1、第一單元 分子動理論 熱和功高考要求：1、理解阿伏加德羅常數，了解分子動理論的基本內容；2、知道物體的內能和熱量；3、理解能量守恒定律；4、熱力學第一定律，了解能源的開發和利用，能源的利用與環境保護。知識要點：一、 分子動理論的基本內容1、 物質是由大量分子組成的1） 分子體積很小，它直徑數量級是10-10m。油膜法測分子直徑：dV/S，V是油滴體積，S是水面上形成的單分子油膜的面積。2） 分子質量很小，一般分子質量的數量級是10-26kg。3） 分子間有空隙。4） 阿伏加德羅常數：1摩爾的任何物質含有的微粒數相同，這個數的測量值NA6.02×1023mol-1。阿伏加德羅常數是個十

2、分巨大的數字，分子的體積和質量都十分小，從而說明物質是由大量分子組成的。阿伏加德羅常數把摩爾質量M和摩爾體積V這種宏觀量與分子質量m和分子體積v這種微觀量聯系起來了，故NA是宏觀量和微觀量聯系的橋梁；mM/NA，vV/NA（對固體、液體成立）2、 分子永不停息地做無規則熱運動1） 擴散現象：相互接觸的物體的分子互相進入對方的現象。特點：溫度越高，擴散越快。2） 布朗運動：在顯微鏡下看到的懸浮在液體中的花粉顆粒的永不停息的無規則運動。特點：顆粒越小，運動越明顯；溫度越高，運動越激烈，原因：布朗運動是液體分子永不停息地做無規則熱運動的反映。布朗運動是微觀分子熱運動造成的宏觀現象。注意：布朗運動是小

3、顆粒的運動，不是固體分子的運動，更不是液體分子的運動，氣體中微小顆粒也能產生布朗運動。3、 分子間存在著相互作用力1） 分子間同時存在相互作用的引力和斥力，合力叫分子力。2） 特點：分子間的引力和斥力都隨分子間的距離增大而減小，隨分子距離的減小而增大，但斥力比引力變化更快。當兩個分子間的距離等于數量級為10-10m的某個值r0時，分子間的引力和斥力相互平衡分子間作用力為零。 當rr0時， F引F斥，分子力F0。 當rr0時， F引F斥，分子力F為斥力。 當rr0時， F引F斥，分子力F為引力。 當r10r0時， F引、F斥迅速減小為零，分子力為零。分子力的作用使分子聚集在一起，而分子的無規則運

4、動使它們趨于分散，正是這兩個因素決定了物體的氣、液、固三種不同的狀態。二、 分子動能、分子勢能、物體的內能1、 分子動能：物體內分子由于不停地做無規則熱運動而具有的能量叫分子動能。分子平均動能：物體內所在分子動能的平均值叫分子平均動能。溫度是分子平均動能的標志，溫度越高，分子平均動能越大。2、 分子勢能：由分子間的相互作用和相對位置決定的能量叫分子勢能。分子勢能的大小與物體的體積有關。當分子間的距離rr0時，分子間的作用表現為引力，分子勢能隨分子間的距離增大而增大；當分子間的距離rr0時，分子間的作用表現為斥力，分子勢能隨分子間的距離減小而增大；對氣體來說，體積增大，分子勢能增加；體積縮小，分

5、子勢能減小。3、 物體的內能：物體內所有的分子的動能和勢能的總和叫做物體的內能。物體的內能跟物體的溫度、體積及物質的量有關，跟微觀量中的分子的平均動能、分子間距及分子個數有關。理想氣體無分子勢能，所以一定熱量的理想氣體內能只跟溫度在關。物體的內能和機械能有著本質的區別，物體的內能指物體內分子熱運動的能量，而機械能是物體做機械運動而具有的能量。三、 物體內能變化1、 改變物體的內能有兩種方式：1） 做功：做功使物體的內能發生改變，物體內能的改變用做功的值來量度，外界對物體做了多少功，物體的內能就增加多少；物體對外界做了多少功；物體的內能就減少多少。2） 熱傳遞：熱傳遞使物體內能發生改變，物體內能

6、的改變用熱量來量度，物體從外界吸收熱量，物體的內能增加，物體內能的增加量等于物體吸收的熱量；物體向外界放出熱量，物體的內能減少，物體內能的減少量等于物體放出的熱量。2、 做功和熱傳遞在改變物體的內能上是等效的，但有本質的區別： 1） 做功是其他形式的能與內能相互轉化的過程，內能的改變量用功來量度。2） 熱傳遞是物體間或物體內各部分間內能轉移的過程，內能的改變量用傳遞的熱量來量度。四、 熱力學定律1、 熱力學第一定律：物體內能的增量U等于外界對物體所做的功W和物體吸收的熱量Q的總和，即：UWQ。外界對物體做功，W0；物體克服外力做功，W0；符號法則： 物體吸熱，Q0；物體放熱，Q0； 物體內能增

