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(共35張PPT)
第十四章
熱　學
第1講　分子動理論　內能
1.掌握分子模型的構建與分子直徑的估算方法,了解分子動理論的基本觀點。2.了解擴散現象并能解釋布朗運動。3.知道分子間作用力隨分子間距離變化的圖像。4.了解物體內能的決定因素。
1.分子的大小。
(1)分子的直徑(視為球模型):數量級為_______m。
(2)分子的質量:數量級為10-26 kg。
2.阿伏加德羅常數。
(1)1 mol的任何物質都含有相同的粒子數。通常可取NA=__________ mol-1。
(2)阿伏加德羅常數是聯系宏觀物理量和微觀物理量的橋梁。
考點1　阿伏加德羅常數及微觀量的計算
10-10
6.02×1023
(1)只要知道氣體的摩爾體積和阿伏加德羅常數,就可以估算出氣體分子的體積( )
(2)已知銅的密度、摩爾質量以及阿伏加德羅常數,可以估算銅分子的直徑( )






答案　BD


答案　C

1.分子熱運動。
分子做永不停息的無規則運動。
2.擴散現象。
(1)擴散現象是相互接觸的不同物質彼此進入對方的現象。
(2)擴散現象就是分子的運動,發生在固體、液體、氣體任何兩種物質之間。
(3)溫度越高,擴散越_______。
考點2　布朗運動與分子熱運動
快
3.布朗運動。
(1)布朗運動是懸浮在液體(或氣體)中的微粒的無規則運動。
(2)布朗運動不是分子的運動,但它反映了液體(或氣體)分子的無規則運動。
(3)微粒越小,溫度越高,布朗運動越_______。
明顯
(1)布朗運動是液體分子的無規則運動( )
(2)擴散現象和布朗運動都是分子熱運動( )
(3)物體在運動時比在其靜止時分子熱運動更劇烈( )
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 微小固體顆粒 分子
區別 分子的運動,發生在固體、液體、氣體任何兩種物質之間 比分子大得多的微粒的運動,只能在液體、氣體中發生 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、布朗運動都反映分子做無規則的熱運動
考向1　布朗運動的特點及應用
【典例3】　把墨汁用水稀釋后取出一滴放在高倍顯微鏡下觀察,可以看到懸浮在液體中的小炭粒在不同時刻的位置,每隔一定時間把炭粒的位置記錄下來,最后按時間先后順序把這些點進行連線,得到如圖所示的圖像,對于這一現象,下列說法正確的是(　　)
A.炭粒的無規則運動,說明碳分子運動也是無規則的
B.越小的炭粒,受到撞擊的分子越少,作用力越小,炭粒的不平衡性表現得越不明顯
C.觀察炭粒運動時,可能有水分子擴散到載物片的玻璃中
D.將水的溫度降至零攝氏度,炭粒會停止運動
解析　題圖中的折線是每隔一定的時間炭粒的位置的連線,是由于水分子撞擊做無規則運動而形成的,說明水分子的無規則運動,不能說明碳分子運動也是無規則的,A項錯誤;炭粒越小,在某一瞬間跟它相撞的水分子數越少,撞擊作用的不平衡性表現得越明顯,B項錯誤;擴散可發生在液體和固體之間,故觀察炭粒運動時,可能有水分子擴散到載物片的玻璃中,C項正確;將水的溫度降低至零攝氏度,炭粒的運動會變慢,但不會停止,D項錯誤。
答案　C
考向2　分子熱運動
【典例4】　以下關于熱運動的說法正確的是(　　)
A.水流速度越大,水分子的熱運動越劇烈
B.水凝結成冰后,水分子的熱運動停止
C.水的溫度越高,水分子的熱運動越劇烈
D.水的溫度升高,每一個水分子的運動速率都會增大
解析　水流的速度是機械運動的速度,不同于水分子無規則熱運動的速度,A項錯誤;分子永不停息地做無規則運動,B項錯誤;溫度是分子平均動能的標志,溫度越高,分子的熱運動越劇烈,C項正確;水的溫度升高,水分子的平均動能增大,即水分子的平均運動速率增大,但不是每一個水分子的運動速率都增大,D項錯誤。
