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1、全国通用版版高考物理大一轮复习第十三章热学第34讲分子动理论内能学案第34讲分子动理论内能考纲要求考情分析命题趋势1.微观量的估算2分子力、分子势能与分子间距的关系3物体的内能2017北京卷，132017江苏卷，122016全国卷，33(1)高考对本部分知识的考查主要以选择题或填空题形式出现，且为选考内容高考只要求理解物理概念和物理规律的确切含义，理解物理规律的适用条件1分子动理论的基本观点和实验依据、阿伏加德罗常数(1)物体是由大量分子组成的分子的大小a分子的直径(视为球模型)：数量级为_1010_m；b分子的质量：数量级为1026 kg阿伏加德罗常数a1 mol的任何物质都含有相同的粒子数

2、通常可取NA_6.021023_mol1；b阿伏加德罗常数是联系宏观物理量和微观物理量的桥梁(2)分子永不停息地做无规则运动扩散现象a定义：_不同_物质能够彼此进入对方的现象；b实质：扩散现象并不是外界作用引起的，也不是化学反应的结果，而是由分子的无规则运动产生的物质迁移现象，温度_越高_，扩散现象越明显布朗运动a定义：悬浮在液体中的_小颗粒_的永不停息地无规则运动；b实质：布朗运动反映了_液体分子_的无规则运动；c特点：颗粒越_小_，运动越明显，温度越_高_，运动越剧烈热运动a分子永不停息地做_无规则_运动叫做热运动；b特点：分子的无规则运动和温度有关，温度越高，分子运动越激烈(3)分子间同

3、时存在引力和斥力物质分子间存在空隙，分子间的引力和斥力是_同时_存在的，实际表现出的分子力是引力和斥力的_合力_；分子力随分子间距离变化的关系：分子间的引力和斥力都随分子间距离的增大而_减小_，随分子间距离的减小而_增大_，但斥力比引力变化得_快_；分子力与分子间距离的关系图线由分子间的作用力与分子间距离关系图线(如图所示)可知：a当rr0时，F引F斥，分子力为_零_；b当rr0时，F引F斥，分子力表现为_引力_；c当rr0时，F引r0时，分子力表现为引力，随着分子间距离增大，分子需要不断克服分子力做功，分子势能增大3当rr0阶段，F做正功，分子动能增加，势能减小B在rr0阶段，当r减小时F做

4、正功，分子势能减小，分子动能增加，故选项A正确；在rr0阶段，当r减小时F做负功，分子势能增加，分子动能减小，故选项B错误；在rr0时，分子势能最小，但不为零，动能最大，故选项C正确，D错误；在整个相互接近的过程中，分子动能和势能之和保持不变，故选项E正确1我国已开展空气中PM2.5浓度的监测工作PM2.5是指空气中直径等于或小于2.5 m的悬浮颗粒物，其漂浮在空中做无规则运动，很难自然沉降到地面，吸入后对人体形成危害，矿物燃料燃烧是形成PM2.5的主要原因下列关于PM2.5的说法中正确的是(D)APM2.5的尺寸与空气中氧分子的尺寸的数量级相当BPM2.5在空气中的运动属于分子热运动CPM2

5、.5的运动轨迹只是由大量空气分子对PM2.5无规则碰撞的不平衡决定的DPM2.5必然有内能解析PM2.5的尺寸比空气中氧分子的尺寸大得多，选项A错误PM2.5在空气中的运动不属于分子热运动，选项B错误PM2.5的运动轨迹是由大量空气分子对PM2.5无规则碰撞的不平衡和气流的运动决定的，选项C错误PM2.5是物体颗粒有内能，选项D正确2(多选)下列五幅图分别对应五种说法，其中正确的是(BDE)A微粒运动就是物质分子的无规则热运动，即布朗运动B当两个相邻的分子间距离为r0时，它们间相互作用的引力和斥力大小相等C食盐晶体的物理性质沿各个方向都是一样的D小草上的露珠呈球形的主要原因是液体表面张力的作用

6、E洁净的玻璃板接触水面，要使玻璃板离开水面，拉力必须大于玻璃板的重力，其原因是水分子和玻璃分子之间存在吸引力解析微粒运动反映了液体分子的无规则热运动，微粒运动即布朗运动，选项A错误；当两个相邻的分子间距离为r0时，它们间相互作用的引力和斥力大小相等，选项B正确；食盐晶体的物理性质沿各个方向是不一样的，选项C错误；由于表面张力的作用，液体要收缩至表面积最小，所以小草上的露珠呈球形，选项D正确；洁净的玻璃板接触水面，由于水分子和玻璃分子之间存在吸引力，要使玻璃板离开水面，拉力必须大于或等于玻璃板的重力与水分子和玻璃分子之间的引力之和，选项E正确3(多选)运用分子动理论的相关知识，判断下列说法正确的

