1、专题十四 热学【高考帮物理】：专题十四 热学考情精解读A.考点帮知识全通关目录CONTENTS考纲要求命题规律命题分析预测考点1 分子动理论、内能考点2 固体、液体和气体考点3 热力学定律与能量守恒定律方法1微观量的求解方法方法2物体内能的求解方法方法3气体压强的计算方法B.方法帮题型全突破C.考法帮考向全扫描考向1分子动理论考向2气体、固体、液体的性质考向3热力学定律物理 专题十四：热学方法4气体变质量问题的求解方法方法5气体实验定律及状态方程的应用方法方法6热力学定律与气体实验定律综合应用问题的求解方法考情精解读考纲要求命题规律命题分析预测物理 专题十四：热学1.分子动理论的基本观点和实验
2、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、内能5.固体的微观结构、晶体和非晶体 6.液晶的微观结构 7.液体的表面张力现象 8.气体实验定律9.理想气体10.饱和蒸气、未饱和蒸气、饱和蒸气压11.相对湿度12.热力学第一定律13.能量守恒定律14.热力学第二定律15.单位制16.实验:用油膜法估测分子的大小考纲要求核心考点考题取样考向必究分子动理论、内能2017全国,T 33(1)考查对气体分子速率有关图象的理解(考向1)固体、液体和气体2017全国,T 33(2)2017全国,T33(2)考查玻意耳定律,查理定律等(考向2)考查气体实验定律及力的平衡(考向2)热力学定律与
3、能量守恒定律2017全国,T33(1)2016全国,T33(1)考查理想气体状态方程,热力学第一定律等(考向3)考查热力学定律,气体及其相关知识点(考向3)命题规律本专题中分子动理论和热力学定律及气体状态方程的应用仍是高考命题的热点,题型以选择题和计算题为主命题分析预测A.考点帮知识全通关考点1 分子动理论、内能考点2 固体、液体和气体考点3 热力学定律与能量守恒定律物理 专题十四：热学1.分子动理论(1)物体是由大量分子组成的分子直径的数量级是10-10 m,可以用油膜法测量分子的大小.阿伏加德罗常数即1 mol任何物质所含有的粒子数,NA=6.021023 mol-1.(2)分子在做永不停
4、息的无规则运动扩散现象a.定义:不同物质能够彼此进入对方的现象.b.实质:不是外界作用引起的,也不是化学反应的结果,而是由自身物质分子的无规则运动产生的.c.特点:温度越高,扩散越快,气体、固体、液体都可以扩散,气体和液体扩散较快,固体扩散较慢.考点1分子动理论、内能布朗运动与分子热运动的比较物理 专题十四：热学 布朗运动分子热运动活动主体固体小颗粒分子区别悬浮在液体中的固体微粒做永不停息的无规则运动,微粒越小运动越明显分子的运动,分子无论大小都做热运动共同点都是无规则运动,温度越高运动越剧烈联系布朗运动是由于微粒受液体分子无规则运动的撞击而产生的,布朗运动的无规则性间接反映了液体分子运动的无
5、规则性(3)分子间的相互作用力分子间同时存在引力和斥力,均随分子间的距离增大而减小,但斥力比引力减小得更快.分子力是分子间引力和斥力的合力.2.内能(1)温度:一切达到热平衡的系统都具有相同的温度.(2)两种温标:摄氏温标和热力学温标(关系:T=t+273.15 K).(3)分子动能分子动能是分子热运动所具有的动能.平均动能是所有分子热运动的动能的平均值,温度是分子热运动的平均动能的标志.物体所含分子的总动能由两个因素决定:分子的平均动能(即物体的温度)和物体所含分子的数目.(4)分子势能定义:由于分子间存在着分子力,所以分子组成的系统具有由分子间的相对位置决定的分子势能.分子势能的决定因素微
