第13章 热学-【优化探究】2024高考物理一轮复习高考总复习配套教参（教科版 老教材 老高考）

目标要求 三年命题统计 分子动理论的基本观点和实验依据Ⅰ 阿伏伽德罗常量Ⅰ 气体分子运动速率的统计分布Ⅰ 温度、内能Ⅰ 固体的微观结构、晶体和非晶体Ⅰ 液晶的微观结构Ⅰ 液体的表面张力现象Ⅰ 气体实验定律Ⅱ 理想气体Ⅰ 饱和汽、未饱和汽、饱和汽压Ⅰ 相对湿度Ⅰ 热力学第一定律Ⅰ 能量守恒定律Ⅰ 热力学第二定律Ⅰ 实验：用油膜法估测分子的大小 备 考 策 略 分析近三年命题点和对核心素养的要求，2024年备考要关注以下几点 (1)掌握分子动理论的基本内容，知道内能的概念，会分析分子力、分子势能随分子间距离的变化。 (2)学会用油膜法估测分子大小，理解间接测量微观量的原理及方法。 (3)正确区分晶体、非晶体，理解表面张力并会解释有关现象。 (4)掌握气体的三个实验定律，会用三个实验定律分析气体状态变化问题。 (5)知道改变内能的两种方式，理解热力学第一定律，掌握能量守恒定律及其应用。 (6)知道与热现象有关的宏观物理过程的方向性，了解热力学第二定律 第1讲　分子动理论　内能(实验：用油膜法估测分子的大小) 授课提示：对应学生用书第289页 一、分子动理论的基本观点、阿伏伽德罗常量 1．物体是由大量分子组成的 (1)分子很小 ①直径数量级为10－10m。 ②质量数量级为10－27～10－26kg。 (2)分子数目特别大 阿伏伽德罗常量NA＝6.02×1023mol－1。 2．分子的热运动 (1)扩散现象：由于分子的无规则运动而产生的物质迁移现象。温度越高，扩散越快。 (2)布朗运动：在显微镜下看到的悬浮在液体中的固体颗粒永不停息地做无规则运动。 其特点是： ①永不停息、无规则运动； ②颗粒越小，运动越明显； ③温度越高，运动越激烈。 3．分子间存在着相互作用力 (1)分子间同时存在引力和斥力，实际表现的分子力是它们的合力。 (2)引力和斥力都随分子间距离的增大而减小，但斥力比引力变化得快。 二、温度是分子平均动能的标志、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＋273.15K。 3．分子的动能 (1)分子动能是分子热运动所具有的动能。 (2)分子热运动的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。 (3)分子热运动的总动能是物体内所有分子热运动动能的总和。 4．分子的势能 (1)意义：由于分子间存在着引力和斥力，所以分子具有由它们的相对位置决定的能。 (2)分子势能的决定因素 微观上——决定于分子间距离和分子排列情况； 宏观上——决定于体积和状态。 5．物体的内能 (1)等于物体中所有分子的热运动的动能与分子势能的总和，是状态量。 (2)对于给定的物体，其内能大小由物体的温度和体积决定。 (3)物体的内能与物体的位置高低、运动速度大小无关。 (4)改变内能的方式 授课提示：对应学生用书第290页 命题点一　微观量的估算 自主探究 1．微观量和宏观量 (1)微观量：分子体积V0、分子直径d、分子质量m0。 (2)宏观量：物体的体积V、摩尔体积Vmol、物体的质量m、摩尔质量M、物体的密度ρ。 (3)关系 ①分子的质量：m0＝＝。 ②分子的体积：V0＝＝(对于气体，V0指一个分子所占据的平均体积)。 ③物体所含的分子数：N＝NA＝NA或N＝NA＝NA。 2．分子的两种模型 (1)球状模型直径d＝。(常用于固体和液体) (2)立方体模型边长d＝。(常用于气体) 对于气体分子，d＝的值并非气体分子的大小，而是两个相邻的气体分子之间的平均距离。 1．(2023·湖北武汉模拟)若以V表示在标准状态下水蒸气的摩尔体积，ρ表示在标准状态下水蒸气的密度，M表示水的摩尔质量，M0表示一个水分子的质量，V0表示一个水分子的体积，NA表示阿伏伽德罗常量，则下列关系式中正确的是(　　) A．V＝　　　　　　 B．V0＝ C．M0＝ D．ρ＝ E．NA＝ 解析：将水蒸气看作立方体模型，则V＝，选项A正确；但由于水蒸气分子间距远大于分子直径，则V0≪，选项B错误；1 mol水蒸气的质量等于一个水分子的质量与阿伏伽德罗常量NA的乘积，选项C正确；由于摩尔体积V远大于NA·V0，则ρ＝<，选项D错误；水蒸气的摩尔质量ρV除以一个水分子的质量等于阿伏伽德罗常量，选项E正确。 答案：ACE 2．科学家可以运用无规则运动的规律来研究生物蛋白分子。资料显示，某种蛋白的摩尔质量为66 kg/mol，其分子可视为半径为3×10－9 m的球，已知阿伏伽德罗常量为6.0×1023 mol－1，则该蛋白的密度为______kg/m3。(计算结果保留一位有效数字) 解析：摩尔体积V＝πr3NA， 由密度ρ＝，解得ρ＝， 代入数据得ρ≈1×103 kg/m3。 答案：