2013年高考物理二轮复习精品学案专题二十七：分子动理论和热力学定律

本人声明：本资源属本人原创作品，授予21世纪教育网独家发行。 2013高考二轮复习专题精品学案 高考二轮专题复习精品学案专题二十七 专题二十七、分子动理论和热力学定律 【重点知识解读】 分子动理论 1.分子动理论的基本观点是：物质是由大量分子组成，分子永不停息的做无规则运动，分子之间总是同时存在相互作用的引力和斥力。布朗运动的永不停息，说明液体分子运动的永不停息；布朗运动的无规则性，说明液体分子运动是无规则的。分子力是斥力和引力的合力。 2. 解答分子动理论中的估算问题是对分子进行合理抽象，建立模型。由于固体和液体分子间距很小，因此可以把固体和液体分子看作紧密排列的球体，小球直径即为分子直径。一般情况下利用球体模型估算固体和液体分子个数、质量、体积、直径等。设n为物质的量，m为物质质量，v为物质体积，M为摩尔质量，V为摩尔体积，ρ为物质的密度。则 （1）分子数N＝=. （2）分子质量. （3）分子体积 （4）对于固体或液体，把分子看作小球，则分子直径。 对于气体，分子之间距离很大，可把每个气体分子所占空间想象成一个立方体，该立方体的边长即为分子之间的平均距离。 (1)若标准状态下气体体积为，则气体物质的量n＝； (2)气体分子间距。 3. “用油膜法估测分子的大小”实验是把液体中油酸分子看做紧密排列的小球，把油膜厚度看做分子直径。 热力学定律 1.热力学第零定律：如果两个热力系的每一个都与第三个热力系处于热平衡，则它们彼此也处于热平衡。热力学第零定律的重要性在于它给出了温度的定义和温度的测量方法。定律中所说的热力学系统是指由大量分子、原子组成的物体或物体系。它为建立温度概念提供了实验基础。这个定律反映出：处在同一热平衡状态的所有的热力学系统都具有一个共同的宏观特征，这一特征是由这些互为热平衡系统的状态所决定的一个数值相等的状态函数，这个状态函数被定义为温度。而温度相等是热平衡之必要的条件。 2.热力学第一定律内容：一个热力学系统的内能增量等于外界对它传递的热量和外界对它做的功之和。物体内能增加与否，不能单纯只看做功或传递的热量，两个过程要全面考虑。热力学第一定律宣告了不需要消耗能量的第一类永动机不可能制成。 3.热力学第二定律两种表述：（1）不可能使热量由低温物体传递到高温物体而不引起其他变化；（2）不可能从单一热源吸收热量并把它全部做功而不引起其他变化（第二类永动机是不可能制成的）。 4.热力学第二定律揭示了大量分子参与的宏观过程的不可逆性，说明自然界进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性。 5.热力学第三定律：绝对零度是不可能达到的。 【高考命题动态】 分子动理论是热现象的微观理论，热力学定律是通过大量实验和观察总结得出的热现象的宏观理论。高考对分子动理论和热力学定律的考查涉及各个方面，难度中等。 【最新高考题分析】 典例1．（2010江苏物理第12题）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，空气的摩尔质量为0.029kg/mol，阿伏加德罗常数NA=6.02×1023mol-1．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） 【解析】设空气的摩尔质量为M=0.029kg/mol，在岸上和海底的密度分别为ρ1=1.3kg/ m3和ρ2=2.1kg/m3．一次吸入空气的体积为V=2L，则有=, 代入数据得△n=3×1022。 【点评】阿伏加德罗常数NA是连接宏观量（密度、物质的量、摩尔质量、摩尔体积等）和微观量（分子质量、分子体积、分子数等）的桥梁。 针对训练题1．（2009年江苏物理第12题）已知气泡内气体的密度为1.29kg/m3，平均摩尔质量为0.29kg/mol。阿伏加德罗常数NA=6.02×1023mol-1，取气体分子的平均直径为2×10-10m，若气 ... ...