高考物理总复习 第十三章 第2课 固体 液体与气体课件.ppt

第一单元热学理论第2课固体 液体与气体 第十三章热学 知能要求与高考展望 1 理解物态特点 掌握体积 温度 压强的宏观及微观概念 2 考查以中 低挡选择题为主 课前自修 1 固体固体可以分为 和 而晶体又可分为 和 单晶体具有 几何形状 多晶体和非晶体 的几何形状 晶体有 的熔点 而非晶体没有确定的熔点 单晶体表现为各向 而多晶体和非晶体表现为各向 晶体 非晶体 单晶体 多晶体 确定的 没有确定 确定 异性 同性 2 晶体的微观结构 1 组成晶体的物质微粒 分子 原子或离子 依照一定的规律在空间中 地排列 2 微粒的热运动表现为 附近不停地做微小的 3 液体的表面张力液体表面具有收缩的趋势 这是因为液体表面分子比较稀疏 分子间的相互作用力表现为 的缘故 液体表面各部分间相互吸引的力叫做表面张力 表面张力使液体自动收缩 液体表面有收缩到最小的趋势 表面张力的方向和 相切 表面张力的大小除了跟边界线的 有关外 还跟液体的 有关 整齐 在一定的平衡位置 振动 引力 液面 长度 种类 温度 4 液晶的性质特点有一种特殊的物质 既具有液体的流动性 又像某些晶体一样具有 和 性质的各向异性 把这种状态介于 和 之间的物质叫做液晶 5 气体状态参量 1 温度 t 宏观上表示物体的 微观上标志着物体内分子热运动 两种温标的换算关系 t k 但 t t 2 体积 v 气体分子所占据的空间 也就是气体所充满的容器的 分子间相互作用力很弱 气体很容易被压缩 单位换算关系 1m3 103l 或dm3 106ml 或cm3 3 压强 p 气体作用在器壁单位面积上的 单位换算关系 1atm 760mmhg 1 013 105pa 光学 电学 晶体 液体 冷与热 平均动能的大与小 t 273 容积 压力 6 三大理想气体实验定律 1 气体的等温变化 玻意耳定律 温度不变时 一定质量的气体的压强跟体积成 这个规律叫做玻意耳定律 数学表达式为 或 2 气体的等容变化 查理定律 在体积不变时 一定质量的气体的压强与热力学温度成 这个规律叫做查理定律 数学表达式为 3 气体的等压变化 盖 吕萨克定律 在压强不变时 一定质量的气体的体积与热力学温度成 这个规律叫做盖 吕萨克定律 数学表达式为 反比 p1v1 p2v2 正比 正比 重难突破 1 晶体和非晶体的区别 2 单晶体和多晶体的区别 3 理解液体的表面张力液体跟气体接触的表面形成一个薄层 叫做表面层 表面层里的分子要比液体内部稀疏些 也就是分子间的距离要比液体内部大些 在表面层里分子间的相互作用力表现为引力 如果在液面上划一条分界线mn 如图所示 把液面分为 两部分 由于表面层中分子间的引力 液面 对液面 有引力f1的作用 液面 对液面 有引力f2的作用 像这种液面各部分间相互吸引的力 就是表面张力 液体的表面张力使液面具有收缩的趋势 4 液晶具有下列的性质特点 1 液晶分子既保持排列有序而显示各向异性 又可以自由移动 保持了液体的流动性 2 液晶分子的位置无序使它像液体 排列有序使它像晶体 3 液晶分子的排列从某个方向看比较整齐 从另外一个方向看则是杂乱无章的 4 由于液晶分子的排列是不稳定的 外界条件的微小变化 如温度 压力 摩擦 电磁作用等 都会引起液晶分子的排列的变化 从而改变液晶的某些性质 如计算机的显示屏在外加电压时会由透明状态变为混浊状态 5 气体压强是怎样产生的 与大气压有什么区别 1 产生原因 气体压强是由大量气体分子做无规则运动 频繁碰撞器壁或相互碰撞产生的 压强大小由两个因素决定 气体分子的平均动能和单位体积内的分子数 分子数密度 温度越高 气体分子撞击器壁表面的速度越大 它产生的压强越大 单位时间撞击器壁的分子数越多 器壁表面上所受的压强也越大 压力方向垂直于器壁表面 2 大气压强是由于空气受到重力而产生的 由于地球引力作用的原因 大气层的分子密度上方小下方大 从而使得大气压强的值随高度增大而减小 6 理想气体的理解理想气体是一种科学抽象 是一种理想化的模型 实际上并不存在 但在温度不太低 压强不太大的情况下 许多实际气体都可看作理想气体 