下面是小编为大家整理的2023版高三一轮总复习物理（新教材新高考）第十四章热学教案（2022年）,供大家参考。
[ 高考备考指南] 命题分析 核心素养
1 ．分子动理论 、 液体 、 固体等基本知识多以选择题形式考查 。
2． ． 气体实验定律 、 理想气体状态方程和热力学定律的考查难度较高 。
3． ． 以汽缸 、 水银玻璃管等为载体的综合问题仍为考查重点 。
4． ． 变质量的气体问题仍然是考查重点 ，且难度相对较大。
。
物理观念：
分子动理论、 、 内能、 、 分 子力 、晶体 、 液晶 、 热力学定律 、 理想气体 、气体实验定律 。
科学思维：
油膜法 、 放大法 、 图像法 、控制变量法 、 临界法 。
科学探究：
测量分子直径 、 验证玻意尔定律 。
科学态度与责任：
布朗运动 、 扩散 、 表面张力 、 浸润 、 固体的熔点 、 液晶的应用 、 热机的应用 、 永动机的特点 。
分子动理论
内能
一 、 分子动理论
1． ． 物体是由大量分子组成的
(1) 分子直径大小的数量级为 10－ 10
m。。
油膜法测分子直径：d＝ ＝ VS ，，V 是油滴体积， ，S 是单分子油膜的面积 。
(2) 一般分子质量的数量级为 10－ 26
kg。。
(3) 阿伏加德罗常数：1 mol 的任何物质都含有 相同 的微粒数 ， 这个数叫阿伏数 加德罗常数 N A ， ，N A ＝ ＝6.02 ×10 23
mol－ 1 。
2． ． 分子永不停息地做无规则热运动
(1) 扩散现象：相互接触的物体的分子或原子彼此进入对方的现象 。
温度越高 ， 扩散越快 。
(2) 布朗运动：在显微镜下看到的悬浮在液体中的颗粒永不停息地做无规则运动 。
布朗运动反映了 液体分子 的无规则运动 。
颗粒越 小 ， 运动越明显；温度越高 ， 运动越剧 烈 。
(3) 热运动：
分子 永不停息的无规则运动 。
3． ． 分子间存在着相互作用力
(1) 分子间同时存在 引力 和 斥力 ， 实际表现的分子力是它们的 合力 。
(2) 引力和斥力都随着距离的增大而 减小 ， 但斥力比引力变化得 快 。
(3) 分子间的作用力随分子间距离变化的关系如图所示 。
二、温度和物体的内能
1． ． 温 度
(1) 温度在宏观上表示物体的冷热程度 ， 在微观上表示分子的 平均动能 。
(2) 温度是决定一个系统与另一个系统是否达到热平衡状态的物理量 ， 一切达到热平衡的系统都具有相同的 温度 。
2． ． 两种温标
(1) 摄氏温标和热力学温标的比较：两种温标温度的零点不同 ， 同一温度两种温标表示的数值不同， ， 但它们表示的温度间隔是相同的， ， 即每一度的大小相同 ，Δt ＝ΔT。
。
(2) 关系：T ＝t ＋273.15 K。
。
3． ． 分子的平均动能 ：物体内所有分子动能的平均值叫分子的平均动能 。
温度 是分子平均动能的标志 ， 温度越高 ， 分子做热运动的平均动能越 大 。
4． ． 分子势能 ：由分子间的相互作用力的大小和相对位置决定的势能叫分子势能 。
宏观上 ， 分子势能的大小与物体的 体积 有关 。
5． ． 物体的内能 ：物体中所有分子热运动的 动能 与 分子势能 的总和 。
物体的内能跟物体的 温度 和 体积 都有关系 。
一、易错易误辨析( 正确的打 “√” ， 错误的打 “×”)
(1) 布朗运动是液体( 或气体) 中悬浮的固体小颗粒的运动。
。
( √)
(2) 温度是分子平均动能的宏观表现。
。
( √)
(3) 分子势能的大小与物体的大小没有任何关系。
。
( ×)
(4) 分子间作用力增加 ， 分子间的势能也变大。
。
( ×)
(5) 分子间不可能同时存在斥力与引力。
。
( ×)
二、教材习题衍生
