1、第1節(jié)分子動(dòng)理論內(nèi)能,基礎(chǔ)過(guò)關(guān),考點(diǎn)研析,基礎(chǔ)知識(shí),一、分子動(dòng)理論的基本內(nèi)容 1.物體是由大量分子組成的 (1)分子很小 直徑數(shù)量級(jí)為 . 質(zhì)量數(shù)量級(jí)為10-2710-25 kg. (2)分子數(shù)目特別大,阿伏加德羅常數(shù)NA= mol-1.,基礎(chǔ)過(guò)關(guān) 緊扣教材自主落實(shí),10-10 m,6.021023,2.分子的熱運(yùn)動(dòng) (1)擴(kuò)散現(xiàn)象并不是外界作用引起的,也不是化學(xué)反應(yīng)的結(jié)果,而是由物質(zhì)分子的 產(chǎn)生的.溫度越高,擴(kuò)散越快. (2)布朗運(yùn)動(dòng) 布朗運(yùn)動(dòng)是固體顆粒的運(yùn)動(dòng),反映了液體內(nèi)部 . 微粒越小,布朗運(yùn)動(dòng)越明顯;溫度越高,布朗運(yùn)動(dòng) . (3)熱運(yùn)動(dòng):分子 叫做熱運(yùn)動(dòng).分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)和溫度有關(guān),溫

2、度越高,分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng) .,無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng),分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng),越劇烈,永不停息的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng),越劇烈,3.分子間的相互作用力 (1)引力和斥力 存在,都隨距離的增大而 ,斥力變化更快.,(2)分子力的特點(diǎn) r=r0時(shí)(r0的數(shù)量級(jí)為 ),F引=F斥,分子力F=0; rr0時(shí),F引F斥,分子力F表現(xiàn)為 ; r10r0時(shí),F引,F斥迅速減為零,分子力F=0.,同時(shí),減小,10-10 m,斥力,引力,二、溫度和物體的內(nèi)能 1.兩種溫標(biāo):攝氏溫標(biāo)和 . 關(guān)系:T=t+ K. 2.分子的動(dòng)能 (1)分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能是所有分子的動(dòng)能的平均值, 是分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能的標(biāo)志. (2)分子熱運(yùn)動(dòng)的總動(dòng)能是物體內(nèi)

3、所有分子熱運(yùn)動(dòng)動(dòng)能的總和. 3.分子勢(shì)能的決定因素 微觀上決定于分子間距離; 宏觀上決定于物體的體積.,熱力學(xué)溫標(biāo),273.15,溫度,4.物體的內(nèi)能 (1)內(nèi)能:物體中 分子的熱運(yùn)動(dòng)動(dòng)能與分子勢(shì)能的總和; (2)對(duì)于給定的物體,其內(nèi)能大小由物體的 和 決定.,所有,溫度,體積,(1)布朗運(yùn)動(dòng)是液體分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng).( ) (2)溫度越高,布朗運(yùn)動(dòng)越劇烈.( ) (3)一個(gè)氣體分子的體積等于氣體的摩爾體積與阿伏加德羅常數(shù)之比.( ) (4)分子動(dòng)能指的是由于分子定向移動(dòng)具有的能.( ) (5)當(dāng)分子力表現(xiàn)為引力時(shí),分子勢(shì)能隨分子間距離的增大而增大.( ) (6)內(nèi)能相同的物體,它們的分子平均動(dòng)

4、能一定相同.( ),過(guò)關(guān)巧練,1.思考判斷,2.(多選)以下關(guān)于分子動(dòng)理論的說(shuō)法中正確的是( ) A.物質(zhì)是由大量分子組成的 B.-2 時(shí)水已經(jīng)結(jié)為冰,部分水分子已經(jīng)停止了熱運(yùn)動(dòng) C.分子勢(shì)能隨分子間距離的增大,可能先減小后增大 D.分子間的引力與斥力都隨分子間距離的增大而減小,ACD,解析:物質(zhì)是由大量分子組成的,選項(xiàng)A正確;分子是永不停息地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;在分子間距離增大時(shí),如果先是分子斥力做正功,后是分子引力做負(fù)功,則分子勢(shì)能是先減小后增大的,選項(xiàng)C正確;分子間的引力與斥力都隨分子間距離的增大而減小,但斥力變化得快,選項(xiàng)D正確.,3.(多選)關(guān)于分子熱運(yùn)動(dòng),下列說(shuō)法正確的是(

