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高三物理二轮复习热学专题优质课件一、教学内容1. 热力学第一定律2. 热力学第二定律3. 热力学第三定律4. 热传递与能量转换5. 热能与能源二、教学目标1. 理解并掌握热力学三大定律的基本原理及其应用。
2. 掌握热传递与能量转换的基本概念，了解热能在实际应用中的作用。
3. 提高学生的科学思维能力和综合运用能力，培养其运用物理知识解决实际问题的能力。
三、教学难点与重点教学难点：热力学第二定律、第三定律的理解与应用；热能与能源的综合运用。
教学重点：热力学三大定律的基本原理；热传递与能量转换的基本概念。
四、教具与学具准备1. 教具：多媒体课件、黑板、粉笔、挂图等。
2. 学具：笔记本、教材、文具等。
五、教学过程1. 实践情景引入（5分钟）通过播放一段关于热力学在实际应用中的视频，激发学生的学习兴趣，为新课的学习做好铺垫。
2. 知识回顾（15分钟）学生回顾热力学三大定律的基本内容，教师进行点评与补充。
3. 例题讲解（25分钟）例题1：一定量的理想气体，初始状态为p1、V1、T1，经过一等压过程，变为p2、V2、T2。
求气体体积变化的比例。
例题2：一热机效率为η，工作过程中吸收的热量为Q1，放出的热量为Q2。
求热机输出的功率。
4. 随堂练习（15分钟）练习题1：一热力学系统经历一循环过程，吸收的热量为Q1，对外做功为W。
求该循环的效率。
练习题2：一定量的理想气体，初始状态为p1、V1、T1，经过一等温过程，变为p2、V2、T2。
求气体压强的变化比例。
5. 知识拓展（10分钟）介绍热能在能源中的应用，如太阳能、地热能等。
六、板书设计1. 热力学三大定律2. 热传递与能量转换3. 例题与练习题解答七、作业设计1. 作业题目：（1）一热力学系统经历一循环过程，吸收的热量为Q1，对外做功为W。
求该循环的效率。
（2）一定量的理想气体，初始状态为p1、V1、T1，经过一等温过程，变为p2、V2、T2。
求气体压强的变化比例。
热学把热学知识综合在错误！未指定书签。
纵观近几年高考试题，预测2019年物理高考试题还会考：1.从过去几年的高考题看，出现频率较高的知识点如下：分子动理论的基本观点，物体的内能及其改变，热力学第一、二定律，气体状态参量等．知识与现实联系密切。
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；题型多为选择题和填空题，绝大多数选择题只要求定性分析，极少数填空题要求应用阿伏加德罗常数进行计算(或估算)；（2）理想气体状态方程和用图象表示气体状态的变化；气体实验定律的理解和简单计算；固、液、气三态的微观解释和理解；错误！未指定书签。
考向01 分子动理论内能1.讲高考（1）考纲要求掌握分子动理论的基本内容.2.知道内能的概念.3.会分析分子力、分子势能随分子间距离的变化．（2）命题规律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；题型多为选择题和填空题，绝大多数选择题只要求定性分析，极少数填空题要求应用阿伏加德罗常数进行计算(或估算)。
案例1．关于分子动理论，下列说法正确的是A. 气体扩散的快慢与温度无关B. 布朗运动是液体分子的无规则运动C. 分子间同时存在着引力和斥力D. 分子间的引力总是随分子间距增大而增大【来源】2018年全国普通高等学校招生统一考试物理（北京卷）【答案】 C错误！未指定书签。
点睛：本题考查了布朗运动、扩散以及分子间的作用力的问题；注意布朗运动和扩散都说明了分子在做永不停息的无规则运动，都与温度有关；分子间的斥力和引力总是同时存在的。
