气体分子的平均动能减小课件.ppt

选修3-3复习建议,南京市雨花台中学 徐超,一、考点分析,2008年:(1)空气压缩机在一次压缩过程中，活塞对气缸中的气体做功为2.0105J，同时气体的内能增加了1.5l05J试问：此压缩过程中，气体(填“吸收”或“放出”)的热量等于 J,解析：（1）由热力学第一定律U=WQ，代入数据得：1.5105=2.0105Q，解得Q=5104；,二、高考题分析,2008年(2)若一定质量的理想气体分别按下图所示的三种不同过程变化，其中表示等压变化的是(填“A”、“B”或“C”)，该过程中气体的内能(填“增加”、“减少”或“不变”),（2）由PV/T=恒量，压强不变时，V随温度T的变化是一次函数关系，故选择C图；,二、高考题分析,（3）1g水的分子数 N=mNA/M，1cm2的分子数 n=NS/S07103（61037103都算对）。,2008年(3)设想将1g水均匀分布在地球表面上，估算1cm2的表面上有多少个水分子?(已知1mol水的质量为18g，地球的表面积约为51014m2，结果保留一位有效数字),二、高考题分析,2009A（选修模块33）（1）若一气泡从湖底上升到湖面的过程中温度保持不变，则在此过程中关于气泡中的气体，下列说法正确的是。（填写选项前的字母）（A）气体分子间的作用力增大（B）气体分子的平均速率增大（C）气体分子的平均动能减小（D）气体组成的系统地熵增加,正确答案：D,典型错误：AD,二、高考题分析,2009（2）若将气泡内的气体视为理想气体，气泡从湖底上升到湖面的过程中，对外界做了0.6J的功，则此过程中的气泡（填“吸收”或“放出”）的热量是 J。气泡到达湖面后，温度上升的过程中，又对外界做了0.1J的功，同时吸收了0.3J的热量，则此过程中，气泡内气体内能增加了 J。,正确答案：吸收、0.6、0.2,二、高考题分析,2009（3）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NA=6.021023mol-1,取气体分子的平均直径为210-10m，若气泡内的气体能完全变为液体，请估算液体体积与原来气体体积的比值。（结果保留一位有效数字）,正确答案：110-4（910-5）、210-4,考察要点：球形分子模型、立方堆积模型（解法多样）,二、高考题分析,2010A.（1）为了将空气装入气瓶内，现将一定质量的空气等温压缩，空气可视为理想气体。下列图象能正确表示该过程中空气的压强p和体积V关系的是。,（1）由玻意尔定律，PV=C，选项B正确。,二、高考题分析,2010、（2）在将空气压缩装入气瓶的过程中，温度保持不变，外界做了24kJ的功。现潜水员背着该气瓶缓慢地潜入海底，若在此过程中，瓶中空气的质量保持不变，且放出了5kJ的热量。在上述两个过程中，空气的内能共减小 kJ,空气（选填“吸收”或“放出”）总热量为 kJ。,（2）根据热力学第一定律：U=W+Q，第一阶段W1=24kJ，U1=0，所以Q1=24kJ，放热；第二阶段W2=0，Q2=5kJ放热，所以U2=5kJ。又U=U1+U2=5kJ，即内能减少5kJ；Q=Q1+Q2=29kJ，即放出热量29kJ。,二、高考题分析,2010（3）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，阿伏伽德罗常数NA=6.021023mol-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）,（3）设空气的摩尔质量为 M，在海底和岸上的密度分别为海和岸，一次吸人空气的体积为V，则有,代入数据得：n=31022,二、高考题分析,二、高考题分析,命题热点集中在分子动理论、气体实验定律、内能和功以及热力学第一定律。,（一）估算问题,、,阿伏加德罗常数NA6.021023mol-1，是联系微观物理量和宏观物理量的桥梁。微观物理量指的是：分子的体积V 0,分子的直径d、分子的质量m0宏观物理量指的是：物质的体积V、摩尔体积Vmol、物质的质量m、摩尔质量M、物质的密度,三、热点解析,体现物理思想；抓住实际物理问题的本质；把握物理问题解决的方向；数学近似方法的应用；,一摩尔物质的体积：,单位质量中所含分子数：,单位体积的固体或液体中所含分子数：,质量为m的物质中所含的分子数：,体积为V的物质中所含的分子数：,。