1、 1 对 1 个性化辅导1教 师: 初(高) 学生: 上课时间 2014 年 月 日阶 段: 基础（） 提高（） 强化（ ） 课时计划 共 次课 第 次课教学课题: 分子动理论与统计观点教学目标:1.分子动理论的基本观点和实验依据2.阿伏加德罗常数3.气体分子运动速率的统计分布4.温度所分子平均动能的标志、内能教学重难点： 重点：分子动理论难点：热力学三定律教学过程知识透析例题解析随堂训练巩固提高课后作业两道高考热学题教学反思家长建议家长签名：1 对 1 个性化辅导2分子动理论与统计观点一 专题要点第一部分：分子动理论1. 物质是由大量分子组成。（1）分子体积很小，质量小。 分 子 直 径 数
2、 量 级 ， 分 子 质 量 数 量 级 10102726 mkg（2）油膜法测分子直径： DVS： 水 面 上 形 成 单 层 分 子 油 膜 的 面 积（3）阿伏伽德罗常量： 160213molNA的 任 何 物 质 含 有 个 分 子.（4）微观物理量的估算问题： MA分 摩VNNmVdA分 摩 摩 分 分分 固 、 液 ： 球 形气 体 ： 立 方 体 163n： 摩 尔 数()mMVoll【例 1】在国际单位制中,金属铜的密度为 ,它的摩尔质量为 M,阿伏加德罗常数为 NA,则下列结论正确是( )A.1 kg 铜所含铜原子的数目是 NAB.1 m3 的铜所含铜原子的数目是 NA/MC
3、.1 个铜原子占有的体积是 M/ NA D.1 个铜原子的质量是 /NA2. 分子永不停息做无规则热运动：（1）实验依据：扩散现象、布朗运动。（2）布朗运动：是指悬浮在液体中微粒的无规则运动。布朗运动成因：液体分子无规则运动，对固体小颗粒碰撞不平衡。影响布朗运动剧烈程度因素：微粒小，温度高，布朗运动剧烈【例 2】做布朗运动实验，得到某个观测记录如图。图中记录的是（ ）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3. 分子间同时存在相互作用的引力和斥力 （1）分子力：分子间引力和斥力的合力，即表现出的分子力。1
4、对 1 个性化辅导3（2）分子间作用力的变化：f 引、f 斥随 r 变化而反相变化，但斥力比引力变化更快。 rmf01 0()引 斥f引 斥 斥为r f0引 斥 引为f10引 斥、 【例 3】右图为两分子系统的势能 Ep 与两分子间距离 r 的关系曲线。下列说法正确的是（ ）A当 r 大于 r1 时，分子间的作用力表现为引力B当 r 小于 r1 时，分子间的作用力表现为斥力C当 r 等于 r2 时，分子间的作用力为零D在 r 由 r1 变到 r2 的过程中，分子间的作用力做负功第二部分：内能、热和功1. 内能：物体内所有分子热运动的动能和相互作用势能的总和。（1）分子动能：分子热运动所具有的动
5、能。（单个分子动能无意义，整体统计）分子平均动能：标志，温度 T，温度越高，分子平均动能越大。（2）分子势能：由分子间相互作用和分子间距离决定的能量。分子间距离变化时，分子势能变化。如rr增 加 条 件 ： 分 子 力 做 负 功 ， 分 子 势 能 增 加条 件 ： 分 子 力 做 正 功 ， 分 子 势 能 减 少0书上表述：通常情况下，rr0，当 r 变化时，分子势能增加。当 rr0，分子势能最小。分子势能与宏观上物体体积有关。（3）物体内能：综合考虑：分子数 N，温度 T，体积 V。物体温度相同，内能一定相同（） 理想气体内能：理想气体分子间无相互作用力，无分子势能，其内能仅是分子动能
6、总和，与分子数 N，温度 T 有关。对一定质量理想气体，内能仅由温度 T 决定（4）内能与机械能的区别：物体内能是物体内大量分子所具有动能和势能的总和，宏观上取决于分子数 N，温度，体积。物体机械能是物体整体运动具有动能和势能总和，取决于质量 m，速度 v，高度 h，形变。【例 4】给旱区送水的消防车停于水平面，在缓缓放水的过程中，若车胎不漏气，胎内气体温度不变，不计分子势能，则胎内气体A从外界吸热 B.对外界做负功B.分子平均动能减少 D.内能增加2. 改变内能的两种方法：做功和热传递 （ ） 两 种 方 法 区 别 ： 热 传 递 ： 内 能 在 物 体 间 转 移 高 温 低 温内 能
