第一章

分子動(dòng)理論人教版選擇性必修第三冊(cè)（復(fù)習(xí)與提升）授課人：×××目錄CONTENTS1知識(shí)清單2重點(diǎn)突破3物理模型歸納4熱學(xué)規(guī)律的選用01知識(shí)清單知識(shí)清單分子動(dòng)理論的基本內(nèi)容分子在做永不停息的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)(分子熱運(yùn)動(dòng))物體是由大量分子組成的6.02×1023分子間存在相互作用的引力和斥力分子模型球體模型立方體模型阿伏加德羅常數(shù)NA＝_________mol－1實(shí)驗(yàn)依據(jù)：_____現(xiàn)象、____運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)：分子在永不停息地做_______

運(yùn)動(dòng)，溫度越高，運(yùn)動(dòng)越_____r＜r0時(shí)，分子間的作用力表現(xiàn)為___力r＝r0時(shí)，分子間的作用力為__r＞r0時(shí)，分子間的作用力表現(xiàn)為__力擴(kuò)散布朗無規(guī)則劇烈斥0引知識(shí)清單實(shí)驗(yàn)：用油膜法估測(cè)油酸分子的大小d＝___分子運(yùn)動(dòng)速率分布規(guī)律氣體分子運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)分布特點(diǎn)：“______、______”溫度越高，分子的平均速率越___分子運(yùn)動(dòng)速率分布圖像中間多兩頭少大氣體壓強(qiáng)的微觀解釋產(chǎn)生：大量氣體分子不斷撞擊器壁

而產(chǎn)生的決定因素微觀上分子的________分子的_______宏觀上________溫度體積平均速率數(shù)密度知識(shí)清單物體的內(nèi)能分子動(dòng)能：物體的

是分子熱運(yùn)動(dòng)平均動(dòng)能

的標(biāo)志分子勢(shì)能：由分子間

決定溫度相對(duì)位置物體的內(nèi)能

分子的熱運(yùn)動(dòng)

和分子____

的總和決定因素：

、____、____

及物態(tài)所有動(dòng)能勢(shì)能物質(zhì)的量溫度體積02重點(diǎn)突破(2)氣體:氣體分子不是一個(gè)一個(gè)緊密排列的,它們之間的距離很大,所以利用d=算出的不是分子直徑,而是氣體分子間的平均距離。微觀量的估算1.兩種分子模型微觀量的估算2.微觀量與宏觀量(2)宏觀量:物體的質(zhì)量m、摩爾質(zhì)量Mmol、物體的密度ρ、物體的體積V、摩爾體積Vmol等。(3)微觀量與宏觀量的關(guān)系。注意:阿伏加德羅常數(shù)是聯(lián)系宏觀量(摩爾質(zhì)量Mmol、摩爾體積Vmol、密度ρ等)與微觀量(分子直徑d、分子質(zhì)量m0、分子體積V0等)的“橋梁”。如圖所示。(1)微觀量:分子質(zhì)量m0、分子體積V0、分子直徑d等。微觀量的估算【例題】(2023·貴州黔西檢測(cè))(多選)鉆石是首飾、高強(qiáng)度鉆頭和刻刀等工具中的主要材料,設(shè)鉆石的密度為ρ(單位為kg/m3),摩爾質(zhì)量為M(單位為g/mol),阿伏加德羅常數(shù)為NA,已知1克拉=0.2g,則下列選項(xiàng)正確的是(