6、观上决定于分子间距离;宏观上与物体的体积有关.物理 专题十四：热学(5)内能物体中所有分子的热运动动能与分子势能的总和叫做物体的内能,内能是状态量.对于给定的物体,其内能大小与物体的温度和体积有关.物体的内能与物体的位置高低、速度大小无关.决定内能的因素微观上:分子平均动能、分子势能、分子个数.宏观上:温度、体积、物质的量(摩尔数).物理 专题十四：热学考点2固体、液体和气体1.固体种类特征比较 晶体非晶体单晶体多晶体外形规则不规则不规则熔点确定确定不确定物理性质各向异性各向同性各向同性典型物质石英、云母、食盐、硫酸铜玻璃、蜂蜡、松香 形成与转化有些物质在不同条件下能够形成不同的形态.同一种物
7、质可以以晶体和非晶体两种不同的形态出现,在一定条件下晶体和非晶体可以相互转化2.液体(1)液体的表面张力概念:作用在液体表面上的并使液体具有收缩趋势的一种力.作用:如果在液体表面任意画一条线,线两侧的液体之间的作用力是引力,它的作用是使液体表面绷紧.方向:表面张力跟液面相切,且跟这部分液面的分界线垂直.大小:液体的温度越高,表面张力越小;液体中溶有杂质时,表面张力变小;液体的密度越大,表面张力越大.(2)毛细现象:浸润液体在细管中上升的现象,以及不浸润液体在细管中下降的现象,称为毛细现象.(3)液晶:液晶的光学性质与某些晶体相似,具有各向异性,又像液体一样具有流动性.3.气体(1)饱和汽与未饱
8、和汽物理 专题十四：热学物理 专题十四：热学分子很小,间距很大,除碰撞外不受力.向各个方向运动的气体分子数目都相等.分子做无规则运动,大量分子的速率按“中间多、两头少”的规律分布.温度一定时,某种气体分子的速率分布是确定的,温度升高时,速率小的分子数减少,速率大的分子数增多,分子的平均速率增大,但不是每个分子的速率都增大.(2)气体的状态参量:压强、温度、体积气体压强的微观意义:大量气体分子无规则运动碰撞器壁,形成对器壁各处均匀而持续的压力.气体压强在数值上等于作用在单位面积上的压力.气体的温度意义:宏观上温度表示物体的冷热程度,微观上温度是分子平均动能的标志.气体的体积:气体体积为气体分子所
9、能达到的空间的体积,即气体充满容器的容积.国际单位:立方米,符号:m3,常用单位:升(L)、毫升(mL).物理 专题十四：热学物理 专题十四：热学考点3热力学定律与能量守恒定律1.热力学第一定律(1)改变物体内能的两种方式:做功和热传递.(2)内容:一个热力学系统的内能增量等于外界向它传递的热量与外界对它所做的功的和.(3)表达式:U=Q+W,物体吸收热量时Q为正,反之为负,外界对物体做功W为正,反之为负.(4)第一类永动机:不消耗任何能量,却源源不断地对外做功的机器.违背能量守恒定律,因此不可能实现.2.热力学第二定律(1)热力学第二定律的三种表述克劳修斯表述:热量不能自发地从低温物体传到高
10、温物体.开尔文表述:不可能从单一热源吸收热量,使之完全变成功,而不产生其他影响.或表述为“第二类永动机是不可能制成的.”熵增加原理(用熵的概念表示热力学第二定律):在任何自然过程中,一个孤立系统的总熵不会减小.(2)热力学第二定律的微观意义一切自然过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行.(3)第二类永动机:从单一热源吸收热量并把它全部用来对外做功,而不引起其他变化的机器.第二类永动机违背热力学第二定律,不可能实现.3.能量守恒定律能量既不会凭空产生,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,在转化或转移的过程中其总量不变.物理 专题十四：热学B.方法
