高中物理选修3-3、4、5讲义.doc

操千曲而后晓声，观千剑而后识器。选修3-3一、知识精讲（1） 分子动理论1、物体是由大量分子组成的微观量：分子体积V0、分子直径d、分子质量m0宏观量：物质体积V、摩尔体积VA、物体质量m、摩尔质量M、物质密度。联系桥梁：阿伏加德罗常数（NA6.021023mol1） （1） 分子质量： （2） 分子体积：（对气体，V0应为气体分子占据的空间大小）（3）分子大小：(数量级10-10m)球体模型 直径（固、液体一般用此模型）立方体模型 （气体一般用此模型；对气体，d应理解为相邻分子间的平均距离）注意：u 固体、液体分子可估算分子质量、大小(认为分子一个挨一个紧密排列)；气体分子间距很大，大小可忽略，不可估算大小，只能估算气体分子所占空间、分子质量。u 分子体积很小，它的直径数量级是10-10m油膜法测分子直径：d = V/s，V是油滴体积，s是水面上形成的单层分子油膜的面积u 分子质量很小，一般分子质量的数量级是10-26 kgu 分子间有空隙u 阿伏伽德罗常数：l摩的任何物质含有的微粒数相同，这个数的测量值为NA = 6.021023mol-1阿伏伽德罗常数是个十分巨大的数字，分子的体积、质量都十分小，从而说明物质是由大量分子组成的（4）分子的数量： 或者 2、分子永不停息地做无规则运动（1）扩散现象：不同物质彼此进入对方的现象。温度越高，扩散越快。直接说明了组成物体的分子总是不停地做无规则运动。温度越高分子运动越剧烈。（2）布朗运动：悬浮在液体中的固体微粒的无规则运动。发生原因是固体微粒受到包围微粒的液体分子无规则运动地撞击的不平衡性造成的因而间接说明了液体分子在永不停息地做无规则运动注意： 布朗运动是固体微粒的运动而不是固体微粒中分子的无规则运动布朗运动反映液体分子的无规则运动但不是液体分子的运动课本中所示的布朗运动路线，不是固体微粒运动的轨迹 微粒越小，布朗运动越明显；温度越高，布朗运动越明显3、分子间存在相互作用的引力和斥力分子间引力和斥力一定同时存在，且都随分子间距离的增大而减小，随分子间距离的减小而增大，但斥力变化快，实际表现出的分子力是分子引力和分子斥力的合力分子力的表现及变化，对于曲线注意两个距离，即平衡距离r0（约1010m）与10r0。（）当分子间距离为r0时，分子力为零。（）当分子间距rr0时，引力大于斥力，分子力表现为引力。当分子间距离由r0增大时，分子力先增大后减小（）当分子间距rr0时，斥力大于引力，分子力表现为斥力。当分子间距离由r0减小时，分子力不断增大（4）r10r0后，f引、f斥都迅速减为零，可认为分子力F = 0（2） 温度和内能1、分子不规则运动统计规律单个分子的运动都是不规则的、带有偶然性的；大量分子的集体行为受到统计规律的支配。多数分子速率都在某个值附近，满足“中间多，两头少”的分布规律。2、 分子平均动能物体内所有分子动能的平均值。温度是分子平均动能大小的标志。温度越高，分子平均动能越大。温度相同时任何物体的分子平均动能相等，但平均速率一般不等（分子质量不同）x0EPr03、分子势能(1)一般规定无穷远处分子势能为零，(2)分子力做正功分子势能减少，分子力做负功分子势能增加。(3)分子势能与分子间距离r0关系当rr0时，r增大，分子力为引力，分子力做负功分子势能增大。当rr0时，r减小，分子力为斥力，分子力做负功分子势能增大。当r=r0（平衡距离）时，分子势能最小（为负值）(3)决定分子势能的因素：从宏观上看：分子势能跟物体的体积有关。（注意体积增大，分子势能不一定增大）；从微观上看：分子势能跟分子间距离r有关。4、内能物体内所有分子无规则运动的动能和分子势能的总和 (1) 内能是状态量 (2) 内能是宏观量，只对大量分子组成的物体有意义，对个别分子无意义。