专题定位 本专题用三课时分别解决选修3－3、3－4、3－5中高频考查问题，高考对本部分内容考查的重点和热点有：
选修3－3：①分子大小的估算；②对分子动理论内容的理解；③物态变化中的能量问题；④气体实验定律的理解和简单计算；⑤固、液、气三态的微观解释和理解；⑥热力学定律的理解和简单计算；⑦用油膜法估测分子大小等内容．
选修3－4：①波的图象；②波长、波速和频率及其相互关系；③光的折射及全反射；④光的干涉、衍射及双缝干涉实验；⑤简谐运动的规律及振动图象；⑥电磁波的有关性质． 选修3－5：①动量守恒定律及其应用；②原子的能级跃迁；③原子核的衰变规律；④核反应方程的书写；⑤质量亏损和核能的计算；⑥原子物理部分的物理学史和α、β、γ三种射线的特点及应用等．
应考策略 选修3－3内容琐碎、考查点多，复习中应以四块知识(分子动理论、从微观角度分析固体、液体、气体的性质、气体实验定律、热力学定律)为主干，梳理出知识点，进行理解性记忆．
选修3－4内容复习时，应加强对基本概念和规律的理解，抓住波的传播和图象、光的折射定律这两条主线，强化训练、提高对典型问题的分析能力．
选修3－5涉及的知识点多，而且多是科技前沿的知识，题目新颖，但难度不大，因此应加强对基本概念和规律的理解，抓住动量守恒定律和核反应两条主线，强化典型题目的训练，提高分析综合题目的能力．
第1课时 热 学
1．分子动理论 (1)分子大小
①阿伏加德罗常数：NA＝6.02×1023 mol1.
－
Vmol
②分子体积：V0＝(占有空间的体积)．
NAMmol
③分子质量：m0＝. NA
V
④油膜法估测分子的直径：d＝. S
(2)分子热运动的实验基础：扩散现象和布朗运动． ①扩散现象特点：温度越高，扩散越快．
②布朗运动特点：液体内固体小颗粒永不停息、无规则的运动，颗粒越小、温度越高，运动越剧烈．
(3)分子间的相互作用力和分子势能
①分子力：分子间引力与斥力的合力．分子间距离增大，引力和斥力均减小；分子间距离减小，引力和斥力均增大，但斥力总比引力变化得快．
②分子势能：分子力做正功，分子势能减小；分子力做负功，分子势能增大；当分子间距为r0(分子间的距离为r0时，分子间作用的合力为0)时，分子势能最小． 2．固体和液体
(1)晶体和非晶体的分子结构不同，表现出的物理性质不同．晶体具有确定的熔点．单晶体表现出各向异性，多晶体和非晶体表现出各向同性．晶体和非晶体在适当的条件下可以相互转化．
(2)液晶是一种特殊的物质状态，所处的状态介于固态和液态之间．液晶具有流动性，在光学、电学物理性质上表现出各向异性．
(3)液体的表面张力使液体表面具有收缩到最小的趋势，表面张力的方向跟液面相切． 3．气体实验定律
(1)等温变化：pV＝C或p1V1＝p2V2； pp1p2(2)等容变化：＝C或＝；
TT1T2VV1V2(3)等压变化：＝C或＝；
TT1T2
pVp1V1p2V2(4)理想气体状态方程：＝C或＝. TT1T24．热力学定律
(1)物体内能变化的判定：温度变化引起分子平均动能的变化；体积变化，分子间的分子力做功，引起分子势能的变化． (2)热力学第一定律 ①公式：ΔU＝W＋Q；
②符号规定：外界对系统做功，W>0；系统对外界做功，W<0.系统从外界吸收热量，Q>0；
系统向外界放出热量，Q<0.系统内能增加，ΔU>0；系统内能减少，ΔU<0. (3)热力学第二定律
热力学第二定律的表述：①热量不能自发地从低温物体传到高温物体(按热传递的方向性表述)．②不可能从单一热库吸收热量，使之完全变成功，而不产生其他影响(按机械能和内能转化的方向性表述)．③第二类永动机是不可能制成的．
两种微观模型
4d1
(1)球体模型(适用于固体、液体)：一个分子的体积V0＝π()3＝πd3，d为分子的直径．
326(2)立方体模型(适用于气体)：一个分子占据的平均空间V0＝d3，d为分子间的距离.
