第13章 热学
高考对本部分知识的考查主要以选择题和计算题为主，其中计算题以气体实高考地位 验定律的考查为主，虽然综合性不太强，但学生的得分率较低，应加以重视。分值为15分。 1.分子动理论的基本观点和实验依据(Ⅰ) 2．阿伏加德罗常数(Ⅰ) 3．气体分子运动速率的统计分布(Ⅰ) 4．温度、内能(Ⅰ) 5．固体的微观结构、晶体和非晶体(Ⅰ) 6．液晶的微观结构(Ⅰ) 7．液体的表面张力现象(Ⅰ) 8．气体实验定律(Ⅱ) 9．理想气体(Ⅰ) 10．饱和蒸汽、未饱和蒸汽考纲下载 和饱和蒸汽压(Ⅰ) 11．相对湿度(Ⅰ) 12．热力学第一定律(Ⅰ) 13．能量守恒定律(Ⅰ) 14．热力学第二定律(Ⅰ) 15．单位制：中学物理中涉及的国际单位制的基本单位和其他单位，例如摄氏度、标准大气压(Ⅰ) 实验：用油膜法估测分子的大小 说明：1.知道国际单位制中规定的单位符号。 2．要求会正确使用温度计。 第1讲 分子动理论 内能 主干梳理 对点激活
考纲1.本部分考点内容的要求基本上是Ⅰ级，即理解物理概念和物理规律的确切含义，理解物理规律的适用条件，以及它们在简单情况下的应用。题型多为选择题和填空题。 2．高考热学命题的重点内容有：(1)分子动理论要点，分子力、分子大小、质量、数目估算；(2)内能的变化及改变内能的物理过程、气体压强的决定解读 因素以及气体压强的计算；(3)理想气体状态方程和用图象表示气体状态的变化；(4)热现象实验与探索过程的方法。 3．近两年来热学考题中还涌现出了许多对热现象的自主学习和创新能力考查的新情景试题，多以科技前沿、社会热点及与生产生活联系的问题为背景来考查热学知识在实际中的应用。 知识点 分子动理论 Ⅰ
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0110②分子质量：数量级是10③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＝026.02×10 mol。阿伏加德罗常数是联系宏观物理量与微观物理量的桥梁。
2．分子做永不停息的无规则运动 (1)扩散现象
①定义：03不同物质能够彼此进入对方的现象。
②实质：不是外界作用引起的，也不是化学反应的结果，而是由物质分子的04无规则运动产生的。温度越高，扩散现象越明显。
(2)布朗运动
①定义：悬浮在液体中的微粒的永不停息的05无规则运动。 ②成因：液体分子无规则运动，对固体微粒撞击作用不平衡造成的。
③特点：永不停息，无规则；微粒06越小，温度07越高，布朗运动越明显。 ④结论：反映了08液体分子运动的无规则性。 (3)热运动
①定义：分子永不停息的09无规则运动。 ②特点：温度越高，分子无规则运动越激烈。 3．分子间的相互作用力
23－1
－26
－10 m；
kg；
(1)引力和斥力同时存在，都随分子间距离的增大而10减小，随分子间距离的减小而11增大，12斥力比引力变化更快。
(2)分子力随分子间距离的变化图象如图所示。 (3)分子力的特点
①r＝r0时(r0的数量级为10
－10
m)，F引＝F斥，分子力F＝0；
②r
④r>10r0时，F引、F斥都已十分微弱，可认为分子力F＝150。 知识点1．温度
一切达到01热平衡的系统都具有相同的温度。 2．两种温标
摄氏温标和热力学温标。 关系：T＝02t＋273.15 K。 3．分子的动能
(1)分子动能是03分子热运动所具有的动能；
(2)平均动能是所有分子热运动的动能的平均值，04温度是分子热运动的平均动能的标志；
(3)分子热运动的总动能是物体内所有分子热运动动能的05总和。 4．分子的势能
(1)定义：由于分子间存在着引力和斥力，所以分子具有由它们的06相互位置决定的能。 (2)分子势能的决定因素
微观上——决定于07分子间距离； 宏观上——决定于物体的08体积。 5．物体的内能
(1)物体中所有分子的热运动09动能与10分子势能的总和叫物体的内能，内能是状态量。
(2)对于给定的物体，其内能大小与物体的11温度和12体积有关。 (3)物体的内能与物体的位置高低、运动速度大小无关。 (4)决定内能的因素
温度、内能 Ⅰ
