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(共16张PPT)
专题十一　气体和热力学定律
考向1　分子动理论
研透真题·破题有方
(2020·全国卷Ⅰ)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　　　　　(选填“减小”“不变”或“增大”);在间距由r2减小到r1的过程中,势能　　　　　(选填“减小”“不变”或“增大”);在间距等于r1处,势能　　　　　(选填“大于”“等于”或“小于”)零。?
【解析】从距O点很远处向O点运动,两分子间距减小到r2的过程中,分子间体现引力,引力做正功,分子势能减小;由r2减小到r1的过程中,分子间仍然体现引力,引力做正功,分子势能减小;在间距等于r1之前,分子势能一直减小,取无穷远处分子间势能为零,则在r1处分子势能小于零。
答案:减小　减小　小于
【真题解码】
(1)审题破题眼:
(2)情境化模型:
(3)命题陷阱点:
陷阱1:认为F-r图象中最低点对应的分子间距是平衡位置
在F-r图象中F=0处是平衡位置,Ep-r图象中最低点对应的分子间距才是平衡位置。
陷阱2:认为分子力为零时分子势能也一定为零
分子势能为零处一是选定的零势能位置,再就是根据能量守恒推算出的其他位置,跟分子力是否为零没有直接关系。若选定无穷远处的势能为零,则分子间距小于r0的某位置势能也是零。
必备知能·融会贯通
【核心必备】
分子动理论及固体、液体、气体的几个考查方向
命题角度
解决方法
易错辨析
微观量的计算
通过阿伏加德罗常数来联系微观量和宏观量
对气体而言,所求的微观密度或微观体积的含义并不是真实自身的体积或密度,而是占有的空间大小
分子热运动
与布朗运动
微观解释布朗运动的原因
布朗运动是指颗粒的运动而不是指分子的运动
物体内能的
变化分析
明确决定物体内能的因素:物质的量、物态、温度、体积
内能改变的方式可结合做功和热传递来理解
晶体、非晶体
的性质
记熟晶体、非晶体分类的依据和晶体的各种特征
晶体熔化过程温度不变,内能改变
1.(布朗运动与扩散现象)(多选)下列说法正确的是
(　　)
A.布朗运动虽不是分子运动,但它证明了组成固体颗粒的分子在做无规则运动
B.液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离
C.扩散现象可以在液体、气体中进行,不能在固体中发生
D.随着分子间距增大,分子间引力和斥力均减小,分子势能不一定减小
多维猜押·制霸考场
B、D　布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的运动,而固体颗粒是由大量颗粒分子组成的,固体颗粒的运动是所有颗粒分子整体在运动,不能证明组成固体颗粒的分子在做无规则运动,故A错误;液体表面分子比较稀疏,故液体表面分子间距离大于内部分子之间距离,故B正确;扩散现象可以在液体、气体中进行,也能在固体中发生,故C错误;分子间距离增大时,分子间的引力和斥力都减小,但是分子势能的变化却不一定,如分子之间距离从小于r0位置开始增大,则分子势能先减小后增大,故D正确。
2.(热学现象在生活中的解释)(多选)住在海边的小明,跟几个朋友自驾去某高原沙漠地区游玩,下列相关说法正确的是
(　　)
A.出发前给汽车轮胎充气,气压不宜过高,因为汽车高速行驶时胎压会增大
B.小明在下雨时发现,雨水流过车窗时留有痕迹,说明水对玻璃是浸润的
C.到了高原地区,小明发现,尽管气温变化不大,但车上带的矿泉水瓶变得更鼓胀了,这是瓶内空气压强变大的缘故
D.小明发现在晴天大风刮起时,沙漠会黄沙漫天,这种现象是布朗运动
A、B　出发前给汽车轮胎充气,气压不宜过高,因为汽车高速行驶时,温度会升高,由理想气体状态方程可得,胎压会增大,选项A正确;雨水流过车窗时留有痕迹,说明水对玻璃是浸润的,选项B正确;高原地区,气压较低,瓶内的气体压强会大于瓶外的压强使得车上带的矿泉水瓶变得更鼓胀了,选项C错误;
