1、选修选修3 33 3分子动理论气体及热力学定律分子动理论气体及热力学定律考纲考情：考纲考情：1.分子动理论分子动理论 内能内能(5年年18考考)2.固体固体 液体和气体液体和气体(5年年30考考)3.热力学定律和能量守恒热力学定律和能量守恒(5年年25考考)2说明分子永不停息地做无规则运动的两个实例说明分子永不停息地做无规则运动的两个实例(1)布朗运动布朗运动研究对象：悬浮在液体或气体中的小颗粒研究对象：悬浮在液体或气体中的小颗粒运动特点：无规则、永不停息运动特点：无规则、永不停息相关因素：颗粒大小，温度相关因素：颗粒大小，温度物理意义：说明液体或气体分子永不停息地做无规则热物理意义：说明液体
2、或气体分子永不停息地做无规则热运动运动(2)扩散现象：相互接触的物体分子彼此进入对方的现扩散现象：相互接触的物体分子彼此进入对方的现象象产生原因：分子永不停息地做无规则运动产生原因：分子永不停息地做无规则运动3分子间的相互作用力和分子势能分子间的相互作用力和分子势能(1)分子间存在引力、斥力，二者随分子间距离的增大而分子间存在引力、斥力，二者随分子间距离的增大而减小，且斥力减小得更快一些，当分子处于平衡位置时，引力减小，且斥力减小得更快一些，当分子处于平衡位置时，引力和斥力的合力为零如下图和斥力的合力为零如下图(2)由于分子间存在相互作用力，所以分子具有分子势由于分子间存在相互作用力，所以分子
3、具有分子势能不管分子力是斥力还是引力，只要分子力做正功，则分子能不管分子力是斥力还是引力，只要分子力做正功，则分子势能减小，做负功，则分子势能增大由此可知分子间距离势能减小，做负功，则分子势能增大由此可知分子间距离rr0时，分子势能具有最小值如下图时，分子势能具有最小值如下图考点二固体、液体和气体考点二固体、液体和气体(1)晶体、非晶体分子结构不同，表现出的物理性质不晶体、非晶体分子结构不同，表现出的物理性质不同，如外形、熔点等其中单晶体表现出各向异性，多晶体和同，如外形、熔点等其中单晶体表现出各向异性，多晶体和非晶体表现出各向同性非晶体表现出各向同性(2)液晶既可以流动，又表现出单晶体的分子
4、排列特点，液晶既可以流动，又表现出单晶体的分子排列特点，在光学、电学物理性质上表现出各向异性液晶显示技术有很在光学、电学物理性质上表现出各向异性液晶显示技术有很大的应用大的应用(3)液体表面张力是由液体表面层的分子结构决定的，类液体表面张力是由液体表面层的分子结构决定的，类似的现象还有浸润、不浸润、毛细现象等似的现象还有浸润、不浸润、毛细现象等考点三物体的内能及热力学定律考点三物体的内能及热力学定律1决定物体内能的因素决定物体内能的因素2热力学第一定律热力学第一定律(1)公式：公式：UQW(2)符号法则：对符号法则：对U“升正降负升正降负”，对，对W、Q“入正出负入正出负”3热力学第二定律：它
5、指出自然界中出现的过程具有方热力学第二定律：它指出自然界中出现的过程具有方向性，某方向的过程可以实现，而另一方向的过程则不一定能向性，某方向的过程可以实现，而另一方向的过程则不一定能实现实现解析解析根据分子动理论，温度越高，扩散进行得越快，根据分子动理论，温度越高，扩散进行得越快，故故A正确；扩散现象是由物质分子无规则运动产生的，不是化正确；扩散现象是由物质分子无规则运动产生的，不是化学反应，故学反应，故C正确、正确、B错误；扩散现象在气体、液体和固体中错误；扩散现象在气体、液体和固体中都能发生，故都能发生，故D正确；液体中的扩散现象不是由于液体的对流正确；液体中的扩散现象不是由于液体的对流形