5、 ) A.布朗運(yùn)動(dòng)是指在顯微鏡中看到的液體分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng) B.懸浮顆粒越大,同一時(shí)刻與它碰撞的液體分子越多,布朗運(yùn)動(dòng)越顯著 C.擴(kuò)散現(xiàn)象是分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的結(jié)果,與物質(zhì)的密度大小無(wú)關(guān) D.擴(kuò)散現(xiàn)象是物質(zhì)分子的遷移,布朗運(yùn)動(dòng)是宏觀微粒的運(yùn)動(dòng),是兩種完全不相同的運(yùn)動(dòng),CD,解析:布朗運(yùn)動(dòng)是指在顯微鏡中看到的懸浮小顆粒的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng),選項(xiàng)A錯(cuò)誤;懸浮顆粒越大,液體分子對(duì)它的撞擊作用的不平衡性越小,布朗運(yùn)動(dòng)越不明顯,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;擴(kuò)散現(xiàn)象是分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的結(jié)果,與物質(zhì)的密度大小無(wú)關(guān),選項(xiàng)C正確;擴(kuò)散現(xiàn)象是物質(zhì)分子的遷移,布朗運(yùn)動(dòng)是宏觀微粒的運(yùn)動(dòng),來(lái)反映液體分子的運(yùn)動(dòng),選項(xiàng)D正確.,考點(diǎn)一微觀量的估算,考點(diǎn)

6、研析 核心探究重難突破,【典例1】 (2019江蘇連云港模擬)科學(xué)家已創(chuàng)造出一種利用細(xì)菌將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為液體燃料的“人造樹(shù)葉”系統(tǒng),使太陽(yáng)能取代石油成為可能.假設(shè)該“人造樹(shù)葉”工作一段 時(shí)間后,能將10-6g的水分解為氫氣和氧氣.已知水的密度=1.0103 kg/m3,摩爾質(zhì)量M=1.810-2 kg/mol,阿伏加德羅常數(shù)NA=6.01023mol-1.試求:(結(jié)果均保留一位有效數(shù)字) (1)被分解的水中含有水分子的總數(shù)N;,答案:(1)31016個(gè),(2)一個(gè)水分子的體積V.,答案:(2)310-29 m3,微觀量估算注意點(diǎn),誤區(qū)警示,(1)微觀量的估算應(yīng)利用阿伏加德羅常數(shù),依據(jù)分子數(shù)N與物

7、質(zhì)的量n之間的關(guān)系N=nNA,并結(jié)合密度公式進(jìn)行分析計(jì)算. (2)對(duì)液體、固體物質(zhì)可忽略分子之間的間隙;對(duì)氣體物質(zhì),分子之間的距離遠(yuǎn)大于分子的大小,氣體的摩爾體積與阿伏加德羅常數(shù)的比值不等于氣體分子的體積,僅表示一個(gè)氣體分子平均占據(jù)的空間大小.,AB,考點(diǎn)二布朗運(yùn)動(dòng)與分子熱運(yùn)動(dòng),1.對(duì)布朗運(yùn)動(dòng)的理解 (1)研究對(duì)象:懸浮在液體、氣體中的小顆粒. (2)特點(diǎn):永不停息;無(wú)規(guī)則;顆粒越小,現(xiàn)象越明顯;溫度越高,運(yùn)動(dòng)越激烈;肉眼直接看不到. (3)成因:布朗運(yùn)動(dòng)是由于小顆粒周?chē)姆肿訜o(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)對(duì)其撞擊力的不平衡引起的,是分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的反映.,2.擴(kuò)散現(xiàn)象、布朗運(yùn)動(dòng)、分子熱運(yùn)動(dòng)的比較,【典例2】 (

