高考物理一节分子动理论物体的内能复习沪科版.ppt

第一节分子动理论物体的内能第一节分子动理论物体的内能 课堂互动讲练课堂互动讲练经典题型探究经典题型探究知能优化演练知能优化演练第第一一节节分分子子动动理理论论物物体体的的内内能能基础知识梳理基础知识梳理基础知识梳理基础知识梳理一、分子动理论一、分子动理论1 1物体是由大量分子组成的物体是由大量分子组成的(1)(1)分子直径大小的数量级为分子直径大小的数量级为_m.m.油膜法测分子直径：油膜法测分子直径：d dV V/S S，V V是油滴体积，是油滴体积，S S是单分子油膜的面积是单分子油膜的面积(2)(2)一般分子质量的数量级为一般分子质量的数量级为10102626kg.kg.(3)(3)阿伏伽德罗常数：阿伏伽德罗常数：N NA A6.026.0210102323molmol1 1，是，是联系微观世界和宏观世界的桥梁联系微观世界和宏观世界的桥梁101010102 2分子永不停息地做无规则热运动分子永不停息地做无规则热运动(1)(1)扩散现象：相互接触的物体的分子或原子彼扩散现象：相互接触的物体的分子或原子彼此进入对方的现象温度越此进入对方的现象温度越_，扩散越快，扩散越快(2)(2)布朗运动：在显微镜下看到的悬浮在液体中布朗运动：在显微镜下看到的悬浮在液体中的的_的永不停息地无规则运动布朗运的永不停息地无规则运动布朗运动反映了动反映了_的无规则运动颗粒越的无规则运动颗粒越_，运动越明显；温度越运动越明显；温度越_ _，运动越剧烈，运动越剧烈高高固体颗粒固体颗粒液体分子液体分子小小高高思考感悟思考感悟1 1布布朗朗运运动动反反映映了了分分子子的的无无规规则则运运动动，那那么么布朗运动是否就是分子的热运动呢？布朗运动是否就是分子的热运动呢？提示：提示：1.1.不是不是3 3分子间存在着相互作用力分子间存在着相互作用力(1)(1)分子间同时存在分子间同时存在_和和_，实际表现，实际表现的分子力是它们的的分子力是它们的_引力引力斥力斥力合力合力(2)(2)引力和斥力都随着距离的增大而引力和斥力都随着距离的增大而_，但，但斥力比引力变化得斥力比引力变化得_(3)(3)分子间的作用力随分子间距离分子间的作用力随分子间距离变化的关系如图变化的关系如图11111 11 1所示所示r r r r0 0时，表现为时，表现为_ _；r r1010r r0 0时，分子力变得十分微弱，可时，分子力变得十分微弱，可忽略不计忽略不计图图1111减小减小快快斥力斥力引力引力思考感悟思考感悟2 2既然分子间存在引力，为什么破镜难重圆既然分子间存在引力，为什么破镜难重圆?提示：提示：2.2.因为分子间引力是短程力因为分子间引力是短程力二、物体的内能二、物体的内能1 1分子的平均动能分子的平均动能物体内所有分子动能的物体内所有分子动能的_叫做分子的平叫做分子的平均动能均动能_是分子平均动能大小的标志，是分子平均动能大小的标志，_越高，分子的平均动能越大越高，分子的平均动能越大平均值平均值温度温度温度温度2 2分子势能分子势能(1)(1)分子势能：由分子间的分子势能：由分子间的_和和_决定的能量决定的能量(2)(2)分子势能大小的相关因素分子势能大小的相关因素微观上：分子势能的大小与微观上：分子势能的大小与_有关有关.当分子间距离当分子间距离r r r r0 0时，分子势能随分子间距离时，分子势能随分子间距离的的_而增大；而增大；当当r r r r0 0时，分子力表现为引力，随着时，分子力表现为引力，随着r r的增的增大大,分子引力做负功，分子势能增大；分子引力做负功，分子势能增大；(2)(2)当当r r r r0 0时，分子力表现为斥力，随着时，分子力表现为斥力，随着r r的减的减小小,分子斥力做负功，分子势能增大；分子斥力做负功，分子势能增大；(3)(3)当当r rr r0 0时，分子势能最小，但不为零，为时，分子势能最小，但不为零，为负值，因为选两分子相距无穷远时分子势能为负值，因为选两分子相距无穷远时分子势能为零零.(4)(4)分子势能曲线如图分子势能曲线如图11111 12 2所示所示图图11125 5物体的内能和机械能的比较物体的内能和机械能的比较名称名称比比较较 内能内能机械能机械能定定义义物体内所有分子物体内所有分子热热运运动动动动能与分子能与分子势势能之和能之和物体的物体的动动能、重力能、重力势势能和能和弹弹性性势势能的能的统统称称决定决定与物体的温度、体与物体的温度、体积积、物物态态和分子数有关和分子数有关跟宏跟宏观观运运动动状状态态、参、参考系和零考系和零势势能点的能点的选选取有关取有关量量值值任何物体都有内能任何物体都有内能可以可以为为零零测测量量无法无法测测量量可可测测量量本本质质微微观观分子的运分子的运动动和相互和相互作用的作用的结结果果宏宏观观物体的运物体的运动动和相和相互作用的互作用的结结果果【名师点睛】【名师点睛】(1)(1)物体的体积越大，分子势物体的体积越大，分子势能不一定就越大，如能不一定就越大，如0 0的水结成的水结成0 0的冰后体的冰后体积变大，但分子势能却减小了积变大，但分子势能却减小了(2)(2)内能是对物体的大量分子而言的，不存在内能是对物体的大量分子而言的，不存在某个分子内能的说法某个分子内能的说法即时应用即时应用(即时突破，小试牛刀即时突破，小试牛刀)3.3.