高三物理二轮金牌学案专项32分子动理论气体.docx

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高三物理二轮金牌学案专项32分子动理论气体

2019高三物理二轮金牌学案-专项32分子动理论气体

专题32分子动理论气体

课时安排：

2课时

教学目标：

1、知道分子动理论的内容

2、能够用分子动理论的相关知识分析有关热现象

3、气体实验定律，能够运用气体状态方程分析解决有关问题

本讲重点：

分子动理论的内容，气体实验定律

本讲难点：

1、用分子动理论的相关知识分析有关热现象

2、运用气体状态方程分析解决有关问题

考点点拨：

1、分子动理论

2、物体的内能

3、气体实验定律和理想气体状态方程

4、气体热现象的的微观意义

第一课时

2、单分子油膜法测定分子的直径

①把在水面上尽可能散开的油膜视为。

②把形成单分子油膜的分子视为排列的形分子，把分子看作小球，这就是分子的理想化模型。

③利用单分子油膜法可测定分子的直径d=V／S，其中V是，S是水面上形成的单分子油膜的。

〔2〕气体的体积、压强、温度间的关系：

①一定质量的气体，在温度不变的情况下，体积减小时，________________增大，压强。

写出玻意耳定律的公式：

_________________

②一定质量的气体，在压强不变的情况下，温度升高，增大，体积。

写出盖•吕萨克定律的公式：

_________________

③一定质量的气体，在体积不变的情况下，温度升高，增大，压强。

写出查理定律的公式：

_________________

〔3〕理想气体状态方程为：

_____________________

〔二〕重难点阐释

布朗运动是指悬浮在液体中的固体微粒的无规那么运动。

关于布朗运动，要注意以下几点：

①形成条件是：

只要微粒足够小。

②微粒越小、温度越高，布朗运动越激烈。

③观察到的是固体微粒〔不是液体，不是固体分子〕的无规那么运动，反映的是液体分子运动的无规那么性。

④实验中描绘出的是某固体微粒每隔30秒的位置的连线，不是该微粒的运动轨迹。

【二】高考要点精析

【例1】根据水的密度为ρ=1.0×103kg/m3和水的摩尔质量M=1.8×10-2kg,，利用阿伏加德罗常数，估算水分子的质量和水分子的直径。

解析：

每个水分子的质量m=M/NA=1.8×10-2÷6.02×1023=3.0×10-26kg；水的摩尔体积V=M/ρ，把水分子看作一个挨一个紧密排列的小球，那么每个分子的体积为v=V/NA,而根据球体积的计算公式，用d表示水分子直径，v=4πr3/3=πd3/6，得d=4×10-10m

【例2】下面关于分子力的说法中正确的有：

A、铁丝很难被拉长，这一事实说明铁丝分子间存在引力

B、水很难被压缩，这一事实说明水分子间存在斥力

C、将打气管的出口端封住，向下压活塞，当空气被压缩到一定程度后很难再压缩，这一事实说明这时空气分子间表现为斥力

D、磁铁可以吸引铁屑，这一事实说明分子间存在引力

【例3】观察布朗运动时，以下说法中正确的选项是

A、温度越高，布朗运动越明显

B、大气压强的变化，对布朗运动没有影响

C、悬浮颗粒越大，布朗运动越明显

D、悬浮颗粒的布朗运动，就是构成悬浮颗粒的物质的分子热运动

解析：

A选项正确。

布朗运动是悬浮的固体小颗粒的运动，间接的反映了液体分子的运动。

其剧烈程度与温度、颗粒大小有关，温度越高，布朗运动越明显，颗粒越小，布朗运动越明显。

点评：

学生容易出现的错误，认为大气压强的变化对布朗运动会产生影响；把布朗运动和分子热运动混为一谈。

☆考点精炼

1、利用阿伏加德罗常数，估算在标准状态下相邻气体分子间的平均距离D。

2、从以下哪一组数据可以算出阿伏伽德罗常数?

