第一講 分子動(dòng)理論 內(nèi)能 固體 液體

開始逐點(diǎn)清(一)微觀量的估算(基礎(chǔ)點(diǎn)速過)010203目錄逐點(diǎn)清(二)布朗運(yùn)動(dòng)與分子熱運(yùn)動(dòng)(基礎(chǔ)點(diǎn)速過)

逐點(diǎn)清(三)分子力、分子勢(shì)能與物體的內(nèi)能(基礎(chǔ)點(diǎn)速過)

04逐點(diǎn)清(四)固體和液體(基礎(chǔ)點(diǎn)速過)第十四章

熱學(xué)第一講分子動(dòng)理論

內(nèi)能

固體

液體|綱舉目張|·|精要回顧|

[微點(diǎn)判斷](1)擴(kuò)散現(xiàn)象只能在氣體中進(jìn)行。

()(2)布朗運(yùn)動(dòng)是指液體分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)。

()(3)溫度越高，布朗運(yùn)動(dòng)越劇烈。

()(4)分子間的引力和斥力都隨分子間距的增大而增大。

()(5)1℃＝1K。

()(6)分子動(dòng)能指的是由于分子定向移動(dòng)具有的能。

()(7)當(dāng)分子力表現(xiàn)為引力時(shí)，分子勢(shì)能隨分子間距離的增大而增大。

()××√×××√(8)內(nèi)能相同的物體，它們的分子平均動(dòng)能一定相同。

()(9)單晶體的所有物理性質(zhì)都是各向異性的。

()(10)晶體有天然規(guī)則的幾何形狀，是因?yàn)榫w的物質(zhì)微粒是規(guī)則排列的。()(11)液晶是液體和晶體的混合物。

()(12)草葉上的小露珠呈球形是液體的表面張力作用的結(jié)果。

()(13)縫衣針浮于水面上是由于液體的表面張力作用。

()××√×√√|關(guān)鍵知能||升維學(xué)習(xí)|

逐點(diǎn)清(一)微觀量的估算(基礎(chǔ)點(diǎn)速過)1．[液體分子的估算]清晨，湖中荷葉上有一滴體積約為0.1cm3的露珠，已知水的密度ρ＝1.0×103kg/m3，水的摩爾質(zhì)量M＝1.8×10－2kg/mol，則該露珠中含有的水分子個(gè)數(shù)約為

(

)A．3.3×1020 B．3.3×1021C．3.0×1021 D．3.3×1027答案：B

答案：D

3．[氣體分子的估算]轎車中的安全氣囊能有效保障駕乘人員的安全。轎車在發(fā)生一定強(qiáng)度的碰撞時(shí)，疊氮化鈉(亦稱“三氮化鈉”，化學(xué)式NaN3)受撞擊完全分解產(chǎn)生鈉和氮?dú)舛淙霘饽?。若充入氮?dú)夂蟀踩珰饽业娜莘eV＝56L，氣囊中氮?dú)獾拿芏圈眩?.25kg/m3，已知氮?dú)獾哪栙|(zhì)量M＝28g/mol，阿伏加德羅常數(shù)NA＝6×1023mol－1，請(qǐng)估算：(結(jié)果保留一位有效數(shù)字)(1)一個(gè)氮?dú)夥肿拥馁|(zhì)量m；(2)氣囊中氮?dú)夥肿拥目倐€(gè)數(shù)N；(3)氣囊中氮?dú)夥肿娱g的平均距離r。答案：(1)5×10－26kg

(2)2×1024(個(gè))

(3)3×10－9m逐點(diǎn)清(二)布朗運(yùn)動(dòng)與分子熱運(yùn)動(dòng)(基礎(chǔ)點(diǎn)速過)