案例2．一定量的氧气贮存在密封容器中，在T1和T2温度下其分子速率分布的情况见右表．则T1___（选填“大于”“小于”或“等于”）T2．若约10%的氧气从容器中泄漏，泄漏前后容器内温度均为T1，则在泄漏后的容器中，速率处于400~500 m/s区间的氧气分子数占总分子数的百分比___（选填“大于”“小于”或“等于”）18.6%．【来源】2018年全国普通高等学校招生统一考试物理（江苏卷）【答案】大于等于【解析】分子速率分布与温度有关，温度升高，分子的平均速率增大，速率大的分子数所占比例增加，速率小的分子数所占比例减小，所以T1大于T2；泄漏前后容器内温度不变，则在泄漏后的容器中，速率处于400~500 m/s区间的氧气分子数占总分子数的百分比不变，仍为18.6%．考点定位】分子动理论【名师点睛】温度是分子平均动能的标志，但单个分子做无规则运动，单个分子在高温时速率可能较小。
高考物理二轮复习板块一专题突破复习专题七热学学案[答案] (1)布朗运动与热运动异同点对比(2)对物体内能的理解①物体的体积越大，分子势能不一定越大，如0 ℃的水结成0 ℃的冰后体积变大，但分子势能却减小了．②理想气体分子间相互作用力为零，故分子势能忽略不计，一定质量的理想气体的内能只与温度有关．③内能是对物体的大量分子而言的，不存在某个分子内能的说法．(3)热力学第一定律应用思路与技巧应注意符号法则：“＋”表示外界对物体或流向物体；“－”表示物体对外界或流向外界．ΔU＝Q＋W的三种特殊情况：①若过程是绝热的，则Q＝0，W＝ΔU，外界对物体做的功等于物体内能的增加．②若过程是等容的，即W＝0，Q＝ΔU，物体吸收的热量等于物体内能的增加．③若过程是等温的，即ΔU＝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．(4)①一定质量的理想气体，p、T、V三者的关系是：＝C，C是一个定值．②气体实验定律可看成理想气体状态方程的特例．当m不变，T1＝T2时，p1V1＝p2V2——玻意耳定律．当m不变，V1＝V2时，＝——查理定律．当m不变，p1＝p2时，＝——盖—吕萨克定律．考向一分子动理论、固体和液体[归纳提炼]1．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。
专题十三热学知识点一、固体、液体、气体微观量的估算1．固体、液体微观量的估算(1)分子数、分子质量的计算分子数N＝nN A＝mM0N A＝VV0N A分子质量m′＝M0N A，其中M0为摩尔质量，V0为摩尔体积，N A为阿伏加德罗常数．(2)分子体积(分子所占空间)的估算方法每个分子的体积V′＝V0N A＝M0ρN A，其中ρ为固体(或液体)的密度．(3)分子直径的估算方法如果把固体分子、液体分子看成球体，则分子直径d＝36V′π＝36VπN A；如果把固体、液体分子看成立方体，则d＝3V′＝3VN A.利用油酸在水面上形成的单层分子膜，可得油酸分子的直径d＝VS，其中V、S分别为油酸的体积和油膜的面积．2．气体分子微观量的估算(1)物质的量n＝V22.4，V为气体在标准状况下的体积，其单位为L.(2)分子间距的估算方法：倘若气体分子均匀分布，每个分子占据一定的空间，假设为立方体，分子位于每个立方体的中心，则每个小立方体的边长就是分子间距；假设气体分子占有的体积为球体，分子位于球体的球心，则分子间距等于每个球体的直径．特别提醒：(1)分子直径的数量级为10－10 m，因此求出的数据只在数量级上有意义．(2)阿伏加德罗常数N A＝6.02×1023 mol－1，是联系微观世界和宏观世界的桥梁．知识点二、分子力做功及物体的内能1．