第十一章选修3-3
第1课时分子动理论、内能
【学业质量解读】
内容 分子动理论的基本内容 分子的热运动 温度和内能 学业质量水平要求 了解分子动理论的基本观点及相关的实验证据 通过实验，了解扩散现象．观察并能解释布朗运动． 了解温度和温标．了解分子动能和分子势能是组成内能的两种形式及影响它们大小的因素． 【必备知识梳理】
1. 物体是由大量分子组成的
(1) 分子的大小:①分子直径的数量级是 m;②分子质量的数量级是 kg; ③测量方法是
(2) 阿伏加德罗常数:1 mol任何物质所含有的粒子数,NA= mol-1. 2. 分子热运动:一切物质的分子都在 地做无规则运动.
(1) 扩散现象:相互接触的不同物质彼此进入对方的现象.温度 ,扩散越快,可在固体、液体、气体中进行.
(2) 布朗运动:悬浮在液体(或气体)中的微粒的无规则运动,微粒 ,温度 ,布朗运动越显著. 3. 分子力
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 ,但总是斥力变化得 ． 4.温度和温标 (1) 意义
宏观上表示物体的 程度;微观上是物体中分子 的标志. (2)摄氏温标和热力学温标的关系T＝ ．
(3)绝对零度(0K)：是低温极限，只能接近不能达到，所以热力学温度无负值． 5. 内能
(1) 分子平均动能:所有分子动能的 ． 是分子平均动能的标志.． (2) 分子势能:由分子间 决定的能,在宏观上分子势能与物体 有关,在微观上与分子间的 有关. (3) 物体的内能
①内能:物体中所有分子的 与 的总和. ②决定因素: 、 及物质的总量.
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【关键能力突破】
一、估算微观量
【例1】空调在制冷过程中，室内空气中的水蒸气接触蒸发器(铜管)液化成水，经排水管排走，空气中水分越来越少，人会感觉干燥．某空调工作一段时间后，排出液化水的体积V＝1.0×103cm3.已知水的密度ρ＝1.0×103kg/m3、摩尔质量M＝1.8×102kg/mol，阿伏加德罗常数NA＝6.0×1023mol1.试求：(结果均保留一位有效数字)
(1)该液化水中含有水分子的总数N； (2)一个水分子的直径d.
【变式1】已知该气体的摩尔质量为M,体积为V时的密度为?,阿伏加德罗常数为NA
(1) 求汽缸内气体分子的个数.
(2) 若ρ=1.29kg/m3,M =2.9×10-2kg/mol,取NA=6×1023 mol-1,根据分子直径的数量级,估算汽缸内的气体完全变为液体的体积与原来气体体积的比值(将分子看成球体,忽略液体分子间的空隙,保留一位有效数字).
二、理解扩散现象、布朗运动与分子热运动 【例2】下列关于布朗运动的说法，正确的是( )
A．布朗运动说明了液体分子做无规则运动 B．液体温度越高，悬浮粒子越小，布朗运动越剧烈 C．布朗运动是由于液体各部分的温度不同而引起的
D．布朗运动是由液体分子从各个方向对悬浮粒子撞击作用的不平衡引起的 【变式1】下列有关扩散现象与布朗运动的叙述中，正确的是( )
A．扩散现象与布朗运动都能说明分子在做永不停息的无规则运动 B．扩散现象与布朗运动没有本质的区别
C．扩散现象突出说明了物质的迁移规律，布朗运动突出说明了分子运动的无规则性规律
D．布朗运动是扩散的形成原因，扩散是布朗运动的宏观表现
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三、理解分子力、分子势能、温度与内能
【例3】分子间的相互作用力由引力与斥力共同产生，并随着分子间距的变化而变化，则下列说法正确的是( )
A．分子间引力随分子间距的增大而减小 B．分子间斥力随分子间距的减小而增大
C．当r
【变式1】（2020全国1卷）分子间作用力F与分子间距r的关系如图所示，r= r1时，