(3) 物体的内能由物质的量（分子数量）、温度（分子平均动能）、体积（分子间势能）决定，与物体的宏观机械运动状态无关内能与机械能没有必然联系（3） 气体探究一定质量理想气体压强p、体积V、温度T之间关系，采用的是控制变量法三种变化：等温变化，玻意耳定律：PVC等容变化，查理定律： P / TC 等压变化，盖吕萨克定律：V/ TC1、玻意耳定律（1）内容概述：一定质量的某种气体，在温度不变的情况下，压强跟体积成反比，（2）数学表达式：P或 P1Vl P2V2（3）图象解析：玻意耳定律可以用图线表示在平面直角坐标系中，用纵轴表示气体的压强P，用横轴表示气体的体积V，在坐标平面上的点代表气体的一个状态温度相同的一系列点组成的曲线就是气体的等温线，代表气体的一个等温变化过程由于等温变化过程中气体的体积和压强成反比，因而等温线是双曲线的一支对于一定质量的气体而言，不同的等温线对应于气体的不同温度PV乘积越大的等温线表示气体的温度越高如上图所示的两条等温线，在相同压强下的体积V2V1，就表示它们分别代表的温度T2Tl.同样也可以根据相同体积下的压强大小来判断温度高低利用图线反映状态变化情况就比较直观（4）解题方法指导：在使用玻意耳定律解题时，要首先明确所研究的气体，尽可能分析清楚气体的变化过程，选择变化过程中的某两个状态正确写出它们的状态参量(包括未知量)，然后根据玻意耳定律列出方程，设法从所列方程中解出要求的末知量。2、查理定律（1）内容概述：一定质量的某种气体，在体积不变的情况下，压强跟热力学温度成正比。（2）数学表达式： P T 或（3）图线解析：查理定律可以用图线表示在平面直角坐标系中，用纵轴表示气体的压强，用横轴表示气体的热力学温度T，在坐标平面上的点代表气体的一个状态，体积相同的一系列点组成的曲线就是气体的等容线，代表气体的等容变化过程。由于等容变化过程中气体的压强与热力学温度成正比，因而等容线是一条倾斜的直线对于一定质量的气体而言，不同容积下的等容线对应于气体的不同体积P/T的值越大的等容线表示气体的体积越小如上图所示的两条等容线分别代表的体积关系为V2V1.延长等容线可以看到，当P0时，等容线的延长线通过坐标原点，这时对应的热力学温度为0（K）实际上，在温度降到0（K）之前，查理定律已不适用，因此等容线向坐标原点方向的延长线要用虚线表示3、盖吕萨克定律（1）内容概述：一定质量的某种气体，在压强不变的情况下，体积与热力学温度成正比（2）数学表达式： V T，（3）图象解析：盖吕萨克定律也可以用图线表示在平面直角坐标系中，用纵轴表示气体体积V，用横轴表示气体的热力学温度T，在坐标平面上的点代表气体的一个状态压强相同的一系列点组成的曲线就是气体的等压线，代表气体的等压变化过程由于等压变化过程中气体的体积与热力学温度成正比，因而等压线是一条倾斜的直线对于一定质量的气体而言，不同压强下等压的等压线对应着气体的不同压强，V/T的值越大的等压线表示气体的压强越小如上图所示的两条等压线分别代表的压强关系为P2P1 .延长等压线可以看到，当V0时，等压线的延长线通过坐标原点，这时对应的热力学温度为0（K），这时气体不能看作理想气体，盖吕萨克定律已不适用，因此等压线向坐标原点方向的延长线也要用虚线表示。4、理想气体状态方程（1）内容：一定质量的理想气体，压强和体积的乘积与热力学温度的比值等于一个常量。即（2）理想气体状态方程的应用：用理想气体状态方程解决问题时，要注意选取一定质量的气体作为研究对象，根据题目叙述的状态变化过程，选择变化过程中的两个状态、并分析其状态参量，状态参量不一定都是已知量，很多情况下它会包含题目所要求的未知量，如气缸活塞类问题，往往根据活塞的平衡来确定气体的压强，试管水银柱类的问题，若水银柱平衡，可由平衡条件来求气体的压强，若水银柱处于加速状态，可由牛顿第二定律确定水银柱所受气体的压力从而确定气体的压强。