)ABC微觀量的估算微觀量的估算【例題】(2023·黑龍江牡丹江期末)拒絕煙草,潔身自好,是一個(gè)中學(xué)生時(shí)刻要提醒自己的行為準(zhǔn)則。燃燒一支煙產(chǎn)生的煙氣中含一氧化碳和二氧化碳,假設(shè)最終進(jìn)入空氣中的一氧化碳約為84mg。在一個(gè)空間約為30m3的房間內(nèi)燃燒一支煙,煙氣在房間中均勻分布,試估算:(一氧化碳的相對(duì)原子質(zhì)量為28,阿伏加德羅常數(shù)NA=6.02×1023mol-1,人正常呼吸一次吸入氣體的體積約為300cm3)(1)房間空氣中一氧化碳分子的平均距離;(2)一個(gè)人進(jìn)入此房間,呼吸一次吸入的一氧化碳分子數(shù)。(結(jié)果均保留2位有效數(shù)字)微觀量的估算分子熱運(yùn)動(dòng)與分子運(yùn)動(dòng)速率分布1.擴(kuò)散現(xiàn)象、布朗運(yùn)動(dòng)與熱運(yùn)動(dòng)的比較現(xiàn)象擴(kuò)散現(xiàn)象布朗運(yùn)動(dòng)熱運(yùn)動(dòng)活動(dòng)主體分子微小固體顆粒分子區(qū)別分子的運(yùn)動(dòng),發(fā)生在固體、液體、氣體任何兩種物質(zhì)之間比分子大得多的微粒的運(yùn)動(dòng),只能在液體、氣體中發(fā)生分子的運(yùn)動(dòng),不能通過光學(xué)顯微鏡直接觀察到共同點(diǎn)(1)都是無規(guī)則運(yùn)動(dòng)。(2)都隨溫度的升高而更加劇烈聯(lián)系擴(kuò)散現(xiàn)象、布朗運(yùn)動(dòng)都反映分子做無規(guī)則的熱運(yùn)動(dòng)分子熱運(yùn)動(dòng)與分子運(yùn)動(dòng)速率分布2.氣體的分子動(dòng)理論(1)氣體分子間的作用力:氣體分子之間的距離遠(yuǎn)大于分子直徑,氣體分子之間的作用力十分微弱,可以忽略不計(jì),氣體分子間除碰撞外無相互作用力。(2)氣體分子的速率分布:表現(xiàn)出“中間多、兩頭少”的統(tǒng)計(jì)分布規(guī)律。(3)氣體分子的運(yùn)動(dòng)方向:氣體分子的運(yùn)動(dòng)是雜亂無章的,但向各個(gè)方向運(yùn)動(dòng)的機(jī)會(huì)均等。(4)氣體分子的運(yùn)動(dòng)與溫度的關(guān)系:溫度一定時(shí),某種氣體分子的速率分布是確定的,速率的平均值也是確定的,溫度升高,氣體分子的平均速率增大,但不是每個(gè)分子的速率都增大。分子熱運(yùn)動(dòng)與分子運(yùn)動(dòng)速率分布【例題】(2023·江蘇蘇州模擬)把墨汁用水稀釋后取出一滴放在高倍顯微鏡下觀察,可以看到懸浮在液體中的小炭粒在不同時(shí)刻的位置,每隔一定時(shí)間把炭粒的位置記錄下來,最后按時(shí)間先后順序把這些點(diǎn)進(jìn)行連線,得到如圖所示的圖像,對(duì)于這一現(xiàn)象,下列說法正確的是(

)A.炭粒的無規(guī)則運(yùn)動(dòng),說明炭分子運(yùn)動(dòng)也是無規(guī)則的B.越小的炭粒,與之撞擊的分子越少,作用力越小,炭粒的不平衡性表現(xiàn)得越不明顯C.觀察炭粒運(yùn)動(dòng)時(shí),可能有水分子擴(kuò)散到載物片的玻璃中D.將水的溫度降至零攝氏度,炭粒會(huì)停止運(yùn)動(dòng)C分子熱運(yùn)動(dòng)與分子運(yùn)動(dòng)速率分布解析:題圖中的折線是每隔一定的時(shí)間炭粒的位置的連線,是由于水分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)撞擊小炭粒而形成的,說明水分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng),不能說明炭分子運(yùn)動(dòng)也是無規(guī)則的,A錯(cuò)誤;炭粒越小,在某一瞬間跟它相撞的水分子數(shù)越少,撞擊作用的不平衡性表現(xiàn)得越明顯,B錯(cuò)誤;擴(kuò)散可發(fā)生在液體和固體之間,故觀察炭粒運(yùn)動(dòng)時(shí),可能有水分子擴(kuò)散到載物片的玻璃中,C正確;將水的溫度降至零攝氏度,炭粒的運(yùn)動(dòng)會(huì)變慢,但不會(huì)停止,D錯(cuò)誤。分子熱運(yùn)動(dòng)與分子運(yùn)動(dòng)速率分布【例題】(2023·山東威海檢測(cè))下列關(guān)于熱運(yùn)動(dòng)的說法正確的是(

