发布时间 : 星期日 文章2021版高考物理大一轮复习 第13章 热学 第1节 分子动理论 内能教学案更新完毕开始阅读b0acf828edf9aef8941ea76e58fafab069dc4498
第13章 热学
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考点内容 分子动理论的基本观点和实验依据 阿伏加德罗常数 气体分子运动速率的统计分布 温度、内能 固体的微观结构、晶体和非晶体 液晶的微观结构 液体的表面张力现象 气体实验定律 理想气体 饱和蒸汽、未饱和蒸汽、饱和蒸汽压 相对湿度 热力学第一定律 能量守恒定律 热力学第二定律 单位制：中学物理中涉及的国际单位制的基本单位和导出单位，例如摄氏度、标准大气压 实验：用油膜法估测分子的大小 说明：①知道国际单位制中规定的单位符号。 要求 高考(全国卷)三年命题情况对照分析 2017 卷Ⅰ·T33(1)：固体、液体、Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅱ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ 气体的性质 卷Ⅰ·T33(2)：气体实验定律 卷Ⅱ·T33(2)：气体实验定律 卷Ⅲ·T33(2)：气体实验定律 卷Ⅲ·T33(1)：热力学定律与气体状态变化的综合应用 卷Ⅱ·T33(1)：热力学定律与气体状态变化的综合应用 2018 卷Ⅱ·T33(1)：分子动理论、内能、热力学定律 卷Ⅰ·T33(2)：气体实验定律 卷Ⅱ·T33(2)：气体实验定律 卷Ⅲ·T33(2)：气体实验定律 卷Ⅰ·T33(1)：热力学定律与气体状态变化的综合应用 卷Ⅲ·T33(1)：热力学定律与气体状态变化的综合应用 卷Ⅰ·T33(1)：分子动理论、内能、热力学定律 卷Ⅲ·T33(1)：分子动理论、内能、热力学定律 卷Ⅱ·T33(1)：固体、液体、气体的性质 卷Ⅰ·T33(2)：气体实验定律 卷Ⅱ·T33(2)：气体实验定律 卷Ⅲ·T33(2)：气体实验定律 2019 命题分析 1.对分子动理论、阿伏加德罗常数、热力学定律、固体和液体的性质多以选择题形式考查，且为多选题，少数为填空题，试题难度不大；对气体的实验定律和理想气体状态方程常以计算题形式考查，试题难度中等。 2．分子动理论、阿伏加德罗常数的应用、气体实验定律及热力学第一Ⅰ Ⅰ
② 要求会正确使用温度计。 定律的应用是高考命题的热点。 物理观念：布朗运动、内能、分子力、晶体、饱和汽、未饱和汽、相对湿度(如2018卷Ⅱ·T33(1))、液晶、理想气体。 科学思维：分子动理论“油膜法”“放大法”“图象法”“控制变核心素养 量法”“临界法”、气体实验定理、理想气体状态方程、热力学定律(如2019卷Ⅱ·T33(2))。 科学探究：测量分子直径、验证气体实验定律(如2019卷Ⅰ·T33(1))。 科学态度与责任：热机在生产、生活中的应用。 第1节 分子动理论 内能
一、分子动理论
1．物体是由大量分子组成的 (1)分子的大小
①分子的直径(视为球模型)：数量级为10②分子的质量：数量级为10(2)阿伏加德罗常数
①1 mol的任何物质都含有相同的粒子数。通常取NA＝6.02×10 mol； ②阿伏加德罗常数是联系宏观物理量和微观物理量的桥梁。 2．分子永不停息地做无规则运动 (1)扩散现象
①定义：不同物质能够彼此进入对方的现象；
②实质：扩散现象并不是外界作用引起的，也不是化学反应的结果，而是由分子的无规则运动产生的物质迁移现象，温度越高，扩散现象越明显。
(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特点：颗粒越小，运动越明显；温度越高，运动越剧烈。 (3)热运动
①分子永不停息地做无规则运动叫作热运动；
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－1
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m；
kg。
②特点：分子的无规则运动和温度有关，温度越高，分子运动越剧烈。 3．分子间同时存在引力和斥力
(1)物质分子间存在空隙，分子间的引力和斥力是同时存在的，实际表现出的分子力是引力和斥力的合力。
(2)分子力随分子间距离变化的关系：分子间的引力和斥力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，但斥力比引力变化得快。
(3)分子力与分子间距离的关系图线
由分子间的作用力与分子间距离关系图线(如图所示)可知： ①当r＝r0时，F引＝F斥，分子力为零； ②当r＞r0时，F引＞F斥，分子力表现为引力； ③当r＜r0时，F引＜F斥，分子力表现为斥力；
④当分子间距离大于10r0(约为10 m)时，分子力很弱，可以忽略不计。 二、温度和内能 1．温度
一切达到热平衡的系统都具有相同的温度。 2．两种温标
摄氏温标和热力学温标。关系：T＝t＋273.15 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； ②宏观上：决定于体积和状态。 5．物体的内能
(1)概念理解：物体中所有分子热运动的动能和分子势能的总和，是状态量。
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(2)决定因素：对于给定的物体，其内能大小由物体的温度和体积决定，即由物体内部状态决定。
(3)影响因素：物体的内能与物体的位置高低、运动速度大小无关。 (4)改变物体内能的两种方式：做功和热传递。 三、实验：用油膜法估测分子的大小 1．实验原理
利用油酸酒精溶液在平静的水面上形成单分子油膜(如图所示)，将油酸分子看作球形，测出一定体积油酸酒精溶液在水面上形成的油膜面积，用d＝计算出油膜的厚度，其中V为一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积，S为油膜面积。这个厚度就近似等于油酸分子的直径。
VS
2．实验器材
已稀释的油酸若干毫升、量筒1个、浅盘1只(30 cm×40 cm)、纯净水、注射器(或滴管)1支、透明玻璃板一块、坐标纸、彩色水笔1支、痱子粉或石膏粉(带纱网或粉扑)。
3．实验步骤
(1)取1 mL(1 cm)的油酸溶于酒精中，制成200 mL的油酸酒精溶液。
(2)往边长约为30～40 cm的浅盘中倒入约2 cm深的水，然后将痱子粉或石膏粉均匀地撒在水面上。
(3)用滴管(或注射器)向量筒中滴入n滴配制好的油酸酒精溶液，使这些溶液的体积恰1
好为1 mL，算出每滴油酸酒精溶液的体积V0＝ mL。
3
n(4)用滴管(或注射器)向水面上滴入一滴配制好的油酸酒精溶液，油酸就在水面上慢慢散开，形成单分子油膜。
(5)待油酸薄膜形状稳定后，将一块较大的玻璃板盖在浅盘上，用彩笔将油酸薄膜的形状画在玻璃板上。
(6)将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，算出油酸薄膜的面积。
(7)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，根据纯油酸的体积V和薄膜的面积S，算出油酸薄膜的厚度d＝，即为油酸分子的直径。 比较算出的分子直径， 看其数量级(单位为m)是否为10
－10
VS，若不是10
－10
需重做实验。
1．思考辨析(正确的画“√”，错误的画“×”) (1)布朗运动是液体分子的无规则运动。
(×)