高考物理一轮复习 第14章 热学 第2讲 固体液体与气体课件 新人教版选修

物 理 人 教 版 精精 准准 高高 考考 第十四章 热 学 选 修 3-3 第2讲 固体、液体与气体 1 知识梳理自 测 2 核心考点突 破 3 2年高考模 拟 4 课后限时训 练 知识梳理自测 1晶体和非晶体 固体、液晶的微观结构 不规则 确定 各向同性 无规则 在一定条件下 食盐 2.晶体的微观结构 (1)结构特点：组成晶体的物质微粒有规则地、周期性地 在空间排列。 (2)用晶体的微观结构特点解释晶体的特点 现象原因 晶体有规则 的外形 由于内部微粒_的排列 晶体各向异性 由于内部从任一结点出发在不同方 向的相同距离上的微粒数_ 晶体的多形性 由于组成晶体的微粒可以形成不同 的_ 有规则 不同 空间点阵 3.液晶 (1)液晶分子既保持排列有序而显示各向_，又可 以自由移动位置，保持了液体的_。 (2)液晶分子的位置无序使它像_，排列有序使它 像_。 (3)液晶分子的排列从某个方向看比较整齐，而从另外一 个方向看则是_的。 (4)液晶的物理性质很容易在外界的影响下_。 异性 流动性 液体 晶体 杂乱无章 发生改变 1概念 液体表面各部分间_的力。 2作用 液体的表面张力使液面具有收缩到表面积_的趋 势。 3方向 表面张力跟液面_，且跟这部分液面的分界线 _。 4大小 液体的温度越高，表面张力_；液体中溶有杂质 时，表面张力_；液体的密度越小，表面张力 _。 液体的表面张力 互相吸引 最小 相切 垂直 越小 变小 越大 1饱和汽与未饱和汽： (1)饱和汽：与液体处于_的蒸汽。 (2)未饱和汽：没有达到_的蒸汽。 2饱和汽压： (1)定义：饱和汽所具有的_。 (2)特点：饱和汽压随温度而变。温度越高，饱和汽压 _，且饱和汽压与饱和汽的体积无关。 饱和汽、未饱和汽和饱和汽压、相对湿度 动态平衡 饱和状态 压强 越大 潮湿 水蒸气 1气体分子运动特点： (1)气体分子间距较大，分子力为零，分子间除碰撞外 _作用，向各个方向运动的气体分子 _。 (2)分子做无规则运动，分子速率按“_”的 统计规律分布。 (3)温度一定时某种气体分子速率分布是确定的，温度升 高时，_，速率大的分子数增多， 分子的_增大，但不是每个分子的速率都增大 。 气体分子运动速率的统计分布、气体实验定 律、理想气体 不受其他力 数目相等 中间多，两头少 速率小的分子数减少 平均速率 2气体的状态参量： (1)气体的压强。 产生原因：由于气体分子无规则的热运动，大量的分 子频繁地碰撞器壁产生_的压力。 决定气体压强大小的因素。 宏观上：决定于气体的温度和体积。 微观上：决定于气体分子的_和分子密集程度 。 (2)气体的温度： 物理意义：宏观上表示物体的_，微观上是 _的标志。 热力学温度与摄氏温度的关系：T_。 持续而稳定 平均动能 冷热程度 分子平均动能 t273.15K 3气体实验定律： 温度 体积 压强 4.理想气体状态方程： (1)理想气体：在任何温度、任何压强下都遵从 _的气体。 理想气体是经过科学抽象而建立的_，实 际上并不存在。 理想气体不考虑分子间作用力，不存在_ ，内能只与_有关，与体积无关。 实际气体(特别是不易液化的气体)在压强不太大，温度 不太低时可看作理想气体。 气体实验定律 理想化模型 分子间势能 温度 C(常量) 思维辨析： (1)气体的压强是由气体的自身重力产生的。( ) (2)当人们感到潮湿时，空气的绝对湿度一定较大。( ) (3)有无确定的熔点是区分晶体和非晶体比较准确的方法 。( ) (4)液晶具有液体的流动性，又具有晶体的光学各向异性 。( ) (5)船浮于水面上不是由于液体的表面张力。( ) (6)水蒸气达到饱和时，水蒸气的压强不再变化，这时， 水不再蒸发和凝结。( ) (7)压强极大的气体不再遵从气体实验定律。( ) 答案：(1) 气体的压强是由于气体分子 无规则的热运动，大量的分子频繁地碰撞 器壁产生了持续而稳定的压力。 (2) 当人们感到潮湿时，空气的相对湿度一定 较大。 (3) (4) (5) (6) 水 蒸汽达到饱和时，压强不再变化，但水仍 然蒸发和凝结，二者达到了动态平衡。 (7) 解析 单晶体的物理性质表现为各向异性，而 多晶体和非晶体的物理性质表现为各向同性。石 蜡熔化区域呈圆形说明各个方向的热学性质表现 为各向同性，无法确定该薄片的类型。 D 解析 布朗运动是悬浮在液体中的固体颗粒的 运动，间接反映了液体分子运动的无规则性，A 错误；空气中水蒸气的压强与同一温度时水的饱 和汽压之比叫空气的相对湿度，B正确；液晶具 有液体的流动性，同时具有晶体的各向异性特征 ，C正确；一切自发过程总是沿着分子热运动的 无序性增大的方向进行，D错误。 BC 解析 气体扩散现象表明气体分子在不停地运 动，A错误；多晶体没有规则的几何形状，单晶 体具有特定的几何形状，B错误；液晶具有流动 性，光学性质各向异性，C正确；液体表面层分 子间距离比液体内部大，所以液面存在表面张力 ，D正确。 