分子力的特点分子间作用力(指引力和斥力的合力)随分子间距离变化而变化的规律是：(1)r<r0时表现为斥力；(2)r＝r0时分子力为零；(3)r>r0时表现为引力；(4)r>10r0以后，分子力变得十分微弱，可以忽略不计，如图11－1.图11－12．分子力做功的特点及势能的变化分子力做正功时分子势能减小;分子力做负功时分子势能增大.(所有势能都有同样结论:重力做正功重力势能减小、电场力做正功电势能减小.)图11－2由上面的分子力曲线可以得出如果以分子间距离为无穷远时分子势能为零，则分子势能随分子间距离而变化的图象如图11－2.可见分子势能与物体的体积有关，体积变化，分子势能也变化．3．物体的内能及内能变化特别提醒：内能与机械能不同．前者由物体内分子运动和分子间作用决定，与物体的温度和体积有关，具体值难确定，但永不为零；后者由物体的速度、物体间相互作用、物体质量决定，可以为零；内能和机械能在一定条件下可以相互转化．知识点三、气体性质的比较知识点四、分子动理论1．分子动理论的内容：(1)物体是由大量分子组成的：分子直径的数量级为10－10 m．分子的大小可用油膜法估测：将油酸分子看成一个个紧挨在一起的单分子层，若用V表示一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积，S为一滴油酸酒精溶液中纯油酸的油膜面积，则分子直径(大小)d＝V S.(2)分子永不停息地做无规则运动：布朗运动是悬浮在液体中的固体颗粒的运动，既不是固体分子的运动，也不是液体分子的运动；布朗运动现象说明液体分子在做无规则运动．(3)分子间同时存在着引力和斥力：二者均随分子间距的增大而减小，且分子斥力随分子间距变化得比较显著．分子力指引力和斥力的合力，当r＝r0(数量级是10－10m)时，分子力为零．2．气体压强的微观解释：气体压强是大量气体分子作用在单位面积器壁上的平均作用力．其微观决定因素是分子平均动能和分子密集程度，宏观决定因素是温度和体积．3．内能：物体内所有分子的动能与分子势能的总和．从微观上看，物体内能的大小由组成物体的分子数、分子平均动能和分子间距决定；从宏观上看，物体内能的大小由物质的量(摩尔数)、温度和体积决定．知识点五、热力学定律1．热力学第一定律：ΔU＝Q＋W2.热力学第二定律：反映了涉及内能的宏观过程的不可逆性．(1)克劳修斯表述(热传导的方向性)：不可能使热量由低温物体传递到高温物体，而不引起其他变化．(2)开尔文表述(机械能和内能转化的方向性)：不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不引起其他变化．(第二类永动机不可能制成)知识点六、气体实验定律与理想气体的状态方程1．气体实验定律：等温变化——玻意耳定律：p 1V 1＝p 2V 2；等容变化——查理定律：p 1p 2＝T 1T 2；等压变化——盖·吕萨克定律：V 1V 2＝T 1T 2.只适用于一定质量的气体． 2．理想气体状态方程：p 1V 1T 1＝p 2V 2T 2或pVT ＝C (恒量)．适用于一定质量的理想气体．高频考点一 分子动理论 内能例1. （2019·北京卷）下列说法正确的是（ ） A ．温度标志着物体内大量分子热运动的剧烈程度 B ．内能是物体中所有分子热运动所具有的动能的总和 C ．气体压强仅与气体分子的平均动能有关D ．气体膨胀对外做功且温度降低，分子的平均动能可能不变 【答案】A【解析】根据温度是分子平均动能的标志确定气体分子热运动的程度和分子平均动能变化，内能是分子平均动能和分子势总和，由气体压强宏观表现确定压强。
２0１9年全国卷高考物理总复习《热学》专题突破【考点定位】选择题的考点仍然会侧重于分子动理论,涉及到布朗运动和扩散现象,分子动能和分子势能与温度的关系,分子力和分子间距离的关系,做功和热传递,另外一个侧重点在分子实验定律即玻意耳定律、查理定律和盖吕萨克定律,个别选项会涉及到物态和物态变化。