對(duì)擴(kuò)散現(xiàn)象的理解1．為了預(yù)防病毒感染，人們使用乙醇噴霧消毒液和免洗洗手液，兩者的主要成分都是酒精，則下列說法正確的是

(

)A．在房間內(nèi)噴灑乙醇噴霧消毒液后，會(huì)聞到淡淡的酒味，這是酒精分子做布朗運(yùn)動(dòng)的結(jié)果B．在房間內(nèi)噴灑乙醇噴霧消毒液后，會(huì)聞到淡淡的酒味，與分子運(yùn)動(dòng)無關(guān)C．使用免洗洗手液洗手后，手部很快就干爽了，是由于液體分子擴(kuò)散到了空氣中D．使用免洗洗手液洗手后，洗手液中的酒精由液體變?yōu)橥瑴囟鹊臍怏w的過程中，分子間距不變答案：C解析：在房間內(nèi)噴灑乙醇噴霧消毒液后，會(huì)聞到淡淡的酒味，這是酒精分子擴(kuò)散的結(jié)果，擴(kuò)散現(xiàn)象的本質(zhì)就是分子在不停地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，A、B錯(cuò)誤；由擴(kuò)散現(xiàn)象的概念知C正確；洗手液中的酒精由液體變?yōu)橥瑴囟鹊臍怏w的過程中，溫度不變，分子平均動(dòng)能不變，但是分子間距變大，D錯(cuò)誤。

對(duì)布朗運(yùn)動(dòng)的理解2．關(guān)于布朗運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是

(

)A．布朗運(yùn)動(dòng)是液體分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)B．懸浮在液體中的顆粒越小、液體溫度越高，布朗運(yùn)動(dòng)越明顯C．懸浮顆粒越大，在某一瞬間撞擊它的分子數(shù)越多，布朗運(yùn)動(dòng)越明顯D．布朗運(yùn)動(dòng)的無規(guī)則性反映了顆粒內(nèi)部分子運(yùn)動(dòng)的無規(guī)則性答案：B

解析：布朗運(yùn)動(dòng)就是懸浮在液體或氣體中的固體小顆粒的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，反映了液體分子或氣體分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，A、D錯(cuò)誤；布朗運(yùn)動(dòng)是由于液體分子或氣體分子對(duì)懸浮顆粒撞擊作用的不平衡性引起的，懸浮顆粒越小，液體或氣體溫度越高，布朗運(yùn)動(dòng)就越明顯，B正確，C錯(cuò)誤。

對(duì)分子熱運(yùn)動(dòng)的理解3．同學(xué)們都吃過味道鮮美的烤鴨，烤鴨的烤制過程沒有添加任何調(diào)料，只是在烤制之前，把烤鴨放在腌制湯中腌制一定的時(shí)間，鹽就會(huì)進(jìn)入肉里。下列說法正確的是

(

)A．如果讓腌制湯溫度升高，鹽進(jìn)入鴨肉的速度不變B．烤鴨的腌制過程說明分子之間有引力，把鹽分子吸進(jìn)鴨肉里C．在腌制湯中，有的鹽分子進(jìn)入鴨肉，有的鹽分子從鴨肉里面出來D．把鴨肉放入腌制湯后立刻冷凍，將不會(huì)有鹽分子進(jìn)入鴨肉答案：C

解析：鹽分子進(jìn)入鴨肉是因?yàn)榘l(fā)生了擴(kuò)散，溫度越高，擴(kuò)散得越快，A錯(cuò)誤；鹽進(jìn)入鴨肉是因?yàn)辂}分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，并不是因?yàn)榉肿右?，B錯(cuò)誤；鹽分子永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，有的進(jìn)入鴨肉，有的離開鴨肉，C正確；冷凍后，仍然會(huì)有鹽分子進(jìn)入鴨肉，只不過速度慢一些，D錯(cuò)誤。擴(kuò)散現(xiàn)象、布朗運(yùn)動(dòng)與熱運(yùn)動(dòng)的比較

擴(kuò)散現(xiàn)象布朗運(yùn)動(dòng)熱運(yùn)動(dòng)活動(dòng)主體分子固體微小顆粒分子區(qū)別是分子的運(yùn)動(dòng)，發(fā)生在固體、液體、氣體任何兩種物質(zhì)之間是比分子大得多的顆粒的運(yùn)動(dòng)，只能在液體、氣體中發(fā)生是分子的運(yùn)動(dòng)，不能通過光學(xué)顯微鏡直接觀察到共同點(diǎn)(1)都是無規(guī)則運(yùn)動(dòng)(2)都隨溫度的升高而更加激烈聯(lián)系擴(kuò)散現(xiàn)象、布朗運(yùn)動(dòng)都反映了分子做無規(guī)則的熱運(yùn)動(dòng)逐點(diǎn)清(三)分子力、分子勢(shì)能與物體的內(nèi)能(基礎(chǔ)點(diǎn)速過)