F=0．分子间势能由r决定，规定两分子相距无穷远时分子间的势能为零．若一分子固定于原点O，另一分子从距O点很远处向O点运动，在两分子间距减小到r2的过程中，势能_____（填“减小“不变”或“增大”）；在间距由r2减小到r1的过程中，势能_____ （填“减小”“不变”或“增大”）；在间距等于r1处，势能_____（填“大于”“等于”或“小于”）零．
【例4】关于热力学温度与摄氏温度，下列说法正确的是( )
A．－33.15 ℃＝240 K
B．摄氏温度和热力学温度的零度是相同的
C．温度由t℃升到2t℃时，对应的热力学温度由T K升至2T K D．物体的温度不可能降低到0 K 【变式1】下列说法中正确的是( )
A．内能大的物体含有的热量多
B．分子运动的平均速度可能为零，瞬时速度不可能为零 C．0 ℃的铁和0 ℃的冰，它们的分子平均动能相同 D．0 ℃的水结成0 ℃的冰的过程中，放出热量，内能不变
【学科素养提升】
1.(2017江苏单科)图甲和图乙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：若水温相同，_________（选填“甲”或“乙”）中炭粒的颗粒较大；若炭粒大小相同，___________（选填“甲”或“乙”）中水分子的热
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运动较剧烈．
2. (2020北京卷)分子力F随分子间距离r变化如图所示．将两分子从相距r?r2处释
放，仅考虑这两个分于间的作用，下列说法正确的是（ ）
A. 从r?r2到r?r0分子间引力、斥力都在减小
B. 从r?r2到r?r1分子力的大小先减小后增大 C. 从r?r2到r?r0分子势能先减小后增大
D. 从r?r2到r?r1分子动能先增大后减小
3. (2017江苏单科)科学家可以运用无规则运动的规律来研究生物蛋白分子．资料显示，某
10–9 m的球，已知阿伏加德罗常数种蛋白的摩尔质量为66 kg/mol，其分子可视为半径为3×
1023 mol–1．请估算该蛋白的密度．（计算结果保留一位有效数字） 为6.0×
的
【基础综合训练】
1．关于扩散现象，下列说法正确的是( )
A．温度越高，扩散进行得越快
B．扩散现象是由物质分子无规则运动产生的 C．扩散现象在气体、液体和固体中都能发生
D
．液体中的扩散现象是由于液体的对流形成的
2.关于分子动理论的基本观点和实验依据，下列说法正确的是( )
A．一般分子大小的数量级为10
－10
m
B．扩散现象证明，物质分子永不停息地做无规则运动 C．悬浮在液体中的微粒越大，布朗运动就越明显 D．随分子间距增大，分子引力增大，分子斥力减小 3．下列说法中正确的是( )
A．物体温度降低，其分子热运动的平均动能增大 B．物体温度升高，其分子热运动的平均动能增大
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C．物体温度降低，其内能一定增大 D．物体温度不变，其内能一定不变
4．两分子间的斥力和引力的合力F与分子间距离r的关系如图中曲线所示，曲线与r轴交点的横坐标为r0.相距很远的两分子在分子力作用下，由静止开始相互接近．若两分子相距无穷远时分子势能为零，下列说法正确的是( )
A．在r＞r0阶段，F做正功，分子动能增大，势能减小 B．在r＜r0阶段，F做负功，分子动能减小，势能也减小 C．在r＝r0时，分子势能最小，动能最大 D．在r＝r0时，分子势能为零
【应用创新训练】
1.已知潜水员在岸上和海底吸入空气的密度分别为1.3kg/m3和2.1kg/m3，空气的摩尔质量
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为0.029kg/mol，阿伏加德罗常数NA＝6.02×1023mol1.若潜水员呼吸一次吸入2L空气，试估算潜水员在海底比在岸上每呼吸一次多吸入空气的分子数．(结果保留一位有效数字)
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2021届高考物理一轮复习——分子动理论、内能(含答案)