对分子动理论、热传递和做功部分是选修3－3的重点,也是非选择题命题的重点。
对气体的问题只要求明白气体的压强、体积、温度之间的关系即理想气体状态方程,非选择题一般会选择这个点命题,突破点在于活塞的受力分析,注意初末状态的温度体积的变化。
考点一、分子动理论1、物质是由大量分子组成的:分子直径数量级为,能够通过单分子油膜法测分子直径,即依照单分子油膜的体积和面积计算分子直径。
１ ｍｏl 任何物质都含有相同的分子数即,摩尔质量即个分子的总质量,关于气体来说,摩尔体积等于个分子所占的总体积,而不是分子的体积和。
2、扩散现象和布朗运动:不同物质相互进入对方的现象叫扩散,事实上质是分子的无规则运动引起的。
温度越高扩散越快说明分子运动越剧烈。
悬浮在液体中的小颗粒永不停息的做无规则运动叫布朗运动,布朗运动时固体小颗粒的运动,不是分子的运动,固体小颗粒运动的原因是受到液体分子无规则运动的撞击,因此说布朗运动不是分子的运动,但能够说明液体分子在做无规则的运动。
温度越高运动越剧烈因此把分子的运动叫做分子热运动、3、分子力:分子间既有引力又有斥力,分子引力和分子斥力都会随分子距离的增大而减小,然而斥力减小的更快。
如下图,当分子间距离大于时,分子引力大于斥力,分子力表现为引力,当分子距离小于时,分子斥力大于引力,分子力表现为斥力。
4。
分子内能:分子内能包括分子势能和分子动能,分子动能与温度有关,温度越高分子动能越大,温度是分子平均动能的唯一标志。
分子势能主要看分子力做功,若分子力做正功分子势能减小,若分子力做负功,分子势能增大,比如分子距离大于时,分子距离增大,分子力表现为引力做负功分子势能增大。
专题六 热学 原子物理第15讲 热学“必备知识”解读一、分子动理论及热力学定律1.估算问题(1)油膜法估算分子直径：d ＝V S (V 为纯油酸体积，S 为单分子油膜面积)。
(2)分子总数：N ＝nN A ＝m M mol ·N A ＝V V mol N A (注：对气体而言，N ≠V V molN A )。
2.反映分子热运动规律的两个实例(1)布朗运动：悬浮在液体或气体中的固体小颗粒做无规则、永不停息地运动，与颗粒大小、温度有关。
(2)扩散现象：产生原因是分子永不停息地做无规则运动，与温度有关。
3.对热力学定律的理解(1)热力学第一定律ΔU ＝Q ＋W ，其中W 和Q 的符号可以这样确定：只要对内能增加有正贡献的就为正值。
(2)对热力学第二定律的理解：热量可以由低温物体传到高温物体，也可以从单一热源吸收热量全部转化为功，但这些过程不可能自发进行而不产生其他影响。
二、气体实验定律和理想气体状态方程“关键能力”构建一、两种模型1.球体模型：一个分子体积V ＝43πR 3＝16πd 3，d 为分子的直径，适于估算液体、固体分子直径。
2.立方体模型：一个分子占据的平均空间V ＝d 3，d 为分子的间距，适于估算气体分子间距。
二、应用热力学第一定律的看到与想到1.看到“绝热过程”，想到Q ＝0，则W ＝ΔU 。
2.看到“等容过程”，想到W ＝0，则Q ＝ΔU 。
3.对于理想气体看到“等温过程”，想到ΔU ＝0，则W ＋Q ＝0。
题型1 分子动理论、内能〔真题研究1〕(2023·海南高考卷)下列关于分子力和分子势能的说法正确的是( C )A ．分子间距离大于r 0时，分子间表现为斥力B ．分子从无限远靠近到距离r 0处过程中分子势能变大C．分子势能在r0处最小D．分子间距离小于r0且减小时，分子势能在减小【解析】分子间距离大于r0，分子间表现为引力，分子从无限远靠近到距离r0处过程中，引力做正功，分子势能减小，则在r0处分子势能最小；继续减小距离，分子间表现为斥力，分子力做负功，分子势能增大。