分子力、分子勢(shì)能隨分子間距離變化而變化情況1．如圖所示為分子

間的引力和斥力隨分子間距離變化的圖像，當(dāng)r＝r0時(shí)，引力和斥力大小相等，以下說法錯(cuò)誤的是

(

)A．r＞r0時(shí)，隨著分子間距離的增大，引力和斥力的合力逐漸減小B．r＝r0時(shí)，引力和斥力的合力最小C．r＝r0時(shí)，分子勢(shì)能最小D．r＞r0時(shí)，隨著分子間距離的增大，分子勢(shì)能一直增大答案：A解析：分子間的引力和斥力同時(shí)存在，當(dāng)分子間的距離r＝r0時(shí)，引力等于斥力，分子力為零，當(dāng)r＞r0時(shí)，分子間的引力和斥力隨分子間距離的增大而減小，斥力減小的更快，分子力表現(xiàn)為引力，引力和斥力的合力先增大后減小，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；當(dāng)分子間r＞r0時(shí)，分子力表現(xiàn)為引力，隨距離r增大，引力做負(fù)功，分子勢(shì)能增大，當(dāng)分子間r＜r0時(shí)，分子力表現(xiàn)為斥力，隨距離增大，斥力做正功，分子勢(shì)能減小，當(dāng)r＝r0時(shí)分子勢(shì)能最小，故選項(xiàng)C、D正確。

內(nèi)能與機(jī)械能的比較2．下列有關(guān)熱現(xiàn)象和內(nèi)能的說法中正確的是

(

)A．把物體緩慢舉高，其機(jī)械能增加，內(nèi)能增加B．盛有氣體的容器做加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，容器中氣體的內(nèi)能必定會(huì)隨之增大，容器的機(jī)械能一定增大C．電流通過電阻后電阻發(fā)熱，它的內(nèi)能增加是通過“做功”方式實(shí)現(xiàn)的D．分子間引力和斥力相等時(shí)，分子勢(shì)能最大答案：C

解析：把物體緩慢舉高，外力做功，其機(jī)械能增加，由于溫度和體積不變，物體內(nèi)能不變，A錯(cuò)誤；物體的內(nèi)能與物體做什么性質(zhì)的運(yùn)動(dòng)沒有直接關(guān)系，B錯(cuò)誤；電流通過電阻后電阻發(fā)熱，是通過電流“做功”的方式改變電阻內(nèi)能的，C正確；根據(jù)分子間作用力的特點(diǎn)，當(dāng)分子間距離等于r0時(shí)，引力和斥力相等，不管分子間距離從r0增大還是減小，分子間作用力都做負(fù)功，分子勢(shì)能都增加，故分子間距離等于r0時(shí)分子勢(shì)能最小，D錯(cuò)誤。1．分子力及分子勢(shì)能與分子間距離的關(guān)系

分子力F分子勢(shì)能Ep圖像隨分子間距離的變化情況r<r0F隨r增大而減小，表現(xiàn)為斥力r增大，F(xiàn)做正功，Ep減小r>r0r增大，F(xiàn)先增大后減小，表現(xiàn)為引力r增大，F(xiàn)做負(fù)功，Ep增大r＝r0F引＝F斥，F(xiàn)＝0Ep最小，但不為零r>10r0引力和斥力都很微弱，F(xiàn)＝0Ep＝0續(xù)表2．內(nèi)能和機(jī)械能的對(duì)比能量定義決定量值測(cè)量轉(zhuǎn)化內(nèi)能物體內(nèi)所有分子的動(dòng)能和勢(shì)能的總和由物體內(nèi)部分子微觀運(yùn)動(dòng)狀態(tài)決定恒不為零無法測(cè)量在一定條件下可相互轉(zhuǎn)化機(jī)械能物體的動(dòng)能及重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能的總和與物體宏觀運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、參考系和零勢(shì)能面的選取有關(guān)可以為零可以測(cè)量逐點(diǎn)清(四)固體和液體(基礎(chǔ)點(diǎn)速過)

