高三物理一轮复习资料选修33《热学》精品复习学案学生版不含答案.docx

1、高三物理一轮复习资料选修33热学精品复习学案学生版不含答案高中物理选修3-3精品复习学案热学第1节 分子动理论 内能一、分子动理论1物体是由大量分子组成的(1)分子模型：主要有两种模型，固体与液体分子通常用球体模型，气体分子通常用立方体模型(2)分子的大小分子直径：数量级是1010 m；分子质量：数量级是1026 kg；测量方法：油膜法(3)阿伏加德罗常数1 mol任何物质所含有的粒子数，NA6.021023 mol1.2分子热运动分子永不停息的无规则运动(1)扩散现象相互接触的不同物质彼此进入对方的现象温度越高，扩散越快，可在固体、液体、气体中进行(2)布朗运动悬浮在液体(或气体)中的微粒的

2、无规则运动，微粒越小，温度越高，布朗运动越显著3分子力分子间同时存在引力和斥力，且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，但总是斥力变化得较快二、内能1分子平均动能(1)所有分子动能的平均值(2)温度是分子平均动能的标志2分子势能由分子间相对位置决定的能，在宏观上分子势能与物体体积有关，在微观上与分子间的距离有关3物体的内能(1)内能：物体中所有分子的热运动动能与分子势能的总和(2)决定因素：温度、体积和物质的量三、温度1意义：宏观上表示物体的冷热程度(微观上标志物体中分子平均动能的大小)2两种温标(1)摄氏温标t：单位，在1个标准大气压下，水的冰点作为0 ，沸点作为100 ，在

3、0 100 之间等分100份，每一份表示1 .(2)热力学温标T：单位K，把273.15 作为0 K.(3)就每一度表示的冷热差别来说，两种温度是相同的，即Tt.只是零值的起点不同，所以二者关系式为Tt273.15.(4)绝对零度(0 K)，是低温极限，只能接近不能达到，所以热力学温度无负值概念测试1判断正误(1)质量相等的物体含有的分子个数不一定相等()(2)组成物体的每一个分子运动是有规律的()(3)布朗运动是液体分子的运动()(4)分子间斥力随分子间距离的减小而增大，但分子间引力却随分子间距离的减小而减小()(5)内能相同的物体，温度不一定相同()(6)分子间无空隙，分子紧密排列()2(

4、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( )A混合均匀主要是由于碳粒受重力作用B混合均匀的过程中，水分子和碳粒都做无规则运动C使用碳粒更小的墨汁，混合均匀的过程进行得更迅速D墨汁的扩散运动是由于碳粒和水分子发生化学反应引起的3关于物体的内能，以下说法正确的是( )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考点一 宏观量与微观量的计算1微观量：分子体积V0、分子直径d、分子质量m0.2宏观量：物体的体积V、摩尔体积Vm、物体的质量m、摩尔质量M、物体

5、的密度.3关系(1)分子的质量：m0.(2)分子的体积：V0.(3)物体所含的分子数：NNANA或NNANA.4分子的两种模型(1)球体模型直径d.(常用于固体和液体)(2)立方体模型边长d.(常用于气体)对于气体分子，d的值并非气体分子的大小，而是两个相邻的气体分子之间的平均距离1(多选)若以表示水的摩尔质量，V表示在标准状态下水蒸气的摩尔体积，表示在标准状态下水蒸气的密度，NA表示阿伏加德罗常数，m、v分别表示每个水分子的质量和体积，下面关系正确的是( )ANA BC Dm2(多选)已知铜的摩尔质量为M(kg/mol)，铜的密度为(kg/m3)，阿伏加德罗常数为NA(mol1)下列判断正确

6、的是( )A1 kg铜所含的原子数为B1 m3铜所含的原子数为C1个铜原子的质量为(kg)D1个铜原子的体积为(m3)3(2016陕西西安二模)目前专家们正在研究二氧化碳的深海处理技术实验发现，在水深300 m处，二氧化碳将变成凝胶状态，当水深超过2 500 m时，二氧化碳会浓缩成近似固体的硬胶体设在某状态下二氧化碳气体的密度为，摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为NA，将二氧化碳分子看成直径为D的球，则在该状态下体积为V的二氧化碳气体变成硬胶体后体积为_在进行微观量与宏观量之间的换算的两点技巧(1)正确建立分子模型：固体和液体一般建立球体模型，气体一般建立立方体模型(2)计算出宏观量所含物质的量，

