第1讲　分子动理论　内能 课件 -2027届高考物理一轮复习

该高中物理高考复习课件聚焦热学模块，覆盖分子动理论（微观量估算、扩散与布朗运动、分子力与内能）等高考核心考点，依据新课标要求明确物理观念培养目标，通过知识网络梳理、考点权重分析（如微观量估算占比30%）和常考题型归纳（选择、填空、计算），实现与高考评价体系的精准对接。 课件亮点在于“真题溯源+模型建构+易错警示”的备考设计，如以教材改编题（标准状态氧气分子间距估算）和模拟题（气凝胶分子数计算）为载体，通过球体/立方体模型应用、分子势能与分子力图像分析等科学思维训练，帮助学生掌握微观量估算技巧和分子运动规律辨析方法，教师可据此实施针对性教学，助力学生高效突破热学考点。

高考总复习 物理 人教版 第十五章　热学 索引 考点1 考点2 课时跟踪练 考点3 返回导航 第十五章　热学 返回导航 第十五章　热学 第1讲　分子动理论　内能 返回导航 第十五章　热学 课程标准　1.掌握分子模型的构建与分子直径的估算方法,了解分子动理论的基本观点。2.了解扩散现象,并能解释布朗运动。3.知道分子间作用力随分子间距离变化的图像。4.了解物体内能的决定因素。 返回导航 第十五章　热学 01 考点1　微观量的估算 返回导航 第十五章　热学 1.分子的大小 (1)分子的直径:数量级为__________ m。 (2)分子的质量:数量级为10-26 kg。 2.阿伏加德罗常数 1 mol的任何物质都含有相同的分子数,通常可取NA=__________ mol-1。 阿伏加德罗常数是联系宏观物理量和微观物理量的桥梁。 10-10 6.02×1023 返回导航 第十五章　热学 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)。 返回导航 第十五章　热学 ③物体所含的分子数:N=NA=NA或N=NA=NA。 2.分子的两种模型 返回导航 第十五章　热学 (1)球体模型直径d=(常用于固体和液体)。 (2)立方体模型棱长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。 返回导航 第十五章　热学 1.只要知道物质的摩尔质量和阿伏加德罗常数,就可以估算物质分子的质量。( ) 2.只要知道气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数,就可以估算出气体分子的直径。( ) 3.已知铜的密度、摩尔质量以及阿伏加德罗常数,可以估算铜分子的直径。( ) 4.某种气体单个分子的质量除以单个分子的体积,等于气体的密度。( ) √ × × √ 返回导航 第十五章　热学 (人教版选择性必修第三册P6T2)标准状态下氧气分子间的平均距离是多少?氧气的摩尔质量为3.2×10-2 kg/mol,1 mol气体处于标准状态时的体积为2.24×10-2 m3。 答案:3.34×10-9 m 解析:1 mol氧气在标准状态下的体积是V=2.24×10-2 m3,阿伏加德罗常数NA=6.02×1023 mol-1,设一个氧气分子所占的空间为立方体,棱长为L,则V=NAL3,整理得L=≈3.34×10-9 m。 返回导航 第十五章　热学 (多选)(2026·山东威海期中)中国某大学制备出了一种超轻气凝胶,这种固态材料在弹性和吸油能力方面令人惊喜,被称为“全碳气凝胶”。设该气凝胶的密度为ρ(单位为kg/m3),摩尔质量为M(单位为kg/mol),阿伏加德罗常数为NA,下列说法正确的是(　　) 返回导航 第十五章　热学 A.a克气凝胶所含的分子数N=NA B.气凝胶的摩尔体积Vmol= C.每个气凝胶分子的体积V0= D.每个气凝胶分子的直径d= 返回导航 第十五章　热学 [解析]　a克气凝胶所含的分子数N=NA,故A错误;气凝胶的摩尔体积Vmol=,故B正确;1 mol气凝胶中包含NA个气凝胶分子,则每个气凝胶分子的体积V0=,故C正确;设每个气凝胶分子的直径为d,则V0=πd3,解得d=,故D错误。 返回导航 第十五章　热学 　(2026·江苏南通期中)轿车在发生一定强度的碰撞时,利用叠氮化钠爆炸产生气体充入气囊。若气体充入后安全气囊的容积为V,囊中气体的密度为ρ,已知气体摩尔质量M,阿伏加德罗常数NA,则(　　) A.气囊中气体的物质的量为 B.每个分子的质量为 C.每个气体分子平均占有的空间体积是 D.气体分子的直径是 返回导航 第十五章　热学 [解析]　气囊中气体的物质的量为,故A错误;已知气体摩尔质量M,阿伏加德罗常数NA,则每个分子的质量为,故B正确;气体的摩尔体积为,则每个气体分子平均占有的空间体积是=,故C错误;由于气体分子之间间距非常大,故根据气体分子平均占据空间无法计算分子体积及分子直径,故D错误。 返回导航 第十五章　热学 02 考点2　扩散现象　布朗运动与热运动 返回导航 第十五章　热学 1.扩散现象 (1)扩散现象是相互接触的不同物质彼此进入对方的现象。 (2)扩散现象就是分子的运动,发生在固体、液体、气体任何两种物质之间。 (3)温度________,扩散得越快。 2.布朗运动 (1)布朗运动是悬浮在液体(或气体)中的微粒的无规则运动。 越高 返回导航 第十五章　热学 (2)布朗运动_______分子的运动,但它反映了液体(或气体)分子的无规则运动。 (3)微粒________,温度________,布朗运动越明显。 3.热运动 (1)分子永不停息的__________运动叫作热运动。 (2)特点:分子的无规则运动和温度有关,温度越高,分子运动越剧烈。 不是 越小 越高 无规则 返回导航 第十五章　热学 1.扩散现象、布朗运动与热运动的比较   扩散现象 布朗运动 热运动 活动主体 分子 固体微粒 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 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 返回导航 第十五章　热学 2.气体分子热运动速率分布规律 (1)分子运动速率分布图像 返回导航 第十五章　热学 ①气体分子速率分布规律是“中间多、两头少”。 ②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的面积均相等,等于1。 (2)注意:温度一定时,某种气体分子的速率分布是确定的,速率的平均值也是确定的,温度升高,气体分子的平均速率增大,但不是每个分子的速率都增大,而是速率大的占的百分比变大。 返回导航 第十五章　热学 1.布朗运动是液体分子的无规则运动。( ) 2.扩散现象和布朗运动都是分子热运动。( ) 3.运动物体中的分子热运动比静止物体中的分子热运动剧烈。( ) × × × 返回导航 第十五章　热学 布朗运动 (2026·福建泉州期末)把墨汁用水稀释后取出一滴,放在光学显微镜下观察,如图所示,下列说法正确的是(　　) 返回导航 第十五章　热学 A.在光学显微镜下既能看到水分子也能看到悬浮的小炭粒 B.布朗运动就是小炭粒分子的无规则运动 C.乙图中记录的不是两个小炭粒的实际运动轨迹 D.若水温相同,则乙图中小炭粒b较小 返回导航 第十五章　热学 [解析]　分子很小,在显微镜下不能看到水分子,能看到悬浮的小炭粒,故A错误;小炭粒在不停地做无规则运动,这是布朗运动,不是小炭粒分子,故B错误;题图乙中的折线是小炭粒在不同时刻的位置的连线,既不是固体颗粒的运动轨迹,也不是分子的运动轨迹,由题图乙可以看出小炭粒在不停地做无规则运动,故C正确;小炭粒越小,液体分子对小炭粒的撞击越不平衡,布朗运动越明显。由题图可知,乙图中小炭粒b的布朗运动更不明显,所以水温相同,乙图中小炭粒b较大,故D错误。 返回导航 第十五章　热学 对分子热运动的理解 (多选)(2026·湖南长沙期末)下列关于热运动的说法正确的是(　　) A.0 ℃的物体中的分子依旧做无规则运动 B.存放过煤的混凝土地面下一段深度内都有黑色颗粒,说明煤分子在做无规则的热运动 C.布朗运动是悬浮在液体(或气体)中的固体小颗粒的运动,布朗运动也叫作热运动 D.运动物体中的分子热运动不一定比静止物体中的分子热运动剧烈 返回导航 第十五章　热学 [解析]　0 ℃的物体中的分子仍然不停地做无规则运动,故A正确;存放过煤的混凝土地面下一段深度内都有黑色颗粒,说明煤分子在做无规则的热运动,故B正确;分子的无规则运动叫热运动,布朗运动是悬浮在液体(或气体)中固体小颗粒的运动,布朗运动不是热运动,故C错误;物体温度越高,分子无规则运动越剧烈,物体的运动是机械运动,运动物体中的分子热运动不一定比静止物体中的分子热运动剧烈,故D正确。 返回导航 第十五章　热学 气体分子运动规律 (2026·黑龙江哈尔滨期中)如图所示为氧气分子在不同温度下的速率分布图像,图中实线1、2对应的温度分别为T1、T2。下列说法正确的是(　　) 返回导航 第十五章　热学 A.T1>T2 B.在两个不同温度下,某一速率区间的分子数占总分子数的比可能相同 C.将T1、T2温度下的氧气混合后,对应的分子速率分布图像与横轴围成的面积为曲线1和曲线2下方的面积之和 D.将T1、T2温度下的氧气混合后,对应的分子速率分布图像的“波峰”将在2曲线“波峰”的右侧 返回导航 第十五章　热学 [解析]　温度越高,分子热运动越剧烈,速率大的分子所占的比例大,由题图可知曲线2速率大的分子所占的比例比曲线1速率大的分子所占的比例大,故温度T2高于温度T1,故A错误;由题图两图线交点可知,在两个不同温度下,某一速率区间的分子数占总分子数的比可能相同,故B正确;气体分子速率分布规律曲线与横轴围成的面积均为1,即曲线1、曲线2以及将T1、T2温度下的氧气混合后对应的曲线与横轴围成的面积都为1,故C错误;将T1、T2温度下的氧气混合后,混合气体的温度介于T1和T2之间,曲线波峰应介于曲线1和曲线2之间,故D错误。 返回导航 第十五章　热学 03 考点3　分子力、分子势能和 内能 返回导航 第十五章　热学 1.分子力 (1)物质分子间存在空隙。 (2)分子间同时存在引力和斥力,且都随分子间距离的增大而__________,随分子间距离的减小而________,______力变化得较快。 (3)实际表现出的分子力是引力和斥力的________。 分子力与分子间距离的关系图线如图所示。 减小 增大 斥 合力 返回导航 第十五章　热学 由分子间的作用力与分子间距离的关系图线可知: ①当r=r0时,F引=F斥,分子间的作用力为______。 ②当r>r0时,F引>F斥,分子间的作用力表现为________。 ③当r<r0时,F引<F斥,分子间的作用力表现为_______。 ④当分子间距离大于10r0(约为10-9 m)时,分子力很弱,可以忽略不计。 2.分子动能与分子势能 (1)分子的动能 ①分子动能是______________所具有的动能。 零 引力 斥力 分子热运动 返回导航 第十五章　热学 ②分子热运动的平均动能是所有分子热运动动能的平均值,_______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________。 (2)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__________决定的能。 ②分子势能的决定因素 微观上:决定于__________、分子排列情况和分子数。 宏观上:决定于__________和状态。 温度 总和 相对位置 分子间距离 体积 返回导航 第十五章　热学 3.物体的内能 (1)定义:物体中所有分子的热运动_______与__________的总和。 (2)决定因素:对于给定的物体,其内能大小由物体的______和______决定,即由物体内部状态决定。 (3)影响因素:物体的内能与物体的位置高低、运动速度大小__________。 动能 分子势能 温度 体积 无关 返回导航 第十五章　热学   分子间的作用力F 分子势能Ep 图像     1.分子间的作用力与分子势能的比较 返回导航 第十五章　热学   分子间的作用力F 分子势能Ep 随分子间距离 的变化情况 r<r0 F随r的增大而减小,表现为斥力 r增大,F做正功,Ep减小 r=r0 F引=F斥,F=0 Ep最小,但不为零 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>10r0 引力和斥力都很微弱,F=0 Ep=0 返回导航 第十五章　热学 2.对物体内能的理解 (1)内能是对物体的大量分子而言的,不存在某个分子内能的说法。 (2)内能的大小与温度、体积、分子数和物态等因素有关。 (3)通过做功或传热可以改变物体的内能。 (4)温度是分子平均动能的标志,相同温度的任何物体,分子的平均动能相同。 返回导航 第十五章　热学 1.分子间的引力和斥力都随分子间距的增大而增大。( ) 2.分子动能指的是由于分子定向移动具有的能。( ) 3.当分子力表现为引力时,分子势能随分子间距离的增大而增大。( ) 4.内能相同的物体,它们的分子平均动能一定相同。( ) 5.若不计分子势能,则质量和温度相同的氢气和氧气具有相同的内能。( ) 6.1 g 100 ℃水的内能小于1 g 100 ℃水蒸气的内能。( ) √ × √ × × × 返回导航 第十五章　热学 (2025·山东卷)分子间作用力F与分子间距离r的关系如图所示,若规定两个分子间距离r等于r0时分子势能Ep为零,则(　　) A.只有r大于r0时,Ep为正 B.只有r小于r0时,Ep为正 C.当r不等于r0时,Ep为正 D.当r不等于r0时,Ep为负 返回导航 第十五章　热学 [解析]　根据题图可知,当r=r0时,分子间作用力为0,当r>r0时,分子间作用力表现为引力,当0<r<r0时,分子间作用力表现为斥力,所以随着分子间距离接近r0,分子间作用力做正功,则当r=r0时,分子势能最小,又此时分子势能为零,所以当r不等于r0时,分子势能Ep为正,C正确。 返回导航 第十五章　热学 (多选)(2026·广东江门期中)关于分子动理论和物体的内能,下列说法正确的是(　　) A.在10 ℃时,氧气分子的平均速率为,氢气分子的平均速率为,则< B.物体的温度升高时,分子的平均动能一定增大,但内能不一定增大 C.当分子间的距离增大时,分子间的引力和斥力都增大,但引力增大得更快,所以分子力表现为引力 D.质量相同时,100 ℃水的内能小于100 ℃水蒸气的内能 返回导航 第十五章　热学 [解析]　温度相同的氢气和氧气,氢气分子和氧气分子的平均动能相同,由于分子的质量不同,根据Ek=mv2可知,<,故A正确;物体的温度升高时,分子的平均动能一定增大,但内能还与分子数、分子势能有关,内能有可能减小,故B正确;当分子间的距离增大时,分子间的引力和斥力均减小,故C错误;质量相同时,水吸热汽化为水蒸气,该过程温度不变,内能增大,所以100 ℃水的内能小于100 ℃水蒸气的内能,故D正确。 返回导航 第十五章　热学 课时跟踪练 温馨提示 返回导航 第十五章　热学 $