)A.0℃的物體中的分子不做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)B.存放過煤的混凝土地面下一段深度內(nèi)都有黑色顆粒,說明煤分子和混凝土分子都在做無規(guī)則的熱運(yùn)動(dòng)C.因?yàn)椴祭蔬\(yùn)動(dòng)的劇烈程度跟溫度有關(guān),所以布朗運(yùn)動(dòng)也叫作熱運(yùn)動(dòng)D.運(yùn)動(dòng)物體中的分子熱運(yùn)動(dòng)比靜止物體中的分子熱運(yùn)動(dòng)劇烈B分子熱運(yùn)動(dòng)與分子運(yùn)動(dòng)速率分布解析:0℃的物體中的分子仍然不停地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng),A錯(cuò)誤;存放過煤的混凝土地面下一段深度內(nèi)都有黑色顆粒,說明煤分子和混凝土分子都在做無規(guī)則的熱運(yùn)動(dòng),B正確;分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)叫熱運(yùn)動(dòng),布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮在液體中固體小顆粒的運(yùn)動(dòng),布朗運(yùn)動(dòng)不是熱運(yùn)動(dòng),C錯(cuò)誤;物體溫度越高分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)越劇烈,物體的運(yùn)動(dòng)是機(jī)械運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)物體中的分子熱運(yùn)動(dòng)不一定比靜止物體中的分子熱運(yùn)動(dòng)劇烈,D錯(cuò)誤。分子熱運(yùn)動(dòng)與分子運(yùn)動(dòng)速率分布【例題】(多選)如圖所示是氧氣分子在0℃和100℃的速率分布規(guī)律圖。縱坐標(biāo)表示某一速率內(nèi)的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比,橫坐標(biāo)表示速率。對(duì)于一定質(zhì)量的氧氣來說,下列說法正確的是(

)A.溫度越高,速率為零的氧氣分子個(gè)數(shù)越少B.溫度越高,低速率分子占比越小,氧氣分子總動(dòng)能越大C.溫度越高,高速率分子占比越大,氧氣的壓強(qiáng)越大D.溫度越低,占比最大值所對(duì)應(yīng)的速率越小,氧氣體積可能不變ABD分子熱運(yùn)動(dòng)與分子運(yùn)動(dòng)速率分布解析:從題圖中可看出溫度越高,速率為零的分子所占的百分比越小,對(duì)于一定質(zhì)量的氧氣來說,速率為零的分子個(gè)數(shù)越少,故A正確;從題圖中可看出溫度越高,低速率分子占比越小,但分子平均動(dòng)能越大,總動(dòng)能越大,故B正確;從題圖中可看出溫度越高,高速率分子占比越大,但不知道氣體的體積大小,所以不能判斷氣體的壓強(qiáng)大小,故C錯(cuò)誤;從題圖中可看出溫度越低,占比最大值所對(duì)應(yīng)的速率越小,當(dāng)氣體的壓強(qiáng)也較小時(shí),體積可能相等,故D正確。03物理模型歸納分子的兩種模型

