选修3-3,高考导航(教师备用),第1节 分子动理论 内能,基础过关,考点研析,一、分子动理论的基本内容 1.物体是由大量分子组成的 (1)分子很小 直径数量级为 .,10-10 m,基础过关 紧扣教材自主落实,质量数量级为10-26 kg. (2)阿伏加德罗常数 1 mol的任何物质都含有相同的粒子数,通常可取NA= mol-1. 阿伏加德罗常数是联系宏观物理量和微观物理量的桥梁.,6.021023,基础知识,2.分子的热运动 (1)扩散现象并不是外界作用引起的,也不是化学反应的结果,而是由物质分子的 产生的.温度 ,扩散越快.,无规则运动,(2)布朗运动 布朗运动是固体颗粒的运动,反映了液体内部 . 微粒 ,布朗运动越明显;温度 ,布朗运动越剧烈. (3)热运动:分子 叫做热运动.分子的无规则运动和温度有关,温度 ,分子无规则运动越剧烈.,越高,分子的无规则运动,越小,越高,永不停息的无规则运动,越高,3.分子间的相互作用力 (1)引力和斥力 存在,都随距离的增大而 ,斥力变化更快.,同时,减小,(2)分子力的特点 r=r0时(r0的数量级为 ),F引=F斥,分子力F=0; rr0时,F引F斥,分子力F表现为 ; r10r0时,分子力很弱,可以忽略不计.,10-10 m,斥力,引力,二、温度和物体的内能 1.温度 一切达到热平衡的系统都具有相同的 .,2.两种温标:摄氏温标和 . 关系:T=t+ K. 3.分子的动能 (1)分子热运动的平均动能是所有分子的动能的平均值, 是分子热运动的平均动能的标志. (2)分子热运动的总动能是物体内所有分子热运动动能的 .,热力学温标,温度,273.15,温度,总和,4.分子的势能 (1)意义:由于分子间存在着引力和斥力,所以分子具有由它们的 决定的能. (2)分子势能的决定因素 微观上:决定于 ; 宏观上:决定于 . 5.物体的内能 (1)概念理解:物体中所有分子热运动的 和 的总和,是状态量. (2)决定因素:对于给定的物体,其内能大小由物体的 和 决定,即由物体内部状态决定. (3)影响因素:物体的内能与物体的位置高低、运动速度大小 . (4)改变物体内能的两种方式: 和 .,相互位置,分子间距离,体积,动能,分子势能,温度,体积,无关,做功,热传递,(1)布朗运动是液体分子的无规则运动.( ),过关巧练,1.思考判断,(2)1 g水含的水分子数与1 g水蒸气含的水分子数相等.( ) (3)一个气体分子的体积等于气体的摩尔体积与阿伏加德罗常数之比.( ) (4)分子动能指的是由于分子定向移动具有的能.( ) (5)当分子力表现为引力时,分子势能随分子间距离的增大而增大.( ) (6)内能相同的物体,它们的分子平均动能一定相同.( ),2.(2019河南郑州模拟)(多选)下列关于布朗运动和扩散现象的说法中错误的是( ) A.布朗运动就是液体分子的扩散现象 B.布朗运动和扩散现象都是分子的无规则运动 C.布朗运动和扩散现象都是温度越高越明显 D.布朗运动和扩散现象都能在固体、液体和气体中发生 E.布朗运动和扩散现象都能说明分子的运动是无规则的,ABD,解析:布朗运动是悬浮微粒的无规则运动,不是液体分子的扩散,故A错误;扩散现象是分子的无规则运动,而布朗运动只是分子无规则运动的一种反映,故B错误;布朗运动和扩散现象都与温度有关,温度越高越明显,故C正确;布朗运动只能在气体和液体中发生,不能在固体中发生,故D错误;布朗运动和扩散现象都能说明分子的运动是无规则的,E正确.,3.人教版选修3-3P9T3改编(多选)下列说法正确的是( ) A.物体能够被压缩说明组成物体的分子间存在空隙 B.物体被压缩得越小进一步压缩就越困难,是因为分子引力变小,分子斥力变大的缘故 C.物体被压缩得越小进一步压缩就越困难,是因为虽然分子引力和分子斥力都变大,但引力和斥力的合力表现为斥力且变大的缘故 D.