1 ．(册 人教版选择性必修第三册 P 6 T 4 改编)( 多选) 小张在显微镜下观察水中悬浮的细微粉笔末的运动 。从 从 A 点开始 ，隔 他把粉笔末每隔 30 s 的位置记录在坐标纸上 ，到 依次得到 B 、C 、D、 、 …、 、J 点 点 ， 把这些点连线形成如图所示的折线图 ，则关于该粉笔末的运动 ， 下列说法正确的是(
)
A ．该折线图是粉笔末的运动轨迹
B． ． 粉笔末的无规则运动反映了水分子的无规则运动
C． ．过 经过 B 点后 10 s， ，在 粉笔末应该在 BC 的中点处
D． ．由 粉笔末由 B 到 到 C 的平均速度小于 C 到 到 D 的平均速度
BD
[ 该折线图不是粉笔末的实际运动轨迹，分子运动是无规则的，A 项错误；粉笔末受到水分子的碰撞， 做无规则运动，所以粉笔末的无规则运动反映了水分子的无规则运动，B 项正确；由于运动的无规则性，所以经过 B 点后 10 s， ，我们不知道粉笔末在哪个位置，C 项错误；任意两点之间的时间间隔是相等的，由 所以位移越大，则平均速度就越大，故粉笔末由 B 到 到 C 的平均速度小于由 C 到D 的平均速度，D 项正确。]
2 ．(册 人教版选择性必修第三册 P 11 图 图 1.3-2 改编)( 多选)在 氧气分子在 0 ℃ ℃ 和100 ℃ ℃ 温度下单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比随气体分子速率的变化分别如图中两条曲线所示 。
下列说法正确的是(
)
A ．图中两条曲线下的面积相等
B． ． 图中虚线对应于氧气分子平均动能较小的情形
C． ．在 图中实线对应于氧气分子在 100 ℃ ℃ 时的情形
D． ．与 与 0 ℃ ℃ 时相比， ，100 ℃ ℃在 时氧气分子速率出现在 0 ～400 m/s 区间内的分子数占总分子数的百分比较大
ABC
[ 根据图线的物理意义可知，曲线下的面积表示百分比的总和，所以图中两条曲线下项 的面积相等，选项 A 正确；温度是分子平均动能的标志，且温度越高，速率大的分子所占比例越大，所以图中实线对应于氧气分子平均动能较项 大的情形，虚线对应于氧气分子平均动能较小的情形，选项 B 、C 正确；由图线与 可知，与 0 ℃ ℃ 时相比，100 ℃ ℃在 时氧气分子速率出现在 0 ～400 m/s 区间内的分子数项 占总分子数的百分比较小，选项 D 错误。]
3 ．( 鲁科版选择性必修第三册 P 8 T 5 改编) 分子势能随分子间距离变化的图像如图所示 。
据图分析可得(
)
A ．r 1 处为分子的平衡位置
B ．r 2 处为分子的平衡位置
C ．r →∞ 处 ， 分子间的势能为最小值 ， 分子间无相互作用力
D． ．若 若 r<r 1 ， ，r 越小 ， 分子间势能越大 ， 分子间仅有斥力存在
B
[则 当分子处于平衡位置时，分子间的作用力为零，分子势能最小，则 r 2故 处为分子的平衡位置，故 A 、C 错误，B 正确；若 r<r 1 ，r 越小，分子间势能越大，分子间的引力和斥力都越大，D 错误。]
微观量的估算
1． ． 宏观量、微观量以及它们之间的关系的理解
已知量 可求量
积 摩尔体积 V mol
积 分子体积 V 0 ＝ V molN A( 适用于固体和液体)
积 分子占据体积 V 占 ＝ VmolN A( 适用于气体)
量 摩尔质量 M mol
量 分子质量 m 0 ＝ M molN A
积 体积 V 和 和
积 摩尔体积 V mol
目 分子数目 n＝ ＝VV mol N A
量 质量 m 和 和
量 摩尔质量 M mol
目 分子数目 n＝ ＝mM mol N A
2． ． 两种分子模型
两种分子模型 适用 说明
球体分子模型
立方体形分子模型 固体
液体 球体模型：
积 一个分子体积 V 0 ＝ 43 π d23＝ 16πd 3 (d 为分子的直径)
气体分子模型 气体 立方体模型：
