。 。 内部文件，版权追溯 内部文件，版权追溯 内部文件，版权追溯 内部文件，版权追溯 第34讲 分子动理论 内能
考纲要求 1.微观量的估算Ⅰ 2．分子力、分子势能与分子间距的关系Ⅰ 3．物体的内能Ⅰ
1．分子动理论的基本观点和实验依据、阿伏加德罗常数 (1)物体是由大量分子组成的 ①分子的大小
a．分子的直径(视为球模型)：数量级为__10b．分子的质量：数量级为10②阿伏加德罗常数
a．1 mol的任何物质都含有相同的粒子数．通常可取NA＝__6.02×10__mol； b．阿伏加德罗常数是联系宏观物理量和微观物理量的桥梁． (2)分子永不停息地做无规则运动 ①扩散现象
a．定义：__不同__物质能够彼此进入对方的现象；
b．实质：扩散现象并不是外界作用引起的，也不是化学反应的结果，而是由分子的无规则运动产生的物质迁移现象，温度__越高__，扩散现象越明显．
②布朗运动
a．定义：悬浮在液体中的__小颗粒__的永不停息地无规则运动； b．实质：布朗运动反映了__液体分子__的无规则运动；
c．特点：颗粒越__小__，运动越明显，温度越__高__，运动越剧烈．
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考情分析 2017·北京卷，13 2017·江苏卷，12 2016·全国卷Ⅲ，33(1) 命题趋势 高考对本部分知识的考查主要以选择题或填空题形式出现，且为选考内容．高考只要求理解物理概念和物理规律的确切含义，理解物理规律的适用条件 __m；
kg．
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③热运动
a．分子永不停息地做__无规则__运动叫做热运动；
b．特点：分子的无规则运动和温度有关，温度越高，分子运动越激烈． (3)分子间同时存在引力和斥力
①物质分子间存在空隙，分子间的引力和斥力是__同时__存在的，实际表现出的分子力是引力和斥力的__合力__；
②分子力随分子间距离变化的关系：分子间的引力和斥力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__，但斥力比引力变化得__快__；
③分子力与分子间距离的关系图线由分子间的作用力与分子间距离关系图线(如图所示)可知：
a．当r＝r0时，F引＝F斥，分子力为__零__； b．当r>r0时，F引>F斥，分子力表现为__引力__； c．当r d．当分子间距离大于10r0(约为10 m)时，分子力很弱，可以忽略不计． 2．温度是分子平均动能的标志 内能 (1)温度 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．关系T＝t＋273.15 K． (3)分子的动能 ①分子动能是__分子热运动__所具有的动能； ②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； ③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__． (4)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__相对位置__决定的能． ②分子势能的决定因素 a．微观上：决定于__分子间距离__和分子排列情况， b．宏观上：决定于__体积__和状态． (5)物体的内能 －9 2 ①概念理解：物体中所有分子的热运动__动能__与__分子势能__的总和，是状态量； ②决定因素：对于给定的物体，其内能大小由物体的__温度__和__体积__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__无关__． ④改变物体内能的两种方式：__做功__和__热传递__． 1．判断正误 (1)温度越高，扩散现象越明显．( √ ) (2)布朗运动是液体分子的无规则运动．( × ) (3)分子间的引力和斥力都随分子间距的减小而增大．( √ ) (4)－33 ℃＝240 K．( √ ) (5)物体温度降低，其分子热运动的平均动能增大．( × ) (6)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．( √ ) (7)物体温度不变，其内能一定不变．( × ) 2．钻石是首饰和高强度钻头、刻刀等工具中的主要材料．设钻石的密度为ρ (kg/m)，摩尔质量为M (g/mol)，阿伏加德罗常数为NA，已知1克拉＝0.2克，则( C ) 0.2×10aNAA．a克拉钻石所含有的分子数为 －3 3 MB．a克拉钻石所含有的分子数为 aNA M36M×10－3 C．每个钻石分子直径的表达式为(单位为m) NAρπ 3 D．每个钻石分子直径的表达式为6M(单位为m) NAρπ 0.2a0.2aNA 解析 a克拉钻石物质的量为n＝，所含分子数为N＝nNA＝，选项A、B错误； MM钻石的摩尔体积为V＝M×10－3 ρVM×10－3 (单位为m/mol)，每个钻石分子体积为V0＝＝，设NANAρ 3 36M×10－34?d?3 钻石分子直径为d，则V0＝π??，联立解得d＝(单位为m)．选项C正确，D 3?2?NAρπ错误． 3．(多选)关于对内能的理解，下列说法正确的是( AD ) A．系统的内能是由系统的状态决定的 B．做功可以改变系统的内能，但是单纯地对系统传热不能改变系统的内能 C．不计分子之间的分子势能，质量和温度相同的氢气和氧气具有相同的内能 3 D．1 g 100 ℃水的内能小于1 g 100 ℃水蒸气的内能 一 微观量的估计 1．求解分子直径时的两种模型(对于固体和液体) 36V0 (1)把分子看成球形，d＝． π3 (2)把分于看成小立方体，d＝V0 3 提醒：对于气体，利用d＝V0算出的不是分子直径，而是气体分于间的平均距离． 2．宏观量与微观量的相互关系 (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)相互关系 ①一个分子的质量：m0＝＝②一个分子的体积：V0＝ MρVmol ； NANA VmolM＝；(注：对气体V0为分子所占空间体积) NAρNA VmmρVNA＝NA或n＝NA＝NA． VmolρVmolMM 微观量的求解方法 ③物体所含的分子数：n＝ (1)分子的大小、分子体积、分子质量属微观量，直接测量它们的数值非常困难，可以借助较易测量的宏观量结合摩尔体积、摩尔质量等来估算这些微观量，其中阿伏加德罗常数是联系宏观量和微观量的桥梁和纽带． (2)建立合适的物理模型，通常把固体、液体分子模拟为球形或小立方体形．气体分子所占据的空间则建立立方体模型． [例1](2018·浙江绍兴质检)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．若有一空调工作一段时间后，排出液化水的体积V＝1.0×10 cm，已知水的密度ρ＝1.0×10 kg/m、摩尔质量 3 3 3 3 M＝1.8×10－2 kg/mol，阿伏加德罗常数NA＝6.0×1023 mol－1.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． 4