理想气体分子的大小和分子间的平均距离相比可忽略不计 在分子运动过程中 除碰撞外 无相互作用力 没有分子势能 分子均可看作弹性小球 碰撞为弹性碰撞 7 气体状态变化图象的理解 8 饱和蒸汽 饱和汽压和未饱和蒸汽密闭容器里的液体 在进行汽化的同时还进行着相反的过程 液面上方的蒸汽分子 在不停地无规则的热运动中 会有一部分返回到液体里 随着液体的不断蒸发 液面上蒸汽的密度会逐渐增大 相应地回到液体中的分子数也要增多 最后 总会达到这样的状态 就是同一时间内从液体里飞出去的分子数等于返回液体的分子数 这时液面上方蒸汽密度不再改变 液体也不会减少 液体和蒸汽达到了一种动态平衡 与液体处于动态平衡的蒸汽叫做饱和蒸汽 某种液体的饱和蒸汽的压强叫做饱和汽压 某一空间里含有的某种液体的汽 如果还没有达到饱和状态 也就是说 在这个空间里如果有这种液体 它还可以继续蒸发 那么这个空间里的蒸汽就叫做未饱和蒸汽 9 相对湿度某温度时空气的绝对湿度和同一温度下饱和水汽压的百分比 叫做该温度下空气的相对湿度 如果用p表示空气的绝对湿度 用ps表示同一温度下水的饱和汽压 用b表示相对湿度 那么b 100 题型探究 题型一 理解概念 正确判断 例1 下列说法中正确的是 a 单晶体具有规则的几何外形是由于它的微粒按一定规律排列b 晶体的任何物理性质都各向异性的c 多晶体和单晶体都具有各向异性d 根据有没有确定的熔点可区分晶体与非晶体 解析 单晶体内部微粒排列的规律性决定着它具有规则的几何形状 而晶体的物理性质不同 也是由于它的微粒按一定规律排列所致 但这样的结构只能决定一定的物理性质不同 并不能说明所有的物理性质不同 故a项正确b项错误 当许多单晶体合成多晶体时 就与非晶体相似表现出各向同性了 c错误 所有的晶体都有确定的熔点 而非晶体没有确定的熔点 这是区分晶体与非晶体的重要方法之一 答案 ad 方法点窍 1 晶体具有各向异性的特性 仅是指某些物理性质 并不是所有的物理性质都是各向异性的 2 非晶体是物质的不稳定状态 能量大 它可以转化为晶体 而多晶体和非晶体表现为各向同性 3 有没有确定的熔点是区分晶体与非晶体的重要方法之一 题型二 气体的状态参量及气体实验定律 例2 2013 韶关市调研 如图所示 电源与一绝热密闭气缸相连 ra为电阻丝 气缸内有一定质量的理想气体 原来开关s处于断开状态 当开关s闭合后 a 气缸内气体的内能增大b 气缸内气体的内能减小c 气缸内气体的压强减小d 气体分子单位时间内对器壁单位面积的撞击次数减少 解析 开关s闭合后 电阻丝发热 即外界对缸内气体做功 w 0 因气缸绝热 q 0 由热力学第一定律 w q u 可知 气体内能增加 u 0 a正确 因气体为理想气体 内能即为分子热运动动能 而温度是分子热运动平均动能的标志 可知气体温度t升高 根据查理定律 c 可知气体压强增大 c错误 因为气体体积不变 单位体积内气体分子数不变 而热运动加剧 气体分子单位时间对器壁单位面积撞击次数增加 d错误 答案 a 方法点窍 应用气体实验定律时 首先要审清气体的三个状态参量哪个不变 哪两个变化的情况 再选取对应的实验定律列式计算 而与动力学有关的现象要运用动力学知识进行判断 题型三 气体状态变化图象的理解 例3 图甲表示一定质量理想气体状态变化时的v t图象 图乙四个图象中 也能反映这个变化过程的是 p v图象中ab是双曲线 审题突破 本题首先要明确甲图从a b b c c a三个过程的气态变化 再分析乙图a b c d四项中从a b b c c a三个过程的气态变化 为更准确快速的选择 可采取列表的方式对照判断 解析 我们把气体状态变化列成下表 对照之后发现a c图的结果与题干的结果相同 故选择a c 答案 ac 方法点窍 在p v v t p t图象的对比中 采取列表的方式十分有效 也能简化解题说明 而从图象中如何提取有效的信息 要以理解好气体三大实验定律为基础 活学活用 随堂训练 对一定质量的理想气体 下列说法中正确的是 a 当温度升高时 体积必定增大b 当温度升高时 体积可能减小c 当压强和温度都不变时 体积可能增加d 当温度不变 体积减小