6、成的，是液体分子无规则运动产生的，故形成的，是液体分子无规则运动产生的，故E错误错误答案答案ACD2(2015新课标全国新课标全国，33(1)下列说法正确的是下列说法正确的是()A将一块晶体敲碎后，得到的小颗粒是非晶体将一块晶体敲碎后，得到的小颗粒是非晶体B固体可以分为晶体和非晶体两类，有些晶体在不同方固体可以分为晶体和非晶体两类，有些晶体在不同方向上有不同的光学性质向上有不同的光学性质C由同种元素构成的固体，可能会由于原子的排列方式由同种元素构成的固体，可能会由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体不同而成为不同的晶体D在合适的条件下，某些晶体可以转化为非晶体，某些在合适的条件下，某些晶体可以
7、转化为非晶体，某些非晶体也可以转化为晶体非晶体也可以转化为晶体E在熔化过程中，晶体要吸收热量，但温度保持不变，在熔化过程中，晶体要吸收热量，但温度保持不变，内能也保持不变内能也保持不变解析解析晶体有固定的熔点，并不会因为颗粒的大小而改晶体有固定的熔点，并不会因为颗粒的大小而改变，即使敲碎为小颗粒，仍旧是晶体，选项变，即使敲碎为小颗粒，仍旧是晶体，选项A错误；固体分为错误；固体分为晶体和非晶体两类，有些晶体在不同方向上光学性质不同，表晶体和非晶体两类，有些晶体在不同方向上光学性质不同，表现为晶体具有各向异性，选项现为晶体具有各向异性，选项B正确；同种元素构成的可能由正确；同种元素构成的可能由于原
8、子的排列方式不同而形成不同的晶体，如金刚石和石墨，于原子的排列方式不同而形成不同的晶体，如金刚石和石墨，选项选项C正确；晶体的分子排列结构如果遭到破坏就可能形成非正确；晶体的分子排列结构如果遭到破坏就可能形成非晶体，反之亦然，选项晶体，反之亦然，选项D正确；熔化过程中，晶体要吸热，温正确；熔化过程中，晶体要吸热，温度不变，但是内能增大，选项度不变，但是内能增大，选项E错误错误答案答案BCD3(2015北京理综，北京理综，13)下列说法正确的是下列说法正确的是()A物体放出热量，其内能一定减小物体放出热量，其内能一定减小B物体对外做功，其内能一定减小物体对外做功，其内能一定减小C物体吸收热量，同
9、时对外做功，其内能可能增加物体吸收热量，同时对外做功，其内能可能增加D物体放出热量，同时对外做功，其内能可能不变物体放出热量，同时对外做功，其内能可能不变解析解析由热力学第一定律由热力学第一定律UWQ可知，改变物体内可知，改变物体内能的方式有两种：做功和热传递若物体放热能的方式有两种：做功和热传递若物体放热Q0，但做功，但做功W未知，所以内能不一定减小，未知，所以内能不一定减小，A选项错误；物体对外做功选项错误；物体对外做功W0，但，但Q未知，所以内能不一定减小，未知，所以内能不一定减小，B选项错误；物体吸收热选项错误；物体吸收热量量Q0，同时对外做功，同时对外做功W0，(WQ)可正、可负，所
10、以内能可正、可负，所以内能可能增加，故可能增加，故C选项正确；物体放出热量选项正确；物体放出热量Q0，同时对外做功，同时对外做功W0，所以，所以U0，即内能一定减小，即内能一定减小，D选项错误选项错误答案答案C 5(2015新课标全国新课标全国，33(2)如图，一粗细如图，一粗细均匀的均匀的U形管竖直放置，形管竖直放置，A侧上端封闭，侧上端封闭，B侧上端与侧上端与大气相通，下端开口处开关大气相通，下端开口处开关K关闭；关闭；A侧空气柱的长侧空气柱的长度为度为l10.0 cm，B侧水银面比侧水银面比A侧的高侧的高h3.0 cm.现现将开关将开关K打开，从打开，从U形管中放出部分水银，当两侧水形管