如图如图11111 13 3所示为分子势能与分子间距离所示为分子势能与分子间距离之间的关系，下列判断正确的是之间的关系，下列判断正确的是()图图1113A A当当r r r r0 0时，时，r r越小，则分子势能越小，则分子势能E Ep p越大越大C C当当r rr r0 0时，则分子势能时，则分子势能E Ep p最小最小D D当当r r时，分子势能时，分子势能E Ep p最小最小解析：解析：选选AC.AC.当当r r r r0 0时，时，分子力表现为引力，分子力表现为引力，r r减小时分子力做正功，分减小时分子力做正功，分子势能减小；当子势能减小；当r rr r0 0时，分子力为零，分子势时，分子力为零，分子势能最小；当能最小；当r r时，引力做负功，分子势能增时，引力做负功，分子势能增加并趋近于零加并趋近于零 (满分样板满分样板1212分分)(2011)(2011年徐州模拟年徐州模拟)一个标准足球场的面积为一个标准足球场的面积为105 m105 m68 m68 m7140 7140 m m2 2.通常用空气湿度通常用空气湿度(相对湿度、绝对湿度相对湿度、绝对湿度)表表示空气中含有水蒸气的情况，若球场附近一定示空气中含有水蒸气的情况，若球场附近一定体积的空气中所含的水蒸气凝结成水后的体积体积的空气中所含的水蒸气凝结成水后的体积为为10103 3 cm cm3 3，已知水的密度为，已知水的密度为1.01.010103 3 kg/kg/m m3 3，水的摩尔质量，水的摩尔质量M Mmolmol1.81.810102 2 kg/mol kg/mol，一标准大气压为一标准大气压为1.01.010105 5 Pa Pa，试求：，试求：经典题型探究经典题型探究题型一题型一微观量的估算微观量的估算例例例例1 1(1)(1)该足球场上方空气的质量；该足球场上方空气的质量；(2)(2)水蒸气凝结成的水中含多少水分子；水蒸气凝结成的水中含多少水分子；(3)(3)估算一个水分子的直径为多大估算一个水分子的直径为多大(以上计算以上计算结果均保留一位有效数字结果均保留一位有效数字)【思路点拨】【思路点拨】解答该题应注意以下三个方面解答该题应注意以下三个方面:(1)(1)根据压强的定义求足球场上方的空气质量根据压强的定义求足球场上方的空气质量(2)(2)利用利用N NA A的桥梁作用求水分子的个数的桥梁作用求水分子的个数(3)(3)建立分子的模型求分子直径建立分子的模型求分子直径【答案】【答案】(1)7(1)710107 7 kg kg (2)3(2)310102525个个(3)4(3)410101010 m m【反思【反思领领悟】悟】在求解与阿伏伽德在求解与阿伏伽德罗罗常数有关常数有关的的计计算算问题时问题时，总总体思路是：体思路是：温温度度为为0 0、质质量量相相同同的的冰冰和和水水进行比较，以下说法中正确的是进行比较，以下说法中正确的是()A A它它们们的的分分子子平平均均动动能能相相同同，水水的的分分子子势势能能较大较大B B它它们们的的分分子子平平均均动动能能相相同同，而而冰冰的的体体积积比比水的大，冰的分子势能较大水的大，冰的分子势能较大C C它它们们的的分分子子势势能能相相同同，水水分分子子的的平平均均动动能能较大较大D D它它们们的的分分子子势势能能相相同同，冰冰分分子子的的平平均均动动能能较大较大题型二题型二物体内能的比较物体内能的比较例例例例2 2【思路点拨】【思路点拨】从影响分子平均动能、分子势从影响分子平均动能、分子势能的因素进行分析比较能的因素进行分析比较【解析】【解析】因为物体的内能是由物体内分子的因为物体的内能是由物体内分子的数量及大量分子热运动剧烈程度及分子间相互数量及大量分子热运动剧烈程度及分子间相互作用所决定的，本题中水和冰的质量和温度相作用所决定的，本题中水和冰的质量和温度相等，即它们具有相同的分子数量及分子的平均等，即它们具有相同的分子数量及分子的平均动能对于冰和水的分子势能的比较，由于涉动能对于冰和水的分子势能的比较，由于涉及到物态的变化，因此不能简单地从体积变化及到物态的变化，因此不能简单地从体积变化情况进行比较但我们知道，情况进行比较但我们知道，0 0 的冰熔化为的冰熔化为0 0 的水是需要吸热的，而在此过程中体积又的水是需要吸热的，而在此过程中体积又在减小，即外界对它做功，所以其内能一定增在减小，即外界对它做功，所以其内能一定增加又因此过程中分子的平均动能不变，故分加又因此过程中分子的平均动能不变，故分子势能一定增加，所以水的分子势能较大子势能一定增加，所以水的分子势能较大【答案】【答案】A A【题后反思】【题后反思】此题要在弄清内能、分子平均此题要在弄清内能、分子平均动能、分子势能与温度、体积、分子数等物理动能、分子势能与温度、体积、分子数等物理量之间的关系的基础上，再将量之间的关系的基础上，再将0 0 的冰熔化为的冰熔化为0 0 的水时需要吸收热量这一常识与热力学第的水时需要吸收热量这一常识与热力学第一定律相结合加以判断一定律相结合加以判断THANK YOUSUCCESS2024/4/17 周三41可编辑