1、第14章 热学l 考点54 气体、固体、液体l 考点53 分子动理论l 考点55 热力学定律与能量守恒定律l 考点56 实验：用油膜法估测分子大小考点53分子动理论必备知识 整合提升核心方法 重难突破 方法1 分子热运动的理解 方法2分子间作用力和分子势能 必备知识 整合提升u1物质是由大量分子组成的(1)分子的体积分子的体积很小，它的直径数量级约为_m.用油膜法估测分子的直径：让油酸在水面上散开形成单分子油膜，如图所示，设油酸的体积为V，在水面上散开的面积为S，则油酸分子的直径 .(2)分子的质量分子的质量很小，一般分子质量的数量级是1026 kg.(3)阿伏加德罗常数1 mol的任何物质中
2、所含的分子数叫阿伏加德罗常数，NA_6.0210-23 mol-110-10u2分子做永不停息的无规则运动分子热运动(1)扩散现象两种不同的物质接触后，彼此进入对方的现象叫扩散现象温度越高，扩散越_(2)布朗运动悬浮在液体(或气体)中的_在永不停息地做_运动特点：微粒越_，温度越_，布朗运动越显著原因：微粒受周围液体(或气体)分子的撞击作用不平衡而产生的实质：布朗运动是_无规则的运动，并不是_的运动，但间接反映了_运动的无规则性分子快悬浮微粒分子高无规则微粒小u3分子间存在相互作用的引力和斥力分子之间的引力和斥力同时存在，通常分子力是指分子间引力和斥力的合力分子力与分子间距离的关系如图所示，由
3、图可知，分子间的引力和斥力都随分子间距离的_而_但斥力比引力变化得_(1)当rr0(平衡距离)时，F引F斥，分子力为零(2)当rr0时，F引F斥，分子力表现为引力(3)当rr0时，F引F斥，分子力表现为斥力(4)当r_(即r109 m)时，分子力已经变得十分微弱，可以忽略不计，可认为分子间作用力为零快增大减小10r0第14章 热学新高考物理复习ppt第14章 热学新高考物理复习pptu4分子势能分子间存在相互作用力，分子间具有由它们的_决定的势能叫分子势能分子势能的改变与分子力_有关：分子力做正功，分子势能_，分子力做负功，分子势能增加，且分子力做多少功，分子势能就改变多少分子势能与_间距的关
4、系：(1)当_时，分子力表现为引力，随着r的增大，分子力做负功，分子势能增加(2)当_时，分子力表现为斥力，随着r的减小，分子力做负功，分子势能增加(3)当_时，分子势能最小，但不为零，为负值(选两分子相距无穷远时的分子势能为零)做功相对位置减小r=r0rr0分子第14章 热学新高考物理复习ppt第14章 热学新高考物理复习ppt核心方法重难突破u方法1分子热运动的理解课标全国201533(1)，5分(多选)关于扩散现象，下列说法正确的是()A温度越高，扩散进行得越快B扩散现象是不同物质间的一种化学反应C扩散现象是由物质分子无规则运动产生的D扩散现象在气体、液体和固体中都能发生E液体中的扩散现
5、象是由于液体的对流形成的【解析】扩散现象是物质分子做无规则运动产生的，在气体、液体、固体中都能发生；温度越高，扩散现象越明显；这是一种物理现象，不是化学反应，所以选项A、C、D正确，选项B、E错误【答案】ACD例1第14章 热学新高考物理复习ppt第14章 热学新高考物理复习pptu 方法2 分子间作用力和分子势能北京理综201814，6分关于分子动理论，下列说法正确的是()A气体扩散的快慢与温度无关B布朗运动是液体分子的无规则运动C分子间同时存在着引力和斥力D分子间的引力总是随分子间距的增大而增大【解析】气体扩散的快慢与温度有关，温度越高，扩散越快，故A错误；布朗运动为悬浮在液体中的固体微粒
