2019-2020年高考物理第一輪復(fù)習(xí) 第十一章 熱學(xué)(備考指南選修3-3).doc
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2019-2020年高考物理第一輪復(fù)習(xí) 第十一章 熱學(xué)(備考指南,選修3-3) 考 點 內(nèi) 容 要求 考 點 內(nèi) 容 要求 一、分子動理論內(nèi)能 分子動理論的基本觀點和實驗依據(jù) Ⅰ 二、固體、液體和氣體 固體的微觀結(jié)構(gòu)、晶體和非晶體 Ⅰ 阿伏加德羅常數(shù) Ⅰ 液晶的微觀結(jié)構(gòu) Ⅰ 氣體分子運動速率的統(tǒng)計分布 Ⅰ 液體的表面張力現(xiàn)象 Ⅰ 溫度是分子平均動能的標(biāo)志、內(nèi)能 Ⅰ 氣體實驗定律 Ⅰ 理想氣體 Ⅰ 飽和蒸氣、未飽和蒸氣和飽和蒸氣壓 Ⅰ 相對濕度 Ⅰ 中學(xué)物理中涉及的國際單位制的基本單位和其他物理量的單位 Ⅰ 三、熱力學(xué)定律與能量守恒定律 熱力學(xué)第一定律 Ⅰ 能量守恒定律 Ⅰ 熱力學(xué)第二定律 Ⅰ 實驗十三 用油膜法測分子的大小 把 握 考 情 找規(guī)律:高考考查的知識不會面面俱到,重點考查分子動理論、阿伏加德羅常數(shù)的應(yīng)用、氣體實驗定律及熱力學(xué)第一定律等知識。題型一般以選擇、計算為主。 明熱點:預(yù)計在xx高考中,對本部分內(nèi)容的考查仍將以分子動理論、熱力學(xué)定律及氣體狀態(tài)方程的應(yīng)用為重點,分值為8~15分。 1.兩種分子模型 物質(zhì)有固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)三種情況,不同物態(tài)下應(yīng)將分子看成不同的模型。 (1)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1111所示,分子間距等于小球的直徑或立方體的棱長,所以d= (球體模型)或d=(立方體模型)。 圖1111 (2)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1112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=。 圖1112 2.宏觀量與微觀量的轉(zhuǎn)換橋梁 作為宏觀量的摩爾質(zhì)量Mmol 、摩爾體積Vmol 、密度ρ與作為微觀量的分子直徑d、分子質(zhì)量m、每個分子的體積V0都可通過阿伏加德羅常數(shù)聯(lián)系起來。如下所示。 (1)一個分子的質(zhì)量:m=。 (2)一個分子所占的體積:V0=(估算固體、液體分子的體積或氣體分子平均占有的空間)。 (3)1 mol 物質(zhì)的體積:Vmol=。 (4)質(zhì)量為M的物體中所含的分子數(shù):n=NA。 (5)體積為V的物體中所含的分子數(shù):n=NA。 [典例] 空調(diào)在制冷過程中,室內(nèi)空氣中的水蒸氣接觸蒸發(fā)器(銅管)液化成水,經(jīng)排水管排走,空氣中水份越來越少,人會感覺干燥。某空調(diào)工作一段時間后,排出液化水的體積V=1.0103 cm3。已知水的密度ρ=1.0103 kg/m3、摩爾質(zhì)量M=1.810-2 kg/mol,阿伏加德羅常數(shù)NA=6.01023 mol-1。試求:(結(jié)果均保留一位有效數(shù)字) (1)該液化水中含有水分子的總數(shù)N; (2)一個水分子的直徑d。 [解析] (1)水的摩爾體積為 Vm==m3/mol=1.810-5 m3/mol 水分子數(shù)N==≈31025個 (2)建立水分子的球模型有= πd3 得水分子直徑d== m=410-10 m [答案] (1)31025個 (2)410-10 m [針對訓(xùn)練] 1.冬天到了,很多人用熱水袋取暖?,F(xiàn)有一中號熱水袋,容積為1 000 cm3,正常使用時,裝水量為80%,請估算該熱水袋中水分子的數(shù)目約為多少個?(計算結(jié)果保留1位有效數(shù)字,已知1 mol水的質(zhì)量為18 g,水的密度取1.0103 kg/m3,阿伏加德羅常數(shù)取61023 mol-1) 解析:熱水袋內(nèi)水的物質(zhì)的量為n== 熱水袋內(nèi)水分子數(shù)為N=nNA 代入數(shù)值得N=31025個 答案:31025個 2.已知潛水員在岸上和海底吸入空氣的密度分別為1.3 kg/m3和2.1 kg/m3,空氣的摩爾質(zhì)量為0.029 kg/mol,阿伏加德羅常數(shù)NA=6.021023mol-1。若潛水員呼吸一次吸入2 L空氣,試估算潛水員在海底比在岸上每呼吸一次多吸入空氣的分子數(shù)。(結(jié)果保留1位有效數(shù)字) 解析:設(shè)空氣的摩爾質(zhì)量為M,在海底和岸上的空氣密度分別為ρ海和ρ岸,一次吸入空氣的體積為V,則有Δn=NA,代入數(shù)據(jù)得Δn=31022。 答案:31022 3.(xx常州模擬)已知汞的摩爾質(zhì)量M=0.20 kg/mol,密度ρ=1.36104 kg/m3,阿伏加德羅常數(shù)NA=6.01023 mol-1,將體積V0=1.0 cm3的汞變?yōu)閂=3.4103 cm3的汞蒸氣,則1.0 cm3的汞蒸氣所含的分子數(shù)為多少? 