第二部分选考内容选修3-3 热学第1讲分子动理论内能

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考点内容要求全国卷三年考情分析

2017 2018 2019

分子

动理

论与

统计

观点

分子动理论的基本观

点和实验依据 ⅠⅠ卷

·T33(1)：分

子动理论、温

度

T33(2)：活塞

封闭的两部

分气体的状

态变化

Ⅱ卷

·T33(1)：内

能、热力学第

一定律

T33(2)：热气

球的受力平

衡

Ⅲ卷

·T33(1)：p－

V图象、热力

学第一定律

T33(2)：水银

封闭气体的

状态变化

Ⅰ卷

·T33(1)：V－

T图象、热力

学第一定律

T33(2)：理想

气体实验定

律

Ⅱ卷

·T33(1)：实

际气体的内

能

T33(2)：查理

定律、盖—吕

萨克定律

Ⅲ卷

·T33(1)：p－

V图象、热力

学第一定律

T33(2)：玻意

耳定律

Ⅰ卷

·T33(1)：热

力学第一定

律、压强及其

相关知识

T33(2)气体定

律的应用

Ⅱ卷

·T33(1)：气

体压强的微

观解释、

p－V图象

T33(2)：力的

平衡条件、玻

意耳定律的

应用

Ⅲ卷

·T33(1)：用

油膜法估算

分子大小的

实验

T33(2)：气体

实验定律的

应用

阿伏加德罗常数 Ⅰ

气体分子运动速率的

统计分布 Ⅰ

温度、内能 Ⅰ

固

体、

液体

与气

体

固体的微观结构、晶

体和非晶体 Ⅰ

液晶的微观结构 Ⅰ

液体的表面张力现象 Ⅰ

气体实验定律 Ⅱ

理想气体 Ⅰ

饱和蒸汽、未饱和蒸

汽、饱和汽压 Ⅰ

相对湿度 Ⅰ

热力

学定

律与

能量

守恒

热力学第一定律 Ⅰ

能量守恒定律 Ⅰ

热力学第二定律 Ⅰ

实验

用油膜法估测分子的大小

(说明：要求会正确使用温

度计)

第1讲　分子动理论　内能

知识要点

一、分子动理论

1.物体是由大量分子组成的

(1)分子的大小

① 分子直径：数量级是 10 －

m；

② 分子质量：数量级是 10－26 kg；

③ 测量方法：油膜法。

(2)阿伏加德罗常数：1 mol 任何物质所含有的粒子数，NA＝6.02 × 10 23

mol－1。

2.分子热运动：一切物质的分子都在永不停息地做无规则运动。

(1)扩散现象：相互接触的不同物质彼此进入对方的现象。温度越高，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，微粒越小，温度越

高，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减小，随分子间距离

的减小而增大，但总是斥力变化得较快。

图1

(1)r＝r0，F引＝F斥，F＝0。

(2)r＞r0，F引＞F斥，F为引力。

(3)r＜r0，F引＜F斥，F为斥力。

二、温度

1.意义：宏观上表示物体的冷热程度(微观上表示物体中分子平均动能的大小)。

2.两种温标

(1)摄氏温标和热力学温标的关系 T＝t ＋ 273.15 __K。

(2)绝对零度(0 K)：是低温极限，只能接近不能达到，所以热力学温度无负值。

三、内能

1.分子动能

(1)意义：分子动能是分子做热运动所具有的能。

(2)分子平均动能：所有分子动能的平均值。温度是分子平均动能的标志。

2.分子势能

图2

(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

① 微观上：决定于分子间距离和分子排列情况。

② 宏观上：决定于体积和状态。

3.物体的内能

(1)概念理解：物体中所有分子的热运动的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)物体的内能与物体的位置高低、运动速度大小无关。

(4)改变内能的方式

基础诊断

1.(多选)(2019·河北省“名校联盟”质量监测一)下列选项正确的是(　　)

A.液体温度越高，悬浮颗粒越小，布朗运动越剧烈

B.布朗运动是指悬浮在液体中固体颗粒的分子的无规则运动

C.液体中的扩散现象是由于液体的对流形成的

D.扩散现象是由物质分子无规则运动产生的

E.当分子间距增大时，分子间的引力和斥力都减小

解析　温度越高，分子运动越剧烈，悬浮在液体中的颗粒越小，撞击越容易不

平衡，则它的布朗运动就越显著，A正确；布朗运动是悬浮微粒的无规则运动，

不是分子的无规则运动，B错误；扩散现象是由物质分子无规则运动产生的，

液体中的扩散现象是由于液体分子的无规则运动引起的，C错误，D正确；当

分子间距增大时，分子间的引力和斥力都减小，E正确。

答案　ADE

2.(多选)关于分子间相互作用力的以下说法中正确的是(　　)