11、帮题型全突破方法1微观量的求解方法方法2物体内能的求解方法方法3气体压强的计算方法方法4气体变质量问题的求解方法方法5气体实验定律及状态方程的应用方法方法6热力学定律与气体实验定律综合应用问题的求解方法物理 专题十四：热学方法1微观量的求解方法方法1微观量的求解方法方法1微观量的求解方法物理 专题十四：热学题型 2油膜法测分子直径考法示例2在“用单分子油膜法估测分子大小”实验中,(1)某同学操作步骤如下:取一定量的无水酒精和油酸,制成一定浓度的油酸酒精溶液;在量筒中滴入一滴该溶液,测出它的体积;在“浅盘”内盛一定量的水,再滴入一滴油酸酒精溶液,待其散开稳定;在“浅盘”上覆盖透明玻璃,描出油膜形
12、状,用透明方格纸测量油膜的面积.改正其中的错误:.(2)若油酸酒精溶液体积浓度为0.10%,一滴溶液的体积为4.810-3 mL,其形成的油膜面积为40 cm2,则估测出油酸分子的直径为m.物理 专题十四：热学数学 第四章：三角函数物理 专题十四：热学方法2物体内能的求解方法方法解读：1.判断分子势能变化的两种方法(1)根据分子力做功判断.分子力做正功,分子势能减小;分子力做负功,分子势能增加.(2)利用分子势能与分子间距的关系图线判断.如图所示.但要注意此图线和分子力与分子间距离的关系图线形状虽然相似,但意义不同,不要混淆.方法1 匀变速直线运动规律的应用方法2.分子力、分子势能与分子间距离
13、的关系方法2物体内能的求解方法名称项目分子间的相互作用力F分子势能Ep与分子间距的关系图线随分子间距的变化情况rr0F引和F斥都随距离的增大而减小,随距离的减小而增大,F引r0F引和F斥都随距离的增大而减小,随距离的减小而增大,F引F斥,F表现为引力r增大,引力做负功,分子势能增加;r减小,引力做正功,分子势能减少r=r0F引=F斥,F=0分子势能最小,但不为零r10r0(10-9m)F引和F斥都已十分微弱,可以认为分子间没有相互作用力分子势能为零方法1 匀变速直线运动规律的应用方法3.分析物体的内能问题时应当明确的几点(1)内能是对物体的大量分子而言的,不存在某个分子的内能的说法.(2)决定
14、内能大小的因素有温度、体积和分子数,另外内能大小还与物态有关系.(3)通过做功或热传递可以改变物体的内能.(4)温度是分子平均动能的标志,温度相同的任何物体,分子的平均动能相同.方法2物体内能的求解方法题型 3分子力、分子势能和距离的关系考法示例3如图所示,用F表示两分子间的作用力,用Ep表示分子间的分子势能,在两个分子之间的距离由10r0变为r0的过程中A.F不断增大,Ep不断减小B.F先增大后减小,Ep不断减小C.F不断增大,Ep先增大后减小D.F、Ep都是先增大后减小物理 专题十四：热学解析由题图可知分子间距离由10r0减小到r0的过程中,分子力表现为引力,先增大后减小,而分子势能一直减
15、小,因此B选项正确,A、C、D选项错误.答案 B数学 第四章：三角函数物理 专题十四：热学题型 4判断物体内能的变化考法示例4 多选关于物体的内能,以下说法中正确的是A.物体吸收热量,内能一定增大B.物体放出热量,同时对外做功,内能一定减少C.物体体积改变,内能可能不变D.质量相同的0 水的内能比0 冰的内能大解析改变物体内能的方式有做功和热传递,物体吸收热量,而做功情况未知,内能变化不确定,A选项错误.由U=W+Q,物体对外做功W取负,外界对物体做功W取正,物体吸热Q取正,放热Q取负;U为正时,物体内能增加,U为负时,物体内能减少,B选项正确.当物体的体积改变时,就有做功情况存在,但热传递情