解析:體積V0=1.0 cm3的汞的質(zhì)量m=ρV0=1.3610-2kg,物質(zhì)的量n=m/M=6.810-2mol,1.0 cm3的汞蒸氣所含的分子數(shù)為N=nNA/V=1.21019。 答案:1.21019 要點二 布朗運動與分子熱運動 布朗運動與分子熱運動的比較如下 布朗運動 分子熱運動 共同點 都是無規(guī)則運動,都隨溫度的升高而變得更加劇烈 不同點 小顆粒的運動 分子的運動 使用光學(xué)顯微鏡觀察 使用電子顯微鏡觀察 聯(lián)系 布朗運動是由于小顆粒受到周圍分子熱運動的撞擊力而引起的,反映了分子做無規(guī)則運動 [多角練通] 1.(多選)(xx全國卷)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.液體溫度越高,懸浮粒子越小,布朗運動越劇烈 C.布朗運動是由于液體各個部分的溫度不同而引起的 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? 解析:選BD 布朗運動是懸浮顆粒的無規(guī)則運動,A錯誤;溫度越高,顆粒越小,布朗運動越劇烈,B正確;布朗運動是液體分子撞擊的不平衡引起的,間接反映了液體分子的無規(guī)則運動,C錯誤,D正確。 2.做布朗運動實驗,得到某個觀測記錄如圖1113所示。圖中記錄的是( ) 圖1113 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 解析:選D 微粒在周圍液體分子無規(guī)則碰撞作用下,做布朗運動,軌跡是無規(guī)則的,實際操作中不易描繪出微粒的實際軌跡;按等時間間隔依次記錄的某個運動微粒位置的連線的無規(guī)則性,也能反映微粒做布朗運動的無規(guī)則性。記錄描繪的正是按等時間間隔記錄的某個運動微粒位置的連線,故D正確。 3.(xx山西四校聯(lián)考)下列敘述正確的是( ) A.?dāng)U散現(xiàn)象說明了分子在不停地做無規(guī)則運動 B.布朗運動就是液體分子的運動 C.分子間距離增大,分子間作用力一定減小 D.物體的溫度較高,分子運動越激烈,每個分子的動能都一定越大 解析:選A 擴散現(xiàn)象說明了分子在不停地做無規(guī)則運動,選項A正確;布朗運動是液體分子無規(guī)則運動的反映,不是液體分子的運動,選項B錯誤;在分子之間距離從平衡位置開始增大時,分子間作用力先增大后減小,選項C錯誤;物體的溫度越高,分子運動越激烈,分子平均動能增大,并非每個分子的動能都一定越大,選項D錯誤。 要點三 分子力、分子勢能與分子間距離的關(guān)系 分子力F、分子勢能Ep與分子間距離r的關(guān)系圖線如圖1114所示(取無窮遠(yuǎn)處分子勢能Ep=0) 圖1114 (1)當(dāng)r>r0時,分子力為引力,當(dāng)r增大時,分子力做負(fù)功,分子勢能增加。 (2)當(dāng)r<r0時,分子力為斥力,當(dāng)r減小時,分子力做負(fù)功,分子勢能增加。 (3)當(dāng)r=r0時,分子勢能最小。 [典例] (多選)(xx全國卷Ⅰ)兩個相距較遠(yuǎn)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( ) A.分子力先增大,后一直減小 B.分子力先做正功,后做負(fù)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 [解析] 兩個分子相距較遠(yuǎn)時表現(xiàn)為引力,相互靠近時分子力先增大后減小,減小到零后分子力變?yōu)槌饬?,分子減速至不再靠近,因此分子力經(jīng)歷了增大、減小再反向增大的過程,故A錯誤。分子不斷靠近,分子力先做正功后做負(fù)功,分子動能先增大后減小,B、C正確。分子力做正功分子勢能減小,分子力做負(fù)功分子勢能增大,故D錯誤。整個過程中只有分子力做功,動能和勢能之和不變,E正確。 [答案] BCE [方法規(guī)律] (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。 [針對訓(xùn)練] 1.(xx福建高考)下列四幅圖中,能正確反映分子間作用力f和分子勢能Ep隨分子間距離r變化關(guān)系的圖線是( ) 圖1115 解析:選B 本題考查分子間作用力以及分子勢能隨分子間距離變化關(guān)系,意在考查考生對該部分知識的了解情況。當(dāng)r=r0時,分子間作用力f=0,分子勢能Ep最小,排除A、C、D,選B。 2.(多選)(xx海南高考)兩分子間的斥力和引力的合力F與分子間距離r的關(guān)系如圖1116中曲線所示,曲線與r軸交點的橫坐標(biāo)為r0。相距很遠(yuǎn)的兩分子在分子力作用下,由靜止開始相互接近。若兩分子相距無窮遠(yuǎn)時分子勢能為零,下列說法正確的是( ) 圖1116 A.在r>r0階段,F(xiàn)做正功,分子動能增加,勢能減小 B.在r- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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