CD B A随着温度的升高，每一个氧气分子的速率都增大 B同一温度下，氧气分子速率呈现出“中间多，两头少 ”的分布规律 C随着温度的升高，氧气分子中速率小的分子所占的比 例高 D随着温度的升高，氧气分子的平均速率变小 解析 同一温度下，氧气分子速率呈现出“中间多，两 头少”的分布规律，选项B正确，随着温度的升高，氧气 分子的平均速率变大，氧气分子中速率小的分子所占的 比例减小，但并不是每一个氧气分子的速率都增大，选 项A、C、D错误。 核心考点突破 1晶体和非晶体 (1)单晶体具有各向异性，但不是在各种物理性质上都表 现出各向异性。 (2)只要是具有各向异性的物体必定是晶体，且是单晶体 。 (3)只要是具有确定熔点的物体必定是晶体，反之，必是 非晶体。 (4)晶体和非晶体在一定条件下可以相互转化。 固体和液体的性质 2液体表面张力 (1)形成原因： 表面层中分子间的距离比液体内部分子间 的距离大，分子间的相互作用力表现为引 力。 (2)表面特性： 表面层分子间的引力使液面产生了表面张 力，使液体表面好像一层绷紧的弹性薄膜 。 (3)表面张力的方向： 和液面相切，垂直于液面上的各条分界线。 (4)表面张力的效果： 表面张力使液体表面具有收缩趋势，使液体表面积趋于 最小，而在体积相同的条件下，球形的表面积最小。 (5)表面张力的大小： 跟边界线的长度、液体的种类、温度都有关系。 BDE 解析 由于液体表面分子间距离大于液 体内部分子间的距离，液面分子间引力大 于斥力，液体表面具有收缩的趋势，A项 错误；液晶既具有液体的流动性，又具有 晶体的光学各向异性，B项正确；多晶体 不具有规则几何形状，C项错误；晶体的 外形、物理性质都是由晶体的微观结构决 定的，D项正确；晶体都有固定的熔点，E 项正确。 类题演练 1 D 解析 液晶的分子势能与体积有关，选 项A错误；多晶体的物理性质表现为各向 同性，选项B错误；温度升高，分子的平 均动能增大，但是不一定每个分子的动能 都增大，选项C错误；露珠呈球状是由于 液体表面张力的作用，选项D正确。 1在气体流通的区域，各处压强相等，如容 器与外界相通，容器内外压强相等；用细管 相连的容器，平衡时两边气体压强相等。 2液体内深为h处的总压强为pp0gh，式 中p0为液面上方的大气压强。例如，图中同一 水平液面C、D处压强相等，则pAp0gh。 3连通器内静止的液体，同种液体同一水平 面上各处压强相等。 气体的压强、实验定律及状态方程的应用 4平衡状态下气体压强的求法 (1)液片法：选取假想的液体薄片(自身重力 不计)为研究对象，分析液片两侧受力情况 ，建立平衡方程，消去面积，得到液片两 侧压强相等方程，求得气体的压强。 (2)力平衡法：选取与气体接触的液柱(或活 塞)为研究对象进行受力分析，得到液柱( 或活塞)的受力平衡方程，求得气体的压强 。 (3)等压面法：在连通器中，同一种液体(中 间不间断)同一深度处压强相等。 A 解题探究：(1)选取哪部分气体为研究对象？ (2)充气前选作研究对象的气体压强、体积分别是多少？ (3)充气后，选作研究对象的气体体积是多少？ 答案：(1)选取充气后储气罐中所有气体为研究对象。 (2)压强为1.0atm，体积为15.0L。 (3)体积是6.0L。 名师归纳： 变质量问题分析方法 分析变质量问题时，可通过巧妙地选择研究对象，使这类问题转化 为一定质量的气体问题，用气体实验定律求解。 (1)打气问题：向球、轮胎中充气是一个典型的变质量的气体问题， 只要选择球内原有气体和即将充入的气体作为研究对象，就可把充 气过程中的气体质量变化问题转化为定质量气体的状态变化问题。 (2)抽气问题：从容器内抽气的过程中，容器内的气体质量不断减小 ，这属于变质量问题。分析时，将每次抽气过程中抽出的气体和剩 余气体作为研究对象，质量不变，故抽气过程可以看作是等温膨胀 过程。 (3)灌气问题：将一个大容器里的气体分装到多个小容器 中的问题也是一个典型的变质量问题。分析这类问题时 ，把大容器中的剩余气体和多个小容器中的气体视为整 体作为研究对象，可将变质量问题转化为定质量问题。 (4)漏气问题：容器漏气过程中气体的质量不断发生变化 ，属于变质量问题。如果选容器内剩余气体和漏出气体 整体作为研究对象，便可使问题变成一定质量气体的状 态变化问题，可用理想气体的状态方程求解。 类题演练 2 D 答案 10cm 解析 初始状态，设玻璃管横截面积为S，则封闭气体 的压强和体积分别为 p1p0ph(7633)cmHg43cmHg，V1L1S。 设最终空气柱的长度为x，则末态空气柱的压强和体积分 别为 p2p0px，V2xS。 根据玻意耳定律可得p1V1p2V2，代入数据解得x10cm 。 即空气柱的长度为10cm。 1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。 例如：在图甲中，V1对应虚线为等容线，A、B分别是虚线与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。 又如图乙所示，A、B两点的温度相等，从B状态到A状态压强增大， 体积一定减小，所以V2V1。 气体状态变化的图象问题 2一定质量的气体不同图象的比较 解题