11、中放出部分水银，当两侧水银面的高度差为银面的高度差为h110.0 cm时将开关时将开关K关闭已知大关闭已知大气压强气压强p075.0 cmHg.解析解析(1)以以cmHg为压强单位设为压强单位设A侧空气柱长度侧空气柱长度l10.0 cm时的压强为时的压强为p；当两侧水银面的高度差为；当两侧水银面的高度差为h110.0 cm时，空气柱的长度为时，空气柱的长度为l1，压强为，压强为p1.由玻意耳定律得由玻意耳定律得plp1l1由力学平衡条件得由力学平衡条件得pp0h打开开关打开开关K放出水银的过程中，放出水银的过程中，B侧水银面处的压强始终侧水银面处的压强始终为为p0，而，而A侧水银面处的压强随空
12、气柱长度的增加逐渐减小，侧水银面处的压强随空气柱长度的增加逐渐减小，B、A两侧水银面的高度差也随之减小，直至两侧水银面的高度差也随之减小，直至B侧水银面低于侧水银面低于A侧水银面侧水银面h1为止由力学平衡条件有为止由力学平衡条件有p1p0h1联立联立式，并代入题给数据得式，并代入题给数据得l112.0 cm(2)当当A、B两侧的水银面达到同一高度时，设两侧的水银面达到同一高度时，设A侧空气柱的侧空气柱的长度为长度为l2，压强为，压强为p2.由玻意耳定律得由玻意耳定律得plp2l2由力学平衡条件有由力学平衡条件有p2p0联立联立式，并代入题给数据得式，并代入题给数据得l210.4 cm设注入的水
13、银在管内的长度设注入的水银在管内的长度h，依题意得，依题意得h2(l1l2)h1联立联立式，并代入题给数据得式，并代入题给数据得h13.2 cm答案答案(1)12.0 cm(2)13.2 cm频考一分子动理论的考查频考一分子动理论的考查1(2015福建理综，福建理综，29(1)下列有关分子动理论和物质结下列有关分子动理论和物质结构的认识，其中正确的是构的认识，其中正确的是()A分子间距离减小时分子势能一定减小分子间距离减小时分子势能一定减小B温度越高，物体中分子无规则运动越剧烈温度越高，物体中分子无规则运动越剧烈C物体内热运动速率大的分子数占总分子数比例与温度物体内热运动速率大的分子数占总分子
14、数比例与温度无关无关D非晶体的物理性质各向同性而晶体的物理性质都是各非晶体的物理性质各向同性而晶体的物理性质都是各向异性向异性解析解析当分子间距离当分子间距离rr0时，时，r减小，分子势能增大，减小，分子势能增大，当当rr0时，时，r减小，分子势能减小，故减小，分子势能减小，故A错误；温度越高，物错误；温度越高，物体中分子的平均动能越大，分子运动越剧烈，故体中分子的平均动能越大，分子运动越剧烈，故B正确，温度正确，温度越高，热运动速率大的分子数占总分子数的比例越大，故越高，热运动速率大的分子数占总分子数的比例越大，故C错错误；非晶体和多晶体具有各向同性的特点，单晶体具有各向异误；非晶体和多晶体
15、具有各向同性的特点，单晶体具有各向异性的特点，故性的特点，故D错误错误答案答案B 2(2015广东理综，广东理综，17)如图为某实验器材的结构示意如图为某实验器材的结构示意图，金属内筒和隔热外筒间封闭了一定体积的空气，内筒中有图，金属内筒和隔热外筒间封闭了一定体积的空气，内筒中有水，在水加热升温的过程中，被封闭的空气水，在水加热升温的过程中，被封闭的空气()频考二固体、液体和气体频考二固体、液体和气体3(2014新课标全国新课标全国，33(1)下列说法正确的是下列说法正确的是()A悬浮在水中的花粉的布朗运动反映了花粉分子的热运悬浮在水中的花粉的布朗运动反映了花粉分子的热运动动B空中的小雨滴呈球
