1、專(zhuān)題15選修3-3,第一部分知識(shí)專(zhuān)題復(fù)習(xí),網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建,考題二氣體實(shí)驗(yàn)定律的應(yīng)用,考題三熱力學(xué)第一定律與氣體實(shí)驗(yàn)定律的組合,欄目索引,考題一熱學(xué)的基本知識(shí),考題一熱學(xué)的基本知識(shí),1.分子動(dòng)理論 知識(shí)結(jié)構(gòu),知識(shí)精講,2.兩種微觀模型,(2)立方體模型(適用于氣體)：一個(gè)分子占據(jù)的平均空間V0d3，d為分子間的距離. 3.阿伏加德羅常數(shù)是聯(lián)系宏觀與微觀的橋梁，計(jì)算時(shí)要注意抓住與其相關(guān)的三個(gè)量：摩爾質(zhì)量、摩爾體積和物質(zhì)的量.,4.固體和液體 (1)晶體和非晶體,(2)液晶的性質(zhì) 液晶是一種特殊的物質(zhì)，既可以流動(dòng)，又可以表現(xiàn)出單晶體的分子排列特點(diǎn)，在光學(xué)、電學(xué)物理性質(zhì)上表現(xiàn)出各向異性. (3)液體的表面張

2、力 使液體表面有收縮到球形的趨勢(shì)，表面張力的方向跟液面相切. (4)飽和氣壓的特點(diǎn) 液體的飽和氣壓與溫度有關(guān)，溫度越高，飽和氣壓越大，且飽和氣壓與飽和汽的體積無(wú)關(guān). (5)相對(duì)濕度 某溫度時(shí)空氣中水蒸氣的壓強(qiáng)與同一溫度時(shí)水的飽和氣壓的百分比.即：B 100%.,解析,例1下列說(shuō)法中正確的是() A.氣體分子的平均速率增大，氣體的壓強(qiáng)也一定增大 B.葉面上的小露珠呈球形是由于液體表面張力的作用 C.液晶的光學(xué)性質(zhì)與某些晶體相似，具有各向異性 D.因?yàn)椴祭蔬\(yùn)動(dòng)的激烈程度與溫度有關(guān)，所以布朗運(yùn)動(dòng)也叫做熱運(yùn)動(dòng),典例剖析,解析氣體壓強(qiáng)由氣體分子數(shù)密度和平均動(dòng)能決定，氣體分子的平均速率增大，則氣體分子的平

3、均動(dòng)能增大，分子數(shù)密度可能減小，故氣體的壓強(qiáng)不一定增大，A錯(cuò)誤； 葉面上的小露珠呈球形是由于液體表面張力的作用，B正確； 液晶的光學(xué)性質(zhì)與某些晶體相似，具有各向異性，C正確； 熱運(yùn)動(dòng)屬于分子的運(yùn)動(dòng)，而布朗運(yùn)動(dòng)是微小顆粒的運(yùn)動(dòng)，D錯(cuò)誤.,1.下列說(shuō)法正確的是() A.空氣中水蒸氣的壓強(qiáng)越大，人體水分蒸發(fā)的越快 B.單晶體具有固定的熔點(diǎn)，多晶體沒(méi)有固定的熔點(diǎn) C.水龍頭中滴下的水滴在空中呈球狀是由表面張力引起的 D.當(dāng)分子間作用力表現(xiàn)為斥力時(shí)，分子勢(shì)能隨分子間距離的減小而增大,解析,變式訓(xùn)練,1,2,3,4,解析空氣中水蒸氣壓強(qiáng)越大，越接近飽和氣壓，水蒸發(fā)越慢；故A錯(cuò)誤； 單晶體和多晶體都具有固定

4、的熔點(diǎn)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤； 水龍頭中滴下的水滴在空中呈球狀是由表面張力引起的，選項(xiàng)C正確； 當(dāng)分子間作用力表現(xiàn)為斥力時(shí)，分子距離減小，分子力做負(fù)功，故分子勢(shì)能隨分子間距離的減小而增大，選項(xiàng)D正確； 故選C、D.,1,2,3,4,2.下列說(shuō)法正確的是() A.分子間距離增大，分子力先減小后增大 B.只要知道氣體的摩爾體積和阿伏加德羅常數(shù)，就可算出氣體分子的體積 C.一些物質(zhì)，在適當(dāng)?shù)娜軇┲腥芙鈺r(shí)，在一定濃度范圍具有液晶態(tài) D.從塑料醬油瓶里向外倒醬油時(shí)不易外灑，這是因?yàn)獒u油可以浸潤(rùn)塑料,解析,1,2,3,4,解析分子間距離從零開(kāi)始增大時(shí)，分子力先減小后增大，再減小，選項(xiàng)A錯(cuò)誤； 只要知道氣體的摩爾體積

