分子动理论 内能 固体 液体和气体 讲义-2027届高考物理一轮复习

该高中物理高考复习讲义聚焦分子动理论、内能及固体液体气体等核心考点，按微观分子运动规律到宏观物质性质的逻辑层次整合知识，通过考点系统梳理、方法精准指导、真题深度训练的教学环节，帮助学生构建知识网络，突破分子力与势能关系、气体压强微观解释等难点。 讲义突出科学思维与模型建构，如结合分子力与间距关系图像分析，引导学生建立微观运动模型，通过布朗运动、晶体性质等例题培养科学推理能力。设置分层例题训练，从基础理解到综合应用，助力学生高效掌握考点，为教师把控复习节奏提供清晰指引。

分子动理论 内能 固体 液体和气体 一、分子动理论 (一)物体是由大量分子组成的 (二)分子永不停息地做无规则运动 1.扩散现象：不同种物质能够彼此进入对方的现象。 2.布朗运动：悬浮微粒的无规则运动。 (1)实质：布朗运动反映了液体分子的无规则运动； (2)特点：微粒越小，运动越明显；温度越高，运动越明显。 3.热运动：分子永不停息的无规则运动叫作热运动； 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。 (三)分子之间存在着相互作用力 1.分子间同时存在引力和斥力，且都随分子间距离的增大而减小，随分子间距离的减小而增大，斥力变化得较快。 2.实际表现出的分子力是引力和斥力的合力。分子力与分子间距离的关系图线如图所示。 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，分子力为零； (2)当r>r0时，F引>F斥，分子力表现为引力； (3)当r<r0时，F引<F斥，分子力表现为斥力； (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。 二、温度和内能 1．温度 (1)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。摄氏温度t与热力学温度T的关系：T＝t＋273.15 K。 2．分子的动能：分子动能是分子热运动所具有的动能。 (1)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。 (2)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。 3．分子的势能：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。 决定因素： ①微观上——决定于分子间的距离和分子排列情况；取r→∞处为零势能处，分子势能Ep与分子间距离r的关系如图所示，当r＝r0时分子势能最小。 ②宏观上——决定于体积。 4.分子力、分子势能与分子间距的关系 取r→∞处为零势能处 (1)当r>r0时，分子力为引力，当r增大时，分子力做负功，分子势能增加。 (2)当r<r0时，分子力为斥力，当r减小时，分子力做负功，分子势能增加。 (3)当r＝r0时，分子势能最小，但并不为零。 5．物体的内能：物体中所有分子的热运动的动能与分子势能的总和。 (1)决定因素：温度、体积和物质的量。 (2)物体的内能与物体的位置高低、运动速度大小无关。 (3)改变物体内能的两种方式：做功和热传递。 (4)理想气体的内能只温度有关。 三、分子运动速率分布规律　气体压强的微观解释 1.气体分子运动的速率分布图像 当气体分子间距离大约是分子直径的10倍时，分子间作用力十分微弱，可忽略不计；分子沿各个方向运动的机会均等；分子速率的分布规律按“中间多、两头少”的统计规律分布，且这个分布状态与温度有关，温度升高时，速率大的分子所占比例较大，平均速率会增大，如图所示。 特点：①曲线与横轴围成的面积为1；②温度越高，曲线峰值会右移。 2.气体压强的微观解释 (1)产生原因：由于气体分子无规则的热运动，大量的分子频繁地碰撞器壁产生持续而稳定的压力。 (2)决定因素(一定质量的某种理想气体) 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的数密度。 例1、如图所示，二氧化氮气体的密度大于空气的密度，当抽掉玻璃板一段时间后，两个瓶子内颜色逐渐变得均匀。针对上述现象，下列说法正确的是(　　) A．此现象能说明分子间存在相互作用的引力 B．此现象与“扫地时灰尘飞扬”的成因相同 C．颜色变得相同后，瓶中气体分子停止运动 D．颜色变得相同后，上方瓶中气体密度比空气大 例2、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．炭粒的位置变化是由于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 例3、下列说法正确的是(　　) A.