物体被压缩到一定程度时,分子将不再做无规则地热运动 E.分子间距离增大时,分子势能可能先减小后增大,ACE,解析:物体能被压缩是因为分子间有空隙,A正确;物体被压缩到很小时,分子力表现为斥力,进一步压缩分子间距离变小,引力和斥力将同时变大,由于斥力变化得快,引力和斥力的合力(斥力)变大,故压缩更困难,B错误,C正确;分子做永不停息地无规则运动,D错误;若分子间距离从小于r0增大到大于r0,分子势能先减小后增大,E正确.,考点一 微观量的估算,1.微观量 分子体积V0、分子直径d、分子质量m0.,考点研析 核心探究重难突破,2.宏观量 物体的体积V、摩尔体积Vmol、物体的质量m、摩尔质量M、物质的密度.,【典例1】 (多选)钻石是首饰和高强度钻头、刻刀等工具中的主要材料,设钻石的密度为(单位为kg/m3),摩尔质量为M(单位为g/mol),阿伏加德罗常数为NA.已知1克拉=0.2克,则( ),ACE,【针对训练】 已知地球大气层的厚度h远小于地球半径R,空气平均摩尔质量为M,阿伏加德罗常数为NA,地面大气压强为p0,重力加速度大小为g.由此可估算得,地球大气层空气分子总数为 ,空气分子之间的平均距离为 .,考点二 布朗运动与分子热运动,扩散现象、布朗运动与热运动的比较,【典例2】 (2019河北衡水模拟)(多选)关于布朗运动,下列说法正确的是( ) A.布朗运动是液体分子的无规则运动 B.液体温度越高,布朗运动越剧烈 C.布朗运动是由于液体各部分温度不同而引起的 D.悬浮在液体中的固体小颗粒做布朗运动具有的能是机械能 E.布朗运动是宏观物体的运动,其运动规律遵循牛顿第二定律,BDE,解析:布朗运动是悬浮微粒的无规则运动,A错误;布朗运动的剧烈程度与温度有关,液体温度越高,布朗运动越剧烈,B正确;布朗运动是由于来自各个方向的液体分子对固体小颗粒撞击作用的不平衡引起的,C错误;悬浮在液体中的固体小颗粒做布朗运动具有的能是机械能,D正确;布朗运动是悬浮的固体小颗粒不停地做无规则的宏观的机械运动,故其运动规律遵循牛顿第二定律,E正确.,【针对训练】 (2015全国卷,33)(多选)关于扩散现象,下列说法正确的是( ) A.温度越高,扩散进行得越快 B.扩散现象是不同物质间的一种化学反应 C.扩散现象是由物质分子无规则运动产生的 D.扩散现象在气体、液体和固体中都能发生 E.液体中的扩散现象是由于液体的对流形成的,ACD,解析:扩散现象与温度有关,温度越高,扩散进行得越快,选项A正确;扩散现象是由于分子的无规则运动引起的,不是一种化学反应,选项B,E错误,选项C正确;扩散现象在气体、液体和固体中都能发生,选项D正确.,考点三 分子力、分子势能与分子间距离的关系,分子力及分子势能比较,【典例3】 (2019山东济宁模拟)(多选)将一个分子P固定在O点,另一分子Q放在图中的A点,两分子之间的作用力与其间距的关系图线如图所示,虚线1表示分子间相互作用的斥力,虚线2表示分子间相互作用的引力,实线3表示分子间相互作用的合力.如果将分子Q从A点无初速度释放,分子Q仅在分子力的作用下始终沿水平方向向左运动,则下列说法正确的是( ),BCD,A.分子Q由A点运动到C点的过程中,先加速再减速 B.分子Q在C点的分子势能最小 C.分子Q在C点的加速度大小为零 D.分子Q由A点释放后运动到C点左侧的过程中,加速度先增大后减小再增大 E.