6、的运动，不是液体分子的热运动，固体微粒运动的无规则性是液体分子运动的无规则性的间接反映，故B错误；分子间斥力与引力是同时存在的，分子间的引力和斥力都随分子间距的增大而减小，故C正确，D错误【答案】C例2第14章 热学新高考物理复习ppt第14章 热学新高考物理复习ppt考点54气体、固体、液体必备知识 整合提升核心方法 重难突破 方法3 气体实验定律的应用 方法4 气体实验定律的图像问题概率命题 思维拓展 命题点1 气压的微观解释 命题点2 对饱和汽压的理解 命题点3 理想气体状态方程的应用 命题点4 固体和液体相关问题第14章 热学新高考物理复习ppt第14章 热学新高考物理复习ppt必备知
7、识 整合提升u1气体(1)气体分子运动的特点分子间距离大约是分子直径的10倍，分子间_十分微弱，可忽略不计；分子沿各个方向运动的机会均等(2)描述气体的状态参量温度：摄氏温标(t)，热力学温标(T)，Tt_，温度是_的标志体积：气体分子占据的空间，即气体所充满的容器的_压强：气体作用在器壁单位面积上的压力273.15 K作用力分子平均动能容积第14章 热学新高考物理复习ppt第14章 热学新高考物理复习ppt(3)三个实验定律第14章 热学新高考物理复习ppt第14章 热学新高考物理复习ppt(4)理想气体在_、_下都遵从气体实验定律的气体叫理想气体理想气体状态方程：.(5)气体分子运动的规律
8、温度是分子平均动能的标志对确定的气体而言，温度与分子运动的_有关，温度_，气体分子热运动的平均速率越大分子的速率按一定的规律分布，呈“_、_”的分布规律，且这个分布状态与温度有关，温度升高时，平均速率会增大，如图所示平均速率任何温度两头少任何压强越高中间多第14章 热学新高考物理复习ppt第14章 热学新高考物理复习ppt(6)气体压强的微观解释气体压强的产生原因(微观解释)大量分子频繁地碰撞器壁，对器壁产生持续、均匀的作用力，从而产生压强影响气体压强的两个因素a气体分子的平均动能，从宏观上看由气体的_决定b单位体积内的分子数，从宏观上看与气体的_有关温度体积第14章 热学新高考物理复习ppt
9、第14章 热学新高考物理复习ppt(7)饱和汽与饱和汽压动态平衡在相同时间内回到水中的分子数等于离开水面的分子数，这时，水蒸气的_不再增大，液体水也不再减少，液体与气体之间达到了平衡状态这种平衡是一种_宏观的蒸发也就停止了饱和汽与未饱和汽与液体处于_的蒸汽叫饱和汽没有达到饱和状态的蒸汽叫未饱和汽饱和汽压在一定温度下，饱和汽的压强一定，叫饱和汽压未饱和汽的压强小于饱和汽压饱和汽压随_的升高而增大，与液体的_有关，与_无关密度动态平衡动态平衡温度种类体积第14章 热学新高考物理复习ppt第14章 热学新高考物理复习ppt(8)空气的湿度空气的绝对湿度空气的湿度可以用空气中所含水蒸气的_来表示，这样
10、表示的湿度叫空气的绝对湿度空气的相对湿度用空气中水蒸气的_与同一温度时水的_之比来描述空气的潮湿程度，这样表示的湿度叫空气的相对湿度压强饱和汽压压强第14章 热学新高考物理复习ppt第14章 热学新高考物理复习pptu2固体(1)定义固体是指以_形式存在的物质的总称，是物质的一种凝聚态(2)特点有一定的_和_，在外力作用下显示出一定的刚性固体没有_，_也很小体积固态形状流动性可压缩性第14章 热学新高考物理复习ppt第14章 热学新高考物理复习ppt要判断一种物质是晶体还是非晶体，关键是看有无确定的_，有确定熔点的是晶体，无确定熔点的是非晶体几何外形是指自然生成的形状，若_，是单晶体；若形状不