扩散现象是外界作用引起的 B.布朗运动是液体分子的运动 C.悬浮微粒越小，布朗运动越明显 D.温度越低，分子热运动的平均动能越大 例4、下列关于分子力和分子势能的说法正确的是(　　) A.分子间距离大于r0时，分子间表现为斥力 B.分子从无限远靠近到距离r0处过程中分子势能变大 C.分子势能在r0处最小 D.分子间距离在小于r0且减小时，分子势能在减小 例5、比较45 ℃的热水和100 ℃的水蒸气，下列说法正确的是(　　) A.热水分子的平均动能比水蒸气的大 B.热水的内能比相同质量的水蒸气的小 C.热水分子的速率都比水蒸气的小 D.热水分子的热运动比水蒸气的剧烈 例6、图1和图2中曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别描述了某物理量随分子之间的距离变化的规律，r0为平衡位置。现有如下物理量：①分子势能，②分子间引力，③分子间斥力，④分子间引力和斥力的合力，则曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ对应的物理量分别是________。(在给出的四个选项中，只有一项符合要求)(　　) A．①③② B．②④③ C．④①③ D．①④③ 例7、关于气体压强的产生，下列说法正确的是(　　) A.气体对器壁产生的压强等于大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力 B.气体对器壁的压强是由于气体的重力产生的 C.气体的温度越高，每个气体分子与器壁碰撞的冲力越大 D.气体分子的平均动能增大，气体的压强一定增大 四、固体　液体 1.固体：固体分为晶体和非晶体两类。晶体又分为单晶体和多晶体。 晶体和非晶体的比较 分类 比较 晶体 非晶体 单晶体 多晶体 外形 有规则的几何形状 无确定的几何形状 无确定的几何外形 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、明矾、食盐 各种金属 玻璃、橡胶、蜂蜡、松香、沥青 转化 晶体和非晶体在一定条件下可以相互转化 2.液体 (1)液体的表面张力 ①作用效果：液体的表面张力使液面具有收缩的趋势，使液体表面积趋于最小，而在体积相同的条件下，球形表面积最小。 ②方向：表面张力跟液面相切，跟这部分液面的各条分界线垂直。 ③形成原因：表面层中分子间距离比液体内部分子间距离大，分子间作用力表现为引力。 (2)浸润和不浸润 ①当液体和与之接触的固体的相互作用比液体分子之间的相互作用强时，液体能够浸润固体。反之，液体不浸润固体。 ②毛细现象：浸润液体在细管中上升，不浸润液体在细管中下降。 浸润和不浸润的产生原因 (1)不浸润产生原因：固体分子对附着层内分子的引力小于液体分子对附着层内分子的引力，附着层的液体分子比液体内部的分子稀疏，也就是说，附着层内液体分子间的距离大于分子力平衡的距离r0，附着层内分子间的作用表现为引力，附着层有收缩的趋势，就像液体表面张力的作用一样。 (2)浸润产生原因：固体分子对附着层内分子的引力大于液体分子对附着层内分子的引力，附着层内分子间的距离小于液体内部分子间的距离，附着层内分子之间的作用表现为斥力，附着层有扩展的趋势。 3.液晶 (1)液晶的物理性质 ①具有液体的流动性。 ②具有晶体的光学各向异性。 (2)液晶的微观结构：从某个方向上看，其分子排列比较整齐，但从另一方向看，分子的排列是杂乱无章的。 例8、“嫦娥六号”探测器胜利完成月球采样任务并返回地球。探测器上装有用石英制成的传感器，其受压时不同表面会产生不同的压电效应(即由压力产生电荷的现象)。如图所示，则下列说法正确的是(　　) A.石英是非晶体 B.石英没有确定的熔点 C.石英内部分子按照一定的规律排列，具有空间上的周期性 D.其导热性在不同表面也一定不同 例9、关于以下几幅图中现象的分析，下列说法正确的是(　　) A．甲图中水黾停在水面而不沉，是浮力作用的结果 B．乙图中将棉线圈中肥皂膜刺破后，扩成一个圆孔，是表面张力作用的结果 C．丙图液晶显示器是利用液晶光学性质具有各向同性的特点制成的 D．丁图中的酱油与左边材料不浸润，与右边材料浸润 例10、关于液体和固体的一些现象，下列说法正确的是(　　) A.图甲中水黾停在水面上是因为浮力作用 B.图乙中石英晶体像玻璃一样，没有固定的熔点 C.图丙中水银在玻璃上形成“圆珠状”的液滴说明水银不浸润玻璃 D.图丁中组成晶体的微粒对称排列，形成很规则的几何空间点阵，因此表现为各向同性 答案 例1、D 例2、C 例3、C 例4、C 例5、B 例6、D 例7、A 例8、C 例9、B 例10、C 1 学科网（北京）股份有限公司 $