该图能表示固、液、气三种状态下分子力的变化规律,解析:C点为斥力和引力相等的位置,C点的右侧分子间作用力的合力表现为引力,C点的左侧分子间作用力的合力表现为斥力,因此分子Q由A点运动到C点的过程中,分子Q一直做加速运动,分子的动能一直增大,分子势能一直减小,当分子Q运动到C点左侧时,分子Q做减速运动,分子动能减小,分子势能增大,即分子Q在C点的分子势能最小,A错误,B正确;C点为分子引力等于分子斥力的位置,即分子间作用力的合力为零,则分子Q在C点的加速度大小为零,C正确;分子Q由A点释放后运动到C点左侧的过程中,由题图可知分子间作用力的合力先增大后减小再增大,则加速度先增大后减小再增大,D正确;气体分子间距较大,分子间作用力很弱,不能用此图表示气体分子间作用力的变化规律,E错误.,【针对训练】 (多选)关于分子间相互作用力与分子间势能,下列说法正确的是( ) A.在10r0距离范围内,分子间总存在着相互作用的引力 B.分子间作用力为零时,分子间的势能一定是零 C.当分子间作用力表现为引力时,分子间的距离越大,分子势能越小 D.分子间距离越大,分子间的斥力越小 E.两个分子间的距离变大的过程中,分子间引力变化总是比斥力变化慢,ADE,解析:在10r0距离范围内,分子间总存在着相互作用的引力和斥力,选项A正确;分子间作用力为零时,分子间的势能最小,但不是零,选项B错误;当分子间作用力表现为引力时,随分子间的距离增大,克服分子力做功,故分子势能增大,选项C错误;分子间距离越大,分子间的引力和斥力都是越小的,选项D正确;两个分子间的距离变大的过程中,分子间引力变化总是比斥力变化慢,选项E正确.,考点四 物体的内能,1.内能与机械能的比较,2.内能和热量的比较,【典例4】 (多选)关于物体的内能,下列叙述中正确的是( ) A.温度高的物体比温度低的物体内能大 B.物体的内能不可能为零 C.内能相同的物体,它们的分子平均动能一定相同 D.内能不相同的物体,它们的分子平均动能可能相同 E.物体的内能与物体的分子数有关,BDE,解析:温度高低反映分子平均动能的大小,但由于物体分子数目等其他影响内能的因素可能不同,故无法反映内能的大小,选项A错误;由于分子都在做永不停息的无规则运动,因此,任何物体的内能不可能为零,选项B正确;内能相同的物体,它们的分子平均动能不一定相同,选项C错误;内能不同的两个物体,它们的温度可以相同,即它们的分子平均动能可以相同,选项D正确;物体的内能与物体的分子数有关,故选项E正确.,【针对训练】 (2018全国卷,33)(多选)对于实际的气体,下列说法正确的是( ) A.气体的内能包括气体分子的重力势能 B.气体的内能包括分子之间相互作用的势能 C.气体的内能包括气体整体运动的动能 D.气体的体积变化时,其内能可能不变 E.气体的内能包括气体分子热运动的动能,BDE,解析:气体的内能不考虑气体自身重力的影响,故气体的内能不包括气体分子的重力势能,选项A错误;实际气体的内能包括气体的分子动能和分子势能两部分,选项B,E正确;气体整体运动的动能属于机械能,不是气体的内能,选项C错误;气体体积变化时,分子势能发生变化,气体温度也可能发生变化,即分子势能和分子动能的和可能不变,选项D正确.,考点五 实验:用油膜法估测分子的大小,【典例5】 在“用油膜法估测分子的大小”的实验中,所用油酸酒精溶液的浓度为每104 mL溶液中有纯油酸6 mL,用注射器测得1 mL上述溶液为75滴.把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里,待水面稳定后,将玻璃放在浅盘上,用彩笔在玻璃板上描出油膜的轮廓,再把玻璃板放在坐标纸上,其形状和尺寸如图所示,坐标纸中正方形方格的边长为1 cm.则:,(1)油酸薄膜的面积是 cm2. (2)每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是 mL.(取一位有效数字) (3)按以上实验数据估测出油酸分子直径约为 m.(取一位有效数字),解析:(1)面积超过正方形一半的正方形的个数为116个,则油酸膜的面积约为S=116 cm2.,答案:(1)116 (2)810-6 (3)710-10,【针对训练】 测量分子大小的方法