贏在微點(diǎn)高考復(fù)習(xí)頂層設(shè)計(jì)物理第十五章熱學(xué)第1講第十五章熱學(xué)分子動理論內(nèi)能目標(biāo)要求1.掌握分子模型的構(gòu)建與分子直徑的估算方法，了解分子動理論的基本觀點(diǎn)。2.了解擴(kuò)散現(xiàn)象并能解釋布朗運(yùn)動。3.知道分子間作用力隨分子間距離變化的圖像。4.了解物體內(nèi)能的決定因素?？键c(diǎn)1阿伏加德羅常數(shù)及微觀量的計(jì)算考點(diǎn)2布朗運(yùn)動與分子熱運(yùn)動內(nèi)容索引溫馨提示:點(diǎn)擊標(biāo)題鏈接相關(guān)內(nèi)容考點(diǎn)3分子力與分子勢能內(nèi)能阿伏加德羅常數(shù)及微觀量的計(jì)算贏在微點(diǎn)物理大一輪考點(diǎn)1必|備|知|識1.分子的大小。(1)分子的直徑(視為球模型)：數(shù)量級為

m。(2)分子的質(zhì)量：數(shù)量級為10-26kg。2.阿伏加德羅常數(shù)。(1)1mol的任何物質(zhì)都含有相同的粒子數(shù)。通?？扇A=

mol-1。(2)阿伏加德羅常數(shù)是聯(lián)系宏觀物理量和微觀物理量的橋梁。10-106.02×1023(1)只要知道氣體的摩爾體積和阿伏加德羅常數(shù)，就可以估算出氣體分子的體積(

)(2)已知銅的密度、摩爾質(zhì)量以及阿伏加德羅常數(shù)，可以估算銅分子的直徑(

)

考向1

微觀量估算的球體模型

解析考向2

微觀量估算的立方體模型

解析

布朗運(yùn)動與分子熱運(yùn)動贏在微點(diǎn)物理大一輪考點(diǎn)2必|備|知|識1.證明分子永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動的兩種現(xiàn)象。(1)擴(kuò)散現(xiàn)象。①擴(kuò)散現(xiàn)象是相互接觸的不同物質(zhì)彼此進(jìn)入對方的現(xiàn)象。②擴(kuò)散現(xiàn)象就是分子的運(yùn)動，發(fā)生在固體、液體、氣體任何兩種物質(zhì)之間。③溫度越高，擴(kuò)散越

?？?2)布朗運(yùn)動。①布朗運(yùn)動是懸浮在液體(或氣體)中的微粒的無規(guī)則運(yùn)動。②布朗運(yùn)動不是分子的運(yùn)動，但它反映了液體(或氣體)分子的無規(guī)則運(yùn)動。③微粒越小，溫度越高，布朗運(yùn)動越

。明顯2.分子熱運(yùn)動。(1)分子熱運(yùn)動。①分子永不停息的無規(guī)則運(yùn)動叫作熱運(yùn)動。②特點(diǎn)：分子的無規(guī)則運(yùn)動和溫度有關(guān)，溫度越高，分子運(yùn)動越劇烈。(2)分子動能。①分子動能是分子熱運(yùn)動所具有的動能。②分子熱運(yùn)動的平均動能是所有分子熱運(yùn)動動能的平均值，溫度是分子熱運(yùn)動平均動能的標(biāo)志。(1)布朗運(yùn)動是液體分子的無規(guī)則運(yùn)動(

)(2)擴(kuò)散現(xiàn)象和布朗運(yùn)動都是分子熱運(yùn)動(

)(3)物體在運(yùn)動時比在其靜止時分子熱運(yùn)動更劇烈(

)考向1

布朗運(yùn)動的特點(diǎn)【典例3】如圖所示，在顯微鏡下追蹤三顆小炭粒在水中的運(yùn)動，每隔30s把炭粒的位置記錄下來，然后用線段把這些位置按時間順序依次連接起來。下列說法正確的是(

)關(guān)|鍵|能|力A.由圖中連線可以計(jì)算出炭粒在30s的路程B.炭粒的位置變化是由于分子間斥力作用的結(jié)果C.溫度越高炭粒的運(yùn)動會越劇烈D.炭粒的運(yùn)動是分子的熱運(yùn)動題圖中連線不是炭粒的運(yùn)動徑跡，因此不能計(jì)算路程，A項(xiàng)錯誤;炭粒的位置變化是由于水分子的撞擊不平衡產(chǎn)生的結(jié)果，B項(xiàng)錯誤；溫度越高炭粒的運(yùn)動會越劇烈，C項(xiàng)正確；炭粒的運(yùn)動能反映出水分子在做無規(guī)則的運(yùn)動，但不是碳分子的無規(guī)則運(yùn)動，D項(xiàng)錯誤。解析考向2

