南方新高考2019物理（廣東）一輪課件：13.1分子動理論·內(nèi)能

1、專題十三 熱 學(xué),（續(xù)表）,第1講,分子動理論 內(nèi)能,一、物體是由大量分子組成的,分子,1這里的分子是指構(gòu)成物質(zhì)的單元，可以是原子、離子， 也可以是分子在熱運動中它們遵從相同的規(guī)律，所以統(tǒng)稱為 _分子體積和質(zhì)量很小，分子直徑的數(shù)量級是_m， 分子質(zhì)量的數(shù)量級是_kg.,1010,10271026,2物體能被壓縮，水與酒精混合后總體積比混合前兩體積,之和要小，表明分子間確實存在著_,空隙,3 阿伏加德羅常數(shù) ： 1 mol 的 任 何 物 質(zhì) 含 有 NA _個分子.1 mol 的任何氣體，在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的體積是 _m3.分子的質(zhì)量 m0、分子的體積 V0 和分子的直徑 d 稱 為微觀物理量，物體

2、的質(zhì)量 M、體積 V、密度、摩爾質(zhì)量 MA 和摩爾體積 VA 稱為宏觀物理量，阿伏加德羅常數(shù)是聯(lián)系宏觀物,理量與微觀物理量的橋梁,6.021023,【自我檢測】,),1從下列哪一組數(shù)據(jù)可以計算出阿伏加德羅常數(shù)( A水的密度和水的摩爾質(zhì)量 B水的摩爾質(zhì)量和水分子的體積 C水分子的體積和水分子的質(zhì)量 D水分子的質(zhì)量和水的摩爾質(zhì)量 答案：D,二、分子熱運動和分子間相互作用力 1分子永不停息地做無規(guī)則熱運動： (1)擴散現(xiàn)象：相互接觸的物體互相進入對方的現(xiàn)象溫度,越_，擴散越快,高,小,高,(2)布朗運動：在顯微鏡下看到的懸浮在液體(或氣體)中的 微粒的無規(guī)則運動顆粒越_ ，運動越明顯；溫度越 _，運

3、動越劇烈,(3)分子永不停息地做無規(guī)則熱運動的實驗事實有兩個：擴,散現(xiàn)象和布朗運動,擴散現(xiàn)象不僅說明物質(zhì)分子在不停地運動著，同時還說 明分子與分子之間有空隙，擴散現(xiàn)象是分子永不停息地做無規(guī) 則運動的直接表現(xiàn),布朗運動是固體微粒的無規(guī)則運動，但它說明分子在不 停地做無規(guī)則運動，布朗運動是液體(或氣體)分子無規(guī)則運動 的間接表現(xiàn),2分子間存在著相互作用力： (1)分子間同時存在相互作用的_和_，合力,叫分子力,引力,斥力,距離,更快,(2)特點：分子間的引力和斥力都隨分子間的_增大 而減小，隨分子間距離的減小而增大，但斥力比引力變化得 _,【自我檢測】,2(廣東北江中學(xué) 2013 屆月考)下列說法

4、正確的是(,),A用手捏面包，面包體積減小，說明分子間有空隙 B布朗運動就是液體分子的熱運動 C物體在被壓縮時，分子間存在著斥力，不存在引力 D打開香水瓶蓋后，離它較遠的地方也能聞到香味，說 明分子在運動 答案：D,三、物體的內(nèi)能 1分子的平均動能：物體內(nèi)分子動能的平均值叫分子平均 動能_是分子平均動能的標(biāo)志溫度越高，分子平均,動能_,溫度,越大,相對位置,2分子勢能：由分子間的相互作用和_決定的能 量叫分子勢能分子勢能的大小與物體的體積有關(guān) (1)當(dāng)分子間的距離 rr0 時，分子勢能隨分子間的距離增大 而增大； (2)當(dāng) rr0 時，分子勢能隨分子間的距離減小而增大； (3)當(dāng) rr0 時，