一旦破译了题设的有关隐含量，再根据理想气体状态方程可列出方程并求出未知量对于有两部分或者两部分以上气体相联系的问题，由于涉及的物理量比较多，通常难度也比较大，因而在高考中也时常出现，解决这类问题时，不仅要有扎实的基本功，还需要有清晰的思路和综合分析能力。5、重难点知识讲解1) 关于温度、压强的理解:温度：宏观上表示物体的冷热程度；微观上是分子平均动能的标志压强：宏观上是单位面积上所受的压力；微观上是大量气体分子对器壁的频繁碰撞所致2) 求封闭气体压强的两种基本方法：如果封闭物（如液柱、活塞等）静止或匀速运动时，则采用平衡法，即F=0如果封闭物（如液柱或活塞等）做匀变速运动时，则采用牛顿第二定律求解法，即F=ma3) 常见的气体压强单位的换算：l标准大气压=76cmHg=1.013105Pa=10.34米水柱4) 在做好玻意耳定律的实验的基础上学会采用三种方或描述：列表法：图线法；数学公式表达法5) 在P-V图象上的等温线特点：等温线是一簇双曲线，在这簇双曲线里越远离坐标原点的双曲线代表温度越高6) 为了证实等温变化曲线是双曲线，可采用画图象来直观反映。此时在图象里反映的是过坐标原点的正比直线，且斜率大者温度高7) 应用玻意耳定律解题要跟踪一定质量的气体，先找出对应的始末状态的P、V参量，再列方程求解，方程式两边的单位只要能统一即可8) 正确理解的物理含义，注意p0为0时气体的压强，pt为t时气体的压强9) 在pt图像上的等容线特点：等容线是一簇不过坐标原点的倾斜直线，在这簇倾斜直线里斜率越小，体积越大；斜率越大，体积越小。10) 查理定律的微观解释：在单位体积内所含的分子数不变的情况下，温度升高，单位时间内分子撞击器壁的次数增多，而且每次撞击器壁的冲力也增大，所以气体的压强增大；反之，温度降低，则压强减小11) 热力学温度和摄氏温度的每一度温差的大小是相同的，即T=t；只是它们的零度起点不同绝对零度是宇宙间低温的极限，只能无限接近，永远无法达到12) 引入热力学温标后的查理定律表达式：p1/p2=T1/T2 或 p/T=恒量 或 p=KT（K为恒量）13) 判断两团气体被液柱（或活塞）隔开，当温度变化时液柱（或活塞）移动问题的基本方法：设等容法。即。14) 、理想气体的微观模型：每个分子都可以看作是弹性小球；气体分子本身的大小可以不计；除碰撞的瞬间外，气体分子之间没有相互作用15) 推导气态方程基本方法：假设中间过渡状态，设气体先等压变化后等容变化；也可采用先等容变化后等压变化来进行推导。16) 气体实验定律的图线意义，如图所示要注意：1 各定律在p-V、p-T和V-T图像中的对应围线形状2 图线中某点所代表的物理意义；图线中某线段所代表的物理意义3 （3）对于一定质量的气体；p-V图线的pV积的大小反映气体的温度高低；p-T图线的斜率大小反映气体的体积：VT图线的斜率大小反映气体的压强17) 应用气态方程解题的方法步骤选取研究对象，即确定研究的是哪一部分气体(或哪几部分气体)，并将这部分气体从周围环境中“隔离”出来对研究对象进行状态分析和状态变化过程分析，即分析初、末状态的压强、体积和温度中，哪些已知，哪些未知；有时还有中间态（为避免混淆可画简图或列图表进行对比分析）还要分析状态变化的特点(质量有无变化、有无不变的参量等)据状态变化特点列方程若问题只与气体的一个状态相关，应选用列方程，若涉及两个状态，且气体质量不变，应选用 