分子熱運(yùn)動【典例4】以下關(guān)于熱運(yùn)動的說法正確的是(

)A.水流速度越大，水分子的熱運(yùn)動越劇烈B.水凝結(jié)成冰后，水分子的熱運(yùn)動停止C.水的溫度越高，水分子的熱運(yùn)動越劇烈D.水的溫度升高，每一個水分子的運(yùn)動速率都會增大水流的速度是機(jī)械運(yùn)動的速度，不同于水分子無規(guī)則熱運(yùn)動的速度，A項(xiàng)錯誤；分子永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動，B項(xiàng)錯誤；溫度是分子平均動能的標(biāo)志，溫度越高，分子的熱運(yùn)動越劇烈，C項(xiàng)正確；水的溫度升高，水分子的平均動能增大，即水分子的平均運(yùn)動速率增大，但不是每一個水分子的運(yùn)動速率都增大，D項(xiàng)錯誤。解析分子力與分子勢能內(nèi)能贏在微點(diǎn)物理大一輪考點(diǎn)3必|備|知|識1.分子間的作用力和分子勢能。(1)分子間同時存在引力和斥力，且都隨分子間距離的增大而減小，隨分子間距離的減小而增大，但斥力變化得更快。分子間作用力為引力和斥力的合力，如圖所示。(2)分子間的作用力、分子勢能與分子間距離的關(guān)系。分子間的作用力F、分子勢能Ep與分子間距離r的關(guān)系圖線如圖所示(取無窮遠(yuǎn)處分子勢能Ep=0)。①當(dāng)r>r0時，分子間的作用力表現(xiàn)為引力，當(dāng)r增大時，分子間的作用力做負(fù)功，分子勢能增大。②當(dāng)r<r0時，分子間的作用力表現(xiàn)為斥力，當(dāng)r減小時，分子間的作用力做負(fù)功，分子勢能增大。③當(dāng)r=r0時，分子勢能最小。2.物體的內(nèi)能。(1)內(nèi)能：物體中所有分子的熱運(yùn)動動能與分子勢能的總和。(2)決定因素：溫度、體積和

，與物體的位置高低、運(yùn)動速度無關(guān)。(3)改變物體內(nèi)能的兩種方式：

和

。3.溫度。(1)一切達(dá)到熱平衡的系統(tǒng)都具有相同的

。(2)兩種溫標(biāo)：攝氏溫標(biāo)和熱力學(xué)溫標(biāo)，關(guān)系：T=t+

。

物質(zhì)的量做功傳熱溫度273.15K(1)分子間的引力和斥力都隨分子間距離的增大而增大(

)(2)分子動能指的是由于分子定向移動具有的能(

)(3)分子力做正功，分子勢能減少；分子力做負(fù)功，分子勢能增加(

)(4)內(nèi)能相同的物體，它們的分子平均動能一定相同(

)考向1

分子力和分子勢能【典例5】

(2023·海南卷)如圖為兩分子靠近過程中的示意圖，r0為分子間平衡距離，下列關(guān)于分子力和分子勢能的說法正確的是(

)A.分子間距離大于r0時，分子間表現(xiàn)為斥力B.分子從無限遠(yuǎn)靠近到距離r0處的過程中分子勢能變大C.分子勢能在r0處最小D.分子間距離在小于r0且減小時，分子勢能在減小關(guān)|鍵|能|力分子間距離大于r0時，分子間表現(xiàn)為引力，A項(xiàng)錯誤；分子從無限遠(yuǎn)靠近到距離為r0的過程，分子力表現(xiàn)為引力，分子力做正功，分子勢能變小，B項(xiàng)錯誤；分子間距離從r0減小的過程，分子力表現(xiàn)為斥力，分子力做負(fù)功，分子勢能變大，結(jié)合B項(xiàng)分析可知，分子勢能在r0處最小，C項(xiàng)正確，D項(xiàng)錯誤。解析考向2

物體的內(nèi)能【典例6】

(2021·北京卷)比較45℃的熱水和100℃的水蒸氣，下列說法正確的是(

)A.熱水分子的平均動能比水蒸氣的大B.熱水的內(nèi)能比相同質(zhì)量的水蒸氣的小C.熱水分子的速率都比水蒸氣的小D.熱水分子的熱運(yùn)動比水蒸氣的劇烈溫度是分子平均動能的標(biāo)志，溫度升高，分子的平均動能增大，故熱水分子的平均動能比水蒸氣的小，A項(xiàng)錯誤；內(nèi)能與物質(zhì)的量、溫度、體積有關(guān)，相同質(zhì)量的熱水和水蒸氣，熱水變成水蒸氣，溫度升高，體積增大，吸收熱量，故熱水的內(nèi)能比相同質(zhì)量的水蒸氣的小，B項(xiàng)正確；溫度越高，分子熱運(yùn)動的平均速率越大，45

℃的熱水中的分子平均速率比100

℃的水蒸氣中的分子平均速率小，由于分子運(yùn)動是無規(guī)則的，并不是每個分子的速率都小，C項(xiàng)錯誤；溫度越高，分子熱運(yùn)動越劇烈，D項(xiàng)錯誤。解析分析物體內(nèi)能問題的五點(diǎn)提醒(1)內(nèi)能是對物體的大量分子而言的，不存在某個分子內(nèi)能的說法