1、第1讲分子动理论内能考纲下载: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.温度是分子平均动能的标志、内能()主干知识练中回扣忆教材 夯基提能1分子动理论的基本观点和实验依据、阿伏加德罗常数(1)物体是由大量分子组成的分子的大小a分子的直径(视为球模型):数量级为 1010 m;b分子的质量:数量级为1026 kg。阿伏加德罗常数a1 mol的任何物质都含有相同的粒子数。通常可取NA6.021023 mol1;b阿伏加德罗常数是联系宏观物理量和微观物理量的桥梁。(2)分子永不停息地做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
2、实质:扩散现象并不是外界作用引起的,也不是化学反应的结果,而是由分子的无规则运动产生的物质迁移现象,温度越高,扩散现象越明显。布朗运动a定义:悬浮在液体中的小颗粒的永不停息地无规则运动;b实质:布朗运动反映了液体分子的无规则运动;c特点:颗粒越小,运动越明显;温度越高,运动越剧烈。热运动a分子永不停息地做无规则运动叫做热运动;b特点:分子的无规则运动和温度有关,温度越高,分子运动越激烈。(3)分子间同时存在引力和斥力物质分子间存在空隙,分子间的引力和斥力是同时存在的,实际表现出的分子力是引力和斥力的合力;分子力随分子间距离变化的关系:分子间的引力和斥力都随分子间距离的增大而减小,随分子间距离的
3、减小而增大,但斥力比引力变化得快;分子力与分子间距离的关系图线由分子间的作用力与分子间距离关系图线(如图所示)可知:a当rr0时,F引F斥,分子力为零;b当rr0时,F引F斥,分子力表现为引力;c当rr0时,F引r0阶段,F做正功,分子动能增加,势能减小B在rr0阶段,当r减小时F做正功,分子势能减小,分子动能增加,故A正确;在rr0阶段,当r减小时F做负功,分子势能增加,分子动能减小,故B错误;在rr0时,分子势能最小,但不为零,动能最大,故C正确,D错误;在整个相互接近的过程中,分子动能和势能之和保持不变,故E正确。答案ACE判断分子动能变化的2种方法 1.利用分子力做功判断 分子力做正功
4、,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Ep与分子间距离r的关系图线判断如图所示,仅受分子力作用,分子动能和势能之和不变,根据Ep变化可判知Ek变化。而Ep变化根据图线判断。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。1(2016崇明质检)由于两个分子间的距离发生变化而使得分子势能变小,则可以判定在这一过程中()A分子间的相互作用力一定做了功B两分子间的相互作用力一定增大C两分子间的距离一定变大D两分子间的相互作用力一定是引力解析:选A分子间分子势能与距离的关系如图所示,分子间距变化分子力一定做功,A正确;若分子间距大于平衡间距,分子间
5、距变小,分子力可能增加,也可能减小,B错误;从图可以看出,分子势能变小,分子间距可能增加,也可能减小,C错误;若分子间距小于平衡间距,分子间距变大,分子力减小,表现为斥力,D错误。2多选(2016抚顺模拟)关于分子间的作用力,下列说法正确的是()A分子之间的斥力和引力同时存在B分子之间的斥力和引力大小都随分子间距离的增大而减小C分子之间的距离减小时,分子力一直做正功D分子之间的距离增大时,分子势能一直减小E分子之间的距离增大时,可能存在分子势能相等的两个点解析:选ABE分子间既存在引力,也存在斥力,只是当分子间距离大于平衡距离时表现为引力,小于平衡距离时表现为斥力,故A正确;分子间存在相互作用
6、的引力和斥力,引力和斥力都随分子间距离的减小而增加,故B正确;两分子之间的距离大于r0,分子力为引力,故当相互靠近时分子力做正功,当分子间距小于r0,分子力为斥力,相互靠近时,分子力做负功,故C错误;两分子之间的距离大于r0,分子力为引力,当分子之间的距离增加时,分子力做负功,分子势能增加,故D错误;当两分子之间的距离等于r0,分子势能最小,从该位置起增加或减小分子距离,都是分子力做负功,分子势能增加,分子之间的距离增大时,可能存在分子势能相等的两个点,故E正确。考点四物体的内能能量定义决定量值测量转化内能物体内所有分子的动能和势能的总和由物体内部分子微观运动状态决定,与物体整体运动情况无关任