列方程，如果有两个以上的研究对象，有时还要利用它们之间的压强关系、体积关系或温度关系列出辅助方程解方程，统一单位，进行运算，求出结果有时还需对结果进行必要的讨论，在应用定质量气态方程解题时，公式两边的P和V的单位必须统一在应用克拉珀龙方程 解题时，R的单位要与P、V的单位相适应；在国际单位制中，压强的单位为“Pa”，体积的单位为“m3”，温度的单位为“K”，摩尔气体常量R 8.3J/molK无论用气态方程的哪种形式解题，T的单位都必须采用热力学温度18) 被封闭的气体的压强问题在应用气体定律和气态方程解题时，往往要选择被封闭的气体为研究对象，正确求解气体的压强是解题的关键被封闭的气体压强的计算一般有以下几种方法1 利用连通器原理在同种液体中同一水平面上的各点压强都相等当管内液面低于管外液面时（如图所示），设大气压强为p0，管内液体与管外液体便构成了一个连通器，在同一水平面上分别取两点A,B，故pA=pB，由于pA=po+液gh，而且p气=pB，故有p气=PO-液gh当管内液面高于管外液面时（如图所示），分析方法与上述相同，容易得到：p气=PO-液gh 2 利用静力平衡原理如果气体被液体或其它物体所封闭且处于平衡状态可以利用力的平衡原理求解注意：在进行压强的加减运算时，一定要注意压强单位的统一；静力平衡法只适用于热学系统处于静止或匀速运动状态封闭气体压强的计算3 应用牛顿运动定律求解若封闭气体的系统作匀变速运动时，可以对研究对象进行受力分析、并应用牛顿第二定律列出动力学方程来求出被封闭的气体的压强19) 利用图象讨论气体状态变化问题利用图象讨论气体状态的变化首先必须熟悉气体三个等值变化的基本图象及与三个等值变化直接相关的物理量的变化情况1 等温变化的图象一定质量的气体等温变化的图线在PV图上是以P轴、V轴为渐近线的双曲线，质量一定，温度越高，该双曲线越偏离PV轴若温度一定，等温线偏离P、V轴愈远，则对应气体质量愈大如图所示，若质量一定，则TITII；若温度一定，则mImII等容图象2 等容变化的图象一定质量的气体等容变化的图线在P-T图上是一条（延长线）过原点的直线。质量一定，容积越大，直线的斜率越小（取一确定的温度，容积越大，压强越小，直线的斜率越小）若容积一定，质量越大，直线的斜率越大如图所示，若质量一定，则VIV，若容积一定，则mImII3 等压变化的图象一定质量的气体等压变化的图线在V-T图上是一条（延长线）过原点的直线质量一定，压强越大，直线的斜率越小；若压强一定，质量越大，直线的斜率越大若质量一定，则PIP；若压强一定，则mIm4 、应用图线判定气体某热循环过程能否实现的问题6、饱和汽和饱和汽压1) 饱和汽与饱和汽压：在单位时间内回到液体中的分子数等于从液面飞出去的分子数，这时汽的密度不再增大，液体也不再减少，液体和汽之间达到了平衡状态，这种平衡叫做动态平衡。我们把跟液体处于动态平衡的汽叫做饱和汽，把没有达到饱和状态的汽叫做未饱和汽。在一定温度下，饱和汽的压强一定，叫做饱和汽压。未饱和汽的压强小于饱和汽压。饱和汽压影响因素：与温度有关，温度升高，饱和气压增大 饱和汽压与饱和汽的体积无关2) 空气的湿度1 空气的绝对湿度：用空气中所含水蒸气的压强来表示的湿度叫做空气的绝对湿度。2 空气的相对湿度：相对湿度更能够描述空气的潮湿程度，影响蒸发快慢以及影响人们对干爽与潮湿感受。3 （干湿泡湿度计：两温度计的示数差别越大，空气的相对湿度越小。（五）物态和物态变化1. 固体1) 晶体和非晶体1 晶体内部的微粒排列有规则，具有空间上的周期性，因此不同方向上相等距离内微粒数不同，使得物理性质不同（各向异性），由于多晶体是由许多杂乱无章地排列着的小晶体（单晶体）集合而成，因此不显示各向异性，形状也不规则。2 单晶体：如果一个物体就是一个完整的晶体，这样的晶体叫做单晶体。例如：雪花、食盐小颗粒、单晶硅、单晶锗等。