高考物理大一轮复习专题气体液体和固体课件.ppt

第2 讲 气体、液体和固体,一、气体的性质 1.气体的状态参量 (1)温度：在宏观上表示物体的_程度；在微观上是,分子_的标志.,冷热,平均动能,273.15,两种温标：摄氏温标 t：单位 ，在 1 个标准大气压下， 水的冰点作为 0 ，沸点作为 100 . 热力学温标 T：单位 K，把_作为 0 K.绝对 零度(0 K)是低温的极限，只能接近不能达到.,(2)体积：气体总是充满它所在的容器，所以气体的体积总,是等于盛装气体的容器的_.,容积,频繁碰撞,(3)压强：气体的压强是由于气体分子_器壁而 产生的.,2.气体的分子动理论 (1)气体分子运动的特点. 气体分子除了相互碰撞或碰撞器壁外，还有_,的作用.,分子力,杂乱无章,有规律,平均动能,每个气体分子的运动是_的，但对大量分子的,整体来说，分子的运动是_的.,密集程度,(2)气体压强的微观意义：气体的压强是大量分子频繁碰撞 器壁产生的.压强的大小跟两个因素有关：气体分子的 _；气体分子的_.,3.气体实验定律,反比,pV,正比,(1)玻意耳定律：一定质量的气体，在温度不变的情况下， (2)查理定律：一定质量的气体，在体积不变的情况下，压,强 p 与热力学温度 T 成_，即 pT，_恒量.,(3)盖吕萨克定律：一定质量的气体，在压强不变的情况下， 体积 V 与热力学温度 T 成_，即 VT，_恒量.,正比,4.气体状态变化的图象,(续表),5.理想气体的状态方程 (1)理想气体 从宏观上来说，理想气体是指在任何条件下始终遵守气 体实验定律的气体，实际气体在压强不太大、温度不太低的条 件下，可视为理想气体. 从微观上来说，理想气体的分子间除碰撞外无其他作用 力，分子本身没有体积，即它所占据的空间认为都是可以被压 缩的空间. (2)理想气体的状态方程,一定质量的理想气体的状态方程：_C(恒量).,【基础检测】,),1.(多选)对于一定量的稀薄气体，下列说法正确的是( A.压强变大时，分子热运动必然变得剧烈 B.保持压强不变时，分子热运动可能变得剧烈 C.压强变大时，分子间的平均距离必然变小 D.压强变大时，分子间的平均距离可能变大 E.压强变小时，分子间的平均距离可能变小 答案：BDE,二、固体和液体,饱和蒸汽,1.晶体和非晶体,不规则,异,同,(续表),晶体,非晶体,晶体,非晶体,晶体,2.液体、液晶,吸引,自动收缩,最小,相切,(1)液体的表面张力 液体表面各部分间相互_的力叫表面张力.表面张 力使液体_，液体表面有收缩到_的趋势. 表面张力的方向和液面_；其大小除了跟边界线的长 度有关外，还跟液体的种类、温度有关.,(2)液晶的特性 液晶分子既保持排列有序而显示各向_性，又可以 自由移动位置，保持了液体的_. 液晶分子的位置无序使它像_，排列有序使它像,晶体.,异,流动性,液体,液晶分子的排列从某个方向看比较整齐，从另一个方向 看则是杂乱无章的. 液晶的物理性质很容易在外界的影响下发生改变.,3.饱和蒸汽与饱和汽压、相对湿度： (1)饱和蒸汽：在密闭容器中的液体，不断地蒸发，液面上 的蒸汽也不断地凝结，当两个同时存在的过程达到动态平衡时， 宏观的蒸发停止，这种与液体处于_的蒸汽称为饱,和蒸汽.,动态平衡,增大,压强,(2)饱和汽压：饱和蒸汽所具有的压强，叫做这种液体的饱 和汽压，饱和汽压随温度的升高而_. (3)相对湿度：某温度时水蒸气的_与同一温度下水 的饱和汽压的百分比，称为该温度下空气的相对湿度.,水蒸气的实际压强(p) 相对湿度(B) 同温下水的饱和汽压(ps),100%.,【基础检测】,2.(多选，2015 年新课标全国卷)下列说法正确的是(,),A.将一块晶体敲碎后，得到的小颗粒是非晶体 B.固体可以分为晶体和非晶体两类，有些晶体在不同的方 向上有不同的光学性质 C.由同种元素构成的固体，可能会由于原子的排列方式不 同而成为不同的晶体 D.在合适的条件下，某些晶体可以转化为非晶体，某些非 晶体也可以转化为晶体 E.在熔化过程中，晶体要吸收热量，但温度保持不变，内 能也保持不变 答案：BCD,考点,气体实验定律及状态方程的应用,重点归纳 利用气体实验定律及气态方程解决问题的基本思路,典例剖析 例1：(2016 年新课标全国卷)一“U”形玻璃管竖直放置， 左端开口，右端封闭，左端上部有一光滑的轻活塞.初始时，管 内汞柱及空气柱长度如图 12-2-1 所示.用力向下缓慢推活塞，直 至管内两边汞柱高度相等为止. 求此时右侧 管内气体的压强和活塞向下移动的距离. 已 知玻璃管的横截面积处处相同；在活塞向下 移动的过程中，没有发生气体泄漏；大气压,强 p075.0 cmHg.