16、况不确定,所以内能可能不变,C选项正确.质量相同的0 水的分子势能比0 冰的分子势能大,分子动能一样,所以水的内能大,D选项正确.答案BCD数学 第四章：三角函数物理 专题十四：热学方法3 气体压强的计算方法方法解读：1.气体压强的决定因素(1)宏观上:决定于气体的温度和体积.(2)微观上:决定于分子的平均动能和分子数密度.2.气体压强的计算(1)在气体流通的区域,各处压强相等,如容器与外界相通,容器内外压强相等;用细管相连的容器,平衡时两边气体压强相等.(2)液体内深为h处的总压强p=p0+gh,式中的p0为液面上方的压强.(3)连通器内静止的液体,同种液体在同一水平面上各处压强相等.(4)
17、当封闭气体所在的系统处于力学非平衡状态时,欲求封闭气体的压强,首先选择恰当的对象(如与气体关联的液柱、活塞等),并对其进行正确的受力分析(特别注意内、外气体的压力),然后根据牛顿第二定律列方程求解.题型 5液柱平衡时的气体压强问题考法示例5若已知大气压强为p0,图甲、乙、丙、丁所示的各装置均处于静止状态,液体密度均为,求被封闭气体的压强.物理 专题十四：热学物理 专题十四：热学物理 专题十四：热学物理 专题十四：热学数学 第四章：三角函数物理 专题十四：热学方法4 气体变质量问题的求解方法方法解读：分析气体变质量问题时,可以通过巧妙地选择合适的研究对象,使变质量问题转化为气体质量一定的问题,然
18、后利用理想气体状态方程求解.1.充气问题设想将充进容器内的气体用一个无形的弹性口袋收集起来,那么,当我们取容器和口袋内的全部气体为研究对象时,这些气体的状态不管怎样变化,其质量总是不变的.这样,我们就将变质量的问题转化成质量一定的问题了.2.抽气问题在用抽气筒对容器抽气的过程中,对每一次抽气而言,气体质量发生变化,解决该类变质量问题的方法与充气问题类似:假设把每次抽出的气体包含在气体变化的始末状态中,即用等效法把变质量问题转化为恒定质量的问题.3.灌气问题将一个大容器里的气体分装到多个小容器中的问题也是一种典型的变质量方法4 气体变质量问题的求解方法问题,分析这类问题时,可以把大容器中的气体和
19、多个小容器中的气体作为一个整体来进行研究,即可将变质量问题转化为质量一定的问题.4.漏气问题容器漏气过程中容器内的气体的质量不断发生变化,属于变质量问题,不能直接用理想气体状态方程求解.如果选容器内原有气体为研究对象,便可使问题变成质量一定的气体状态变化问题,这时可用理想气体状态方程求解.题型 8充气问题考法示例8一个篮球的容积是2.5 L,用打气筒给篮球打气时,每次把105 Pa的空气打进去125 cm3.如果在打气前篮球内的空气压强也是105 Pa,那么打30次以后篮球内的空气压强是多少?(设打气过程中气体温度不变)思路分析若每次将V体积、相等质量、压强为p0的空气打到容积为V0的球中,则
20、打n次气后共打入压强为p0的空气的总体积为nV;以打入的nV体积的空气和原先球内的空气这个整体为研究对象进行分析.数学 第四章：三角函数物理 专题十四：热学数学 第四章：三角函数物理 专题十四：热学题型 9抽气问题考法示例9用容积为V的活塞式抽气机对容积为V0的容器中的气体抽气,如图所示.设容器中原来的气体压强为p0,抽气过程中气体温度不变.求抽气机的活塞抽气n次后,容器中剩余气体的压强pn为多少?数学 第四章：三角函数物理 专题十四：热学数学 第四章：三角函数物理 专题十四：热学题型 10灌气问题考法示例10某容积为20 L的氧气瓶装有30 atm的氧气,现把氧气分装到容积为5 L的小钢瓶中
21、,使每个小钢瓶中氧气的压强为5 atm,若每个小钢瓶中原有氧气压强为1 atm,问能分装多少瓶?(设分装过程中无漏气,且温度不变)解析设最多能分装n个小钢瓶,并选取氧气瓶中的氧气和n个小钢瓶中的氧气整体为研究对象.因为分装过程中温度不变,故遵循玻意耳定律.分装前整体的状态:p1=30 atm,V1=20 L;p2=1 atm,V2=5n L分装后整体的状态:p1=5 atm,V1=20 L;p2=5 atm,V2=5n L根据玻意耳定律,有p1V1+p2V2=p1V1+p2V2代入数据解得n=25(瓶).数学 第四章：三角函数物理 专题十四：热学答案 25特别提醒分装后,氧气瓶中剩余氧气的压强