7、通过阿伏加德罗常数进行宏观量与微观量的转换与计算考点二 布朗运动与分子热运动布朗运动热运动活动主体固体小颗粒分子区别是固体小颗粒的运动，是比分子大得多的分子团的运动，较大的颗粒不做布朗运动，但它本身的以及周围的分子仍在做热运动是指分子的运动，分子无论大小都做热运动，热运动不能通过光学显微镜直接观察到共同点都是永不停息的无规则运动，都随温度的升高而变得更加激烈，都是肉眼所不能看见的联系布朗运动是由于小颗粒受到周围分子做热运动的撞击力不均衡而引起的，它是分子做无规则运动的反映1(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

8、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2关于布朗运动，下列说法正确的是( )A布朗运动就是液体分子的无规则运动B布朗运动就是悬浮微粒的固体分子的无规则运动C气体分子的运动是布朗运动D液体中的悬浮微粒越大，布朗运动就越不明显3(多选)下列哪些现象属于热运动( )A把一块平滑的铅板叠放在平滑的铝板上，经相当长的一段时间再把它们分开，会看到与它们相接触的面都变得灰蒙蒙的B把胡椒粉末放入菜汤中，最后胡椒粉末会沉在汤碗底，但我们喝汤时尝到了胡椒的味道C含有泥沙的水经一定时间会变澄清D用砂轮打磨而使零件温度升高区别布朗运动与热运动应注意以下两点

9、(1)布朗运动并不是分子的热运动(2)布朗运动可通过显微镜观察，分子热运动不能用显微镜直接观察考点三 分子力、分子力做功和分子势能分子力和分子势能随分子间距变化的规律如下：分子力F分子势能Ep随分子间距的变化图象随分子间距的变化情况rr0F引和F斥都随距离的增大而减小，随距离的减小而增大，F引F斥，F表现为斥力r增大，分子力做正功，分子势能减小；r减小，分子力做负功，分子势能增加rr0F引和F斥都随距离的增大而减小，随距离的减小而增大，F引F斥，F表现为引力r增大，分子力做负功，分子势能增加；r减小，分子力做正功，分子势能减小rr0F引F斥，F0分子势能最小，但不为零r10r0 (109m)F

10、引和F斥都已十分微弱，可以认为F0分子势能为零典例 (2016东北三省三市联考)(多选)分子力比重力、引力等要复杂得多，分子势能跟分子间的距离的关系也比较复杂图示为分子势能与分子间距离的关系图象，用r0表示分子引力与分子斥力平衡时的分子间距，设r时，Ep0，则下列说法正确的是( )A当rr0时，分子力为零，Ep0B当rr0时，分子力为零，Ep为最小C当r0r10r0时，Ep随着r的增大而增大D当r0r10r0时，Ep随着r的增大而减小E当rr0时，Ep随着r的减小而增大判断分子势能变化的两种方法(1)利用分子力做功判断分子力做正功，分子势能减小；分子力做负功，分子势能增加(2)利用分子势能Ep

11、与分子间距离r的关系图线判断如图所示，仅受分子力作用，分子动能和势能之和不变，根据Ep变化可判知Ek变化而Ep变化根据图线判断但要注意此图线和分子力与分子间距离的关系图线形状虽然相似，但意义不同，不要混淆1(2016海口模拟)(多选)两分子间的斥力和引力的合力F与分子间距离r的关系如图中曲线所示，曲线与r轴交点的横坐标为r0.相距很远的两分子在分子力作用下，由静止开始相互接近若两分子相距无穷远时分子势能为零，下列说法正确的是( )A在rr0阶段，F做正功，分子动能增加，势能减小B在rr0阶段，F做负功，分子动能减小，势能也减小C在rr0时，分子势能最小，动能最大D在rr0时，分子势能为零E分子

12、动能和势能之和在整个过程中不变2(2016山东烟台二模)(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( )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分子势能和动能之和不变考点四 实验：用油膜法估测分子大小1. 实验原理：利用油酸酒精溶液在平静的水面上形成单分子油膜，将油酸分子看作球形，测出一定体积油酸溶液在水面上形成的油膜面积，用d计算出油膜的厚度，其中V为一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积，S为油膜面积，这个厚度就近似等于油酸分子的直径2实验器材：盛水浅盘、滴管(或注射器)、试剂瓶、