环境温度不变.,图 12-2-1,由玻意耳定律得 p1l1p1l1 ,解：设初始时，右管中空气柱的压强为p1，长度为l1；左管中空气柱的压强为p2p0，长度为l2.活塞被下推h后，右管中空气柱的压强为p1，长度为l1；左管中空气柱的压强为p2，长度为l2.以cmHg为压强单位.由题给条件得p1p0(20.05.00) cmHg ,联立式和题给条件解得 p1144 cmHg 依题意，有 p2p1 ,由玻意耳定律得 p2l2p2l2 联立式和题给条件解得 h9.42 cm.,备考策略：由题意知两部分封闭气体的温度与环境温度保 持相等，气体都做等温变化.先研究的右端气体，根据玻意耳定 律求出活塞下移后的压强.水银面相平时，两部分气体的压强相 等，再研究左端的气体，求出活塞下移后的长度和气体压强， 根据几何关系求解活塞向下移动的距离.,【考点练透】 1.(2016 年新课标全国卷)在水下气泡内空气的压强大于 气泡表面外侧水的压强，两压强差p 与气泡半径 r 之间的关系,cm的气泡缓慢上升，已知大气压强p01.0105 Pa，水的密度 1.0103 kg/m3，重力加速度大小g取10 m/s2. (1)求在水下 10 m 处气泡内外的压强差. (2)忽略水温随水深的变化，在气泡上升到十分接近水面 时，求气泡的半径与其原来半径之比的近似值.,解：(1)当气泡在水下h10 m处时，设其半径为r1，气泡 内外压强差为p1，则,代入题给数据得,p128 Pa.,(2)设气泡在水下10 m处时，气泡内空气的压强为p1，气泡体积为V1；气泡到达十分接近水面时，气泡内空气的压强为p2，内外压强差为p2，其体积为V2，半径为r2，气泡上升过程中温度不变，根据玻意耳定律有 p1V1p2V2 由力学平衡条件有 p1p0ghp1 p2p0p2 ,气泡体积V1和V2分别为,2.(2015 年新课标全国卷)如图 12-2-2 所示，一固定的竖 直汽缸由一大一小两个同轴圆筒组成，两圆筒中各有一个活塞. 已知大活塞的质量m12.50 kg，横截面积S180.0 cm2；小活 塞的质量m21.50 kg，横截面积S240.0 cm2；两活塞用刚性 轻杆连接，间距保持l40.0 cm；汽缸外大气的压强p1.00 105 Pa，温度 T303 K.初始时大活塞与大圆筒底部相距,两活塞间封闭气体的温度 T1495 K.现汽缸内气体温度缓慢,下降，活塞缓慢下移.忽略两活塞与汽缸壁之间的摩擦，重力加 速度大小 g 取 10 m/s2.求：,(1)在大活塞与大圆筒底部接触前的瞬间，缸内封闭气体的,温度.,(2)缸内封闭的气体与缸外大气达到热平衡时，缸内封闭气,体的压强.,图 12-2-2,解：(1)设初始时气体体积为V1，在大活塞与大圆筒底部刚 接触时，缸内封闭气体的体积为V2，温度为T2.由题给条件得,V2S2l,在活塞缓慢下移的过程中，用p1 表示缸内气体的压强，由 力的平衡条件得,S1(p1p)m1gm2gS2(p1p),此过程缸内气体的压强不变.由盖吕萨克定律有,联立式并代入题给数据解得,T2330 K.,(2)在大活塞与大圆筒底部刚接触时，被封闭气体的压强为p1. 在此后与气缸外大气达到热平衡的过程中，被封闭气体的体积不 变.设达到热平衡时被封闭气体的压强为 p，由查理定律，有,联立式并代入题给数据解得 p1.01105 Pa.,易错点,气体状态变化图象,例 2：(2014 年云南师大附中检测)一定质量的某种理想气 体从状态 A 开始按图 12-2-3 所示的箭头方向经过状态 B 达到状 态 C，已知气体在 A 状态时的体积为 1.5 L，求： (1)气体在状态 C 时的体积. (2)说明 AB、BC 两个变化 过程是吸热还是放热，并比较 AB、,BC 两个过程中热量的大小.,图 12-2-3,解：(1)A 至 B 过程为等压变化，由盖吕萨克定律得,得VB2 L,B至C为等容过程，所以VCVB2 L. (2)AB 过程吸热，BC 过程放热.,AB 过程中气体体积增大，对外做功，BC 过程体积不 变，对外不做功，而气体内能变化相同，故 AB 过程吸收的 热量大于 BC 过程放出的热量.,【触类旁通】 (2016 年江苏卷)如图 12-2-4 甲所示，在斯特林循环的 p-V 图象中，一定质量理想气体从状态 A 依次经过状态 B、C 和 D 后再回到状态 A ，整个过程由两个等温和两个等容过程组 成.BC 的过程中，单位体积中的气体分子数目_(填“增 大”“减小”或“不变”).状态 A 和状态 D 的气体分子热运动 速率的统计分布图象