初中数学必修3-3与力学有关。
这本书的知识点多而杂,相当多的知识点都在考试中,基本上都是概念考察。
所以在这里,“背”字就变得非常重要。
然后有人问,这么多,怎么念!!
如果你对自己要求很高,没有其他办法:背靠背。
其实如果我们再加一点要求,我们就能挑出这本书的重点,
一旦掌握了关键知识,问题就不是太大了。
这本书的重点和考试的常见考点是什么?
1.分子动力学理论、油膜法测量分子半径
2.阿伏加德罗常数的估计
3. 气体定理和理想二氧化碳状态多项式
4、固体与晶体的区别 单晶、多晶、非晶
5.液体的表面张力,以及润湿与不润湿、毛细现象
6.热力学第一定律
下面我们来梳理一下全书的知识点:
先看知识框架图:
之后就是知识点的逐字整理:
1. 分子动力学理论
1.物质是由大量分子组成的
(1)单分子油膜法检测的分子半径V=SdV为滴入浅水盘中的纯甾醇的体积,等于硬脂酸碱液的体积除以含量。 S是海面单分子油膜的面积。
(2)任何物质1mol富含的粒子数相同:NA=6.02X10^23mol^-1
(3)微观量的计算
① 分子的两种模型:球形和六面体(固体液体一般视为球形,空气分子所占据的空间视为六面体)
② 利用阿伏加德罗常数连接宏观量和微观量
2.分子永远不会停止做不规则的热运动(布朗运动扩散现象)
(1)扩散现象:不同物质可以相互进入的现象,它表明物质分子在不断地运动,也表明分子之间存在间隙。 温度越高,扩散速度越快
(2)布朗运动:是漂浮在液体中的固体颗粒的无规运动,不是分子的热运动,但颗粒太小,只能在显微镜下观察到。
①布朗运动的三大特点:不间断的不规则运动; 粒子越小,布朗运动越显着; 温度越高,布朗运动越显着。
②布朗运动产生的原因:是由于液体分子对固体微小颗粒在各个方向上的撞击不均匀造成的。
③布朗运动间接反映了液体分子的不规则运动,扩散现象的形成是由于物体分子的不规则热运动。 两者都强烈表明分子处于持续、随机的运动中。
(3)热运动:分子的随机运动与温度有关,简称热运动,温度越高,运动越剧烈。
布朗运动不是分子热运动,但扩散现象是分子热运动。
3、分子间的相互排斥
随着分子宽度的减小,吸引力和分子间的力都减小。 并且随着分子宽度的增加熔化和凝固的概念,分子间力减小得更快,如图中两条实线所示。 分子之间存在吸引力和力。 两种力的合力也称为分子力。 随着距离减小,分子力先减小,然后减小,然后再次减小。 图中的虚线显示了重力和作用力(即分子力)的合力如何随距离变化。 当两个分子的宽度在图像横坐标距离r0处时,分子间的吸引力和作用力平衡,分子间的斥力为零,r0的大小为10^-10m,相当于r0的位置称为平衡位置。当分子距离小于10^-9m的量级时,分子间的斥力很弱,可以忽略不计。
4. 温度
宏观上的气温表示物体的冷热程度,微观上的气温则象征着物体大量分子热运动的平均动能。 不同的分子具有相同的温度,但平均速度不一定相同。 热力学温度与摄氏温度的关系:T=t+273.15K。 热力学空气温度是国际单位制中的基本单位。
5. 分子势能
分子之间存在相互排斥作用,因此分子具有由其相对位置决定的势能,这就是分子势能。 分子势能的大小与分子宽度有关,分子势能的变化可以通过宏观量的体积来反映。 (r=r0时分子势能最小)固体分子和液体内部分子一般处于平衡位置,势能最小。 分子势能随着距离的增加先减小后减小。
当r>r0时,分子力为重力,当r减小时,分子力做负功,分子势能减小
当 r
2. 气体
6.气体实验定理
①波义耳定理:PV=C(C为常数)→等温变化
微观解释:对于一定质量的理想二氧化碳,当体温保持恒定时,分子的平均动能是恒定的。 在这些情况下,当体积减小时,分子的密度减小,二氧化碳的浮力减小。
适用条件:浮力不太大,温度不太低
图像表达:P-1/VP-V
②查理定理:P/T=C(C为常数)→体积变化恒定
微观解释:对于一定质量的二氧化碳,当体积不变时,分子的密度不变。 在这种情况下,当温度下降时,分子的平均动能减小,二氧化碳的浮力减小。
适用条件:体温不太低,浮力不太大
图像表达:PT
③ 盖-吕萨克定理:(C为常数)→压力变化恒定
微观解释:对于一定质量的二氧化碳,当温度下降时,分子的平均动能减小,同时只有二氧化碳的体积减小,从而使分子的密度减小,浮力保持不变
适用条件:浮力不太大,温度不太低
图像表达:VT
7.理想的二氧化碳
宏观上:在常温常压下测试严格遵循三个实验定理的二氧化碳。
二氧化碳可视为理想二氧化碳
微观上:分子间的斥力可以忽略不计,所以一定质量的理想质量
二氧化碳的内能只与湿度有关,与体积无关
理想二氧化碳的方程式:PV/T=C
8. 气体浮力的微观解释
[1]二氧化碳在密闭容器内的浮力是大量分子频繁撞击容器壁的结果;
【2】影响二氧化碳浮力的激励因素:①气体的平均分子动能(湿度)②分子密度是单位体积(体积)的分子数;
【3】随着温度下降,分子撞击器壁的平均斥力减小