22、p1应大于或等于小钢瓶中氧气应达到的压强p2,即p1p2,但通常取p1=p2.千万不能认为p1=0,因为通常情况下不可能将氧气瓶中的氧气全部灌入小钢瓶中.数学 第四章：三角函数物理 专题十四：热学题型 11漏气问题考法示例11某个容器的容积是10 L,所装气体的压强是 2.0106 Pa.如果温度保持不变,把容器的开关打开以后,容器里剩下的气体是原来的百分之几?(设大气压是1.0105 Pa)数学 第四章：三角函数物理 专题十四：热学数学 第四章：三角函数物理 专题十四：热学方法5气体实验定律及状态方程的应用方法方法解读：1.气体实验定律的比较定律名称比较项目 玻意耳定律(等温变化)查理定律(
23、等容变化)盖-吕萨克定律(等压变化)数学表达式p1V1=p2V2或pV=C(常数)同一气体的两条图线图线特点方法5气体实验定律及状态方程的应用方法题型 12气体状态变化的图象问题考法示例12如图甲所示是一定质量的气体由状态A经过状态B变为状态C的V-T图象.已知气体在状态A时的压强是1.5105 Pa.(1)写出AB过程中压强变化的情形,并根据图象提供的信息,计算图甲中TA的温度值.(2)请在图乙坐标系中,作出该气体由状态A经过状态B变为状态C的p-T图象,并在图线相应的位置上标出字母A、B、C.如果需要计算才能确定有关坐标值,请写出计算过程.数学 第四章：三角函数物理 专题十四：热学数学 第
24、四章：三角函数物理 专题十四：热学特别提醒应用气体状态变化图象时要注意以下两点.1.明确点、线的物理意义:求解气体状态变化的图象问题,应当明确图象上的点表示一定质量的理想气体的一个平衡状态,它对应着三个状态参量;图象上的某一条直线段或曲线段表示一定质量的理想气体状态变化的一个过程.2.明确斜率的物理意义:在V-T图象(或p-T图象)中,比较两个状态的压强(或体积)大小,可以通过比较这两个状态到原点连线的斜率的大小,判断两个状态的压强(或体积)的大小.数学 第四章：三角函数物理 专题十四：热学数学 第四章：三角函数物理 专题十四：热学数学 第四章：三角函数物理 专题十四：热学数学 第四章：三角函
25、数物理 专题十四：热学方法6 热力学定律与气体实验定律综合应用问题的求解方法方法解读：1.判定物体内能变化的方法(1)内能的变化都要用热力学第一定律进行综合分析;(2)做功情况要看气体体积的变化情况:体积增大,气体对外做功,W为负;体积缩小,外界对气体做功,W为正;(3)与外界绝热,则不发生热传递,此时Q=0;(4)如果研究对象是理想气体,则由于理想气体没有分子势能,所以气体内能的变化主要体现在分子动能的变化上,从宏观上看就是温度发生了变化.2.对热力学第二定律的理解(1)在热力学第二定律的表述中,“自发地”“不产生其他影响”的含义:“自发地”指明了热传递等热力学宏观现象的方向性,不需要借助外
26、界提供能量的帮助;“不产生其他影响”的含义是指发生的热力学宏观过程只在本系统内完成,对周围环境不产生热力学方面的影响,如吸热、放热、做功等.方法6 热力学定律与气体实验定律综合应用问题的求解方法(2)热力学第二定律的实质:热力学第二定律的每一种表述,都揭示了一切与热现象有关的宏观过程都具有方向性,即一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的.3.气体实验定律与热力学第一定律的综合解题技巧题型 14对热力学第一定律的理解考法示例14多选对于一定量的理想气体,下列说法正确的是A.若气体的压强和体积都不变,其内能也一定不变B.若气体的内能不变,其状态也一定不变C.若气体的温度随时间不断升高,其压强也