在晴天大风刮起时,沙漠会黄沙漫天,黄沙是风力刮起的,不是气体分子碰撞导致的运动,所以不是布朗运动,选项D错误。
3.(分子热运动)雾霾天气是对大气中各种悬浮颗粒物含量超标的笼统表述,是特定气候条件与人类活动相互作用的结果。雾霾中,各种悬浮颗粒物形状不规则,但可视为密度相同、直径不同的球体,并用PM10、PM2.5分别表示球体直径小于或等于10
μm、2.5
μm的颗粒物(PM是颗粒物的英文缩写)。某科研机构对北京地区的检测结果表明,在静稳的雾霾天气中,近地面高度百米的范围内,PM10的浓度随高度的增加略有减小,大于PM10的大悬浮颗粒物的浓度随高度的增加明显减小,且两种浓度分布基本不随时间变化。据此材料,以下叙述正确的是
(　　)
A.PM10表示直径小于或等于1.0×10-6
m的悬浮颗粒物
B.PM10受到的空气分子作用力的合力始终大于其所受到的重力
C.PM10和大悬浮颗粒物都在做布朗运动
D.PM2.5的浓度随高度的增加逐渐增大
C　PM10表示直径小于或等于1.0×10-5
m的悬浮颗粒物,A项错误;PM10悬浮在空气中,受到的空气分子作用力的合力等于其所受到的重力,B项错误;由题意推断,D项错误;PM10和大颗粒物的悬浮是由于空气分子的撞击,故它们都在做布朗运动,C项正确。
4.(生活现象的微观解释)(多选)下列说法正确的是
(　　)
A.小雨滴呈球形是水的表面张力作用的结果
B.给车胎打气,越压越吃力,是由于分子间存在斥力
C.常见的金属都是非晶体
D.液晶的光学性质与某些晶体相似,具有各向异性
A、D　液体表面存在表面张力,能使空气中的小雨滴呈球形,A正确;气体间距较大,分子间无分子力,给车胎打气,越压越吃力,是气体压强变大了,B错误;金属是多晶体,C错误;液晶像液体一样具有流动性,而其光学性质与某些晶体相似,具有各向异性,彩色液晶显示器利用了该特点,D正确。专题十一　气体和热力学定律
考向1　分子动理论
(2020·全国卷Ⅰ)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　　　　　(选填“减小”“不变”或“增大”);在间距由r2减小到r1的过程中,势能　　　　　(选填“减小”“不变”或“增大”);在间距等于r1处,势能　　　　　(选填“大于”“等于”或“小于”)零。?
(1)审题破题眼:
(2)情境化模型:
(3)命题陷阱点:
陷阱1:认为F-r图象中最低点对应的分子间距是平衡位置
在F-r图象中F=0处是平衡位置,Ep-r图象中最低点对应的分子间距才是平衡位置。
陷阱2:认为分子力为零时分子势能也一定为零
分子势能为零处一是选定的零势能位置,再就是根据能量守恒推算出的其他位置,跟分子力是否为零没有直接关系。若选定无穷远处的势能为零,则分子间距小于r0的某位置势能也是零。
分子动理论及固体、液体、气体的几个考查方向
命题角度
解决方法
易错辨析
微观量的计算
通过阿伏加德罗常数来联系微观量和宏观量
对气体而言,所求的微观密度或微观体积的含义并不是真实自身的体积或密度,而是占有的空间大小
分子热运动与布朗运动
微观解释布朗运动的原因
布朗运动是指颗粒的运动而不是指分子的运动
物体内能的变化分析
明确决定物体内能的因素:物质的量、物态、温度、体积
内能改变的方式可结合做功和热传递来理解
晶体、非晶体的性质
记熟晶体、非晶体分类的依据和晶体的各种特征
晶体熔化过程温度不变,内能改变
1.(布朗运动与扩散现象)(多选)下列说法正确的是
(　　)
A.布朗运动虽不是分子运动,但它证明了组成固体颗粒的分子在做无规则运动
B.液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离
C.扩散现象可以在液体、气体中进行,不能在固体中发生
D.随着分子间距增大,分子间引力和斥力均减小,分子势能不一定减小