多晶体：如果整个物体是由许多杂乱无章地排列着的小晶体组成的，这样的物体叫做多晶体其中的小晶体叫做晶粒。u 多晶体没有规则的几何形状u 多晶体不显示各向异性（每一晶粒内部都是各向异性的），有确定的熔点（固体是否有确定的熔点，可作为区分晶体非晶体的标志）3 一种物质可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现。许多非晶体在一定的条件下可以转化为晶体。在冷却得足够快和冷却到足够低的温度时，几乎所有的材料都能成为非晶体晶体。4 达到熔点后由固态向液态转化，分子间距离要加大。此时晶体要从外界吸收热量来破坏晶体的点阵结构，所以吸热只是为了克服分子间的引力做功，只增加了分子的势能。分子平均动能不变，温度不变。5 常见的晶体有：石英、云母、明矾、食盐、硫酸铜、糖、味精等6 几种常见晶体的规则外形：食盐的晶体呈立方体形；明矾的晶体呈八面体形；石英的晶体中间是一个六棱柱，两端呈六棱锥；雪花是水蒸气在空气中凝华时形成的晶体，一般为六角形的规则图案2. 液体1) 液体的微观结构1 液体有一定的体积，不易被压缩，这一特点跟固体样；另一方面又像气体，没有一定的形状，具有流动性。2 液体的分子间距离大约为r0，相互作用较强，液体分子的热运动主要表现为在平衡位置附近做微小的振动，这一点跟固体分子的运动情况类似。但液体分子没有固定的平衡位置，它们在某一平衡位置附近振动一小段时间后，又转到另一个平衡位置去振动。这就是液体具有流动性的原因。这一个特点明显区别于固体。3 液体与非晶体的微观结构很类似。非晶体随着温度的升高而逐渐软化，流动性也逐渐增加。因此，有时把非晶体看作是过冷液体，而固体往往只专指晶体。液体的表面张力2) 液晶：介于固体和液体之间的特殊物态物理性质具有晶体的光学各向异性在某个方向上看其分子排列比较整齐具有液体的流动性从另一方向看，分子的排列是杂乱无章的3) 液体的表面张力现象和毛细现象1 表面张力表面层（与气体接触的液体薄层）分子比较稀疏，rr0，分子力表现为引力，在这个力作用下，液体表面有收缩到最小的趋势，这个力就是表面张力。表面张力方向跟液面相切，跟这部分液面的分界线垂直。2 浸润和不浸润现象：放在洁净的玻璃板上的一滴水，会附着在玻璃板上形成薄层把一块洁净的玻璃片浸入水里再取出来，玻璃表面会沾上一层水这种现象叫做浸润。对玻璃来说，水是浸润液体。放在洁净的玻璃板上的一滴水银，能够在玻璃板上滚来滚去，而不附着在上面把一块洁净的玻璃片浸入水银里再取出来，玻璃上也不附着水银这种现象叫做不浸润。对玻璃来说，水银是不浸润液体同一种液体，对一些固体是浸润的，对另一些固体是不浸润的。水能浸润玻璃，但不能浸润石蜡水银不能浸润玻璃，但能浸润铅。附着层的液体分子比液体内部分子力表现附着层趋势毛细现象浸润密排斥力扩张上升不浸润稀疏吸引力收缩下降（）毛细现象：对于一定液体和一定材质的管壁，管的内径越细，毛细现象越明显。管的内径越细，液体越高 土壤锄松，破坏毛细管，保存地下水分；压紧土壤，毛细管变细，将水引上来(五)热力学定律1、改变物体内能的两种方式：做功和热传递。做功和热传递在改变物体的内能上是等效的，但它们的本质不一样；做功是其他形式的能和内能之间的转化，热传递是物体间内能的转移。做4.2J的功与传递1cal（卡路里）的热量，在改变物体内能上是等效的。热功当量J4.2J/cal。等效不等质：做功是内能与其他形式的能发生转化；热传递是不同物体（或同一物体的不同部分）之间内能的转移，它们改变内能的效果是相同的。