11、规则，有两种可能，即为多晶体或非晶体，凭此一项不能最终确定物质是否为晶体从导电、导热等物理性质来看，物理性质_的是单晶体，_的可能是多晶体，也可能是非晶体(3)晶体与非晶体各向异性熔点各向同性形状规则第14章 热学新高考物理复习ppt第14章 热学新高考物理复习pptu3液体液体的性质介于气体和固体之间液体一方面像固体，具有一定的_，不易压缩；另一方面又像气体，没有一定的形状，具有_(1)液体表面张力形成的原因：液体表面层中分子间距离比液体内部_，分子间作用力表现为_表面特征：表面层中分子间的引力使液面产生了表面张力，使液体表面好像一层张紧的弹性薄膜表面张力的方向：和液面_，垂直于液面上的各条
12、分界线表面张力的效果：使液体表面具有_的趋势，使液体表面积趋于_，而在体积相同的条件下，_表面积最小分子间距离大体积引力流动性相切球形收缩最小第14章 热学新高考物理复习ppt第14章 热学新高考物理复习ppt(2)浸润与不浸润一种液体会_某种固体并_在固体的表面上，这种现象叫_一种液体不会润湿某种固体，也就不会附着在这种固体表面，这种现象叫不浸润(3)毛细现象浸润液体在细管中_的现象，以及不浸润液体在细管中_的现象，称为毛细现象(4)液晶有些化合物像液体一样具有_，而其光学性质与某些晶体相似，具有_，人们把这类化合物叫液晶它是一种介于固态和液态之间的_.下降附着上升润湿流动性中间态物质各向异
13、性浸润第14章 热学新高考物理复习ppt第14章 热学新高考物理复习ppt核心方法重难突破u方法3 气体实验定律的应用课标全国201733(2)，10分一热气球体积为V，内部充有温度为Ta的热空气，气球外冷空气的温度为Tb.已知空气在1个大气压、温度T0时的密度为0，该气球内、外的气压始终都为1个大气压，重力加速度大小为g.(1)求该热气球所受浮力的大小；(2)求该热气球内空气所受的重力；(3)设充气前热气球的质量为m0，求充气后它还能托起的最大质量例1第14章 热学新高考物理复习ppt第14章 热学新高考物理复习ppt【解析】(1)设1个大气压下质量为m的空气在温度为T0时的体积为V0，密度
14、为 在温度为T时的体积为VT，密度为 由盖吕萨克定律得 联立式得 气球所受的浮力f(Tb)gV 联立式得 (2)气球内热空气所受的重力为G(Ta)gV 联立式得 (3)设该气球还能托起的最大质量为m1，由力的平衡条件得m1gfGm0g 联立式得【答案】第14章 热学新高考物理复习ppt第14章 热学新高考物理复习pptu方法4 气体实验定律的图像问题课标全国201833(1)，5分(多选)如图，一定质量的理想气体从状态a开始，经历过程、到达状态e.对此气体，下列说法正确的是()A过程中气体的压强逐渐减小B过程中气体对外界做正功C过程中气体从外界吸收了热量D状态c、d的内能相等E状态d的压强比状
15、态b的压强小例2第14章 热学新高考物理复习ppt第14章 热学新高考物理复习ppt【解析】过程中气体发生等容变化，温度逐渐升高，根据 可知，气体压强逐渐增大，故A错误；过程中气体的体积逐渐增大，气体对外界做正功，故B正确；过程中气体发生等容变化，气体对外界不做功，温度降低，内能减小，根据UQW可知，气体对外放热，故C错误；状态c、d的温度相同，气体的内能相等，故D正确；由 可得 ，在TV图像中，坐标点与坐标原点的连线的斜率kp/C，如图所示，所以状态d的压强比状态b的压强小，故E正确【答案】BDE第14章 热学新高考物理复习ppt第14章 热学新高考物理复习ppt概率命题 思维拓展u命题点1
16、气压的微观解释海南儋州一中2019统测(多选)关于气体压强，下列说法中正确的是()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作用力C气体分子热运动的平均动能减小，气体的压强不一定减小D单位体积的气体分子数增加，气体的压强一定增大【解析】由于大量气体分子都在不停地做无规则热运动，与器壁频繁碰撞，使器壁受到一个均匀持续的冲力，致使气体对器壁产生一定的压强，根据压强的定义得，压强等于作用力与受力面积之比，即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，故A正确，B错误影响气体压强的微观因素是分子的