图3

A.当分子间的距离 r＝r0时，分子力为零，说明此时分子间既不存在引力，也不

存在斥力

B.分子力随分子间距离的变化而变化，当r>r0时，随着距离的增大，分子间的

引力和斥力都增大，但引力比斥力增大得快，故分子力表现为引力

C.当分子间的距离 r<r0时，随着距离的减小，分子间的引力和斥力都增大，但

斥力比引力增大得快，故分子力表现为斥力

D.当分子间的距离 r＝10－9 m 时，分子间的作用力可以忽略不计

E.当两个分子间的距离变大时，分子引力和斥力都减小

解析　分子间的引力和斥力同时存在，当分子间的距离 r＝r0时，引力等于斥力，

分子力为零，故 A错误；分子力随分子间距离的变化而变化，当 r>r0时，分子

间的引力和斥力都随分子间距离的增大而减小，斥力减小得更快，分子力表现

为引力，故 B错误；当分子间的距离 r<r0时，随着距离的减小，分子间的引力

和斥力都增大，但斥力比引力增大得快，分子力表现为斥力，故 C正确；当分

子间的距离 r＝10－9m时，分子间的作用力可以忽略不计，故 D正确；当两个分

子间的距离变大时，分子引力与分子斥力都减小，只是斥力减小得快而已，因

此E项正确。

答案　CDE

3.(多选)下列有关热现象和内能的说法中正确的是 (　　)

A.把物体缓慢举高，其机械能增加，内能不变

B.盛有气体的容器做加速运动时，容器中气体的内能必定会随之增大

C.电流通过电阻后电阻发热，它的内能增加是通过“做功”方式实现的

D.分子间引力和斥力相等时，分子势能最大

E.分子间引力和斥力相等时，分子势能最小

解析　把物体缓慢举高，外力做功，其机械能增加，由于温度不变，物体内能

不变，选项 A正确；物体的内能与物体做什么性质的运动没有直接关系，选项

B错误；电流通过电阻后电阻发热，是通过电流“做功”的方式改变电阻内能

的，选项 C正确；根据分子间作用力的特点，当分子间距离等于 r0时，引力和

斥力相等，不管分子间距离从 r0增大还是减小，分子间作用力都做负功，分子

势能都增大，故分子间距离等于 r0时分子势能最小，选项 D错误，E正确。

答案　ACE

4.用放大600 倍的显微镜观察布朗运动。估计放大后的小颗粒(炭)体积为 0.1×

10－9 m3，炭的密度是 2.25×103 kg/m3，摩尔质量是 1.2×10－2 kg/mol，阿伏加德

罗常数为 6.02×1023 mol－1，则该小炭粒所含分子数约为________个(保留 2位有

效数字)。由此可知布朗运动________(选填“是”或“不是”)分子的运动。

解析　设小炭粒边长为 a，则放大 600 倍后，其体积为 V＝(600a)3＝0.1×10－9

m3，实际体积为 V′＝a3＝ m3，质量为 m＝ρV′＝×10－15 kg，含分子数为 N＝

×6.02×1023 个≈5.2×1010 个。可见每一个小炭粒都含有大量的分子，由此可知，

布朗运动不是分子的运动。

答案　5.2×1010　不是

　阿伏加德罗常数及微观量的计算

1.宏观量与微观量的转换桥梁

作为宏观量的摩尔质量 Mmol、摩尔体积 Vmol、密度ρ与作为微观量的分子直径 d、

分子质量 m、分子体积 V0可通过阿伏伽德罗常数联系起来。如图所示。

2.分子模型

(1)球体模型中的直径：d＝；

(2)立方体模型中的边长：d＝。

3.常识性的数据：室温取27 ℃，标准状况下的大气压 p0＝76 cmHg、温度 T＝

273 K、摩尔体积 V＝22.4 L。

【例 1】 ( 多选)已知阿伏加德罗常数为 NA(mol －1)，某物质的摩尔质量为

M(kg/mol)，该物质的密度为 ρ(kg/m3)，则下列叙述中正确的是(　　)

A.1 kg 该物质所含的分子个数是 ρNA

B.1 kg 该物质所含的分子个数是 NA

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摘要：

[高考导航]考点内容要求全国卷三年考情分析201720182019分子动理论与统计观点分子动理论的基本观点和实验依据ⅠⅠ卷·T33(1)：分子动理论、温度T33(2)：活塞封闭的两部分气体的状态变化Ⅱ卷·T33(1)：内能、热力学第一定律T33(2)：热气球的受力平衡Ⅲ卷·T33(1)：p－V图象、热力学第一定律T33(2)：水银封闭气体的状态变化Ⅰ卷·T33(1)：V－T图象、热力学第一定律T33(2)：理想气体实验定律Ⅱ卷·T33(1)：实际气体的内能T33(2)：查理定律、盖—吕萨克定律Ⅲ卷·T33(1)：p－V图象、热力学第一定律T33(2)：玻意耳定律Ⅰ卷·T33(1)：热力学第一定...

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