度，算出一滴溶液中純油酸的體積 V，然后根據(jù)純油酸的體積 V 和薄膜的面積 S，算
出油酸薄膜的厚度 d＝
，即為油酸分子的直徑.比較算出
①將所有的實驗用具擦洗干凈，吸取油酸、酒精和溶
液的移液管要分別專用，不能混用.
②痱子粉和油酸的用量都不可太大，否則不易成功.③油酸酒精溶液的濃度以小于 0.1%為宜.
④淺盤中的水離盤口面的距離應較小，并要水平放置，以便準確地畫出薄膜的形狀，畫線時視線應與板面垂直.
⑤要待油膜形狀穩(wěn)定后再畫輪廓.
⑥滴油酸酒精溶液的滴口應在離水面 1 cm 之內(nèi)，否則
①純油酸體積的計算引起誤差.②油膜面積的計算造成誤差.a.油膜形狀的畫線造成誤差.b.數(shù)格子所造成的誤差.
【典題 8】在粗測油酸分子大小的實驗中，具體操作
①取油酸 1.0 mL 注入 2500 mL 的容量瓶內(nèi).然后向瓶中加入酒精，直到液面達到 2500 mL 的刻度為止.搖動瓶使油酸在酒精中充分溶解.形成油酸的酒精溶液.
②用滴管吸取制得的溶液逐滴滴入量筒.記錄滴入的滴數(shù)直到量筒達到 1.0 mL 為止.恰好共滴了 100 滴.③在邊長約 40 cm 的淺水盤內(nèi)注入約 2 cm 深的水，將細石膏粉均勻地撒在水面上，再用滴管吸取油酸的酒精溶液，輕輕地向水面滴一滴溶液，酒精揮發(fā)后，油酸在水面上盡可能地散開，形成一層油膜，膜上沒有石膏粉，可以清楚地看出油膜輪廓，如圖 14-1-10.
④待油膜形狀穩(wěn)定后，將事先準備好的玻璃板放在淺
盤上，在玻璃板上繪出油酸膜的形狀.
⑤將畫有油酸膜形狀的玻璃板放在邊長為 1.0 cm 的方
(1)利用上述具體操作中的有關(guān)數(shù)據(jù)可知一滴油酸的酒精溶液含油酸為________m3，油膜面積為________m2，求得的油酸分子直徑為________m(此空保留一位有效數(shù)字).
(2)若阿伏加德羅常數(shù)為 NA，油酸的摩爾質(zhì)量為 M，油酸的密度為ρ，則下列說法正確的是________.A.1 kg 油酸所含有分子數(shù)為ρNA
(3)某同學實驗中最終得到的油酸分子的直徑和大多數(shù)同學的比較，數(shù)據(jù)都偏大，對于出現(xiàn)這種結(jié)果的原因，不可能是由于________.
A.錯誤地將油酸酒精溶液的體積直接作為油酸的體
B.計算油酸面積時，錯將所有不完整的方格作為完整
C.畫油膜輪廓時，沒等輪廓穩(wěn)定下來就立刻畫好D.水面上細石膏粉撒的較多，油酸膜沒有充分展開
m3＝4×10－12 m3
解析：(1)一滴油酸的酒精溶液含油酸為
V＝1.0×10－6×
油膜面積為 S＝114×1×10－4 m2＝1.14×10－2 m2
正確；1 個油酸分子的質(zhì)量為 m0＝
酸分子為球形其直徑為 d，則一個油酸分子的體積為 V0＝
D 錯誤.(3)錯誤地將油酸酒精溶液的體積直接作為油酸的體積進行計算，會使計算結(jié)果偏大，A 不符合題意；計算油