7、是(CDE)A气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数仅与单位体积内的分子数有关B某气体的摩尔体积为V，每个分子的体积为V0，则阿伏加德罗常数可表示为NAC阳光从缝隙射入教室，从阳光中看到的尘埃运动不是布朗运动D生产半导体器件时需要在纯净的半导体材料中掺入其他元素，这可以在高温条件下利用分子的扩散来完成E降低气体的温度，气体分子热运动的剧烈程度就可减弱解析气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数，与单位体积内的分子数有关，还与分子平均速率有关，选项A错误；由于分子的无规则运动，气体的体积可以占据很大的空间，故不能用摩尔体积除以分子体积得到阿伏加德罗常数，选项B错误；布朗运动的微粒非常小，肉

8、眼是看不到的，阳光从缝隙射入教室，从阳光中看到的尘埃运动是机械运动，不是布朗运动，选项C正确；扩散可以在固体中进行，生产半导体器件时需要在纯净的半导体材料中掺入其他元素，这可以在高温条件下利用分子的扩散来完成，选项D正确；根据温度是分子平均动能的标志可知，降低气体的温度，气体分子热运动的剧烈程度就可减弱，选项E正确4(多选)(2017浙江宁波质检)以下说法正确的是(CD)A温度低的物体内能一定小B温度低的物体分子运动的平均速率小C温度升高，分子热运动的平均动能一定增大，但并非所有分子的速率都增大D外界对物体做功时，物体的内能不一定增加解析因为内能的大小与物体的温度、质量和体积都有关，如一杯热水

9、的内能肯定小于一座冰山，温度低的物体内能不一定小，故选项A错误；温度是分子平均动能的标志，温度低的物体分子运动的平均动能一定小，但温度低的物体内分子运动的平均速率不一定比温度高的物体内分子运动的平均速率小，这是因为温度低的物体分子可能质量较小，其平均速率反而更大，故选项B错误；温度越高，分子热运动的平均动能越大，分子的平均速率增大，这是统计规律，具体到少数个别分子，其速率的变化不确定，因此仍可能有分子的运动速率是非常小，故选项C正确；外界对物体做功时，若同时散热，由热力学第一定律知物体的内能不一定增加，故选项D正确例1(2017福建厦门质检6分)做布朗运动实验，得到某个观测记录如图所示图中记录

10、的是()A分子无规则运动的情况B某个微粒做布朗运动的轨迹C某个微粒做布朗运动的速度时间图线D按等时间间隔依次记录的某个运动微粒位置的连线答题送检来自阅卷名师报告错误致错原因扣分A把布朗运动当成分子的运动，错选A6B把布朗运动当成有规律的运动，错选B规范答题解析图中轨迹不是微粒运动轨迹，是按等时间间隔依次记录的某个运动微粒位置的连线，选项D正确答案D1(多选)墨滴入水，扩而散之，徐徐混匀关于该现象的分析正确的是(BC)A混合均匀主要是由于炭粒受重力作用B混合均匀的过程中，水分子和炭粒都做无规则运动C使用炭粒更小的墨汁，混合均匀的过程进行得更迅速D墨汁的扩散运动是由于炭粒和水分子发生化学反应引起的

11、解析 墨滴入水后在水中徐徐混匀是布朗运动，是因水分子对小炭粒撞击的不均匀造成的，不是重力的作用，更不是炭粒和水分子发生化学反应引起的，选项A、D错误，B正确若炭粒更小，则布朗运动更剧烈，炭粒运动也更剧烈，因此混合过程更迅速，选项C正确2(2017江苏南京市学业水平测试)(1)用长度可放大600倍的显微镜观察布朗运动估计放大后的小炭粒体积为0.1109 m3，炭的密度是2.25103 kg/m3，摩尔质量是1.2102 kg/mol，阿伏加德罗常数为6.01023 mol1，则该小炭粒含分子个数约为多少个？(取一位有效数字)(2)已知水的密度1.0103 kg/m3、摩尔质量M1.8102 kg

12、/mol，阿伏加德罗常数NA6.01023 mol1.一滴露水的体积大约是6.0105 cm3，它含有_2.01018_个水分子如果一只极小的虫子来喝水，每分钟喝进6.0107个水分子，那么它每分钟喝进水的质量是_1.81018_kg.(结果保留两位有效数字)解析(1)小炭粒体积Vm34.61019 m3，该小炭粒含分子个数为NNA，代入数据得，N51010个(2)水分子个数为NNA6.01023个2.01018个，虫子喝进水的质量为mM1.81018kg答案(1)51010个1(多选)如图为某实验器材的结构示意图，金属内筒和隔热外筒间封闭了一定体积的空气，内筒中有水，在水加热升温的过程中，被

13、封闭的空气(AB)A内能增大 B压强增大C分子间引力和斥力都减小 D所有分子运动速率都增大解析由于被封闭的空气的质量是一定的，因此在水加热的过程中，通过热传递，空气的温度升高，内能增大，选项A正确；由于被封闭的空气的体积不变，由C可知，空气的温度升高时，压强增大，选项B正确；由于气体分子是做杂乱无章的运动的，因此分子间的距离时而变大，时而变小，分子间的引力与斥力时而变小，时而变大，选项C错误；气体温度升高，气体分子的平均速率增大，而不是所有气体分子的速率都变大，选项D错误2(多选)关于扩散现象，下列说法正确的是(ACD)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