5、和阿伏加德羅常數(shù)，就可算出氣體分子運(yùn)動(dòng)占據(jù)的空間大小，而不能計(jì)算氣體分子的體積，選項(xiàng)B錯(cuò)誤； 當(dāng)有些物質(zhì)溶解達(dá)到飽和度時(shí)，會(huì)達(dá)到溶解平衡，所以有些物質(zhì)在適當(dāng)溶劑中溶解時(shí)在一定濃度范圍內(nèi)具有液晶態(tài)，故C正確； 從塑料醬油瓶里向外倒醬油時(shí)不易外灑，這是因?yàn)獒u油對(duì)塑料是不浸潤(rùn)的，選項(xiàng)D錯(cuò)誤； 故選C.,1,2,3,4,3.關(guān)于能量和能源，下列說(shuō)法正確的是() A.在能源利用的過(guò)程中，能量在數(shù)量上并未減少 B.由于自然界中總的能量守恒，所以不需要節(jié)約能源 C.能量耗散說(shuō)明在轉(zhuǎn)化過(guò)程中能量不斷減少 D.人類(lèi)在不斷地開(kāi)發(fā)和利用新能源，所以能量可以被創(chuàng)造 解析根據(jù)能量守恒定律可知，在能源使用過(guò)程中，能量在數(shù)

6、量上并未減少，故A正確，C錯(cuò)誤； 雖然總能量不會(huì)減小，但是由于能源的品質(zhì)降低，無(wú)法再應(yīng)用，故還需要節(jié)約能源，故B錯(cuò)誤； 根據(jù)能量守恒可知，能量不會(huì)被創(chuàng)造，也不會(huì)消失，故D錯(cuò)誤.,解析,1,2,3,4,4.下列說(shuō)法中正確的是() A.能的轉(zhuǎn)化和守恒定律是普遍規(guī)律，能量耗散不違反能量守恒定律 B.擴(kuò)散現(xiàn)象可以在液體、氣體中進(jìn)行，不能在固體中發(fā)生 C.有規(guī)則外形的物體是晶體，沒(méi)有確定的幾何外形的物體是非晶體 D.由于液體表面分子間距離大于液體內(nèi)部分子間的距離，所以存在表面 張力,解析,返回,1,2,3,4,解析能的轉(zhuǎn)化和守恒定律是普遍規(guī)律，能量耗散不違反能量守恒定律，選項(xiàng)A正確； 擴(kuò)散現(xiàn)象可以在液體

7、、氣體中進(jìn)行，也能在固體中發(fā)生，選項(xiàng)B錯(cuò)誤； 有規(guī)則外形的物體是單晶體，沒(méi)有確定的幾何外形的物體是多晶體或者非晶體，選項(xiàng)C錯(cuò)誤； 由于液體表面分子間距離大于液體內(nèi)部分子間的距離，所以存在表面張力，選項(xiàng)D正確； 故選A、D.,返回,1,2,3,4,1.熱力學(xué)定律與氣體實(shí)驗(yàn)定律知識(shí)結(jié)構(gòu),考題二氣體實(shí)驗(yàn)定律的應(yīng)用,知識(shí)精講,2.應(yīng)用氣體實(shí)驗(yàn)定律的三個(gè)重點(diǎn)環(huán)節(jié) (1)正確選擇研究對(duì)象：對(duì)于變質(zhì)量問(wèn)題要保證研究質(zhì)量不變的部分；對(duì)于多部分氣體問(wèn)題，要各部分獨(dú)立研究，各部分之間一般通過(guò)壓強(qiáng)找聯(lián)系. (2)列出各狀態(tài)的參量：氣體在初、末狀態(tài)，往往會(huì)有兩個(gè)(或三個(gè))參量發(fā)生變化，把這些狀態(tài)參量羅列出來(lái)會(huì)比較準(zhǔn)確

8、、快速的找到規(guī)律. (3)認(rèn)清變化過(guò)程：準(zhǔn)確分析變化過(guò)程以便正確選用氣體實(shí)驗(yàn)定律.,例2如圖1所示，用銷(xiāo)釘固定的活塞把導(dǎo)熱汽缸分隔成兩部分，A部分氣體壓強(qiáng)pA6.0105 Pa，體積VA1 L；B部分氣體壓強(qiáng)pB2.0105 Pa，體積VB3 L.現(xiàn)拔去銷(xiāo)釘，外界溫度保持不變，活塞與汽缸間摩擦可忽略不計(jì)，整個(gè)過(guò)程無(wú)漏氣，A、B兩部分氣體均為理想氣體. 求活塞穩(wěn)定后A部分氣體的壓強(qiáng). 解析拔去銷(xiāo)釘，待活塞穩(wěn)定后，pApB 根據(jù)玻意耳定律，對(duì)A部分氣體，pAVApA(VAV) 對(duì)B部分氣體，pBVBpB(VBV) 由聯(lián)立：pA3.0105 Pa,解析答案,典例剖析,圖1,答案3.0105 Pa,5