7、转 移 量 即 热 量做 功 ： 其 它 形 式 能 与 内 能 相 互 转 化1 ()1 对 1 个性化辅导4结果等效，都能改变内能 （2）内能与热量区别：内能状态量，热量是过程量，只有发生热传递，内能发生变化时，才有吸收或放出热量。【例 4】（1）远古时代，取火是一件困难的事，火一般产生于雷击或磷的自燃。随着人类文明的进步，出现了“钻木取火”等方法。“钻木取火”是通过 方式改变物体的内能，把 转变为内能。（2）某同学做了一个小实验：先把空的烧瓶放到冰箱冷冻，一小时后取出烧瓶，并迅速把一个气球紧密的套在瓶颈上，然后将烧瓶放进盛满热水的烧杯里，气球逐渐膨胀起来，如图所示。这是因为烧瓶里的气体吸
8、收了水的 ，温度 ，体积 。3. 内能变化热力学第一定律状态变化过程通常是做功和热传递同时发生，系统内能的增加等于外界对系统做功与热传递系统从外界吸收热量的总和。 公 式 ： EWQ符 号 规 定 ： 内 能 增 加内 能 减 少 外 界 对 系 统 做 功系 统 对 外 界 做 功 系 统 吸 热系 统 放 热 Q 0004. 能的转化和守恒定律：能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，只能从一个物体转移到另一个物体（热传递），或从一种形式转化成另一种形式（做功）。即热力学第一定律。注：第一类永动机不可能制成。5. 热力学第二定律：自然界进行的涉及热现象的过程都具有方向性，是不可逆的。热传递中，
9、热量自发的从高温物体传向低温物体。功可以完全生热，即机械能可以完全转化为内能。不可能使热量由低温物体传递到高温物体，而不引起其它变化。（空调制冷，消耗电能做功）不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不引起其它变化。（理想气体等温膨胀，体积变大）不存在热效率为 100%的热机（热机的工作物质是汽油从高温热源获得热量，只能一部分用来做功，另一部分热量要排给大气，即热机肯定要排出热量。）6. 第二类永动机（从单一热源不断吸收热量。使其完全转变成机械能的发动机）不可能制成，违背了热力学第二定律 7. 热力学第三定律：绝对零度（0 k）不可能达到。第三部分：气体压强、体积、温度间的关系【例 5】
10、关于热力学定律，下列说法正确的是（ ）A.在一定条件下物体的温度可以降到 0 KB.物体从单一热源吸收的热量可全部用于做功C.吸收了热量的物体，其内能一定增加D.压缩气体总能使气体的温度升高8.气体状态方程一.气体状态参量：（1）体积 V（气体几何参量）一定质量气体所占据容器的容积。（并不是气体分子体积的总和） 1033Ldm（2）温度 T（t）（气体热学参量）摄氏温标、热力学温标关系：T273t（3）压强 p（气体力1 对 1 个性化辅导5学参量）气体分子频繁碰撞器壁，作用在器壁单位时间单位面积上的压力 宏 观 ： 气 体 作 用 在 器 壁 单 位 面 积 上 的 压 力 ， 大 小 取
11、决 于 分 子 数 密 度 和温 度微 观 ： 大 量 气 体 分 子 无 规 则 热 运 动 对 器 壁 碰 撞 产 生 的 ， 大 小 取 决 于 单位 体 积 内 的 分 子 数 分 子 数 密 度 和 分 子 平 均 速 度T()温度一定，气体体积小（分子数密度大，单位体积的分子数）碰撞分子数大，压强大。体积一定，温度越高，分子碰撞力越大，压强大。二.气体、压强、温度的关系： （ ） 气 态 方 程 ： 一 定 质 量 理 想 气 体 定 值1pVT（2）热力学第一定律应用：气 体 体 积 变 大 ，气 体 体 积 变 小 ， 气 体 温 度 升 高气 体 温 度 降 低VWE 00由
12、 确 定 的 正 负 ， 气 体 吸 热， 气 体 放 热EQ绝 热 ， 绝 热 压 缩0【例 6】1859 年麦克斯韦从理论上推导出了气体分子速率的分布规律，后来有许多实验验证了这一规律。若以横坐标 表示分子速率，纵坐标 ()f表示各速率区间的分子数占总分子数的百分比。下面国幅图中能正确表示某一温度下气体分子速率分布规律的是（ ）。（填选项前的字母）（2）如图所示，一定质量的理想气体密封在绝热（即与外界不发生热交换）容器中，容器内装有一可以活动的绝热活塞。今对活塞施以一竖直向下的压力 F，使活塞缓慢向下移动一段距离后，气体的体积减小。若忽略活塞与容器壁间的摩擦力，则被密封的气体 （ ）A温度