16、形是水的表面张力作用的结果空中的小雨滴呈球形是水的表面张力作用的结果C彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点的特点D高原地区水的沸点较低，这是高原地区温度较低的缘高原地区水的沸点较低，这是高原地区温度较低的缘故故E干湿泡湿度计的湿泡显示的温度低于干泡显示的温干湿泡湿度计的湿泡显示的温度低于干泡显示的温度，这是湿泡外纱布中的水蒸发吸热的结果度，这是湿泡外纱布中的水蒸发吸热的结果解析解析水中花粉的布朗运动，反映的是水分子的热运动水中花粉的布朗运动，反映的是水分子的热运动规律，则规律，则A项错；正是表面张力使空中雨滴呈球形，则项错；正是表面
17、张力使空中雨滴呈球形，则B项正项正确；液晶的光学性质是各向异性，液晶显示器正是利用了这种确；液晶的光学性质是各向异性，液晶显示器正是利用了这种性质，性质，C项正确；高原地区大气压较低，对应的水的沸点较项正确；高原地区大气压较低，对应的水的沸点较低，低，D项错误；因为纱布中的水蒸发吸热，则同样环境下湿泡项错误；因为纱布中的水蒸发吸热，则同样环境下湿泡温度计显示的温度较低，温度计显示的温度较低，E项正确项正确答案答案BCE 4(2015山东理综，山东理综，37(2)扣在水平桌面上的热杯盖有时扣在水平桌面上的热杯盖有时会发生被顶起的现象如图，截面积为会发生被顶起的现象如图，截面积为S的热杯盖扣在水平
18、桌的热杯盖扣在水平桌面上，开始时内部封闭气体的温度为面上，开始时内部封闭气体的温度为300 K，压强为大气压强，压强为大气压强p0.当封闭气体温度上升至当封闭气体温度上升至303 K时，杯盖恰好被整体顶起，放时，杯盖恰好被整体顶起，放出少许气体后又落回桌面，其内部气体压强立刻减为出少许气体后又落回桌面，其内部气体压强立刻减为p0，温度，温度仍为仍为303 K再经过一段时间，内部气体温度恢复到再经过一段时间，内部气体温度恢复到300 K整整个过程中封闭气体均可视为理想气体求：个过程中封闭气体均可视为理想气体求：(1)当温度上升到当温度上升到303 K且尚未放气时，封闭气体的压强；且尚未放气时，封
19、闭气体的压强；(2)当温度恢复到当温度恢复到300 K时，竖直向上提起杯盖所需的最小时，竖直向上提起杯盖所需的最小力力频考三热力学定律频考三热力学定律5(2015重庆理综，重庆理综，10(1)某驾驶员发现中午时车胎内的某驾驶员发现中午时车胎内的气压高于清晨时的，且车胎体积增大若这段时间胎内气体质气压高于清晨时的，且车胎体积增大若这段时间胎内气体质量不变且可视为理想气体，那么量不变且可视为理想气体，那么()A外界对胎内气体做功，气体内能减小外界对胎内气体做功，气体内能减小B外界对胎内气体做功，气体内能增大外界对胎内气体做功，气体内能增大C胎内气体对外界做功，内能减小胎内气体对外界做功，内能减小D
20、胎内气体对外界做功，内能增大胎内气体对外界做功，内能增大解析解析车胎体积增大，故胎内气体对外界做功，胎内气车胎体积增大，故胎内气体对外界做功，胎内气体温度升高，故胎内气体内能增大，体温度升高，故胎内气体内能增大，D项正确项正确答案答案D6(2015福建理综，福建理综，29(2)如图，一定质量的理想气体，如图，一定质量的理想气体，由状态由状态a经过经过ab过程到达状态过程到达状态b或者经过或者经过ac过程到达状态过程到达状态c.设气设气体在状态体在状态b和状态和状态c的温度分别为的温度分别为Tb和和Tc，在过程，在过程ab和和ac中吸收中吸收的热量分别为的热量分别为Qab和和Qac.则则()ATbTc，QabQacBTbTc，QabQacCTbTc，QabQac DTbTc，QabQac谢谢观看！