14、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解析根据分子动理论，温度越高，扩散进行得越快，故选项A正确；扩散现象是由物质分子无规则运动产生的，不是化学反应，故选项B错误，C正确；扩散现象在气体、液体和固体中都能发生，故选项D正确；液体中的扩散现象不是由于液体的对流形成的，是液体分子无规则运动产生的，故选项E错误3(多选)两个相距较远的分子仅在分子力作用下由静止开始运动，直至不再靠近在此过程中，下列说法正确的是(BCE)A分子力先增大，后一直减小 B分子力先做正功，后做负功C分子动能先增大，后减小 D分子势能先增大，后减小E分子势能和动

15、能之和不变解析由分子动理论的知识可知，当两个相距较远的分子相互靠近，直至不能再靠近的过程中，分子力先是表现为引力且先增大后减小，之后表现为分子斥力，一直增大，所以选项A错误；分子引力先做正功，然后分子斥力做负功，分子势能先减小后增大，分子动能先增大后减小，所以选项B、C正确，D错误因为只有分子力做功，所以分子势能和分子动能的总和保持不变，选项E正确4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.由此估算地球大气层空气分子总数和空气分子之间的平均距离解析可认为地球大气层对地球表面的压力是由其重力引起的，即mgp0Sp0

16、4R2，故大气层的空气质量m，空气分子总数NNA，由于hR，则大气层的总体积V4R2h，每个分子所占空间设为一个棱长为a的正方体，则有Na3V，可得分子间的平均距离a答案课时达标第34讲 解密考纲掌握分子动理论的基本内容；知道内能的概念；会分析分子力、分子势能随分子间距离的变化1关于物体的内能，以下说法正确的是(C)A不同物体，温度相等，内能也相等B所有分子的势能增大，物体内能也增大C温度升高，分子平均动能增大，但内能不一定增大D只要两物体的质量、温度、体积相等，两物体的内能一定相等解析不同物体，温度相等，分子平均动能相等，分子动能不一定相等，不能说明内能也相等，选项A错误；所有分子的势能增大

17、，不能反映分子动能如何变化，不能确定内能也增大，选项B错误；两物体的质量、温度、体积相等，但其物质的量不一定相等，不能得出内能相等选项D错误，C正确2(多选)雾霾天气造成城市里大面积低能见度的情况在早上或夜间相对湿度较大的时候，形成的是雾；在白天气温上升、湿度下降的时候，逐渐转化成霾这种现象既有气象原因，也有污染排放原因.2013年1月9日以来，全国中东部地区陷入严重的雾霾和污染中，中央气象台将大雾蓝色预警升级至黄色预警，13日10时北京甚至发布了北京气象史上首个雾霾橙色预警从东北到西北，从华北到中部导致黄淮、江南地区，都出现了大范围的重度和严重污染下列有关说法中正确的是(BD)A雾霾天气时，

18、空气中的微粒做布朗运动B雾霾天气时，空气中的微粒做机械运动C一定质量0 水的分子势能比0 冰的分子势能小D一定质量0 水的分子势能比0 冰的分子势能大解析布朗运动是悬浮在液体或气体中的固体小颗粒的无规则运动，雾霾中的微粒在空气流动下有规律地做机械运动，选项A错误，B正确；0 的水放出热量凝结成0 的冰，所以一定质量0 水的分子势能比0 冰的分子势能大，选项C错误，D正确3气体能够充满密闭容器，说明气体分子除相互碰撞的短暂时间外(C)A气体分子可以做布朗运动B气体分子的动能都一样大C相互作用力十分微弱，气体分子可以自由运动D相互作用力十分微弱，气体分子间的距离都一样大解析气体能充满密闭容器的原因

19、是：气体分子间的距离大于1010 m，相互作用力十分微弱，气体分子做无规则的自由运动，选项C正确；布朗运动研究的是悬浮在液体或气体中的固体微粒的无规则运动，而不是液体分子或气体分子的运动，选项A错误；由于气体分子的运动及相互的碰撞，会使分子间的距离和速率时刻发生变化，所以选项B、D错误4(2017上海嘉定区模拟)铜摩尔质量为M，密度为，阿伏加德罗常数为NA1个铜原子所占的体积是(A)A B C D解析铜的摩尔体积Vmol，则一个铜原子所占的体积为V0，选项A正确5(2017广东广州检测)已知水银的摩尔质量为M，密度为，阿伏加德罗常数为NA，则水银原子的直径是(A)A B C D解析水银的摩尔体积为V，水银原子的体积V0；把水银原子看成球形，由V0d3得水银原子直径d，选项A正确6(2017宁夏银川模拟)(多选)体积相同的玻璃瓶A、B分别装满温度为60的热水和0的冷水(如图所示)，下列说法正确的是(ACE)A由于温度是分子平均动能的标志，所以A瓶中水分子的平均动能比B瓶中水分子的平均动能大B由于温度越高，布朗运动愈显著，所以A瓶中水分子的布朗运动比B瓶中水分子的布朗运动更显著C若把A、B两只玻璃瓶并靠一起，则A