7、加，U0；物體內能減少，U0；功不是能量的一種形式，而是能量轉化多少的量度，功和能不能相互轉化。熱量也不是能量的一種形式，而是內能轉移多少的量度。功和熱是過程量，能量是狀態量。2、 熱力學第二定律：表述一：不可能使熱量由低溫物體傳遞到高溫物體，而不引起其他變化熱傳導具有方向性。表述二：不可能以單一熱源吸收熱量并把它全部用來做功，而不引起其他變化機械能和內能的轉化具有方向性，即第二類永動機不可制成。熱力學第二定律使人們認識到：自然界一切與熱現象有關的宏觀過程都具有方向性，所以人們無法把流散的能量全部收集起來加以利用能量耗散。五、 能量守恒定律1、 能量守恒定律：能量既不能憑空產生，也不能憑空消失

8、，它只能從一種形式轉化為另一種形式，或者從一個物體轉移到另一個物體，在轉化或轉移的過程中其總量保持不變。能量守恒定律是自然界的普遍規律之一。第一類永動機因違背該規律故不可制成。2、 能源和環境：常規能源（煤、石油、天然氣）儲量有限，且其利用過程會造成環境污染，新能源（風、水流、太陽能、沼氣、核能）取之不盡，其利用對環境污染小。典型例題：例1、下列說法中錯誤的是（ ）A高壓密閉的鋼筒中的油沿筒壁溢出說明分子間有間隙；B水蒸氣在低溫時能凝結成水滴，是因為水分子有力的作用；C化學反應說明分子有作用力；D植物的根能吸收水分靠的是分子間的吸引力。例2、分子間的相互作用力由引力f引和f斥兩部分組成，則（

9、）Af引和f斥是同時存在的；Bf引總是大于f斥，其合力總表現為引力；C分子之間的距離越小，f引就越小，f斥就越大；D分子之間的距離越小，f引就越大，f斥就越小。例3、某種氣體的溫度是0，可以說（ ）A氣體中分子的溫度是0；B氣體中分子運動的速度快的溫度一定高于0，運動速度慢的溫度一定低于0，所以氣體平均溫度是0；C氣體溫度升高時，分子平均速率要增大；D該氣體分子的平均速度是確定的。例4、關于同一種物質組成的物體的分子力、分子勢能與分子間距離r的關系，下面說法正確的是（r010-10m）（ ）A當rr0時，r越小分子間作用力越大，分子勢能越大；B當rr0時，分子間作用力為零，分子勢能最小；C當r

10、r0時，r越大，分子間作用力越小，分子勢能越小；D當rr0，r增大時，分子間引力和斥力同時減小，但斥力減小得更快，分子間作用力表現為引力，分子勢能變大。例5、有關物體內能，以下說法正確的是（ ）A1克水0的內能比1克冰的內能大；B電流通過電阻后電阻發熱，它的內能增加是通過“熱傳遞”方式實現的；C氣體膨脹，它的內能一定減少；D橡皮筋拉伸時，分子間勢能增加。例6、一個帶活塞的氣缸內盛有一定量的氣體，若此氣體的溫度隨其內能的增大而升高，則（ ）A將熱量傳給氣體，其溫度必升高；B壓縮氣體，其溫度必升高；C壓縮氣體，同時氣體向外界放熱，其溫度必不變；D壓縮氣體，同時將熱量傳給氣體，其溫度必升高。例7、以

11、下說法中正確的是（ ）A溫度高的物體的內能一定比溫度低的物體的內能多；B分子數和溫度相同的物體不一定有相同的內能；C物體的溫度升高，其分子的平均動能一定增大；D如果不做功，熱量只能從高溫物體傳到低溫物體。例8、已知地球的半徑為R，大氣層厚度為h（可認為大氣層厚hR），空氣的平均摩爾質量為M，阿伏加德羅常數為NA，大氣壓強為p0，則地球大氣層的空氣分子數為_，分子間平均間距為_。例9、只要知道下列哪一組物理量，就可以估算出氣體中分子的平均距離（ ）A阿伏加德羅常數、該氣體的摩爾質量和質量；B阿伏加德羅常數、該氣體的摩爾質量和密度；C阿伏加德羅常數、該氣體的摩爾質量和體積；D該氣體的密度、體積和摩