17、密集程度和分子的平均动能，分子的平均动能减小，分子的密集程度可能增加，则气体的压强可能增大，故C正确分子的密集程度增加，分子的平均动能可能减小，则气体的压强可能减小，故D错误【答案】AC例3第14章 热学新高考物理复习ppt第14章 热学新高考物理复习pptu命题点2 对饱和汽压的理解江苏物理201812A(1)，3分如图所示，一支温度计的玻璃泡外包着纱布，纱布的下端浸在水中纱布中的水在蒸发时带走热量，使温度计示数低于周围空气温度当空气温度不变，若一段时间后发现该温度计示数减小，则()A空气的相对湿度减小B空气中水蒸气的压强增大C空气中水的饱和汽压减小D空气中水的饱和汽压增大【解析】温度计示数
18、减小说明水的蒸发加快，空气中水蒸气的压强减小，选项B错误；因空气中水的饱和汽压只与温度有关，空气温度不变，所以空气中水的饱和汽压不变，选项C、D错误；根据相对湿度的定义可知，空气的相对湿度减小，选项A正确【答案】A例4第14章 热学新高考物理复习ppt第14章 热学新高考物理复习pptu命题点3 理想气体状态方程的应用辽宁六校协作体2019学期初考试图中竖直圆筒是固定不动的，粗筒横截面积是细筒的4倍，细筒足够长在粗筒中用轻质活塞密闭了一定质量的理想气体，活塞与筒壁间的摩擦不计在6 时，活塞上方的水银深H10 cm，水银柱的上表面与粗筒上端的距离y5 cm，气柱长L15 cm.不计活塞的质量和厚
19、度，已知大气压强p075 cmHg，现对气体缓慢加热(1)当水银柱的上表面与粗筒上端相平时，求气体的温度T2；(2)当水银的一半被推入细筒中时，求气体的温度T3.(结果保留三位有效数字)例5第14章 热学新高考物理复习ppt第14章 热学新高考物理复习ppt【解析】(1)该过程中气体的压强不变，根据盖吕萨克定律可得 ，其中(2)气体初态p1p0pH85 cmHg，当水银的一半被推入细筒中时，p3p0pHph100 cmHg，根据理想气体状态方程可得 ，【答案】(1)372 K(2)547 Ku命题点4 固体和液体相关问题课标全国201533(1)，5分(多选)下列说法正确的是()A将一块晶体敲
20、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，某些晶体可以转变为非晶体，某些非晶体也可以转变为晶体E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【解析】一种物质是否是晶体是由分子的空间排列结构决定的，与体积大小无关，将一块晶体敲碎后，得到的小颗粒仍是晶体，选项A错误；由于单晶体具有各向异性的特点，所以有些晶体在不同方向上有不同的光学性质，选项B正确；有的物质在不同条件下能够生成不同的晶体，原因是组成它们的原子能够按照不同排列方式形成不同的空间分布
21、，选项C正确；物质是晶体还是非晶体并不是绝对的，在合适的条件下，某些晶体可以转变为非晶体，某些非晶体也可以转变为晶体，选项D正确；在熔化过程中，晶体要吸收热量，温度不变，分子平均动能不变，分子势能增加，内能增加，选项E错误【答案】BCD例6考点55热力学定律与能量守恒定律必备知识 整合提升核心方法 重难突破 方法5 对热力学定律的理解和应用概率命题 思维拓展 命题点5 物体的内能 命题点6 热力学第一定律与理想气体状态方程相结合必备知识 整合提升u1物体的内能(1)分子的平均动能物体内部所有分子的动能的_叫分子热运动的平均动能温度是分子热运动的平均动能的标志，温度越高，分子热运动的平均动能_分