答案　C
1.分子間的作用力。
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增大,但斥力變化得較_______。
考點3　分子力與分子勢能　內能
減小
快
2.分子動能與分子勢能。
(1)分子平均動能。
①所有分子的動能的平均值 。
②_______是分子平均動能的標志。
(2)由分子間的相對位置決定的能,在宏觀上分子勢能與物體_______有關,在微觀上與分子間的距離有關。
溫度
體積
3.物體的內能。
(1)內能:物體中所有分子的熱運動動能與分子勢能的總和。
(2)決定因素:溫度、體積和_________。
(3)影響因素:物體的內能與物體的位置高低、運動速度大小無關。
(4)改變物體內能的兩種方式:_______和_______。
4.溫度。
(1)一切達到熱平衡的系統都具有相同的_______。
(2)兩種溫標:攝氏溫標和熱力學溫標,關系:T=t+_________ 。
物質的量
做功
傳熱
溫度
273.15 K
(1)分子間的引力和斥力都隨分子間距離的增大而增大( )
(2)分子動能指的是由于分子定向移動具有的能( )
(3)分子力做正功,分子勢能減少;分子力做負功,分子勢能增加( )
(4)內能相同的物體,它們的分子平均動能一定相同( )
1.分子間的作用力、分子勢能與分子間距離的關系。
分子間的作用力F、分子勢能Ep與分子間距離r的關系圖線如圖所示(取無窮遠處分子勢能Ep=0)。
(1)當r>r0時,分子間的作用力表現為引力,當r增大時,分子間的作用力做負功,分子勢能增大。
(2)當r(3)當r=r0時,分子勢能最小。
2.分析物體內能問題的五點提醒。
(1)內能是對物體的大量分子而言的,不存在某個分子內能的說法。
(2)內能的大小與溫度、體積、物質的量和物態等因素有關。
(3)通過做功或傳熱可以改變物體的內能。
(4)溫度是分子平均動能的標志,相同溫度的任何物體,分子的平均動能都相同。
(5)內能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。任何物體都具有內能,恒不為零。
【典例5】　(2023·海南卷)如圖為兩分子靠近過程中的示意圖,r0為分子間平衡距離,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處的過程中分子勢能變大
C.分子勢能在r0處最小
D.分子間距離在小于r0且減小時,分子勢能在減小
解析　分子間距離大于r0時,分子間表現為引力,A項錯誤;分子從無限遠靠近到距離為r0的過程,分子力表現為引力,分子力做正功,分子勢能變小, B項錯誤;分子間距離從r0減小的過程,分子力表現為斥力,分子力做負功,分子勢能變大,結合B項分析可知,分子勢能在r0處最小,C項正確,D項錯誤。
答案　C
【典例6】　(2021·北京卷)比較45 ℃的熱水和100 ℃的水蒸氣,下列說法正確的是(　　)
A.熱水分子的平均動能比水蒸氣的大
B.熱水的內能比相同質量的水蒸氣的小
C.熱水分子的速率都比水蒸氣的小
D.熱水分子的熱運動比水蒸氣的劇烈
解析　溫度是分子平均動能的標志,溫度升高,分子的平均動能增大,故熱水分子的平均動能比水蒸氣的小,A項錯誤;內能與物質的量、溫度、體積有關,相同質量的熱水和水蒸氣,熱水變成水蒸氣,溫度升高,體積增大,吸收熱量,故熱水的內能比相同質量的水蒸氣的小,B項正確;溫度越高,分子熱運動的平均速率越大,45 ℃的熱水中的分子平均速率比100 ℃的水蒸氣中的分子平均速率小,由于分子運動是無規則的,并不是每個分子的速率都小,C項錯誤;溫度越高,分子熱運動越劇烈,D項錯誤。
答案　B

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