13、坐标纸、玻璃板、痱子粉(或细石膏粉)、油酸酒精溶液、量筒、彩笔3实验步骤：(1)取1 mL(1 cm3)的油酸溶于酒精中，制成200 mL的油酸酒精溶液(2)往边长为3040 cm的浅盘中倒入约2 cm深的水，然后将痱子粉(或细石膏粉)均匀地撒在水面上(3)用滴管(或注射器)向量筒中滴入n滴配制好的油酸酒精溶液，使这些溶液的体积恰好为1 mL，算出每滴油酸酒精溶液的体积V0mL.(4)用滴管(或注射器)向水面上滴入一滴配制好的油酸酒精溶液，油酸就在水面上慢慢散开，形成单分子油膜(5)待油酸薄膜形状稳定后，将一块较大的玻璃板盖在浅盘上，用彩笔将油酸薄膜的形状画在玻璃板上(6)将画有油酸薄膜轮廓的

14、玻璃板放在坐标纸上，算出油酸薄膜的面积(7)据油酸酒精溶液的浓度，算出一滴溶液中纯油酸的体积V，据一滴油酸的体积V和薄膜的面积S，算出油酸薄膜的厚度d，即为油酸分子的直径比较算出的分子直径，看其数量级(单位为m)是否为1010m，若不是1010m需重做实验4实验时应注意的事项：(1)油酸酒精溶液的浓度应小于.(2)痱子粉的用量不要太大，并从盘中央加入，使粉自动扩散至均匀(3)测1滴油酸酒精溶液的体积时，滴入量筒中的油酸酒精溶液的体积应为整毫升数，应多滴几毫升，数出对应的滴数，这样求平均值误差较小(4)浅盘里水离盘口面的距离应较小，并要水平放置，以便准确地画出薄膜的形状，画线时视线应与板面垂直(

15、5)要待油膜形状稳定后，再画轮廓. (6)利用坐标纸求油膜面积时，以边长为1 cm的正方形为单位，计算轮廓内正方形的个数，不足半个的舍去大于半个的算一个5可能引起误差的几种原因：(1)纯油酸体积的计算引起误差(2)油膜面积的测量引起的误差主要有两个方面：油膜形状的画线误差；数格子法本身是一种估算的方法，自然会带来误差1(2016湖北三校联考)在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中，有下列实验步骤：往边长约为40 cm的浅盘里倒入约2 cm深的水，待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形状稳定将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜

16、的面积，根据油酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大小用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量筒内每增加一定体积时的滴数，由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上完成下列填空：(1)上述步骤中，正确的顺序是_(填写步骤前面的数字)(2)将1 cm3的油酸溶于酒精，制成300 cm3的油酸酒精溶液，测得1 cm3的油酸酒精溶液有50滴现取一滴该油酸酒精溶液滴在水面上，测得所形成的油膜的面积是0.13 m2.由此估算出油酸分子的直径为_ m(结果保留1位有效数字)2(1)现有按酒精与油酸的体积比为mn配制好的油酸酒精溶液，用滴管从量

17、筒中取体积为V的该种溶液，让其自由滴出，全部滴完共N滴把一滴这样的溶液滴入盛水的浅盘中，由于酒精溶于水，油酸在水面上展开，稳定后形成单分子油膜的形状如图所示，已知坐标纸上每个小方格面积为S.根据以上数据可估算出油酸分子直径为d_；(2)若已知油酸的密度为，阿伏加德罗常数为NA，油酸的分子直径为d，则油酸的摩尔质量为_3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，将玻璃板放在浅盘上，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

18、标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) 基础巩固题组1(多选)以下关于分子动理论的说法中正确的是( )A物质是由大量分子组成的B2 时水已经结为冰，部分水分子已经停止了热运动C随分子间距离的增大，分子势能可能先减小后增大D分子间的引力与斥力都随分子间距离的增大而减小2下列叙述正确的是( )A只要知道水的摩尔质量和水分子的质量，就可以计算出阿伏加德罗常数B只要知道气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数，就可以算出气体分子的体积C悬浮在液体中的固体