22、子质量不同的物质，温度相同，分子热运动的平均动能_，但它们的平均速率_分子热运动的平均动能与物体做机械运动的速率_笔记 做热运动的分子具有的动能叫分子动能，在研究热现象时，由于单个分子运动的无规则性，研究单个分子的动能是不可能的，也是毫无意义的，有意义的是分子热运动的平均动能，而温度是分子热运动的平均动能的标志，对个别的分子来讲就毫无意义，即个别的分子动能大，物质的温度不一定高相同平均值越大不同无关(2)物体的内能物体中所有分子热运动的_和_的总和叫物体的内能a物体的内能跟_、_和_有关b理想气体内无分子力，无分子势能，所以理想气体的内能只跟_和_有关c物体的内能和机械能有着本质的区别物体具有
23、内能，可能同时具有机械能，也可能不具有机械能改变物体内能的两种方式a做功：其他形式的能与内能相互转化的过程，外界对物体做功，物体的内能_；物体对外界做功，物体的内能_b热传递：是物体间内能转移的过程，只要两物体存在温度差，内能就可由_物体转移给_物体_与_对改变物体的内能是等效的分子势能动能分子数体积温度温度分子数增加减少热传递做功低温高温u2能量守恒定律(1)内容_既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到别的物体，在_或_的过程中，能量的总量保持不变(2)第一类永动机不消耗任何能量，却可以源源不断地对外做功的机器叫第一类永动机能量守恒定律使人们认
24、识到第一类永动机是不可能制成的转移转化能量u3热力学第一定律外界对物体所做的功W与物体从外界吸收的热量Q之和等于物体的内能的增加量即_应用热力学第一定律时必须掌握的符号法则：(1)外界对物体做功，W0，物体对外界做功，W0；(2)物体吸热，Q0，物体放热，Q0；(3)物体的内能增加，U0，物体的内能减少，U0.QWUu 4热力学第二定律(1)两种表述克劳修斯表述：_.开尔文表述：_.第一种表述是按照热传导过程的方向性表述的，第二种表述则是按照机械能与内能转化过程的方向性来表述的两种表述是等价的，可以从其中一种表述推导出另一种表述，它们从不同的角度描述了与热现象有关的宏观过程都是有方向的，是不可
25、逆的，所以都称为热力学第二定律(2)第二类永动机能从单一热源吸热并把它全部用来做功，而不引起其他变化的热机称为第二类永动机第二类永动机没有违背_，但它违背了_，也是不可能制成的，因为机械能与内能之间的转化具有方向性，机械能可全部转化为_，但_不能全部转化为机械能而不引起其他变化，热机效率不可能达到100%.热量不能自发地从低温物体传到高温物体不可能从单一热库吸收热量，使之完全变成功，而不产生其他影响能量守恒定律内能热力学第二定律内能核心方法重难突破u 方法5 对热力学定律的理解和应用课标全国201733(1)，5分(多选)如图，用隔板将一绝热汽缸分成两部分，隔板左侧充有理想气体，隔板右侧与绝热
26、活塞之间是真空现将隔板抽开，气体会自发扩散至整个汽缸待气体达到稳定后，缓慢推压活塞，将气体压回到原来的体积假设整个系统不漏气下列说法正确的是()A气体自发扩散前后内能相同B气体在被压缩的过程中内能增大C在自发扩散过程中，气体对外界做功D气体在被压缩的过程中，外界对气体做功E气体在被压缩的过程中，气体分子的平均动能不变例1【解析】气体向真空自发扩散过程中，气体不对外界做功，C错误；由热力学第一定律WQU知，W0，Q0，则内能不变，A正确；气体被压缩的过程中，外界对气体做功，W0，Q0，由热力学第一定律WQU可知，U0，B、D正确；由于理想气体的内能只与温度有关，所以气体被压缩的过程中，温度升高，