13、升高，压强增大，内能减少 B温度降低，压强增大，内能减少 C温度升高，压强增大，内能增加 D温度降低，压强减小，内能增加二 考纲要求考点 要求 考点解读1 对 1 个性化辅导6P/atm O V/LL A 2 2 4 6 1 B 3 M 分子动理论的基本观点和实验依据 阿伏加德罗常数 气体分子运动速率的统计分布 温度所分子平均动能的标志、内能 固体的微观结构、晶体和非晶体 液晶的微观结构 液体的表面张力现象 气体实验定律 理想气体 饱和蒸气、未饱和蒸气和饱和蒸气压 相对湿度 热力学第一定律 能量守恒定律 热力学第二定律 用油膜法估测分子的大小 本章的重点内容：热力学定律、理想气体实验定律【例
14、7】如图所示，一定质量的理想气体，处在 A 状态时，温度为 tA=27C，则在状态 B 的温度为_C。气体从状态 A 等容变化到状态 M，再等压变化到状态 B 的过程中对外所做的功为_J。（取 1atm=1.0105Pa）答案：33C 300J三 教学指引这一专题绝大多数知识点要求不是很高，但是比较杂乱，学生易于掌握每个知识点，但是不易掌握全面。四 知识网络1 对 1 个性化辅导7典例精析【例 8】下列说法正确的是( )A. 气体对器壁的压强就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力B. 气体对器壁的压强就是大量气体分子单位时间作用在器壁上的平均冲量C. 气体分子热运动的平均动能减少，气
15、体的压强一定减小D. 单位面积的气体分子数增加，气体的压强一定增大【例 9】气体内能是所有气体分子热运动动能和势能的总和，其大小与气体的状态有关，分子热运动的平均动能与分子间势能分别取决于气体的( )A温度和体积 B体积和压强C温度和压强 D压强和温度【例 10】如图为竖直放置的上细下粗的密闭细管，水银柱将气体分隔成 A、B 两部分，初始温度相同。使 A、B 升高相同温度达到稳定后，体积变化量为VA、 VB，压强变化量为pA、pB，对液面压力的变化量为FA、 FB，则（ ）A水银柱向上移动了一段距离 BVA VBCpApB DFA FB【例 11】（1）下列说法正确的是( )A布朗运动虽然不是
16、液体分子的运动，但是它可以说明分子在永不停息地做无规则运动B只要知道水的摩尔质量和水分子的质量，就可以计算出阿伏伽德罗常数C在使两个分子间的距离由很远（r10-9m）减小到很难再靠近的过程中，分子间作用力先减小后增大；分子势能不断增大D在温度不变的条件下，增大饱和汽的体积，就可减小饱和汽的压强。E液晶既有液体的流动性，又具有单晶体的各向异性F通过科技创新，我们能够研制出内能全部转化为机械能的热机（2）如图所示，一圆柱形绝热气缸竖直放置，通过绝热活塞封闭着一定质量的理想气体。活塞的质量为 m，横截面积为 S，与容器底部相距 h。现1 对 1 个性化辅导8通过电热丝缓慢加热气体，当气体吸收热量 Q
17、 时，活塞上升了 h，此时气体的温为 T1。已知大气压强为 P0，重力加速度为 g，不计活塞与气缸的摩擦，求： 加热过程中气体的内能增加量。 现停止对气体加热，同时在活塞上缓慢添加砂粒，当添加砂粒的质量为 m0 时，活塞恰好回到原来的位置，求此时气体的温度。课后作业一.从比较暗的房间里观察到入射阳光的细光束中有悬浮在空气里的微粒,这些微粒的运动是布朗运动吗？为什么？二.如图所示，一定质量的理想气体从状态 A 依次经过状态 B、C 和 D 后再回到状态 A。 其中，AB和 CD为等温过程， BC和 D为绝热过程（气体与外界无热量交换）。 这就是著名的“卡诺循环”。 （1）该循环过程中，下列说法正
18、确的是_。（A） 过程中，外界对气体做功（B） C过程中，气体分子的平均动能增大（C） D过程中，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多（D） 过程中，气体分子的速率分布曲线不发生变化（2）该循环过程中，内能减小的过程是_ （选填“ AB”、“B”、“ C”或“ DA”）。 若气体在 过程中吸收 63kJ 的热量，在过程中放出 38kJ 的热量，则气体完成一次循环对外做的功为_ kJ。（3）若该循环过程中的气体为 1mol，气体在 A 状态时的体积为 10L，在 B 状态时压强为 A 状态时的2。 求气体在 B 状态时单位体积内的分子数。1 对 1 个性化辅导8（已知阿伏加德罗常数2316.0ANmol，计算结果保留一位有效数字）