球體模型立方體模型對(duì)象固體和液體分子氣體分子圖示

關(guān)系d=

d=

意義d為分子直徑,V0為分子體積d為氣體分子間的平均距離,V0為分子所占空間體積分子的兩種模型分子的兩種模型分子的兩種模型04熱學(xué)規(guī)律的選用1.分子動(dòng)能、分子勢(shì)能與內(nèi)能

分子動(dòng)能分子勢(shì)能內(nèi)能定義分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)所具有

的動(dòng)能由分子間相對(duì)位置決定

的能量物體中所有分子的熱運(yùn)動(dòng)動(dòng)能和分子勢(shì)能的總和決定因素溫度、物質(zhì)的量體積、物質(zhì)的量溫度、體積、物質(zhì)的量注意(1)溫度、內(nèi)能等物理量只對(duì)大量分子才有意義,對(duì)少量分子沒有實(shí)際意義(2)改變內(nèi)能的方式有兩種:做功和傳熱2.分子間作用力與分子勢(shì)能圖像的比較

分子間作用力F分子勢(shì)能Ep圖像

隨分子間距離的變化情況r<r0F隨r增大而減小,表現(xiàn)為斥力r增大,F做正功,Ep減小r=r0F=0Ep最小,但不為零r>r0r增大,F先增大后減小,表現(xiàn)為引力r增大,F做負(fù)功,Ep增大r>10r0可近似看作F=0Ep=0注：分子力、分子勢(shì)能的關(guān)系：F·Δr＝－ΔEp。可根據(jù)上述功能關(guān)系由F-r曲線分析分子勢(shì)能隨分子間距離的變化情況，也可根據(jù)上述功能關(guān)系由Ep-r曲線分析分子力隨分子間距離的變化情況。3.物體的內(nèi)能與機(jī)械能的比較名稱比較內(nèi)能機(jī)械能定義物體中所有分子熱運(yùn)動(dòng)動(dòng)能與分子勢(shì)能的總和物體的動(dòng)能、重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能的統(tǒng)稱決定因素與物體的溫度、體積、物態(tài)和物質(zhì)的量有關(guān)跟宏觀運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、參考系和參考平面的選取有關(guān)量值任何物體都有內(nèi)能可以為零測(cè)量無法測(cè)量可測(cè)量本質(zhì)微觀分子的運(yùn)動(dòng)和相互作用的結(jié)果宏觀物體的運(yùn)動(dòng)和相互作用的結(jié)果運(yùn)動(dòng)形式熱運(yùn)動(dòng)機(jī)械運(yùn)動(dòng)聯(lián)系在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化,能的總量守恒【例題】設(shè)甲分子在坐標(biāo)原點(diǎn)O處不動(dòng)，乙分子位于r軸上，甲、乙兩分子間作用力與分子間距離關(guān)系如圖2中曲線所示，F(xiàn)＞0表現(xiàn)為斥力，F(xiàn)＜0表現(xiàn)為引力。a、b、c為r軸上三個(gè)特定的位置，現(xiàn)把乙分子從a處由靜止釋放(設(shè)無窮遠(yuǎn)處分子勢(shì)能為零)，則(

)A.乙分子從a到c，分子力先減小后增大B.乙分子運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)時(shí)，動(dòng)能最大C.乙分子從a到c，分子力先做正功后做負(fù)功D.乙分子運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)時(shí)，分子力和分子勢(shì)能都是零分子間作用力與分子勢(shì)能圖像B圖2分子間作用力與分子勢(shì)能圖像解析由題圖可知，乙分子從a到c，分子力先增大后減小，故A錯(cuò)誤；從a到c，分子間作用力為引力，引力做正功，動(dòng)能一直增加，當(dāng)乙分子運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)左側(cè)時(shí)，分子力為斥力，斥力做負(fù)功，所以乙分子運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)時(shí)，動(dòng)能最大，故B正確；乙分子從a到c，分子力一直做正功，故C錯(cuò)誤；乙分子