27、一定不断增大D.气体温度每升高1 K所吸收的热量与气体经历的过程有关E.当气体温度升高时,气体的内能一定增大数学 第四章：三角函数物理 专题十四：热学解析理想气体的内能只由温度决定,温度升高,内能增大,选项E正确.若气体的压强和体积都不变,由理想气体状态方程可知温度T也不变,所以内能也一定不变,选项A正确.若气体的内能不变,则温度T不变,但气体的压强和体积可以改变,选项B错误.若气体的温度升高,体积增大,其压强可以不变,选项C错误.由热力学第一定律U=Q+W知Q=U-W,即除U之外,Q还与W有关,选项D正确.答案 ADE数学 第四章：三角函数物理 专题十四：热学题型15热力学第一定律与气体实验
28、定律综合问题考法示例15一定质量理想气体的p-V 图象如图所示,其中ab为等容过程,bc为等压过程,ca为等温过程,已知气体在状态a时的温度Ta=300 K,在状态b时的体积Vb=22.4 L.求:(1)气体在状态c时的体积Vc;(2)试比较气体由状态b到状态c过程从外界吸收的热量Q与对外做功W的大小关系,并简要说明理由.数学 第四章：三角函数物理 专题十四：热学数学 第四章：三角函数物理 专题十四：热学特别提醒气体实验定律与热力学第一定律的综合问题的处理方法(1)气体实验定律的研究对象是一定质量的理想气体.(2)解决具体问题时,分清气体的变化过程是求解问题的关键,根据不同的变化,先找出与之相
29、关的气体状态参量,再利用相关规律求解.(3)对理想气体,只要体积变化,外界对气体(或气体对外界)就要做功,W=pV;只要温度发生变化,其内能就要发生变化.(4)结合热力学第一定律U=W+Q求解.数学 第四章：三角函数物理 专题十四：热学考法示例16如图所示,一圆柱形容器竖直放置,通过活塞封闭着摄氏温度为t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.现通过电热丝给气体加热一段时间,结果活塞缓慢上升了h,若这段时间内气体吸收的热量为Q,已知大气压强为p0,重力加速度为g,不计器壁向外散失的热量及活塞与器壁间的摩擦,求:(1)气体的压强;(2)这段时间内气体的内能增加了多少?(3)这
30、段时间内气体的温度升高了多少?数学 第四章：三角函数物理 专题十四：热学数学 第四章：三角函数物理 专题十四：热学C.考法帮考向全扫描考向1分子动理论考向2气体、固体、液体的性质考向3热力学定律物理 专题十四：热学本专题内容在高考中作为选考内容出现,主要考查学生对分子动理论和固体、气体、液体性质的理解,气体实验定律和理想气体状态方程的应用,热力学定律以及热力学定律和气体实验定律的综合应用;整个专题知识相对较少,综合程度不是很高,从近几年高考题目来看整体题目难度不大,得分率较高.考情揭秘命题透视:分子动理论中主要考查布朗运动、扩散现象和分子热运动的区别和联系;分子力随分子间距的变化规律;分子动能
31、和分子势能的决定因素等.考向1分子动理论示例17 布朗运动 2017江苏高考,12A(2),4分图甲和图乙是某同学从资料中查到的两张记录水中炭粒运动位置连线的图片,记录炭粒位置的时间间隔均为30 s,两方格纸每格表示的长度相同.比较两张图片可知:若水温相同,(选填“甲”或“乙”)中炭粒的颗粒较大;若炭粒大小相同,(选填“甲”或“乙”)中水分子的热运动较剧烈.考向1分子动理论命题立意本题主要考查布朗运动,布朗运动与悬浮在液体中颗粒的大小及液体的温度有关.解析影响布朗运动快慢的因素有两个,即悬浮颗粒的大小和液体温度,颗粒越小布朗运动越明显,液体温度越高布朗运动越明显,从题图可以看出,乙中炭粒的布朗
