高考综合复习——热学专题复习一 分子动理论、热力学定律和能量守恒

编稿：郁章富 审稿：李井军

总体感知

知识网络

考纲要求

考点 要求 分子动理论的基本观点和实验依据 Ⅰ 阿伏加德罗常数 Ⅰ 气体分子运动速率的统计分布 Ⅰ 温度是分子平均动能的标志、内能 Ⅰ 热力学第一定律 Ⅰ 能量守恒定律 Ⅰ 热力学第二定律 Ⅰ 固体的微观结构、晶体和非晶体 Ⅰ

液晶的微观结构 液体的表面张力现象 气体实验定律 理想气体 实验：用油膜法估测分子的大小 Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ 命题规律

1．从近几年高考试题来看，本专题命题的热点多集中在分子动理论、估算分子的大小和数目和气体实验定律上，对能力的要求也只限于“理解能力”——理解物理概念和物理规律的适用条件，以及它们在简单情况下的应用，题型多为选择题。

2．本专题也有少数的填空题，多以考查分子动理论、阿伏加德罗常数的计算（或估算）和油膜法测分子直径的计算为主。

3、由于不同考区的要求不同，出题的形式也会各不相同，在新课标考区对气体的三大定律的考查也有大的计算题。

复习策略

热学是研究与温度有关的热现象的科学，它是从两个方面来研究热现象及其规律的：一是从物质的微观结构即分子动理论的观点来解释与揭示热学宏观量及科学规律的本质；二是以观测和实验事实为依据，寻求各热学参量之间的关系及热功转换的关系。热学包括分子热运动，热和功，固、液、气体的性质等内容。分子热运动是物质的微观结构学说，是宏观现象与微观本质间的联系纽带；能的转化和守恒定律是自然界普遍适用的规律。

1．深刻理解基本概念和规律

（1）建立宏观量与微观量的关系

对于一个确定的物体而言，其分子动能与物体的温度相对应，其分子势能与物体的体积相对应，物体的内能与物体的温度、体积、质量相对应，物体内能的改变与做功或热传递的过程相对应。 （2）强化基本概念和规律的记忆

通过复习，在理解的基础上记住本部分的基本概念与规律，并能灵活地运用于解题中。例如：热现象、阿伏伽德罗常数、布朗运动、热运动、分子动能、温度、分子势能、物体的内能、热传递等基本概念。再例如：分子热运动、分子力的特点及分子间距离变化的规律、分子动能与温度的关系、分子势能随分子间距离的变化关系、热力学第一定律、热力学第二定律、能量守恒定律等基本规律。

2．加强贴近高考的典型题训练

精选一组符合考试说明、贴近高考热点的选择题，通过对这组题目的强化训练，巩固本部分的基本概念和规律，提高分析问题与解决问题的能力。

3．建立统计的观点。

物质的微观结构，尤其是气体分子的速率分布呈统计规律，深刻理解统计规律在物理现象中的应用。

4．注意与其他学科知识的综合

由于该专题分子动理论与化学、生物学科相联系，而能源的开发和利用则是现今的热门课题，与地理和实际结合紧密，因此出综合题的可能性较大，例如：估算细胞大小，用能量守恒的观点去分析能源的开发利用等问题。

5．固体和液体部分在高考中属于新增加内容，应侧重于基础知识的考查。

预计在今后的高考中，很可能以选择题形式考查知识点为主，因此在学习中应夯实基础，灵活掌握，在多变的高考中立于不败之地。

第一部分 分子动理论

知识要点梳理

知识点一—— 物质是由大量分子组成的

▲知识梳理 1．分子体积

分子体积很小，它的直径数量级是

m。

油膜法测分子直径：

2．分子质量

，V是油滴体积，S是水面上形成的单分子油膜的面积。

分子质量很小，一般分子质量的数量级是

3．阿伏伽德罗常数

㎏。

1摩的任何物质含有的微粒数相同，这个数的测量值

▲疑难导析

关于计算分子大小的两种物理模型： 1．对于固体和液体

。

对于固体和液体，分子间距离比较小，可以认为分子是一个个紧挨着的，设分子体积为，则分子直径：

（球体模型），

2．对于气体

（立方体模型）。

对于气体，分子间距离比较大，处理方法是建立立方体模型，从而可计算出两气体分子之间的平均间距

。

说明：

（1）不论把分子看成是球体还是立方体，都是一种近似的处理方法，得出的结果虽然稍有不同，但不会影响到分子直径的数量级都是

m这一点。

（2）估算问题常用到的一些常识性的数据：如室温可取27℃；地球公转周期为365天；地球自转周期为24h；月球绕地球转动周期为30天；标准状态下气体压强

：在用油膜法测定分子直径的实验中，若已知该种油的摩尔质量为M，密度为

，油滴质量为m，

=76cmHg、温度T=273K、体积V=22.4L等。

油滴在液面上扩展后的最大面积为S，以上各量均为国际单位，那么，下列各式中正确的是 （ ）

A．油分子直径 B．油分子直径

C．油滴所含分子数为

答案：BC

D．油滴所含分子数为

解析：油滴的体积为，则分子直径，A错，B项正确。

油滴中所含的分子数

，故C对，D错。

知识点二——分子永不停息地做无规则热运动

▲知识梳理

1．分子永不停息做无规则热运动的实验事实：扩散现象和布郎运动。

扩散现象在说明分子在不停地运动着的同时，还说明了分子之间有空隙。水和酒精混合后的体积小于原来总体积之和，就是分子之间有空隙的一个例证。

2．布朗运动

布朗运动是悬浮在液体（或气体）中的固体微粒的无规则运动。布朗运动不是分子本身的运动，但它间接地反映了液体（气体）分子的无规则运动。

3．实验中画出的布朗运动路线的折线，不是微粒运动的真实轨迹。

因为图中的每一段折线，是每隔30s时间观察到的微粒位置的连线，就是在这短短的30s内，小颗粒的运动也是极不规则的。

4．布朗运动产生的原因

大量液体分子（或气体）永不停息地做无规则运动时，对悬浮在其中的微粒撞击作用的不平衡性是产生