5、分子勢能最小,3物體的內(nèi)能： (1) 物體內(nèi)所有分子的_ 和_ 的總和叫物體,的內(nèi)能,動能,勢能,相互轉(zhuǎn)化,轉(zhuǎn)移,(2)改變內(nèi)能的兩種方式：做功和熱傳遞 做功是其他形式的能與內(nèi)能_的過程 熱傳遞是物體間內(nèi)能的_過程 做功與熱傳遞在改變物體內(nèi)能上是等效的，但在能量的 轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移上有本質(zhì)的區(qū)別,【自我檢測】,3下列說法正確的是(,),A溫度是分子平均動能的標(biāo)志，物體溫度高，則分子的 平均動能大 B溫度是分子平均動能的標(biāo)志，溫度升高，則物體的每 一個分子的動能都增大 C當(dāng)某物體內(nèi)能增加時，則該物體的溫度一定升高 D甲物體的溫度比乙物體的溫度高，則甲物體分子平均 速率比乙物體分子平均速率大,解析：溫度

6、是大量分子平均動能的標(biāo)志，對個別分子來說 沒有意義；物體的內(nèi)能包括分子動能和分子勢能；不同物體的 分子的質(zhì)量不相同，所以無法靠溫度來判斷分子的平均速率 故 B、C、D 錯誤,答案：A,微觀量的估算,考點1 重點歸納,1分子的質(zhì)量：m0,(適用于固、液、氣三態(tài)),2分子的體積：V0,(只適用于固體、液體分子的,體積，對于氣體則表示一個氣體分子所占空間的大小),典例剖析,例1：銅的摩爾質(zhì)量為6.35102 kg/mol，密度為8.9 103 kg/m3，阿伏加德羅常數(shù) NA6.021023 mol1，求：,(1)銅原子的質(zhì)量和體積 (2)1 m3 銅所含的原子數(shù) (3)估算銅原子的直徑,思維點撥：

7、估算銅原子的直徑時，可以把銅原子看做球體， 也可以看做正方體，只要計算出來的數(shù)量級正確即可,備考策略：(1)由宏觀量通過阿伏加德羅常數(shù)做橋梁，便可 求出微觀量應(yīng)用公式時一定要注意各量的物理意義(2)計算 固體或液體的物質(zhì)的量n 時，常根據(jù)所給固體或液體的質(zhì)量 m(或體積V)，利用組成物質(zhì)的摩爾質(zhì)量MA(及密度)來求，即,n,m V . MA MA,13.6103kg/m3，阿伏加德羅常數(shù)NA6.01023mol-1.求：,【觸類旁通】,1已知汞的摩爾質(zhì)量為 M200.5103 kg/mol，密度為,(1)一個汞原子的質(zhì)量(用相應(yīng)的字母表示即可) (2)一個汞原子的體積(結(jié)果保留一位有效數(shù)字),

8、(3)體積為 1 cm3 的汞中汞原子的個數(shù)(結(jié)果保留一位有效數(shù),字),解：由宏觀量通過阿伏加德羅常數(shù)做橋梁，求出微觀量,考點2,分子力的應(yīng)用,重點歸納 1分子間相互作用力既有引力，又有斥力從理論上分析， 任何時候引力和斥力都是同時存在的，實際表現(xiàn)出的分子力是 引力和斥力的合力 2分子間相互作用的引力與斥力都隨著分子間距離的增大 而減小，只是斥力變化得更快一些(如圖 13-1-1 所示),圖13-1-1,3分子間存在一個平衡距離 r0，分子間距離為 r0 的位置就,叫做平衡位置(數(shù)量級為 1010 m),(1)當(dāng) rr0 時，F(xiàn)引F斥，對外表現(xiàn)的分子力 F 為引力 (2)當(dāng) rr0 時，F(xiàn)引F

9、斥，對外表現(xiàn)的分子力 F0.,(3)當(dāng) rr0 時，F(xiàn)引F斥，對外表現(xiàn)的分子力 F 為斥力,4分子力是一種短程作用力，當(dāng)分子間距離的數(shù)量級大于 109 m 時，即分子之間的距離是分子直徑的 10 倍以上(r10r0),時，分子間的相互作用力已變得很小，可以忽略不計，可以認 為此時分子間相互作用的引力和斥力都為零，這時物體處于氣 態(tài)并可以當(dāng)成理想氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，氣體分子間的相互作 用力可以忽略不計，就是因為這時氣體分子間的距離遠大于分 子直徑的緣故,典例剖析 例2：(雙選，2010 年全國卷)圖13-1-2 為兩分子系統(tǒng)的,),勢能 Ep 與兩分子間距離 r 的關(guān)系曲線下列說法正確的是( 圖