,三、热点解析,它们的关系如下：,一个分子的质量：,一个分子的体积:,（只适用于固、液体，不适用于气体）；,常见模型实际的物理问题所涉及的因素较多，为了对这些问题方便地求解，需要突出主要因素，忽略次要因素，使其成为理想化模型后进行近似估算。（1）球体模型常常把固体和液体的分子看成是紧密挨在一起的球体。（2）立方体模型气体分子均匀分布，可把每个气体分子平均占有空间想象成一个小立方体，任意一瞬间所有气体分子处于各个小立方体的中心，并根据这一微观模型来进行相关计算。也适用于计算离子晶体的两个相邻离子之间的距离。（3）单分子层模型:在用油膜法测量分子直径时，一般认为单分子层油膜，故可用公式dV/S来计算油酸分子的直径。,三、热点解析,例1（2008北京卷）假如全世界60亿人同时数1 g水的分子个数，每人每小时可以数5 000个，不间断地数，则完成任务所需时间最接近（阿伏加德罗常数NA取61023 mol1）（）A10年 B1千年C10万年D1千万年,解析：1 g水分子的个数n=,=,个，60亿人按要求数分子所需要的年数为,=1.27105年，也就是大约10万年。答案：C。,三、热点解析,例题2、已知地球半径约为6.4106 m，空气的摩尔质量约为2910-3 kg/mol,一个标准大气压约为1.0105 Pa.利用以上数据可估算出地球表面大气在标准状况下的体积为A.41016 m3 B.41018 m3 C.41020 m3 D.41022 m3答案：B,（二）热力学第一定律1.热力学第一定律不仅反映了做功和热传递这两种方 式改变内能的过程是等效的,而且给出了内能的变 化量和做功与热传递之间的定量关系.应用时热量的单位应统一为国际单位制中的焦耳.2.对公式U=Q+W符号的规定,三、热点解析,3.几种特殊情况(1)若过程是绝热的,则Q=0,W=U,外界对物体做 的功等于物体内能的增加.(2)若过程中不做功,即W=0,则Q=U,物体吸收的 热量等于物体内能的增加.(3)若过程的始末状态物体的内能不变,即U=0,则W+Q=0或W=-Q.外界对物体做的功等于物体放出 的热量.,三、热点解析,例3（广东卷）14图3是密闭的气缸，外力推动活塞P压缩气体，对缸内气体做功800J，同时气体向外界放热200J，缸内气体的A温度升高，内能增加600JB温度升高，内能减少200JC温度降低，内能增加600JD温度降低，内能减少200J【答案】A【解析】由热力学第一定律，,内能增加600J，则温度一定升高。,J,三、热点解析,例4福建卷28（2）如图所示，一定质量的理想气体密封在绝热（即与外界不发生热交换）容器中，容器内装有一可以活动的绝热活塞。今对活塞施以一竖直向下的压力F，使活塞缓慢向下移动一段距离后，气体的体积减小。若忽略活塞与容器壁间的摩擦力，则被密封的气体。（填选项前的字母）,A温度升高，压强增大，内能减少B温度降低，压强增大，内能减少C温度升高，压强增大，内能增加D温度降低，压强减小，内能增加【答案】C,三、热点解析,例5、如图2所示为电冰箱的工作原理图,压缩机工作时,强迫制冷剂在冰箱内外的管道中不断循环,那么,下列说法中正确的是()A.在冰箱内的管道中,制冷剂迅速膨 胀并吸收热量 图2 B.在冰箱外的管道中,制冷剂迅速膨胀并放出热量 C.在冰箱内的管道中,制冷剂被剧烈压缩并吸收热量 D.在冰箱外的管道中,制冷剂被剧烈压缩并放出热量,三、热点解析,答案 AD,2.与功能关系问题的探究【例6】A、B两装置,均由一支一端封闭、一端开口且带有玻璃泡的管状容器和水银槽组成,除玻璃泡在管上的位置不同外,其他条件都相同.将两管抽成真空后,开口向下竖直插入水银槽中(插入过程没有空气进入管内).水银柱上升至图3所示位置停止.假设这一过程水银与外界没有热交换,则下列说法正确的是(),三、热点解析,A.A中水银的内能增量大于B中水银的内能增量B.B中水银的内能增量大于A中水银的内能增量C.A和B中水银体积保持不变,故内能增量相同D.A和B中水银温度始终相同,故内能增量相同,答案 B,（三）、理想气体1.三个实验定律,p1V1=p2V2,三、热点解析,2.