晶體與非晶體的比較1．(2023·鎮(zhèn)江質(zhì)檢)隨著科技的發(fā)展，國(guó)家對(duì)晶體材料的研究也越來越深入，尤其是對(duì)稀土晶體的研究，已經(jīng)走在世界的前列。關(guān)于晶體和非晶體，下列說法正確的是

(

)A．晶體都有規(guī)則的幾何外形，非晶體則沒有規(guī)則的幾何外形B．同種物質(zhì)不可能以晶體和非晶體兩種不同的形態(tài)出現(xiàn)C．單晶體具有固定的熔點(diǎn)，多晶體沒有固定的熔點(diǎn)D．多晶體是由單晶體組合而成的，但單晶體表現(xiàn)為各向異性，多晶體表現(xiàn)為各向同性答案：D

解析：?jiǎn)尉w有規(guī)則的幾何外形，多晶體和非晶體則沒有規(guī)則的幾何外形，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；同種物質(zhì)可能以晶體和非晶體兩種不同的形態(tài)出現(xiàn)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；單晶體和多晶體都具有固定的熔點(diǎn)，非晶體沒有固定的熔點(diǎn)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；多晶體是由單晶體組合而成的，但單晶體表現(xiàn)為各向異性，多晶體表現(xiàn)為各向同性，選項(xiàng)D正確。

液晶的特性2．關(guān)于液晶，下列說法中正確的是

(

)A．液晶是液體和晶體的混合物B．所有物質(zhì)都具有液晶態(tài)C．電子手表中的液晶在外加電壓的影響下，本身能夠發(fā)光D．液晶的光學(xué)性質(zhì)與某些晶體相似，具有各向異性答案：D

解析：液晶并不是液體和晶體的混合物，而是一種特殊的物質(zhì)，A錯(cuò)誤；液晶具有液體的流動(dòng)性，但不是所有物質(zhì)都具有液晶態(tài)，B錯(cuò)誤；液晶本身不能發(fā)光，C錯(cuò)誤；液晶既像液體一樣可以流動(dòng)，又具有晶體各向異性的特性，所以液晶的光學(xué)性質(zhì)與某些晶體相似，具有各向異性，D正確。

對(duì)液體性質(zhì)的理解3．(2023·青島模擬)關(guān)于表面張力，以下說法中正確的是

(

)A．小昆蟲在水面上自由往來而不陷入水中是液體表面張力在起作用B．小木塊能夠浮在水面上是液體表面張力與其重力平衡的結(jié)果C．縫衣針浮在水面上不下沉是重力與水的浮力平衡的結(jié)果D．露珠表面的水分子之間的距離小于內(nèi)部的水分子之間的距離答案：A

解析：小昆蟲在水面上自由往來而不陷入水中是液體表面張力在起作用，選項(xiàng)A正確；小木塊能夠浮出水面是浮力與其重力平衡的結(jié)果，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；縫衣針浮在水面上不下沉是重力與水的表面張力平衡的結(jié)果，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；露珠表面層分子間距離大于液體內(nèi)部分子間距離，分子間表現(xiàn)為引力，使液體表面存在張力，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。1．晶體與非晶體的對(duì)比分類比較晶體非晶體單晶體多晶體外形規(guī)則不規(guī)則不規(guī)則熔點(diǎn)確定確定不確定物理性質(zhì)各向異性各向同性各向同性原子排列規(guī)則多晶體的每個(gè)晶粒間排列不規(guī)則不規(guī)則典型物質(zhì)石英、云母、食鹽、硫酸銅玻璃、蜂蠟、松香2．對(duì)液體表面張力的理解形成原因表面層中分子間的距離比液體內(nèi)部分子間的距離大，分子間的相互作用力表現(xiàn)為引力表面特性表面層分子間的引力使液面產(chǎn)生了