9、.如圖2甲是一定質(zhì)量的氣體由狀態(tài)A經(jīng)過(guò)狀態(tài)B變?yōu)闋顟B(tài)C的VT圖象.已知?dú)怏w在狀態(tài)A時(shí)的壓強(qiáng)是1.5105 Pa.,解析答案,5,6,變式訓(xùn)練,7,8,圖2,(1)說(shuō)出AB過(guò)程中壓強(qiáng)變化的情形，并根據(jù)圖象提供的信息，計(jì)算圖甲中TA的溫度值.,解析從題圖甲可以看出，A與B連線的延長(zhǎng)線過(guò)原點(diǎn)，所以AB是等壓變化，即pApB,答案200 K,5,6,7,8,(2)請(qǐng)?jiān)趫D乙坐標(biāo)系中，作出該氣體由狀態(tài)A經(jīng)過(guò)狀態(tài)B變?yōu)闋顟B(tài)C的pT圖象，并在圖線相應(yīng)位置上標(biāo)出字母A、B、C.需要計(jì)算才能確定的有關(guān)坐標(biāo)值，請(qǐng)寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程.,解析答案,5,6,7,8,則可畫(huà)出由狀態(tài)ABC的pT圖象如圖所示.,答案見(jiàn)解析,5,6,

10、7,8,6.某次測(cè)量中在地面釋放一體積為8升的氫氣球，發(fā)現(xiàn)當(dāng)氣球升高到1 600 m時(shí)破裂.實(shí)驗(yàn)表明氫氣球內(nèi)外壓強(qiáng)近似相等，當(dāng)氫氣球體積膨脹到8.4升時(shí)即破裂.已知地面附近大氣的溫度為27 ， 常溫下當(dāng)?shù)卮髿鈮弘S高度的變化如圖3所示. 求：高度為1 600 m處大氣的攝氏溫度.,解析答案,圖3,5,6,7,8,解析由題圖得：在地面球內(nèi)壓強(qiáng)： p176 cmHg 1 600 m處球內(nèi)氣體壓強(qiáng)： p270 cmHg,t2(290273) 17 答案17 ,5,6,7,8,7.如圖4所示，豎直放置的導(dǎo)熱汽缸內(nèi)用活塞封閉著一定質(zhì)量的理想氣體，活塞的質(zhì)量為m，橫截面積為S，缸內(nèi)氣體高度為2h.現(xiàn)在活塞上

11、緩慢添加砂粒，直至缸內(nèi)氣體的高度變?yōu)閔.然后再對(duì)汽缸緩慢加熱，讓活塞恰好回到原來(lái)位置.已知大氣壓強(qiáng)為p0，大氣溫度為T(mén)0，重力加 速度為g，不計(jì)活塞與汽缸壁間摩擦.求： (1)所添加砂粒的總質(zhì)量；,解析答案,圖4,5,6,7,8,該過(guò)程為等溫變化， 有p1S2hp2Sh,5,6,7,8,(2)活塞返回至原來(lái)位置時(shí)缸內(nèi)氣體的溫度.,解析答案,解得T12T0 答案2T0,5,6,7,8,8.如圖5所示，一豎直放置的、長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)管下端封閉，上端與大氣(視為理想氣體)相通，初始時(shí)管內(nèi)氣體溫度為T(mén)1.現(xiàn)用一段水銀柱從管口開(kāi)始注入管內(nèi)將氣柱封閉，該過(guò)程中氣體溫度保持不變且沒(méi)有氣體漏出，平衡后管內(nèi)上下兩部分

12、氣柱長(zhǎng)度比為13.若將管內(nèi)下部氣體溫度 降至T2，在保持溫度不變的條件下將管倒置，平衡后水銀 柱下端與管下端剛好平齊(沒(méi)有水銀漏出).已知T1 T2， 大氣壓強(qiáng)為p0，重力加速度為g.求水銀柱的長(zhǎng)度h和水銀 的密度.,解析答案,返回,圖5,5,6,7,8,返回,解析設(shè)管內(nèi)截面面積為S，初始時(shí)氣體壓強(qiáng)為p0，體積為V0LS 注入水銀后下部氣體壓強(qiáng)為p1p0gh,將管倒置后，管內(nèi)氣體壓強(qiáng)為p2p0gh 體積為V2(Lh)S,5,6,7,8,考題三熱力學(xué)第一定律與氣體實(shí)驗(yàn)定律的組合,知識(shí)精講,1.應(yīng)用氣體實(shí)驗(yàn)定律的解題思路 (1)選擇對(duì)象即某一定質(zhì)量的理想氣體； (2)找出參量氣體在始末狀態(tài)的參量p