32、运动明显,因此温度相同时,甲中炭粒的颗粒大;颗粒相同时,乙中水的温度高,水分子的热运动较剧烈.答案甲乙考向1分子动理论示例18分子热运动2017北京高考,13,6分以下关于热运动的说法正确的是A.水流速度越大,水分子的热运动越剧烈B.水凝结成冰后,水分子的热运动停止C.水的温度越高,水分子的热运动越剧烈D.水的温度升高,每一个水分子的运动速率都会增大考向1分子动理论命题立意考查温度是分子平均动能的标志,但单个分子做无规则运动,单个分子在高温时速率可能较小.解析水流的速度是机械运动的速度,不同于水分子无规则热运动的速度,A项错误;分子永不停息地做无规则运动,B项错误;温度是分子平均动能的标志,温
33、度越高,分子的热运动越剧烈,C项正确;水的温度升高,水分子的平均动能增大,即水分子的平均运动速率增大,但不是每一个水分子的运动速率都增大,D项错误.答案C考向1分子动理论示例19扩散现象2015全国卷,33(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.液体中的扩散现象是由液体的对流形成的考向1分子动理论命题立意本题考查学生对扩散现象的理解.解析温度越高,分子的热运动越剧烈,扩散进行得越快,选项A、C正确;扩散现象是一种物理现象,不是化学反应,选项
34、B错误;扩散现象在气体、液体和固体中都能发生,选项D正确;液体中的扩散现象是由液体分子的无规则运动产生的,选项E错误.答案ACD考向1分子动理论示例20气体分子速度的分布的统计规律2017全国卷,33(1),5分多选氧气分子在0 和100 温度下单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比随气体分子速率的变化分别如图中两条曲线所示.下列说法正确的是 A.图中两条曲线下面积相等B.图中虚线对应于氧气分子平均动能较小的情形C.图中实线对应于氧气分子在100 时的情形D.图中曲线给出了任意速率区间的氧气分子数目E.与0 时相比,100 时氧气分子速率出现在0400 m/s区间内的分子数占总分子数的百分比较
35、大考向1分子动理论命题立意本题考查学生对气体分子单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比随气体分子速率的变化曲线的理解.解析根据气体分子单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比随气体分子速率的变化曲线的意义可知,题图中两条曲线下面积相等,选项A正确;题图中虚线占百分比较大的分子速率较小,所以对应于氧气分子平均动能较小的情形,选项B正确;题图中实线占百分比较大的分子速率较大,分子平均动能较大,根据温度是分子平均动能的标志,可知实线对应于氧气分子在100 时的情形,选项C正确;根据分子速率分布图可知,题图中曲线给出了任意速率区间的氧气分子数目占总分子数的百分比,不能得出任意速率区间的氧气分子数目,选项
36、D错误;由分子速率分布图可知,与0 时相比,100 时氧气分子速率出现在0400 m/s区间内的分子数占总分子数的百分比较小,选项E错误.答案ABC考向1分子动理论命题透视:本部分内容在高考中主要考查学生对气体、固体和液体性质的理解以及气体实验定律的应用,其中气体实验定律的应用是热点也是难点,在高考中几乎每年都会以计算题的形式出现,务必重点关注.考向2气体、固体、液体的性质示例21固体的性质2015全国卷,33(1),5分多选下列说法正确的是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