[4]壁面单位面积的分子碰撞次数N与nv成反比。 单位面积的力与湿度有关。 水温越高,单位面积的斥力越大。
3. 物态和物态变化
9、晶体和非晶体
①判断物质是结晶还是非结晶的主要依据是是否存在固定的熔点【了解熔化过程温度-时间图像】。
②晶体和非晶并不是绝对的,有些晶体在一定条件下可以转变为非晶(石英→玻璃)
10、单晶多晶
如果一个物体是一个完整的晶体,比如一小粒精制盐,这样的晶体就是单晶(砷化镓、单晶锗),它具有自然规则的几何形状,有些化学性质是各向异性的。
如果整个物体是由许多随机的小晶体组成的,这样的物体称为多晶体。 多晶体一般不具有天然规则的几何形状,其化学性质是各向同性的。 但就像单晶体一样,它仍然有一定的熔点。
相同的材料颗粒可以产生不同结构的晶体。 如金刚石和石墨都是由碳原子组成的原子晶体,它们的化学性质有很大不同。
晶体的分子排列具有周期性或规律性。 晶体微观结构具有周期性的说法是错误的。 因为单晶硅的微观结构可以说是分子以空间晶格周期性排列; 多晶的微观结构可以是指排列[不规则],也可以是指多晶在空间晶格中的分子排列[周期性]。
11. 表面张力
当表层分子比液体内部稀疏时,分子宽度比内部大,表层分子表现为吸引力。 比如露珠,熔融金属熔化时会变成近似球形,昆虫在海面上活动。
12. 液晶——介于晶体和液体之间的流体。
分子排列有序,具有各向异性; 位置无序,可自由连接,具有流动性
光学各向异性:从某个方向看分子排列整齐,从另一个方向看则分子排列杂乱。 在温度、压力、电磁力的作用下,液晶分子的排列会发生改变,从而影响液晶的性能。
13. 润湿和非润湿毛细管现象
[1] 当液体和固体接触时会发生润湿和不润湿。 如果粘附层中的液体分子比液体内部稀疏,则液体与固体接触的表面积趋于缩小,细管内的液体表面呈凸状,导致不润湿; 如果粘附层中的液体分子比液体密度大,则液体与固体接触的表面积趋于扩大,细管内的液体表面呈凹形弯月面,从而产生渗透; 渗透的应用:浴巾在水中浸泡,洗涤剂渗透污垢。 不沾湿的应用:阳伞布没有被水浸湿【如果指出伞布的缝隙不漏水,说明是表面张力,如果指出伞布的材质没有浸透。 其实,遮阳伞的气密性与两者都有关系。 做选择题时,只要选项中涉及其中一项激励,就是正确的】
【2】毛细管现象:润湿液体在细管内上升,非润湿液体在细管内生长的现象。 应用:纸吸收水,压实沉积物。 避免:油毡可以防霉。 液体上升增长的高度与表面张力、固体、液体类型、细管厚度等因素有关。
4.热力学定理
14.内能及改变内能的方法
【1】内能---物体中的所有分子[由物质的量决定]热运动的动能与分子的势能之和称为物体的内能。 所有物体都是由不断做不规则热运动并相互作用的分子组成的,因此任何物体都具有内能。 (一定质量的理想二氧化碳的内能仅取决于水温)
[2]改变系统内能的两种形式:功和传热
① 传热有热传导、热对流、热辐射三种不同形式
②这两种方法相当于改变了系统的内能
③区别:功是系统内能与其他形式能量之间的转换; 热传递是不同物体(或物体不同部分)之间内能的传递
15.热力学第一定律
16. 节能原理
能量既不会突然产生,也不会突然消失,它只能从一种形式转化为另一种形式,或者从一个物体转化为另一种物体熔化和凝固的概念,在转化和转移过程中其总量保持不变
第一类永动机无法制造,因为它违反了热力学第一定律
不可能制造第二种永动机,并不违反能量守恒定律,也违反热力学第二定律(一切自然过程总是沿着分子热运动无序度减少的方向进行)。 满足能量守恒定律的化学过程并不一定会发生。
17.能量耗散
系统的内能流入周围环境,而这些内能没有办法收集起来利用。 因此,二氧化碳能量转化为内能后,能量质量下降,难以利用。 因此,虽然能量守恒,但仍然需要节约能源。
5. 饱和二氧化碳和温度
18、饱和气体温度
[1]饱和蒸气:密闭容器内的液体不断蒸发,液面上的蒸气也不断凝结。 当两个同时发生的过程达到动态平衡时,宏观蒸发也停止。 这些与液体处于动态平衡的蒸气称为饱和蒸气。
[2]饱和蒸汽压:在一定湿度下,饱和蒸汽的分子密度恒定,因此饱和蒸汽的浮力也恒定。 这种浮力称为这些液体的饱和蒸气压。
【3】将不饱和蒸气变成饱和二氧化碳的方法:减小体积、提高体温、降低浮力【增加浮力的方法只能在临界温度以下使用】。
【4】空气温度包括相对温度和绝对温度。 绝对温度以空气中所含水蒸气的浮力表示。 相对温度是在一定温度下水蒸气的浮力与同温饱和蒸气压的比值,称为空气的相对温度。
两者的区别:含义、单位; 影响人们对干燥和闷热感觉的原因不是空气中水蒸气的绝对量,而是空气中水蒸气的浮力与相同温度下水的饱和蒸气压之间的差异。 水蒸气的浮力距饱和蒸气压越远,即相对温度越小,越有利于水的蒸发,人就会感到干燥。
结束
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