12、爾質量。例10、“和平號”空間站已于2001年3月23日成功地墜落在南太平洋海域，墜落過程可簡化為從一個近圓軌道（可近似看作圓軌道）開始，經過與大氣摩擦，空間站的絕大部分經過升溫、溶化最后汽化而銷毀，剩下的殘片墜入大海，此過程中，空間站原來的機械能中，除一部分用于銷毀和一部分被殘片帶走外，還有一部分能量E通過其他方式散失（不考慮墜落過程中化學反應和能量）。試導出以下列各物理量的符號表示散失能量E的公式。算出E的數值（結果保留兩位有效數字） 墜落開始時空間站的質量m11.17×105kg； 軌道離地面的高度為h146km； 地球半徑R6.4×106m； 墜落空間范圍內重力加速

13、度可看作g10m/s2； 入海殘片的質量m21.2×104kg； 入海殘片的溫度升高T3000K； 入海殘片的入海速度為聲速v340 m/s； 空間站材料每1kg升溫1K平均所需能量c1.0×103J； 每銷毀1kg材料平均所需能量1.0×107J答案：例1、BCD；例2、A；例3、CD；例4、ABD；例5、AD；例6、D；例7、BCD；例8、4R2p0NA/Mg，3Mgh/42p0NA；例9、B；例10、Em1g(R/23h/2)(m1m2) m22/2cm2T，E2.9×1012J；練習題：1、關于分子力，下列說法中正確的是（ ）A碎玻璃不能拼合在一

14、塊，說明分子間存在斥力；B將兩塊鉛壓緊以后能連成一塊，說明分子間存在斥力；C水和酒精混合后的體積小于原來二者的體積之和，說明分子間存在引力；D固體很難拉伸，也很難壓縮，說明分子間既有引力，又有斥力；2、在油膜法實驗中，體積為V的油滴在水面上充分展開形成圓形油膜，圓面直徑為D，則油分子的直徑約為（ ）A4V/D2； BD2/4V； C2V/D2； DD2/2V。3、某氣體的摩爾質量為，當1mol氣體的體積為V時，其密度為，若用m和v分別表示一個分子的質量和體積，則下列關系式中正確的是（NA為阿伏加德羅常數）AmNA； BVvNA； C/V； Dm/v。4、關于布朗運動的下列說法中正確的是（ ）A

15、布朗運動是指懸浮在液體中的固體小顆粒的永不停息的無規則運動；B布朗運動是指液體分子的無規則運動；C布朗運動說明固體小顆粒內的分子永不停息地做無規則運動。D布朗運動說明液體分子永不停息地做無規則運動。5、兩個分子從靠近得不能再靠近起，分子間距離逐漸增大至相互作用力可以忽略不計，在此過程中（ ）A分子間引力逐漸減小； B分子間斥力逐漸減小；C分子力（合力）一直減小； D分子力先減小后增大再減小。6、下列敘述中，正確的是（ ）A物體的溫度越高，分子熱運動越激烈，分子的平均動能越大；B布朗運動就是液體分子的熱運動；C對一定質量的氣體加熱，其內能一定增加；D分子間的距離r存在某一值r0，當rr0時，斥力

16、大于引力，當rr0時，斥力小于引力。7、下面給出的幾種說法，正確的是（ ）A用手捏面包，面包體積減小，說明分子間有空隙；B把煤堆放在墻角，時間長了墻也變黑，說明分子在不斷擴散；C打開香水瓶蓋后，離它較遠的地方也能聞到香味，說明分子在運動；D水和酒精混合后體積減小，說明分子間有空隙。8、一個帶活塞氣缸內盛有一定量的氣體，若此氣體的溫度隨其內能的增大而升高，則（ ）A將熱量傳給氣體，其溫度必升高；B壓縮氣體，其溫度必升高；C壓縮氣體，同時氣體向外界放熱，其溫度必不變；D壓縮氣體，同時將熱量付給氣體，其溫度必升高。9、阿伏加德羅常數為N（mol-1），鋁的摩爾質量為M（kg/mol），鋁的密度為（k