间 一个分子占据的平均空间 V 0 ＝d 3 (d 为分子的间距)
[ 题组突破]
1 ．( 微观量的估算) 科学家可以运用无规则运动的规律来研究生物蛋白分子 。资料显示 ，为 某种蛋白的摩尔质量为 66 kg/mol， ，为 其分子可视为半径为 3 ×10－ 9
m的球 ，为 已知阿伏加德罗常数为 6.0 ×10 23
mol－ 1 ， 则该蛋白的密度约为(
)
A ．1 ×10 3
kg/m 3
B ．2 ×10 3
kg/m 3
C ．1 ×10 2
kg/m 3
D ．2 ×10 2
kg/m 3
A
[积 摩尔体积 V ＝ 43 πr3 N A 度，由密度 ρ ＝ MV 得，解得 ρ ＝3M4πr 3 N A ，代入数据得ρ≈ ≈1 ×10 3
kg/m 3 。
。]
2 ．( 固体分子模型)( 多选) 钻石是首饰和高强度钻头 、 刻刀等工具中的主要材料 ，为 设钻石的密度为 ρ( 单位为 kg/m 3 )， ，为 摩尔质量为 M( 单位为 g/mol)， ， 阿伏加德为 罗常数为 N A 。知 已知 1 克拉＝0.2 克 克 ，则 则(
)
A ．a 克拉钻石所含有的分子数为 aN AM
B． ． 每个钻石分子直径的表达式为36M ×10－ 3N A ρπ( 单位为 m)
C． ． 每个钻石分子直 径的表达式为6MN A ρπ ( 单位为 m)
D． ． 每个钻石分子的质量为MN A
BD
[a 克拉钻石物质的量( 摩尔数)n＝ ＝ 0.2aM数 ，所含分子数 N ＝nN A ＝ 0.2aN AM，A 项错误；钻石的摩尔体积 V ＝ M ×10－ 3ρ( 单位为 m 3 /mol) ，每个钻石分子的体积V 0 ＝VN A ＝ M ×10－ 3N A ρ为 ，设钻石分子的直径为 d则 ，则 V 0 ＝ 43 π d23得 ，联立解得 d ＝36M ×10－ 3N A ρπ( 单位为 m) ，B 项正确，C 项错误；根据阿伏加德罗常数的意义知，量 每个钻石分子的质量 m ＝MN A ，，D 项正确。]
3 ．( 气体分子模型)( 多选)为 某气体的摩尔质量为 M mol ，为 摩尔体积为 V mol ， 密为 度为 ρ ，为 每个分子的质量和体积分别为 m 0 和 和 V 0 ，数 则阿伏加德罗常数 N A 可表示为 为(
)
A ．N A ＝ M molm 0
B ．N A ＝ ρV molm 0
C ．N A ＝ V molV 0
D ．N A ＝ M molρV 0
AB
[ 阿伏 加数 德罗常数 N A ＝M molm 0 ＝ρV molm 0＝V molV 中，其中 V 为每个气体分子所而 占有空间的体积，而 V 0 故 是气体分子的体积，故 A 、B 正确，C 错误；ρV 0 不是气
故 体分子的质量，故 D 错误。]
布朗运动与分子热运动
扩散现象、布朗运动与热运动的比较
现象 扩散现象 布朗运动 热运动
活动主体 分子 微小固体颗粒 分子
区别 分子的运动 ， 发生在固体 、 液体 、 气体任何两种物质之间 比分子大得多的微粒的运动 ， 只能在液体 、 气体中发生 ， 肉眼观察不到 分子的运动 ， 不能通过光学显微镜直接观察到
共同点 都是无规则运动；都随温度的升高而更加 剧 烈
联系 扩散现象 、 布朗运动都反映分子做无规则的热运动
[ 题组突破]
1 ．( 对布朗运动与扩散现象的理解) 下列说法正确的是(
)
A． ． 布朗运动是指悬浮在液体中的固体颗粒分子的无规则运动
B． ． 如果液体温度降到很低 ， 布朗运动就会停止
C． ． 液体中的扩散现象是由分子无规则运动产生的
D． ． 两个接触在一起的固体间不能发生扩散现象
C