10、13-1-2,A當(dāng) r 大于 r1 時，分子間的作用力表現(xiàn)為引力 B當(dāng) r 小于 r1 時，分子間的作用力表現(xiàn)為斥力 C當(dāng) r 等于 r2 時，分子間的作用力為零,D當(dāng) r 由 r1 增大到 r2 的過程中，分子間的作用力做負功 解析：分子間距等于r0 時分子勢能最小，即r0r2.當(dāng) r 小 于r1 時分子力表現(xiàn)為斥力；當(dāng)r 大于r1 小于r2 時分子力表現(xiàn)為 斥力；當(dāng) r 大于r2 時分子力表現(xiàn)為引力，A 錯，B、C 對；在r 由r1 增大到r2 的過程中，分子斥力做正功，分子勢能減小，D 錯,答案：BC,備考策略：要記住分子間作用力和分子勢能的特點和規(guī)律， 理解高中物理課本中分子間作用力與

11、分子距離的關(guān)系圖和兩分 子系統(tǒng)的分子勢能跟分子距離的關(guān)系圖，抓住關(guān)鍵點：分子間 距等于r0 時分子勢能最小,【觸類旁通】 2在使兩個分子間的距離由很遠(r109 m)變到很難再靠 近的過程中，關(guān)于分子間作用力的大小和分子勢能的變化，下,列說法正確的是(,),A分子間作用力先減小后增大 B分子間作用力先增大后減小 C分子勢能先減小后增大 D分子勢能先增大后減小,解析：設(shè)兩分子平衡位置之間距離為r0，分子間距從 r 減 小到r0 過程，分子間作用力表現(xiàn)為引力，分子力大小先增大后 減??；分子間距從r0 繼續(xù)減小過程，分子力表現(xiàn)為斥力，分子 力逐漸增大當(dāng)rr0 時，分子力為零，此時分子勢能最小C 選項

12、正確,答案：C,考點3,對內(nèi)能的理解,重點歸納 1分子平均動能的理解： (1)物體內(nèi)所有分子動能的平均值叫分子的平均動能： (2)溫度是物體分子平均動能大小的標(biāo)志溫度是個統(tǒng)計概 念，是針對組成物體的大量分子而言的對于單個分子或數(shù)量 有限的分子，說溫度高低是沒有意義 (3)分子平均動能與物體的機械運動狀態(tài)無關(guān),2分子勢能的理解：,分子勢能與分子之間的距離( 宏觀表現(xiàn)為物體的體積) 有 關(guān)分子勢能的大小隨距離的變化如圖 13-1-3 所示,圖 13-1-3,(1)當(dāng) rr0 時，分子力為零，分子勢能不為零，而是最小,(2)當(dāng) rr0 時，分子力表現(xiàn)為引力，隨著分子間的距離增大，,分子需要不斷克服分

13、子力做功，分子勢能增大,(3)當(dāng) rr0 時，分子力表現(xiàn)為斥力，隨著分子間距離減小，,分子需要不斷克服分子力做功，分子勢能增大,3內(nèi)能的決定因素：,(1)微觀決定因素：分子勢能、分子的平均動能和分子個數(shù) (2)宏觀決定因素：物體的體積、物體的溫度、物體所含物,質(zhì)的多少(即物質(zhì)的量),典例剖析,例3：一顆炮彈在空中以某一速度 v 飛行，有人說：由,于炮彈中所有分子都具有這一速度，所以分子具有動能；又由 于分子都處于高處，所以分子又具有勢能，因此分子的上述動 能和勢能的總和就是炮彈的內(nèi)能，試分析這種說法是否正確 思維點撥：本題混淆了物體內(nèi)能和機械能的概念，解答本 題應(yīng)該從機械能中的動能、勢能與內(nèi)能中的分子平均動能、分 子勢能的區(qū)別入手,它與整個物體宏觀有序運動的動能mv2及物體的重力勢能mgh,自主解答：不正確物體的內(nèi)能是指物體內(nèi)分子無規(guī)則熱 運動的動能與分子間由于相互作用而具有的分子勢能的總和,1 2,的總和(機械能)是完全不同的兩個概念，是兩種形式的能量,備考策略：解有關(guān)“內(nèi)能”的題目，應(yīng)把握以下幾點： (1)溫度是分子平均動能的標(biāo)志，而不是分子平均速率的標(biāo) 志，它與單個分子的動能及物體的動能無任何關(guān)系； (2)內(nèi)能