17、g/m3），則以下說法正確的是（ ） 1 kg鋁所含原子數為N； 1 m3鋁所含原子數為N/M； 1個鋁原子的質量為M/N kg； 1個鋁原子所占的體積為M/N m3。A； B； C； D。10、表面平滑的太空飛行器在太空中相互摩擦時，很容易發生“粘合”現象，這是由于（ ）A摩擦生熱的作用； B化學反應的作用；C分子間相互作用力的作用； D萬有引力的作用。11、水分子的質量_kg，已知阿伏加德羅常數為6.02×1023mol-1。12、已知銅的密度為8.9×103kg/m3，銅的原子量為64，質子和中子質量均為1.67×10-27kg，則銅塊中平均每個銅原子所占的

18、空間體積約為_m3。13、估算一下，可知地球表面附近空氣分子之間的距離約為_m。（取一位有效數字）14、其金屬的摩爾質量為，密度為，阿伏加德羅常數為NA。試估算1 m3的該金屬含有多少分子；求該金屬的分子質量；若把金屬分子視為球形，試估算該金屬的分子直徑。15、關于內能和溫度的下列說法中，正確的是（ ）A分子的動能和分子的勢能的總和叫做這個分子的內能；B物體的動減小時，物體的溫度可能升高；C溫度是物體所含內能多少的標志；D銅塊溫度升高了，則銅塊內所有分子的動能都增大了。16、用r表示兩分子間的距離，EP表示分子勢能，當rr0時，引力等于斥力，設兩分子相距大于10 r0時，EP0，則（ ）A當r

19、r0時，EP隨r的增大而增大； B當rr0時，EP隨r的減小而增大；C當rr0時，EP不隨r而變； D當rr0時，EP0。17、下列說法中正確的是（ ）A物體的分子熱運動動能的總和就是物體的內能；B對于同一種氣體，溫度越高，分子平均動能越大；C要使氣體的分子平均動能增大，外界必須向氣體傳熱；D一定質量的氣體，溫度升高時，分子間的平均距離一定增大。18、下列說法正確的是（ ）A熱傳導過程是可逆過程；B不可能使熱量由低溫物體傳遞到高溫物體；C不可能從單一熱源吸收熱量并把它全部用來做功，而不引起其他變化；D人們可以把流散的內能全部重新收集起來再利用。19、下列敘述中正確的是（ ）A物體的內能與物體的

20、溫度有關，與物體的體積無關；B物體的溫度越高，物體內分子無規則運動越劇烈；C物體體積改變，內能可能不變；D物體在壓縮時，分子間存在著斥力，不存在引力。20、關于物體內能的變化，下列說法中正確的是（ ）A物體吸收熱量，內能一定增大； B物體吸收熱量，同時對外做功，內能可能不變；C物體對外做功，內能一定減小； D物體放出熱量，同時對外做功，內能可能不變。21、下列關于永動機的說法中正確的是（ ）A第一類永動機違反了能量守恒定律； B第一類永動機違反了熱力學第一定律；C第二類永動機違反了能量守恒定律； D第二類永動機違反了熱力學第二定律。22、100的水完全變成100的水蒸氣的過程中（ ）A水分子的

21、平均動能增加； B水分子的勢能增加；C水所增加的內能小于所吸收的熱量； D水所增加的內能等于所吸收的熱量。23、有一絕熱容器，中間有一絕熱活塞，用銷釘固定，封閉了A、B兩部分理想氣體，開始它們溫度相同，體積相同，A的壓強是B的壓強的2倍。如圖所示，現拔掉銷釘，活塞移動后，則（ ） A BAA氣體內能增加； BB氣體內能增加；CA氣體溫度升高； D兩部分氣體溫度均不變。 23題圖24、一定質量的氣體從外界吸收了2.6×105J的熱量，其內能增加了4.2×105J，則外界對氣體做了_J的功。25、直立的絕熱圓桶容器，中間用隔板分成容積相同的兩部分，上部分充有密度較小的氣體，下部

22、分充有密度較大的氣體，兩部分氣體的初溫相同，且不發生化學反應，現抽去隔板經過足夠長的時間后，氣體的溫度將_（填“升高”、“降低”或“不變”）26、下列關于能源開發和能量利用的說法中，正確的是（ ）A能源利用的過程是內能轉化成機械能的過程；B要合理開發和節約使用核能、太陽能、風能、地熱能、海洋能等常規能源；C為了提高發電效率，一個重要的研究方向是從能源直接得到電能，如磁液體發電。D無論是節約能源還是開發能源，我國都要靠外國支援。27、某地強風速為14m/s，設空氣密度為1.3kg/m3，通過橫截面積為400m2的風使風力發電機轉動，其動能有20%轉化為電能，則風力發電機發電的功率為多少千瓦？（答案保留兩位有效數字）28、橫截面積為3dm2的圓筒內有0.6