第十五章 第1讲 分子动理论-【优学精研】2026年高考物理一轮总复习教用课件

该高中物理高考复习课件聚焦分子动理论三大核心考点，涵盖微观量估算的两种模型、分子热运动现象及规律、分子力与内能关系，依据高考评价体系分析各考点考查权重，通过教材习题改编（如金刚石碳原子估算）和模拟题（如2025年海东模拟）归纳常考题型，构建系统备考框架。 课件亮点在于“模型建构+科学推理”的实战策略，如微观量估算中球模型（固体液体）与立方体模型（气体）的精准应用，分子热运动中布朗运动影响因素的科学推理，培养学生科学思维与物理观念素养。典例解析（如分子势能随间距变化分析）助力学生掌握答题技巧，教师可依托此课件实现考点精准突破，提升复习效率。

第十五章　热学 第1讲　分子动理论 考点一　微观量估算的两种模型 考点二　分子热运动 考点三　分子力和内能 学习目标 学后评价 1.知道物质是由大量分子组成的,会进行微观物理量的 计算 完成□　　　继续□ 2.了解分子热运动有关的现象,知道其特点、影响因素 完成□　　　继续□ 3.掌握分子力、分子势能随分子间距变化的特点,理解 内能的概念 完成□　　　继续□ 返回 考点一　微观量估算的两种模型 返回 【核心要点】 1.宏观量与微观量的关系 【提醒】阿伏加德罗常数NA是联系宏观物理量和微观物理量的桥梁。 微观量 分子体积V0、分子直径d、分子质量m0 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 4个重要 关系 (1)一个分子的质量:m0=。 (2)一个分子的体积:V0=(注:对气体,V0为分子所占空间体积)。 (3)物体所含的分子数:N=nNA 物体所含物质的量n=或n=。 (4)物体的体积和质量的关系Vmol=或V= 返回 2.两种分子模型 (1)球模型:V0=πd3,得直径d=(常用于求固体和液体的分子直径),如图1。 (2)立方体模型:V0=d3,得棱长d=(常用于求相邻气体分子间平均距离),如图2。 【提醒】固体和液体分子间隙可忽略,因此看作是由球形分子紧密排列而成;而气体分子间的空隙比气体分子大得多,用立方体模型只能求出每个气体分子所占据的空间体积,求不出气体分子的实际大小。 返回 【典例剖析】 【典例1】某密封钢瓶的体积为V,瓶内装有密度为ρ的氮气,已知氮气的摩尔质量为M,阿伏加德罗常数为NA,则下列说法正确的是(　　) A.钢瓶中氮气的物质的量为 B.钢瓶中氮气的分子数为 C.每个氮气分子的质量为 D.只要知道氮气的摩尔体积和阿伏加德罗常数,就可以算出氮气的分子体积 关键点拨　对于气体,表示每个气体分子所占据的空间体积,其值比每个气体分子的实际体积大得多。 返回 【解析】选C。钢瓶中氮气的物质的量为n==,故A错误;钢瓶中氮气的分子数为N=nNA=,故B错误;每个氮气分子的质量为,故C正确;理想气体分子间的距离远大于气体分子的直径,不能认为分子是一个一个紧密相连的,知道氮气的摩尔体积和阿伏加德罗常数,不能算出氮气的分子体积,故D错误。 返回 【典例2】教材习题改编(选必三第一章复习与提高A组T3)金刚石中碳原子间的作用力很强,具有很大硬度,可以用来切割玻璃。已知金刚石的密度ρ=3.5×103 kg/m3,碳原子的摩尔质量M=12 g/mol,阿伏加德罗常数NA=6.0×1023 mol-1。现有一块体积V=12.0×10-8 m3的金刚石,则 (1)这块金刚石中含有N个碳原子,N=? (2)假如金刚石中碳原子是紧密地排列在一起的,写出碳原子的直径的表达式。 返回 【解析】(1)由公式m=ρV,n=,N=nNA 解得N=2.1×1022个 (2)一个碳原子的体积V0=,把金刚石中碳原子看成球体,则由公式V0=π()3,解得 d=。 答案:(1)2.1×1022　(2) 返回 考点二　分子热运动 返回 【核心要点】 1.扩散现象、布朗运动、热运动的比较 现象 扩散现象 布朗运动 热运动 活动主体 分子 微小固体颗粒 分子 区别 分子的运动,发生在 固体、液体、气体任 何两种物质之间 比分子大得多的微粒的运 动,可以用光学显微镜观察 到,肉眼不可见 分子的运动,不能 通过光学显微镜 直接观察到 共同点 (1)都是无规则运动; (2)都随温度的升高而更加激烈 联系 扩散现象、布朗运动都反映分子做无规则的热运动 返回 2.气体分子热运动速率分布规律 单个分子的运动是无规则的,但大量分子的运动速率呈现统计规律,有三个特点: (1)中间多,两头少:同一温度下,特大或特小速率的分子数比例都较小,大多数分子具有中等的速率。 (2)峰值右移:随着温度升高,占总数比例最大的那些分子的速率增大。 (3)面积不变:纵坐标表示各速率区间的分子数占总分子数的百分比,故各温度下曲线与坐标轴围成面积均相等,等于1。 返回 【典例剖析】 角度1　布朗运动 【典例3】(2024·济南模拟)甲、乙图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(　　) A.图中连线是炭粒的运动径迹 B.炭粒的位置变化是分子间斥力作用的结果 C.若水温相同,甲中炭粒的颗粒较大 D.若炭粒大小相同,甲中水分子的热运动较剧烈 返回 关键点拨　布朗运动需掌握以下几点: 返回 【解析】选C。图中连线不是炭粒的运动径迹,故A错误;炭粒的位置变化是水分子的撞击不平衡产生的结果,故B错误;若水温相同,较大炭粒的布朗运动的剧烈程度较弱,炭粒在30 s始、末时刻所在位置连线的距离就较短,故甲中炭粒的颗粒较大,故C正确;若炭粒大小相同,温度越高分子的热运动越剧烈,做布朗运动的炭粒运动也越剧烈,故乙中水分子的热运动较剧烈,故D错误。 返回 角度2　气体分子热运动速率分布规律 【典例4】(多选)(2025·海东模拟)一定质量的某种理想气体,在不同温度下的气体热运动速率的统计分布图如图所示。下列说法正确的是(　　) A.温度升高,图像的极值变大 B.温度升高,图像的极大值点右移 C.气体在状态②时具有的内能较大 D.温度升高时每个分子的动能都增大 返回 【解析】选B、C。 选项 过程分析 结论 A 温度升高,图像的最高点降低,图像的极值变小 × B 温度升高,图像的最高点的横坐标增大,图像的极大值点右移 √ C 温度升高,速率大的分子所占比重较大,可知气体在状态②时的温度较高,具有的内能较大 √ D 温度升高时分子平均动能增大,并不是每个分子的动能都增大 × 返回 考点三　分子力和内能 返回 【核心要点】 1.分子力与分子势能比较 【提醒】分子力做正功,分子势能减小;分子力做负功,分子势能增大。 项目 分子力F 分子势能Ep 图像 随分子间距离的变化 情况 r<r0 F随r增大而减小,表现为斥力 r增大,F做正功,Ep减小 r>r0 r增大,F先增大后减小,表现为引力 r增大,F做负功,Ep增大 r=r0 F引=F斥,F=0 Ep最小,但不为零 r>10r0 引力和斥力都很微弱,F=0 Ep=0 返回 2.分子动能、分子势能、内能、机械能的比较 项目 分子动能 分子势能 内能 机械能 定义 分子无规则热 运动的动能 由分子间相对位 置决定的势能 所有分子的热运 动动能和分子势 能的总和 物体的动能、重力势 能和弹性势能的总和 决定 因素 温度(决定分 子平均动能) 分子间距 温度、体积、物 质的量、物态 跟宏观运动状态、参 考系和参考平面的选 取有关 说明 温度、内能等物理量只对大量分子才有意义,对单个或少量分子没有实际 意义 返回 【典例剖析】 角度1　分子力与分子势能 【典例5】(多选)(2024·石家庄模拟)如图甲、乙分别表示两分子间的作用力、分子势能与两分子间距离的关系。分子a固定在坐标原点O处,分子b从r=r4处以某一速度向分子a运动(运动过程中仅考虑分子间作用力),假定两个分子的距离为无穷远时它们的分子势能为0,则(　　) A.图甲中分子间距从r2到r3,分子间的作用力表现为斥力 B.分子b运动至r3和r1位置时动能可能相等 C.图乙中r5一定大于图甲中r2 D.若图甲中阴影面积S1=S2,则两分子间最小距离小于r1 返回 【解析】选B、D。图甲中分子间距从r2到r3,分子间的力表现为引力,故A错误;分子b从r3到r2和从r2到r1两过程中,若图像与横轴所围面积相等,则分子力做功为0,动能变化量为0,分子b在r3和r1两位置时动能可能相等,故B正确;图甲中r2处分子力合力为0,分子b在此处分子势能最小,对应图乙中r6处,即图乙中r5一定小于图甲中r2,故C错误;若图甲中阴影面积S1=S2,则分子b从r4到r1过程分子力做功为0,分子b在r4处速度不为0,则分子b在r1处速度不为0,将继续运动,靠近分子a,故D正确。 返回 角度2　内能及其影响因素 【典例6】(多选)(2025·广州模拟)下列说法正确的是(　　) A.分子的动能与分子的势能的和叫作这个分子的内能 B.物体的分子势能由物体的温度和体积决定 C.物体的速度增大时,物体的内能可能减小 D.物体做减速运动时其温度可能增加 【解析】选C、D。内能是物体中所有分子热运动的动能与分子势能的总和,故A错误;宏观上,物体的分子势能与物体的体积有关,与物体的温度无关,故B错误;物体的内能与物体做宏观的机械运动的速度无关,速度增大,内能可能减小,故C正确;物体的温度与物体的宏观运动无关,故D正确。 返回 $