〔〕

A、水的密度和水的摩尔质量

B、水的摩尔质量和水分子的体积

C、水分子的体积和水分子的质量

D、水分子的质量和水的摩尔质量

3

、如下图、设有一分子位于图中的坐标原点O处不动，另一分子可位于x轴上不同位置处、图中纵坐标表示这两个分子间分子力的大小，两条曲线分别表示斥力和引力的大小随两分子间距离变化的关系，e为两曲线的交点、那么〔〕

A、ab表示吸力，cd表示斥力，e点的横坐标可能为10-15m

B、ab表示斥力，cd表示吸力，e点的横坐标可能为10-10m

C、ab表示吸力，cd表示斥力，e点的横坐标可能为10-10m

D、ab表示斥力，cd表示吸力，e点的横坐标可能为10-15m

〔二〕物体的内能

☆考点点拨

物体中所有分子做热运动的动能和分子势能的总和叫做物体的内能。

物体的内能跟物体的温度和体积都有关系：

温度升高时物体内能增加；体积变化时，物体内能变化。

分析分子势能的变化是可以通过分析分子力做功的情况来确定。

【例4】以下说法中正确的选项是

A、物体自由下落时速度增大，所以物体内能也增大

B、物体的机械能为零时内能也为零

C、物体的体积减小温度不变时，物体内能一定减小

D、气体体积增大时气体分子势能一定增大

☆考点精炼

4、关于分子势能的下面说法中，正确的选项是〔〕

A、当分子距离为r0〔平衡距离〕时分子势能最大

B、当分子距离为r0〔平衡距离〕时分子势能最小，但不一定为零

C、当分子距离为r0〔平衡距离〕时，由于分子力为零，所以分子势能为零

D、分子相距无穷远时分子势能为零，在相互靠近到不能再靠近的过程中，分子势能逐渐增大

第二课时

〔三〕气体实验定律和理想气体状态方程

☆考点点拨

☆考点点拨

【例5】一定质量的理想气体，要使气体温度在经过不同的状态变化过程后返回初始状态的温度，可能的过程是〔〕

A、先等压膨胀，后等容降压

B、先等压压缩，后等容降压

C、先等容升压，后等压膨胀

D、先等容降压，后等压压缩

解析：

此题采用图解法直观。

先作出气体的p－V图线，如图，设气体的初状态为Q，作出过Q的等温线〔双曲线〕，然后画A选项的过程图线如①，〔其中平行V轴为等压膨胀过程，平行p轴线段为等容降压过程〕，可见过程图①能与等温线相交，即能返回到Q状态的温度，故A选项正确。

同理可作出B、C、D三选项的图线分别如图②、③、④，都不能与过Q点的等温线相交，故B、C、D选项不正确。

答案：

A

【例6】如下图，表示一定质量的理想气体沿箭头所示的方向发生状态变化的过程，那么该气体压强变化情况是〔〕

A、从状态c到状态d，压强减小

B、从状态d到状态a，压强增大

C、从状态a到状态b，压强增大

D、从状态b到状态c，压强不变

【例7】甲、乙两个相同的密闭容器中分别装有等质量的同种气体，甲、乙容器中气体的压强分别为p甲、p乙，且p甲

那么〔〕

A、甲容器中气体的温度高于乙容器中气体的温度

B、甲容器中气体的温度低于乙容器中气体的温度

C、甲容器中气体分子的平均动能小于乙容器中气体分子的平均动能

D、甲容器中气体分子的平均动能大于乙容器中气体分子的平均动能

☆考点精炼

5、一定质量的理想气体处于某一平衡状态，此时其压强为p0，有人设计了四种途径，使气体经过每种途径后压强仍为p0。

这四种途径是①先保持体积不变，降低压强，再保持温度不变，压缩体积②先保持体积不变，使气体升温，再保持温度不变，让体积膨胀③先保持温度不变，使体积膨胀，再保持体积不变，使气体升温④先保持温度不变，压缩气体，再保持体积不变，使气体降温。