①微观上：分子动能、分子势能、分子个数。 ②宏观上：温度、体积、物质的量(摩尔数)。 (5)改变物体的内能有两种方式
①做功：当做功使物体的内能发生改变时，外界对物体做了多少功，物体内能就增加多少；物体对外界做了多少功，物体内能就减少多少。
②热传递：当热传递使物体的内能发生改变时，物体吸收了多少热量，物体内能就增加多少；物体放出了多少热量，物体内能就减少多少。
知识点
实验：用油膜法估测分子的大小
1．实验目的
(1)了解本实验的实验原理及所需要的器材，了解实验的注意事项； (2)会正确测出一滴油酸酒精溶液中油酸的体积及形成油膜的面积； (3)会计算分子的大小，正确处理实验数据。 2．实验原理
如图所示，测出一滴油酸酒精溶液在水面上形成的单分子油膜面积，将油酸分子看成球V
形，用d＝计算出油膜的厚度，其中V为一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积，S为油膜面积，
S这个厚度d就是油酸分子的直径。
3．实验器材
清水、酒精、油酸、量筒、浅盘(边长约30～40 cm)、注射器(或滴管)、玻璃板(或有机玻璃板)、彩笔、痱子粉(或石膏粉)、坐标纸、容量瓶(500 mL)。
4．实验步骤
(1)用稀酒精溶液及清水清洗浅盘，充分洗去油污、粉尘，以免给实验带来误差。 (2)配制油酸酒精溶液，取油酸1 mL，注入500 mL的容量瓶中，然后向容量瓶内注入酒精，直到液面达到500 mL刻度线为止，摇动容量瓶，使油酸充分在酒精中溶解，这样就得到了500 mL含1 mL纯油酸的油酸酒精溶液。
(3)用注射器或滴管将油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，并记下量筒内增加一定体积VN时的滴数N。
VN
(4)根据V0＝算出每滴油酸酒精溶液的体积V0。
N
(5)向浅盘里倒入约2 cm深的水，并将痱子粉或石膏粉均匀地撒在水面上。 (6)用注射器或滴管在水面上滴一滴油酸酒精溶液。
(7)待油酸薄膜的形状稳定后，将玻璃板(或有机玻璃板)放在浅盘上，并用彩笔在玻璃板上描画出油酸薄膜的形状。
(8)将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，算出油酸薄膜的面积S(求面积时以坐标纸上边长为1 cm的正方形为单位，计算轮廓内正方形的个数，不足半个的舍去，多于半个的算一个)。
V
(9)根据油酸酒精溶液的配制比例，算出一滴溶液中纯油酸的体积V，并代入公式d＝算
S出油酸薄膜的厚度d。
(10)重复以上实验步骤，多测几次油酸薄膜的厚度，求平均值，即为油酸分子的直径大小。
5．注意事项
(1)油酸酒精溶液配制后不要长时间放置，以免浓度改变，产生误差。
(2)注射器针头高出水面的高度应在1 cm之内，当针头靠水面很近(油酸酒精溶液未滴下)时，会发现针头下方的粉层已被排开，这是由于针头中酒精挥发所致，不影响实验效果。
(3)实验之前要训练好滴法。
(4)待测油酸面扩散后又收缩，要在稳定后再画轮廓，扩散后又收缩有两个原因：一是水面受油酸液滴冲击凹陷后又恢复，二是酒精挥发后液面收缩。
(5)当重做实验时，水从浅盘的一侧边缘倒出，在这侧边缘会残留油酸，可用少量酒精清洗，并用脱脂棉擦去，再用清水冲洗，这样可保持浅盘的清洁。
(6)从浅盘的中央加痱子粉，使粉自动扩散至均匀，这是由以下两种因素所致：第一，加粉后水的表面张力系数变小，水将粉粒拉开；第二，粉粒之间的排斥。这样做比粉撒在水面上的实验效果好。
(7)本实验只要求估算分子大小，实验结果数量级符合要求即可。
(8)实验中所用的油酸及酒精都应取较纯药品，否则会影响结果。另外，实验中所有的容器必须洁净，不能有油污。
(9)计算时注意单位和数量级，以及有效数字要求，细心求解、计算。
一 堵点疏通
1．只要知道气体的体积和阿伏加德罗常数，就可以算出分子的体积。( )
2．扩散现象和布朗运动的剧烈程度都与温度有关，所以扩散现象和布朗运动也叫做热运动。( )
3．相同质量和相同温度的氢气和氧气，氢气的内能大，氧气分子的平均动能大，氢气分子的平均速率大。( )
4．在阳光照射下的教室里，眼睛直接看到的空气中尘埃的运动属于布朗运动。( )