[ 布朗运动是悬浮颗粒的无规则运动，不是颗粒分子的无规则运动，A项错误；理论上，只 有温度降到绝对零度，分子热运动才会停止，但绝对零度无法达到，B 项错误；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 项正确；固体的分子也在不停地做无规则运动，同时固体分子之间也存在间隙，所以扩散现象不仅发生在气体和液体之间，固体之间也会发生扩散现象，D 项错误。]
2 ．( 扩散现象、布朗运动、分子热运动的比较)(2021· 滨州模拟) 新型冠状病毒在世界范围内的肆虐 ， 给人们的生命财产造成了重大损失 。
为了杀死病毒 ， 预防传染 ， 人们使用乙醇消毒液和免洗洗手液( 如图所示)， ， 两者的 主要成分都是酒精 ， 则下列说法正确的是(
)
A． ． 在房间内喷洒乙醇消毒液后 ， 会闻到淡淡的酒味 ， 这是由于酒精分子做布朗运动
B． ． 在房间内喷洒乙醇消毒液后 ， 会闻到淡淡的酒味 ， 与分子运动无关
C． ． 使用免洗洗手液洗手后 ， 手部很快就干爽了 ， 是液体蒸发的缘故
D． ． 使用免洗洗手液洗手后 ， 洗手液中的酒 精由液态变为同温度的气体的过程中 ， 内能不变
C
[ 在房间内喷洒乙醇消毒液后，会闻到淡淡的酒味，这是酒精分子扩散故 的结果，扩散现象本质就是分子无规则的运动，故 A 、B 错误；使用免洗洗手液故 时，手部很快就干爽了，这是蒸发现象，故 C 正确；洗手液中的酒精由液态变为同温度的气体的过程中，温度不变，分子平均动能不变，但是分子之间的距离故 变大，分子势能增大，所以内能增大，故 D 错误。]
分子间的作用力
分子势能
物体的内能
1． ． 分子力和分子势能随分子间距变化的规律如下：
项目 力 分子力 F 能 分子势能 E p
随分子间距变化图像
(r 0 ：
：10－ 10
m)
随分子间距的变化情况 r<r 0
F 引 和 和 F 斥 都随距离的增大而减小 ， 随距离的减小而增大， ，F 引 <F 斥 ， ，F 表现为斥力 r 增大 ， 分子力做正功 ，分 子势能减小；r 减小 ，分子力做负功 ， 分子势能增加 r>r 0
F 引 和 和 F 斥 都随距离的增大而减小 ， 随距离的减小而增大， ，F 引 >F 斥 ， ，F 表现为引力 r 增大 ， 分子力做负功 ，分子势能增加；r 减小 ，分子力做正功 ， 分子势能减小
r ＝r 0
F 引 ＝ ＝F 斥 ， ，F ＝0 分子势能最小 ， 但不为零 r>10r 0
F 引 和 和 F 斥 都已十分微弱 ，为 可以认为 F ＝0 分子势能为零
2． ． 判断分子势能变化的两种方法
(1) 根据分子力做功判断 。
分子力做正功 ， 分子势能减小；分子力做负功 ，分子势能增加；
(2) 利用分子势能与分子间距离的关系图线判断 。
但要注 意此图线和分子力与分子间距离的关系图线形状虽然相似但意义不同 ， 不要混淆 。
3． ． 分子动能、分子势能、内能、机械能的比较
能量 分子动能 分子势能 内能 机械能
定义 分子无规则运动的动能 由分子间相对位置决定的势能 能 所有分子的热运动动能和分子势能的总和 物体的动能 、重力势能和弹性势能的总和 决定
因素 温度( 决定分子平均动能) 分子间距 温度 、 体积 、物质的量 跟宏观运动状态 、 参考系和零势能点的选取有关
备注 温度、 、 内能等物理量只对大量分子才有意义， ， 对单个或少量分子没有实际意义
4． ． 改变内能的两种方式
[ 题组突破]
1． ．( 分子力、分子势能与分子间距离的关系)(2020· 全国 Ⅰ卷 卷) 分子间作用力 F距 与分子间距 r 的关系如图所示， ，r ＝r 1 时， ，F ＝0。
。由 分子间势能由 r 决定 ， 规定两分子相距无穷远时分子间的势能为零。
。点 若一分子固定于原点 O， ，距 另一分子从距 O向 点很远处向 O 点运动 ，到 在两分子间距减小到 r...
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