19、颗粒越大，布朗运动就越明显D当分子间的距离增大时，分子间的引力变大而斥力减小3(多选)1 g 100 的水和1 g 100 的水蒸气相比较，下列说法正确的是( )A分子的平均动能和分子的总动能都相同B分子的平均动能相同，分子的总动能不同C内能相同D1 g 100 的水的内能小于1 g 100 的水蒸气的内能4(多选)下列关于布朗运动的说法，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，悬浮粒子越小，布朗运动越剧烈C布朗运动是由于液体各个部分的温度不同而引起的D布朗运动是由液体分子从各个方向对悬浮粒子撞击作用的不平衡引起的5(多选)下列说法正确的是( )A显微镜下观察到墨水中的小

20、炭粒在不停地做无规则运动，这反映了液体分子运动的无规则性B分子间的相互作用力随着分子间距离的增大，一定先减小后增大C分子势能随着分子间距离的增大，可能先减小后增大D在真空、高温条件下，可以利用分子扩散向半导体材料掺入其他元素E当温度升高时，物体内每一个分子热运动的速率一定都增大6如图所示是分子间作用力和分子间距离的关系图线，关于图线下面说法正确的是( )A曲线a是分子间引力和分子间距离的关系曲线B曲线b是分子间作用力的合力和分子间距离的关系曲线C曲线c是分子间斥力和分子间距离的关系曲线D当分子间距离rr0时，曲线b对应的力先减小，后增大7(多选)当两分子间距为r0时，它们之间的引力和斥力大小相

21、等关于分子之间的相互作用，下列说法正确的是( )A当两个分子间的距离等于r0时，分子势能最小B当两个分子间的距离小于r0时，分子间只存在斥力C在两个分子间的距离由很远逐渐减小到rr0的过程中，分子间作用力的合力先增大后减小D在两个分子间的距离由很远逐渐减小到rr0的过程中，分子间作用力的合力一直增大E在两个分子间的距离由rr0逐渐减小的过程中，分子间作用力的合力一直增大8在做“用油膜法估测分子的大小”的实验中：(1)关于油膜面积的测量方法，下列说法中正确的是( )A油酸酒精溶液滴入水中后，要立刻用刻度尺去量油膜的面积B油酸酒精溶液滴入水中后，要让油膜尽可能地散开，再用刻度尺去量油膜的面积C油酸

22、酒精溶液滴入水中后，要立即将油膜的轮廓画在玻璃板上，再利用坐标纸去计算油膜的面积D油酸酒精溶液滴入水中后，要让油膜尽可能散开，等到状态稳定后，再把油膜的轮廓画在玻璃板上，用坐标纸去计算油膜的面积(2)实验中，将1 cm3的油酸溶于酒精，制成200 cm3的油酸酒精溶液，又测得1 cm3的油酸酒精溶液有50滴，现将1滴溶液滴到水面上，水面上形成0.2 m2的单分子薄层，由此可估算油酸分子的直径d_ m. 综合应用题9(多选)如图所示，纵坐标表示两个分子间引力、斥力的大小，横坐标表示两个分子间的距离，图中两条曲线分别表示两分子间引力、斥力的大小随分子间距离的变化关系，e为两曲线的交点，则下列说法中

23、正确的是( )Aab为斥力曲线，cd为引力曲线，e点横坐标的数量级为1010 mBab为引力曲线，cd为斥力曲线，e点横坐标的数量级为1010 mC若两个分子间距离增大，则分子势能也增大D由分子动理论可知，温度相同的氢气和氧气，分子平均动能相同E质量和温度都相同的氢气和氧气(视为理想气体)，氢气的内能大10近期我国多个城市的PM2.5数值突破警戒线，受影响最严重的是京津冀地区，雾霾笼罩，大气污染严重PM2.5是指空气中直径等于或小于2.5微米的悬浮颗粒物，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的排放是形成PM2.5的主要原因下列关于PM2.5的说法中正确