27、气体分子的平均动能增大，E错误【答案】ABD概率命题 思维拓展u 命题点5 物体的内能课标全国201633(1)，5分(多选)关于气体的内能，下列说法正确的是()A质量和温度都相同的气体，内能一定相同B气体温度不变，整体运动速度越大，其内能越大C气体被压缩时，内能可能不变D一定量的某种理想气体的内能只与温度有关E一定量的某种理想气体在等压膨胀过程中，内能一定增加【解析】物体中所有分子的热运动动能和分子势能的总和叫内能质量和温度都相同的气体，内能不一定相同，其内能还与气体的体积有关，故选项A错误；气体内能的大小与气体的质量和温度等有关，而与气体整体运动速度无关，选项B错误；气体被压缩时，外界对气
28、体做功，若在此过程中气体放出热量，根据UWQ可知，气体的内能可能不变，选项C正确；理想气体的内能只考虑分子动能，表现在宏观上只与温度有关，选项D正确；一定量的某种理想气体在等压膨胀过程中，温度一定升高，内能一定增加，选项E正确【答案】CDE例2u命题点6 热力学第一定律与理想气体状态方程相结合福建理综201529(2)，6分如图，一定质量的理想气体，由a经过ab过程到达状态b或者经过ac过程到达状态c.设气体在状态b和状态c的温度分别为Tb和Tc，在过程ab和ac中吸收的热量分别为Qab和Qac，则()ATbTc，QabQacBTbTc，QabQacCTbTc，QabQacDTbTc，QabQ
29、ac【解析】根据理想气体状态方程有 ，代入题图中数据可得TbTc；根据热力学第一定律有UWQ，又TbTc，故两个过程U相同，从a到c过程W0，从a到b过程W0，所以QabQac，故C正确【答案】C例3考点56实验：用油膜法估测分子大小必备知识 整合提升核心方法 重难突破 方法6 油膜法测分子直径必备知识 整合提升u1实验目的(1)会正确测出一滴油酸酒精溶液中油酸的体积及形成油膜的面积(2)估测油酸分子的大小u2实验原理将一滴用酒精稀释过的油酸酒精溶液滴在水面上，让油酸尽可能散开，可认为油酸在水面上形成了单分子油膜层，如果把分子看成球形，单分子油膜层的厚度就可以看成油酸分子的直径，事先测出油酸的
30、体积V和油膜的面积S，就可以利用d_，估算出油酸分子的直径d.u3实验器材_、水、注射器(或滴管)、_、玻璃板、痱子粉、酒精、_、量筒、彩笔等V/S浅盘(边长为3040 cm)油酸坐标纸u4实验步骤(1)配制油酸酒精溶液取纯油酸_，注入500 mL的容量瓶中，然后向容量瓶内注入酒精，直到液面达到500 mL刻线为止，摇动容量瓶，使油酸充分溶解在酒精中，这样就得到了500 mL含1 mL纯油酸的油酸酒精溶液(2)在浅盘中盛入适量的水(约2 cm深)，将痱子粉均匀地撒在水面上，使水处于稳定状态(3)用注射器(或滴管)将油酸酒精溶液逐滴滴入量筒，记下量筒中滴入1 mL溶液所需加入油酸酒精溶液的_，计
31、算出每滴溶液中所含纯油酸的_(4)用注射器(或滴管)靠近水面将一滴油酸酒精溶液滴在水面中央(5)待油酸膜的面积稳定后，把玻璃板放在浅盘上，用彩笔描绘出油酸膜的形状(6)将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，采用“不足半格的舍去，等于或多于半格的算一格”的方法，数出轮廓范围内正方形的个数，再根据单个正方形的面积，求出油酸膜的_(7)根据 ，求出油酸分子的直径1 mL滴数n体积V面积Su5注意事项(1)实验前应检查浅盘是否干净，如果有油渍将影响实验结果(2)油酸酒精溶液配制后不要长时间放置，以免酒精挥发导致浓度改变，使实验误差变大(3)在浅盘的中央加痱子粉且要适量，使痱子粉自动扩散均匀(4)由于油酸膜要经过先扩大后收缩的过程，因此画轮廓时要待油酸膜稳定后再画，画时视线要与玻璃板垂直，动作要轻而迅速(5)本实验只要求估算分子大小，实验结果_符合要求即可数量级