可以断定〔〕〔2004年，全国〕

A、①、②不可能B、③、④不可能

C、①、③不可能D、①、②、③、④都可能

6、一定质量的理想气体〔〕〔2003年，江苏〕

A、先等压膨胀，再等容降温，其温度必低于起始温度

B、先等温膨胀，再等压压缩，其体积必小于起始体积

C、先等容升温，再等压压缩，其温度有可能等于起始温度

D、先等容加热，再绝热压缩，其内能必大于起始内能

〔四〕气体热现象的的微观意义

☆考点点拨

〔1〕气体分子运动的特点：

大量分子做无规那么运动，速率有大有小，但分子的速率却按一定的规律分布，温度越高，分子的热运动越激烈。

〔2〕气体热现象的的微观意义：

从微观的角度看，气体的压强是大量气体分子频繁撞击器壁而产生的。

气体分子的平均动能决定于温度，分子的密集程度决定于体积。

所以：

气体压强与温度和体积有关。

一定质量的气体，温度保持不变时，分子的平均动能是一定的；体积保持不变时，分子的密集程度保持不变；温度升高时，分子的平均动能增大。

☆考点精炼

7、一定质量气体作等容变化，温度降低时，气体的压强减小，这时〔〕

A、分子平均动能减小

B、分子与器壁碰撞时，对器壁的总冲量减小

C、分子平均密度变小了

D、单位时间内分子对器壁单位面积的碰撞次数减少

8、一定质量的理想气体，体积变大的同时，温度也升高了，那么下面判断正确的选项是〔〕

A、气体分子平均动能增大

B、单位体积内分子数目增多

C、气体的压强一定保持不变

D、气体的压强可能变大

5、D解析：

四种途径的变化过程，均有可能使

的值保持恒定，符合气体的性质规律，故D项正确。

【三】考点落实训练

1、关于布朗运动，如下说法中正确的选项是〔〕

A、布朗运动是在显微镜中看到的液体分子的无规那么运动

B、布朗运动是液体分子无规那么运动的反映

C、悬浮微粒越小，布朗运动越显著

D、液体温度越高，布朗运动越显著

2、把表面光滑的铅块放在铁块上，经过几年后将它们分开，发现铅块中含有铁，而铁块中也含有铅，这种现象说明〔〕

A、物质分子之间存在着相互作用力B、分子之间存在空隙

C、分子在永不停息地运动D、分子的引力大于斥力

5、对于液体和固体，如果用M表示摩尔质量，ρ表示物质密度，V表示摩尔体积，V0表示分子体积，NA表示阿伏加德罗常数，那么以下关系式中正确的选项是〔〕

A、

=NAB、

=NAC、

=VmolD、ρM=Vmol

6、对一定量的气体，它的压强、体积和温度存在某些关系。

关于它们关系的表述，正确的选项是〔〕

A、温度不变时，体积减小，压强增大

B、体积不变时，温度升高，压强减小

C、体积减小时，温度一定升高

D、温度升高时，压强可能减小

7、根据分子动理论，物质分子间距离为r0时分子所受到的引力与斥力相等，以下关于分子势能的说法正确的选项是

A、当分子间距离是r0时，分子具有最大势能，距离增大或减小时势能都变小

B、当分子间距离是r0时，分子具有最小势能，距离增大或减小时势能都变大

C、分子距离越大，分子势能越大，分子距离越小，分子势能越小

D、分子距离越大，分子势能越小，分子距离越小，分子势能越大

11、假设以

表示水的摩尔质量，

表示在标准状态下水蒸气的摩尔体积，

为在标准状态下水蒸气的密度，NA为阿佛加德罗常数，m、

分别表示每个水分子的质量和体积，下面是四个关系式：

①

②

③

④

其中

A、①和②都是正确的B、①和③都是正确的

C、③和④都是正确的D、①和④都是正确的

恒谦

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