24、的是( )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布朗运动C温度越低PM2.5活动越剧烈D倡导低碳生活减少煤和石油等燃料的使用能有效减小PM2.5在空气中的浓度EPM2.5中颗粒小一些的，其颗粒的运动比其他颗粒更为剧烈11如图所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于x轴上，甲分子对乙分子的作用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示F0为斥力，F0为引力A、B、C、D为x轴上四个特定的位置现把乙分子从A处由静止释放，下列A、B、C、D四个图分别表示乙分子的速度、加速度、势能、动能与两分子间距离的关系，其中大致正确的是( )12已知地球大气层的厚度h远小于地球

25、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_13空调在制冷过程中，室内空气中的水蒸气接触蒸发器(铜管)液化成水，经排水管排走，空气中水分越来越少，人会感觉干燥某空调工作一段时间后，排出液化水的体积V1.0103 cm3.已知水的密度1.0103 kg/m3、摩尔质量M1.8102 kg/mol，阿伏加德罗常数NA6.01023 mol1.试求：(结果均保留一位有效数字)(1)该液化水中含有水分子的总数N；(2)一个水分子的直径d.第2节 固体、液体和气体一、固体1分类：固体分为晶

26、体和非晶体两类晶体又分为单晶体和多晶体2晶体与非晶体的比较单晶体多晶体非晶体外形规则不规则不规则熔点确定确定不确定物理性质各向异性各向同性各向同性典型物质石英、云母、食盐、硫酸铜玻璃、蜂蜡、松香形成与转化有的物质在不同条件下能够形成不同的形态同一物质可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现，有些非晶体在一定条件下可以转化为晶体二、液体1液体的表面张力(1)作用：液体的表面张力使液面具有收缩的趋势(2)方向：表面张力跟液面相切，跟这部分液面的分界线垂直(3)大小：液体的温度越高，表面张力越小；液体中溶有杂质时，表面张力变小；液体的密度越大，表面张力越大2液晶的物理性质(1)具有液体的流动性(2)具有

27、晶体的光学各向异性(3)在某个方向上看，其分子排列比较整齐，但从另一方向看，分子的排列是杂乱无章的三、饱和汽 湿度1饱和汽与未饱和汽(1)饱和汽：与液体处于动态平衡的蒸汽(2)未饱和汽：没有达到饱和状态的蒸汽2饱和汽压(1)定义：饱和汽所具有的压强(2)特点：液体的饱和汽压与温度有关，温度越高，饱和汽压越大，且饱和汽压与饱和汽的体积无关3湿度(1)绝对湿度：空气中所含水蒸气的压强(2)相对湿度：空气的绝对湿度与同一温度下水的饱和汽压之比(3)相对湿度公式相对湿度.四、气体分子运动速率的统计分布 气体实验定律 理想气体1气体分子运动的特点(1)分子很小，间距很大，除碰撞外不受力(2)气体分子向各

28、个方向运动的气体分子数目都相等(3)分子做无规则运动，大量分子的速率按“中间多，两头少”的规律分布(4)温度一定时，某种气体分子的速率分布是确定的，温度升高时，速率小的分子数减少，速率大的分子数增多，分子的平均速率增大，但不是每个分子的速率都增大2气体的三个状态参量(1)体积；(2)压强；(3)温度3气体的压强(1)产生原因：由于气体分子无规则的热运动，大量的分子频繁地碰撞器壁产生持续而稳定的压力(2)大小：气体的压强在数值上等于气体作用在单位面积上的压力公式：p.(3)常用单位及换算关系：国际单位：帕斯卡，符号：Pa,1 Pa1 N/m2.常用单位：标准大气压(atm)；厘米汞柱(cmHg)

29、换算关系：1 atm76 cmHg1.013105 Pa1.0105 Pa.4气体实验定律(1)等温变化玻意耳定律：内容：一定质量的某种气体，在温度不变的情况下，压强p与体积V成反比公式：p1V1p2V2或pVC(常量)(2)等容变化查理定律：内容：一定质量的某种气体，在体积不变的情况下，压强p与热力学温度T成正比公式：或C(常量)推论式：pT.(3)等压变化盖吕萨克定律：内容：一定质量的某种气体，在压强不变的情况下，其体积V与热力学温度T成正比公式：或C(常量)推论式：VT.5理想气体状态方程(1)理想气体：在任何温度、任何压强下都遵从气体实验定律的气体理想气体是一种经科学的抽象而建立的理想化模型，实际上不存在理想气体不