8、2019福建福州模擬)如圖所示,是關(guān)于布朗運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn),下列說(shuō)法正確的是( ) A.圖中記錄的是分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的情況 B.圖中記錄的是微粒做布朗運(yùn)動(dòng)的軌跡 C.實(shí)驗(yàn)中可以看到,微粒越大,布朗運(yùn)動(dòng)越明顯 D.實(shí)驗(yàn)中可以看到,溫度越高,布朗運(yùn)動(dòng)越劇烈,D,解析:圖中記錄的是每隔若干時(shí)間微粒位置的連線,不是微粒的運(yùn)動(dòng)軌跡,也不是分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的情況,且在此段時(shí)間內(nèi)微粒的運(yùn)動(dòng)情況不得而知,雖然圖示所反映的不是微粒的軌跡,但卻可以看出其運(yùn)動(dòng)的無(wú)規(guī)則性,做布朗運(yùn)動(dòng)的微粒都很小,微粒做布朗運(yùn)動(dòng)的根本原因是各個(gè)方向的液體分子對(duì)它的碰撞不平衡,因此,只有微粒越小、溫度越高時(shí)液體分子對(duì)它的碰撞越不平衡,布朗運(yùn)動(dòng)才越

9、激烈,選項(xiàng)D正確.,【針對(duì)訓(xùn)練】 (多選)墨滴入水,擴(kuò)而散之,徐徐混勻.關(guān)于該現(xiàn)象的分析正確的是( ) A.混合均勻主要是由于碳粒受重力作用 B.混合均勻的過(guò)程中,水分子和碳粒都做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng) C.使用碳粒更小的墨汁,混合均勻的過(guò)程進(jìn)行得更迅速 D.墨汁的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)是由于碳粒和水分子發(fā)生化學(xué)反應(yīng)引起的,BC,解析:墨滴入水后碳粒的運(yùn)動(dòng)是布朗運(yùn)動(dòng),是由于受水分子撞擊不平衡引起的,是水分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的反映,碳粒越小,布朗運(yùn)動(dòng)越明顯,綜上所述,選項(xiàng)A,D錯(cuò)誤,選項(xiàng)B,C正確.,考點(diǎn)三分子力、分子勢(shì)能與分子間距離的關(guān)系,分子力、分子勢(shì)能與分子間距離關(guān)系圖線 分子力F、分子勢(shì)能Ep與分子間距離r的關(guān)系圖線如

10、圖所示(取無(wú)窮遠(yuǎn)處分子勢(shì)能Ep=0).,(1)當(dāng)rr0時(shí),分子力表現(xiàn)為引力,當(dāng)r增大時(shí),分子力做負(fù)功,分子勢(shì)能增加. (2)當(dāng)rr0時(shí),分子力表現(xiàn)為斥力,當(dāng)r減小時(shí),分子力做負(fù)功,分子勢(shì)能增加. (3)當(dāng)r=r0時(shí),分子勢(shì)能最小.,【典例3】 (2019山東濟(jì)南質(zhì)檢)如圖所示,甲分子固定于坐標(biāo)原點(diǎn)O,乙分子從無(wú)窮遠(yuǎn)a點(diǎn)處由靜止釋放,在分子力的作用下靠近甲.圖中b點(diǎn)合外力表現(xiàn)為引力,且為數(shù)值最大處,d點(diǎn)是分子靠得最近處.則下列說(shuō)法正確的是( ) A.乙分子在a點(diǎn)勢(shì)能最小 B.乙分子在b點(diǎn)動(dòng)能最大 C.乙分子在c點(diǎn)動(dòng)能最大 D.乙分子在d點(diǎn)加速度為零,C,解析:乙分子由a運(yùn)動(dòng)到c,分子力表現(xiàn)為引力

11、,分子力做正功,動(dòng)能增大,分子勢(shì)能減小,所以乙分子在c點(diǎn)分子勢(shì)能最小,動(dòng)能最大,選項(xiàng)A,B錯(cuò)誤,C正確;由題圖可知,乙分子在d點(diǎn)時(shí)受到分子斥力,所以乙分子在d點(diǎn)的加速度不為零,選項(xiàng)D錯(cuò)誤.,【針對(duì)訓(xùn)練】 (2019黑龍江牡丹江質(zhì)檢)(多選)兩分子間的距離為r0時(shí),其合力為零,圖中能反映分子勢(shì)能Ep與分子間的距離r變化關(guān)系的有( ),AC,解析:當(dāng)rr0時(shí)分子力表現(xiàn)為引力,當(dāng)r增大時(shí),分子力做負(fù)功,分子勢(shì)能增大.所以當(dāng)r=r0時(shí),分子勢(shì)能最小,若選無(wú)窮遠(yuǎn)處分子勢(shì)能為零,則當(dāng)r=r0時(shí),分子勢(shì)能Ep0,選項(xiàng)A正確.若選r=r0時(shí)分子勢(shì)能為零,選項(xiàng)C正確.,考點(diǎn)四物體的內(nèi)能,1.物體的內(nèi)能與機(jī)械能的