7、何物体都具有内能,恒不为零无法测量。其变化量可由做功和热传递来量度在一定条件下可相互转化机械能物体的动能及重力势能和弹性势能的 总 和与物体宏观运动状态、参考系和零势能面选取有关,和物体内部分子运动情况无关可以为零可以测量典题3多选(2016宝鸡模拟)以下说法正确的是()A温度低的物体内能一定小B温度低的物体分子运动的平均速率小C温度升高,分子热运动的平均动能一定增大,但并非所有分子的速率都增大D外界对物体做功时,物体的内能不一定增加解析因为内能的大小与物体的温度、质量和体积都有关,如一杯热水的内能肯定会小于一座冰山,温度低的物体内能不一定小,故A错误;温度是分子平均动能的标志,温度低的物体分
8、子运动的平均动能一定小,但温度低的物体内分子运动的平均速率不一定比温度高的物体内分子运动的平均速率小,这是因为温度低的物体分子可能质量较小,其平均速率反而更大,故B错误;温度越高,分子热运动的平均动能越大,分子的平均速率增大,这是统计规律,具体到少数个别分子,其速率的变化不确定,因此仍可能有分子的运动速率是非常小,故C正确;外界对物体做功时,若同时散热,由热力学第一定律知物体的内能不一定增加,故D正确。答案CD1多选下列各种说法中正确的是()A温度低的物体内能大B分子运动的平均速度可能为零,瞬时速度不可能为零C液体与大气相接触,表面层内分子所受其他分子的作用表现为相互吸引D0 C的铁和0 C的
9、冰,它们的分子平均动能相同解析:选CD物体的内能为所有分子的动能和分子势能之和,物体的内能不仅与温度有关,还与物体的质量、体积有关,A错误;分子在永不停息地做无规则运动,所以瞬时速度可能为零,B错误;当液体与大气相接触,表面层内分子所受其他分子的斥力和引力,其中引力大于斥力表现为相互吸引,C正确;因为温度是分子平均动能的标志,D正确。2(2016静安区模拟)关于分子动理论和物体的内能,下列说法中正确的是()A液体分子的无规则运动称为布朗运动B物体的温度升高,物体内大量分子热运动的平均动能增大C物体的温度升高,物体内所有分子热运动的动能都增大D物体从外界吸收热量,其内能一定增加解析:选B布朗运动
10、是指悬浮在液体中颗粒的运动,不是液体分子的运动,而是液体分子的运动的间接反映,故A错误;温度是分子平均动能的标志,温度升高,物体内大量分子热运动的平均动能增大,故B正确;物体的温度升高,绝大多数分子热运动的动能都增大,但可能有部分分子的动能减小,故C错误;如果物体从外界吸收热量时,同时对外做功,则内能可能减小,故D错误。专题突破训练1(2016揭阳模拟)分子动理论的基本观点:物体是由大量分子组成的、分子的热运动、分子间的相互作用力。下列说法正确的()A布朗运动是液体分子的运动,它说明分子永不停息地做无规则运动B扩散现象表明,分子在永不停息地运动C当分子间距离增大时,分子间引力增大,分子间斥力减
11、小D当分子间距等于r0时,分子间的引力和斥力都为零解析:选B布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的运动,它说明液体分子永不停息地做无规则运动,故A错误;扩散现象说明分子永不停息地做无规则热运动,故B正确;当分子间距离增大时,分子间引力增大,分子间斥力也增大,故C错误;当分子间距等于r0时,分子间的引力和斥力相等,合力为零,故D错误。2(2016福州模拟)如图为布朗在研究悬浮在液体中花粉颗粒的位置记录图,从图中不能直接得到的结论是()A同一时刻不同花粉颗粒运动情况不同B不同时刻同一花粉颗粒运动情况不同C花粉颗粒越小,花粉颗粒运动情况越复杂D花粉颗粒是做无规则运动的解析:选C图中折线是杂乱无章的,可