考向1 热学基本规律与微观量计算的组合
例1 (2014·江苏·12A)一种海浪发电机的气室如图1所示．工作时，活塞随海浪上升或下降，改变气室中空气的压强，从而驱动进气阀门和出气阀门打开或关闭．气室先后经历吸入、压缩和排出空气的过程，推动出气口处的装置发电．气室中的空气可视为理想气体．
图1
(1)下列对理想气体的理解，正确的有________． A．理想气体实际上并不存在，只是一种理想模型 B．只要气体压强不是很高就可视为理想气体
C．一定质量的某种理想气体的内能与温度、体积都有关 D．在任何温度、任何压强下，理想气体都遵循气体实验定律
(2)压缩过程中，两个阀门均关闭．若此过程中，气室中的气体与外界无热量交换，内能增加了3.4×104J，则该气体的分子平均动能________(选填“增大”、“减小”或“不变”)，活塞对该气体所做的功________(选填“大于”、“小于”或“等于”)3.4×104J.
(3)上述过程中，气体刚被压缩时的温度为27℃，体积为0.224 m3，压强为1个标准大气压．已知1 mol气体在1个标准大气压、0℃时的体积为22.4 L，阿伏加德罗常数NA＝6.02×1023mol
－1
.计算此时气室中气体的分子数．(计算结果保留一位有效数字)
解析 (1)理想气体是一种理想化模型，温度不太低、压强不太大的实际气体可视为理想气体；
只有理想气体才遵循气体的实验定律，选项A、D正确，选项B错误．一定质量的理想气体的内能完全由温度决定，与体积无关，选项C错误．
(2)因为理想气体的内能完全由温度决定，当气体的内能增加时，气体的温度升高，温度是分子平均动能的标志，则气体分子的平均动能增大．
根据热力学第一定律，ΔU＝Q＋W，由于Q＝0，所以W＝ΔU＝3.4×104J. (3)设气体在标准状态时的体积为V1，等压过程为： VV1＝ TT1
V1气体物质的量为：n＝，且分子数为：N＝nNA
V0VT1解得N＝NA
V0T
代入数据得N≈5×1024个
答案 (1)AD (2)增大 等于 (3)5×1024 以题说法 解答微观量计算问题时应注意：
(1)固体、液体分子可认为紧靠在一起，可看成球体或立方体；气体分子只能按立方体模型计算所占的空间．
(2)阿伏加德罗常数是联系宏观与微观的桥梁，计算时要注意抓住与其相关的三个量：摩尔质量、摩尔体积和物质的量．
(1)1 mol任何气体在标准状况下的体积都是22.4 L．试估算温度为0℃，压强
为2个标准大气压时单位体积内气体分子数目为____________(结果保留两位有效数字)． (2)下列说法正确的是( )
A．液晶具有流动性，光学性质各向异性 B．气体的压强是由气体分子间斥力产生的
C．液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离，所以液体表面存在表面张力 D．气球等温膨胀，球内气体一定向外放热 答案 (1)5.4×1025 (2)AC
解析 (1)设0 ℃，p1＝2 atm，气体的体积V1＝1 m3，在标准状态下，压强p2＝1 atm，气体的体积为V2
p1V12×13
由p1V1＝p2V2得：V2＝＝ m＝2 m3
p21
V225
设气体的分子个数为N，则N＝个． －3NA＝5.4×10
22.4×10
(2)气体压强是由大量气体分子频繁撞击器壁而产生的，B错误；气体等温膨胀说明：W<0，ΔU＝0，由ΔU＝W＋Q可知，Q＞0，球内气体吸热，D错误． 考向2 热学基本规律与气体实验定律的组合