2.(热学现象在生活中的解释)(多选)住在海边的小明,跟几个朋友自驾去某高原沙漠地区游玩,下列相关说法正确的是
(　　)
A.出发前给汽车轮胎充气,气压不宜过高,因为汽车高速行驶时胎压会增大
B.小明在下雨时发现,雨水流过车窗时留有痕迹,说明水对玻璃是浸润的
C.到了高原地区,小明发现,尽管气温变化不大,但车上带的矿泉水瓶变得更鼓胀了,这是瓶内空气压强变大的缘故
D.小明发现在晴天大风刮起时,沙漠会黄沙漫天,这种现象是布朗运动
3.(分子热运动)雾霾天气是对大气中各种悬浮颗粒物含量超标的笼统表述,是特定气候条件与人类活动相互作用的结果。雾霾中,各种悬浮颗粒物形状不规则,但可视为密度相同、直径不同的球体,并用PM10、PM2.5分别表示球体直径小于或等于10
μm、2.5
μm的颗粒物(PM是颗粒物的英文缩写)。某科研机构对北京地区的检测结果表明,在静稳的雾霾天气中,近地面高度百米的范围内,PM10的浓度随高度的增加略有减小,大于PM10的大悬浮颗粒物的浓度随高度的增加明显减小,且两种浓度分布基本不随时间变化。据此材料,以下叙述正确的是
(　　)
A.PM10表示直径小于或等于1.0×10-6
m的悬浮颗粒物
B.PM10受到的空气分子作用力的合力始终大于其所受到的重力
C.PM10和大悬浮颗粒物都在做布朗运动
D.PM2.5的浓度随高度的增加逐渐增大
4.(生活现象的微观解释)(多选)下列说法正确的是
(　　)
A.小雨滴呈球形是水的表面张力作用的结果
B.给车胎打气,越压越吃力,是由于分子间存在斥力
C.常见的金属都是非晶体
D.液晶的光学性质与某些晶体相似,具有各向异性
专题十一　气体和热力学定律
考向1
///研透真题·破题有方///
【解析】从距O点很远处向O点运动,两分子间距减小到r2的过程中,分子间体现引力,引力做正功,分子势能减小;由r2减小到r1的过程中,分子间仍然体现引力,引力做正功,分子势能减小;在间距等于r1之前,分子势能一直减小,取无穷远处分子间势能为零,则在r1处分子势能小于零。
答案:减小　减小　小于
///多维猜押·制霸考场///
1.B、D　布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的运动,而固体颗粒是由大量颗粒分子组成的,固体颗粒的运动是所有颗粒分子整体在运动,不能证明组成固体颗粒的分子在做无规则运动,故A错误;液体表面分子比较稀疏,故液体表面分子间距离大于内部分子之间距离,故B正确;扩散现象可以在液体、气体中进行,也能在固体中发生,故C错误;分子间距离增大时,分子间的引力和斥力都减小,但是分子势能的变化却不一定,如分子之间距离从小于r0位置开始增大,则分子势能先减小后增大,故D正确。
2.A、B　出发前给汽车轮胎充气,气压不宜过高,因为汽车高速行驶时,温度会升高,由理想气体状态方程可得,胎压会增大,选项A正确;雨水流过车窗时留有痕迹,说明水对玻璃是浸润的,选项B正确;高原地区,气压较低,瓶内的气体压强会大于瓶外的压强使得车上带的矿泉水瓶变得更鼓胀了,选项C错误;
在晴天大风刮起时,沙漠会黄沙漫天,黄沙是风力刮起的,不是气体分子碰撞导致的运动,所以不是布朗运动,选项D错误。
3.C　PM10表示直径小于或等于1.0×10-5
m的悬浮颗粒物,A项错误;PM10悬浮在空气中,受到的空气分子作用力的合力等于其所受到的重力,B项错误;由题意推断,D项错误;PM10和大颗粒物的悬浮是由于空气分子的撞击,故它们都在做布朗运动,C项正确。
4.A、D　液体表面存在表面张力,能使空气中的小雨滴呈球形,A正确;气体间距较大,分子间无分子力,给车胎打气,越压越吃力,是气体压强变大了,B错误;金属是多晶体,C错误;液晶像液体一样具有流动性,而其光学性质与某些晶体相似,具有各向异性,彩色液晶显示器利用了该特点,D正确。

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