12、以直接得到结论:同一时刻不同花粉颗粒运动情况不同;不同时刻同一花粉颗粒运动情况不同;从图中看不出花粉颗粒越小,花粉颗粒运动情况越复杂;图中的折线没有规则,说明花粉颗粒的运动是无规则的,进而说明分子运动是无规则的。3(2016海淀区模拟)下列说法正确的是()A分子间距增大,分子势能一定增大B物体的温度越高,其分子热运动的平均动能越大C物体对外界做功,物体的内能一定减少D只有热传递才能改变物体的内能解析:选B分子间的距离为r0时,分子势能最小,当分子间距离大于r0时,分子间距离增大,分子势能增大,当分子间距离小于r0时,分子间距离增大,分子势能减小,故A错误;温度是分子平均动能的标志,温度越高分子
13、平均动能越大,分子运动越剧烈,故B正确;根据热力学第一定律可知,物体对外界做功,若气体同时吸热,其内能不一定减少,故C错误;改变物体内能的方式有热传递和做功,故D错误。4(2016上海模拟)下列有关分子动理论的各种说法,正确的是()A温度低的物体内能小B温度低的物体,其分子运动的平均动能也必然小C做加速运动的物体,由于速度越来越大,因此物体分子的平均动能越来越大D0 的铁和0 的冰,它们的分子平均动能可能不相同解析:选B温度是分子平均动能的标志,温度低只能说明分子平均动能小,不能说明分子势能小,而内能包括分子动能和分子势能,故A错误;温度低的物体,分子平均动能一定小,故B正确;温度是分子平均动
14、能的标志,与物体是否运动无关,故C错误;温度是分子平均动能的唯一标志,温度相同说明分子平均动能相同,0 的铁和0 的冰,它们的分子平均动能相同,故D错误。5.多选(2016银川模拟)体积相同的玻璃瓶A、B分别装满温度为60 的热水和0 的冷水(如图所示),下列说法正确的是()A由于温度是分子平均动能的标志,所以A瓶中水分子的平均动能比B瓶中水分子的平均动能大B由于温度越高,布朗运动愈显著,所以A瓶中水分子的布朗运动比B瓶中水分子的布朗运动更显著C若把A、B两只玻璃瓶并靠在一起,则A、B瓶内水的内能都将发生改变,这种改变内能的方式叫热传递D由于A、B两瓶水的体积相等,所以A、B两瓶中水分子的平均
15、距离相等E已知水的相对分子量是18,若B瓶中水的质量为 3 kg,水的密度为1.0103 kg/m3,阿伏加德罗常数NA6.021023 mol1,则B瓶中水分子个数约为1.01026 个解析:选ACE温度是分子平均动能的标志,A的温度高,故A的分子平均动能大,故A正确;布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的无规则运动,不是水分子的运动,两瓶中不存在布朗运动,故B错误;若把A、B两只玻璃瓶并靠在一起,则A、B瓶内水的内能都将发生改变,热量会由A传递到B,这种改变内能的方式叫热传递,故C正确;分子平均距离与温度有关,相同体积不同温度时水分子的平均距离不同,故D错误;已知B瓶中水的质量为m3 kg,水的
16、密度为1.0103 kg/m3,水的体积V3103 m3,水的摩尔质量M18 g/mol,一个水分子的体积V031029 m3,水分子的个数n11026 个,故E正确。6多选(2016郑州模拟)关于分子动理论和物体的内能,下列说法正确的是()A“油膜法”估测分子大小实验中,可将纯油酸直接滴入浅盘的水面上B温度越高,液体中悬浮微粒的布朗运动就越明显C分子间的引力和斥力都随着分子间距离的增大而减小D分子间的引力和斥力相等时,分子势能一定为零E物体温度降低时,其分子热运动的平均动能一定减小解析:选BCE“油膜法”估测分子大小实验中,要先撒上痱子粉,将纯油酸滴入痱子粉上,故A错误;布朗运动是液体分子碰
17、撞的不平衡性造成的,液体温度越高,固体颗粒越小,液体中悬浮微粒的布朗运动就越明显,故B正确;分子间的引力和斥力都随着分子间距离的增大而减小,但斥力减小更快,故C正确;分子间的引力和斥力相等时,分子力的合力为零,分子势能最小,但可以不为零,分子势能的零点是人为规定的,故D错误;温度是分子热运动平均动能的标志,故物体温度降低时,其分子热运动的平均动能一定减小,故E正确。7(2016南京模拟)某教室的空间体积约为120 m3。试计算在标准状况下教室里的空气分子数。已知:阿伏加德罗常数NA6.01023 mol1,标准状况下摩尔体积V022.4103 m3/mol。(计算结果保留一位有效数字)解析:设空气摩尔数为n,则n设气体分子数为N,则NnNA代入数据联立求解得N31027个答案:31027个