有关图象的处理方法利用垂直于坐标轴的线作辅助线去分析同质量、不同温度的两条等温线,不同体积的两条等容线，不同压强的两条等压线的关系.如图1中,V1对应虚线为等容线,A、B是与T2、T1两线的交点,可以认为从B状态通过等容升压到A状态,温度必然升高,所以T2T1.又如图2所示,A、B为等温线,从B状态到A状态压强增大,体积一定减小,所以V2V1.图1 图2,三、热点解析,3.一定质量的气体不同图象的比较,类别图线,三、热点解析,例题7、下列各图中，P表示压强，V表示体积，T表示热力学温度，t表示摄氏温度，各图中正确描述一定质量理想气体等压变化规律的是（）,解析：AC,三、热点解析,例8（上海物理）17一定量的理想气体的状态经历了如图所示的ab、bc、cd、da四个过程。其中bc的延长线通过原点，cd垂直于ab且与水平轴平行，da和bc平行。则气体体积在（）,（A）ab过程中不断增加（B）bc过程中保持不变（C）cd过程中不断增加（D）da过程中保持不变【答案】AB,三、热点解析,例9（上海物理）10如图，玻璃管内封闭了一段气体，气柱长度为l，管内外水银面高度差为h。若温度保持不变，把玻璃管稍向上提起一段距离，则（）（A）h、l均变大（B）h、l均变小（C）h变大l变小（D）h变小l变大【答案】A,三、热点解析,例10（上海理综）6民间常用“拔火罐”来治疗某些疾病，方法是将点燃的纸片放入一个小罐内，当纸片燃烧完时，迅速将火罐开口端紧压在皮肤上，火罐就会紧紧地被“吸”在皮肤上。其原因是，当火罐内的气体（）。A温度不变时，体积减小，压强增大B体积不变时，温度降低，压强减小C压强不变时，温度降低，体积减小D质量不变时，压强增大，体积减小答案：B,三、热点解析,（四）分子力 及分子势能,图1,图2,分子势能则是组成物质的分子间由于有相互作用力而具有由它们的相对位置决定的势能。分子势能的大小与分子间的距离有关，即与物体的体积有关。分子势能的变化与分子间的距离发生变化时分子力做正功还是做负功有关。,三、热点解析,A.乙分子从a到b做加速运动,由b到c做减速运动B.乙分子从a到c做加速运动,到达c时速度最大C.乙分子从a到b的过程中,两分子间的分子势能一直减少D.乙分子从b到d的过程中,两分子间的分子势能一直增加,【例11】甲分子固定在坐标原点O,乙 分子位于x轴上,甲分子对乙分子的 作用力与两分子间距离的关系如图 1中曲线所示,F0为斥力,F0为 引力.a、b、c、d为x轴上四个特定图1的位置.现把乙分子从a处由静止释放,则(),三、热点解析,答案 BC,例12（上海物理）14分子间的相互作用力由引力与斥力共同产生，并随着分子间距离的变化而变化。则（）,（A）分子间引力随分子间距的增大而增大（B）分子间斥力随分子间距的减小而增大（C）分子间相互作用力随分子间距的增大而增大（D）分子间相互作用力随分子间距的减小而增大【答案】B,三、热点解析,例13、（福建卷）28（1）1859年麦克斯韦从理论上推导出了气体分子速率的分布规律，后来有许多实验验证了这一规律。若以横坐标表示分子速率，纵坐标表示各速率区间的分子数占总分子数的百分比。下面四幅图中能正确表示某一温度下气体分子速率分布规律的是。（填选项前的字母）,【答案】D【解析】图象突出中间多两边少的特点，答案选D。,三、热点解析,例14（重庆卷）15给旱区送水的消防车停于水平地面，在缓慢放水过程中，若车胎不漏气，胎内气体温度不变，不计分子间势能，则胎内气体A从外界吸热 B对外界做负功C分子平均动能减小 D内能增加【答案】A【解析】温度是分子平均动能的标志，气体温度不变，分子平均动能不变，C选项错误。不计分子势能，内能只由温度决定。气体温度不变，气体内能不变，D选项错误。缓慢放水，胎内气膨胀对外做功，B选项错误。由热力学第一定律知，从外界吸热，A选项正确。,三、热点解析,1.适当回顾课本：让学生温习课本,更好掌握概念规律，以及知识间的联系。2.复习深度控制:据学生生源状况研究选考模块 复习中要控制深度，以中等偏易为主，不深挖。3.复习广度控制:要注意复习 的 广度，面要铺 开，考纲涉及的内容都要仔细梳理。4.习题的量控制:例题与习题的量要严格控制，不 游“题海”。以问题与练习带动复习，做到少讲、精练。,四、复习建议,感谢指导！,再见!,