12、比較,2.內(nèi)能的變化,3.幾點(diǎn)注意 (1)溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志. (2)溫度、分子動(dòng)能、分子勢(shì)能或內(nèi)能只對(duì)大量分子才有意義. (3)任何物體都有內(nèi)能. (4)體積增大分子勢(shì)能不一定增大(如水變成冰). (5)理想氣體的分子力為零、分子勢(shì)能為零,因此一定質(zhì)量的理想氣體的內(nèi)能只由溫度決定.,【典例4】 (多選)關(guān)于物體的內(nèi)能,下列敘述中正確的是( ) A.溫度高的物體比溫度低的物體內(nèi)能大 B.物體的內(nèi)能不可能為零 C.內(nèi)能相同的物體,它們的分子平均動(dòng)能一定相同 D.內(nèi)能不相同的物體,它們的分子平均動(dòng)能可能相同,BD,解析:溫度高低反映分子平均動(dòng)能的大小,但由于物體不同,分子數(shù)目不同,所處狀態(tài)不

13、同,無(wú)法反映內(nèi)能的大小,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;由于分子都在永不停息地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng),因此,任何物體內(nèi)能不可能為零,選項(xiàng)B正確;內(nèi)能相同的物體,它們的分子平均動(dòng)能不一定相同,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;內(nèi)能不同的兩個(gè)物體,它們的溫度可以相同,即它們的分子平均動(dòng)能可以相同,選項(xiàng)D正確.,【針對(duì)訓(xùn)練】 (2019遼寧鞍山質(zhì)檢)若某種實(shí)際氣體分子間的作用力表現(xiàn)為引力,則一定質(zhì)量的該氣體內(nèi)能的大小與氣體體積和溫度的關(guān)系是( ) A.如果保持其體積不變,溫度升高,內(nèi)能增大 B.如果保持其體積不變,溫度升高,內(nèi)能減少 C.如果保持其溫度不變,體積增大,內(nèi)能不變 D.如果保持其溫度不變,體積增大,內(nèi)能減少,A,解析:若保持氣體的體積不變

14、,則分子勢(shì)能不變,溫度升高,分子的平均動(dòng)能變大,故氣體的內(nèi)能增大,選項(xiàng)A正確,B錯(cuò)誤;若保持氣體的溫度不變,氣體分子的平均動(dòng)能不變,體積增大,分子間的引力做負(fù)功,分子勢(shì)能增大,故氣體的內(nèi)能增大,選項(xiàng)C,D錯(cuò)誤.,考點(diǎn)五用油膜法估測(cè)分子的大小,【典例5】 (2019吉林長(zhǎng)春質(zhì)檢)在“用油膜法估測(cè)分子的大小”的實(shí)驗(yàn)中,所用油酸酒精溶液的濃度為每104 mL溶液中有純油酸6 mL,用注射器測(cè)得1 mL上述溶液為75滴.把1滴該溶液滴入盛水的淺盤(pán)里,待水面穩(wěn)定后,將玻璃板放在淺盤(pán)上,用彩筆在玻璃板上描出油膜的輪廓,再把玻璃板放在坐標(biāo)紙上,其形狀和尺寸如圖所示,坐標(biāo)紙中正方形方格的邊長(zhǎng)為1 cm.則:,(1)油酸薄膜的面積是cm2. (2)每滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積是mL.(取一位有效數(shù)字) (3)按以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)估測(cè)出油酸分子直徑約為m.(取一位有效數(shù)字),解析:(1)面積超過(guò)正方形一半的正方形的個(gè)數(shù)為116個(gè),則油酸膜的面積約為S=116 cm2.,答案:(1)116(2)810-6(3)710-10,(1)上述步驟中有步驟遺漏或步驟不完整的,請(qǐng)指出: . . 上述實(shí)驗(yàn)步驟的合理順序是