37、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,内能也保持不变考向2气体、固体、液体的性质命题立意本题考查晶体的结构和性质以及晶体与非晶体的区别和联系.解析晶体,无论体积大小,都是晶体.将一块晶体敲碎后,得到的颗粒仍然是晶体,选项A错误;晶体由于空间点阵结构的不同,在不同的方向上有不同的光学性质,选项B正确;由同种元素构成的固体,例如碳元素,由于原子排列方式不同,可能构成石墨,也可能构成金刚石,选项C正确;在合适的条件下,某些晶体可以转变成非晶体,某些非晶体也可以转变为晶体,例如天然水晶是晶体
38、,熔化后再凝固成石英玻璃就是非晶体,选项D正确;在熔化过程中,晶体吸收热量,但是温度保持不变,只是分子平均动能保持不变,而分子势能要增加,内能要增加,选项E错误.答案BCD考向2气体、固体、液体的性质示例22气体实验定律和理想气体状态方程2017全国卷,33(2),10分如图,容积均为V的汽缸A、B下端有细管(容积可忽略)连通,阀门K2位于细管的中部,A、B的顶部各有一阀门K1、K3;B中有一可自由滑动的活塞(质量、体积均可忽略).初始时,三个阀门均打开,活塞在B的底部;关闭K2、K3,通过K1给汽缸充气,使A中气体的压强达到大气压p0的3倍后关闭K1.已知室温为27,汽缸导热.(i)打开K2
39、,求稳定时活塞上方气体的体积和压强;(ii)接着打开K3,求稳定时活塞的位置;(iii)再缓慢加热汽缸内气体使其温度升高20,求此时活塞下方气体的压强.考向2气体、固体、液体的性质考向2气体、固体、液体的性质考向2气体、固体、液体的性质示例23气体状态变化的图象问题2016全国卷,33(1),5分多选一定量的理想气体从状态a开始,经历等温或等压过程ab、bc、cd、da回到原状态,其p-T图象如图所示,其中对角线ac的延长线过原点O.下列判断正确的是A.气体在a、c两状态的体积相等B.气体在状态a时的内能大于它在状态c时的内能C.在过程cd中气体向外界放出的热量大于外界对气体做的功D.在过程d
40、a中气体从外界吸收的热量小于气体对外界做的功E.在过程bc中外界对气体做的功等于在过程da中气体对外界做的功考向2气体、固体、液体的性质考向2气体、固体、液体的性质命题透视:本部分主要考查学生对热力学第一定律、热力学第二定律的理解,以及热力学第一定律和气体实验定律以及理想气体状态方程的综合应用;本部分中热力学第二定律的理解是难点,热力学第一定律和气体实验定律的综合应用问题既是热点也是难点.考向3热力学定律示例24布朗运动2016全国卷,33(1),5分多选关于热力学定律,下列说法正确的是A.气体吸热后温度一定升高B.对气体做功可以改变其内能C.理想气体等压膨胀过程一定放热D.热量不可能自发地从
41、低温物体传到高温物体E.如果两个系统分别与状态确定的第三个系统达到热平衡,那么这两个系统彼此之间也必定达到热平衡考向3热力学定律命题立意本题考查热力学定律、气体及其相关的知识点,意在考查学生对热平衡定律、等压膨胀、热力学第一定律、热力学第二定律等的理解和掌握.解析根据热力学第一定律,气体吸热的同时若对外做功,则内能不一定增大,温度不一定升高,选项A错误.对气体做功可以改变其内能,选项B正确.理想气体等压膨胀过程,气体对外做功,由理想气体状态方程可知,气体温度升高,内能增大,故气体一定吸热,选项C错误.根据热力学第二定律,热量不可能自发地从低温物体传到高温物体,选项D正确.根据热平衡定律,如果两个系统分别与状态确定的第三个系统达到热平衡,那么这两个系统彼此之间也必定达到热平衡,选项E正确.答案 BDE考向3热力学定律