13、1、V1、T1及p2、V2、T2； (3)認(rèn)識(shí)過(guò)程認(rèn)清變化過(guò)程是正確選用物理規(guī)律的前提； (4)列出方程選用某一實(shí)驗(yàn)定律或氣態(tài)方程，代入具體數(shù)值求解，并討論結(jié)果的合理性.,2.牢記以下幾個(gè)結(jié)論 (1)熱量不能自發(fā)地由低溫物體傳遞給高溫物體； (2)氣體壓強(qiáng)是由氣體分子頻繁地碰撞器壁產(chǎn)生的，壓強(qiáng)大小與分子熱運(yùn)動(dòng)的劇烈程度和分子密集程度有關(guān)； (3)做功和熱傳遞都可以改變物體的內(nèi)能，理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)； (4)溫度變化時(shí)，意味著物體內(nèi)分子的平均動(dòng)能隨之變化，并非物體內(nèi)每個(gè)分子的動(dòng)能都隨之發(fā)生同樣的變化.,3.對(duì)熱力學(xué)第一定律的考查有定性判斷和定量計(jì)算兩種方式 (1)定性判斷.利用題中的條件

14、和符號(hào)法則對(duì)W、Q、U中的其中兩個(gè)量做出準(zhǔn)確的符號(hào)判斷，然后利用UWQ對(duì)第三個(gè)量做出判斷. (2)定量計(jì)算.一般計(jì)算等壓變化過(guò)程的功，即WpV，然后結(jié)合其他條件，利用UWQ進(jìn)行相關(guān)計(jì)算. (3)注意符號(hào)正負(fù)的規(guī)定.若研究對(duì)象為氣體，對(duì)氣體做功的正負(fù)由氣體體積的變化決定.氣體體積增大，氣體對(duì)外界做功，W0.,典例剖析,例3如圖6所示，一圓柱形絕熱汽缸豎直放置，通過(guò)絕熱活塞封閉著一定質(zhì)量的理想氣體.活塞的質(zhì)量為m，橫截面積為S，與容器底部相距h，此時(shí)封閉氣體的溫度為T(mén)1.現(xiàn)通過(guò)電熱絲緩慢加熱氣體，當(dāng)氣體吸收熱量Q時(shí)，氣體溫度上升到T2.已知大氣壓強(qiáng)為p0，重力加速度為g，不計(jì)活塞與汽缸的摩擦，求：

15、 (1)活塞上升的高度； (2)加熱過(guò)程中氣體的內(nèi)能增加量.,圖6,答案,(1)氣體發(fā)生等壓變化，有 (1分) 解得h (1分) (2)加熱過(guò)程中氣體對(duì)外做功為 W (1分) 由熱力學(xué)第一定律知內(nèi)能的增加量為 U (1分),答案,思維規(guī)范流程,pSh,QW,9.一定質(zhì)量理想氣體由狀態(tài)A經(jīng)過(guò)ABCA的循環(huán)過(guò)程的pV圖象如圖7所示(AB為雙曲線).其中狀態(tài)_(選填A(yù)、B或C)溫度最高，ABC過(guò)程是_的.(選填“吸熱”或“放熱”),9,10,變式訓(xùn)練,11,解析答案,圖7,解析根據(jù)公式 C，可得從A到B為等溫變化，溫度應(yīng)不變，從B到C為等容變化，壓強(qiáng)增大，溫度升高，從外界吸熱，從C到A為等壓變化，體積減小，溫度降低，所以C溫度最高，從A到B到C需要從外界吸熱.,C,吸熱,解析答案,10.一只籃球的體積為V0，球內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為p0，溫度為T(mén)0.現(xiàn)用打氣筒對(duì)籃球充入壓強(qiáng)為p0、溫度為T(mén)0的氣體，使球內(nèi)氣體壓強(qiáng)變?yōu)?p0，同時(shí)溫度升至2T0.已知?dú)怏w內(nèi)能U與溫度的關(guān)系為UaT(a為正常數(shù))，充氣過(guò)程中氣體向外放出Q的熱量，籃球體積不變.求： (1)充入氣體的體積；,則V0.5V0 答案0.5V0,9,10,11,解析答案,(2)充氣過(guò)程中打氣筒對(duì)氣體做的功. 解析由題意Ua(2T0T0)aT0 由熱力學(xué)第一定律UW(Q) 可得：WQaT0 答