概念区别：温度、内能是状态量，热量和功则是过程量，热传递的前提条件是存在温差，传递的是热量而不是温度，实质上是内能的转移2、热力学第一定律(1)内容：一般情况下，如果物体跟外界同时发生做功和热传递的过程，外界对物体做的功W与物体从外界吸收的热量Q之和等于物体的内能的增加量U (2)数学表达式为：UW+Q (3)符号法则：做功W热量Q内能的改变U取正值“+”外界对系统做功系统从外界吸收热量系统的内能增加取负值“”系统对外界做功系统向外界放出热量系统的内能减少(4)绝热过程Q0，关键词“绝热材料”或“变化迅速”(5)对理想气体：U取决于温度变化，温度升高U0，温度降低U0 W取决于体积变化，v增大时，气体对外做功，W0；特例：如果是气体向真空扩散，W03、能量守恒定律：（1）能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到别的物体，在转化或转移的过程中其总量不变。这就是能量守恒定律。 （2）第一类永动机：不消耗任何能量，却可以源源不断地对外做功的机器。（违背能量守恒定律）注意：热量和内能的区别：热量是热传递过程中物体内能的改变量。内能则是物体内所有分子的动能与分子势能的总和。热量与物体的内能多少、温度高低无关。4、热力学第二定律（1）热传导的方向性：热传导的过程可以自发地由高温物体向低温物体进行，但相反方向却不能自发地进行，即热传导具有方向性，是一个不可逆过程。（2）说明：“自发地”过程就是在不受外来干扰的条件下进行的自然过程。热量可以自发地从高温物体传向低温物体，热量却不能自发地从低温物体传向高温物体。热量可以从低温物体传向高温物体，必须有“外界的影响或帮助”，就是要由外界对其做功才能完成。（3）热力学第二定律的两种表述克劳修斯表述：不可能使热量从低温物体传向高温物体而不引起其他变化。开尔文表述：不可能从单一热源吸收热量，使之完全变为有用功而不引起其他变化。（4） 热机热机是把内能转化为机械能的装置。其原理是热机从高温热源吸收热量Q1，推动活塞做功W，然后向低温热源（冷凝器）释放热量Q2。（工作条件：需要两个热源） 由能量守恒定律可得： Q1=W+Q2 我们把热机做的功和它从热源吸收的热量的比值叫做热机效率，用表示，即= W / Q1 热机效率不可能达到100%（5） 第二类永动机设想：只从单一热源吸收热量，使之完全变为有用的功而不引起其他变化的热机。第二类永动机不可能制成，不违反热力学第一定律或能量守恒定律，违反热力学第二定律。原因：尽管机械能可以全部转化为内能，但内能却不能全部转化成机械能而不引起其他变化；机械能和内能的转化过程具有方向性。（6）推广：与热现象有关的宏观过程都是不可逆的。例如；扩散、气体向真空的膨胀、能量耗散。（7）熵和熵增加原理热力学第二定律微观意义：一切自然过程总是沿着分子热运动无序程度增大的方向进行。熵：衡量系统无序程度的物理量，系统越混乱，无序程度越高，熵值越大。熵增加原理：在孤立系统中，一切不可逆过程必然朝着熵增加的方向进行。热力学第二定律也叫做熵增加原理。（8）能量退降：在熵增加的同时，一切不可逆过程总是使能量逐渐丧失做功的本领，从可利用状态变成不可利用状态，能量的品质退化了。（另一种解释：在能量转化过程中，总伴随着内能的产生，分子无序程度增加，同时内能耗散到周围环境中，无法重新收集起来加以利用）晶体非晶体单晶体多晶体外形规则不规则不规则熔点确定不确定物理性质各向异性各向同性5、热力学第三定律宇宙中存在着温度的下限：273.15，以这个下限为起点的温度叫做热力学温度，用T，单位是开尔文，符号是K，热力学温度T同摄氏温度t的换算关系是：T = t + 273.15K对大量事实的分析表明：热力学零度不可达到。这个结论称做热力学第三定律。尽管热力学零度不可能达到，但是只要温度不是绝对零度就总有可能降低。因此，热力学第三定律不阻止人们想办法尽可能地接近绝对零度。6、能源、环境能源和环境是两个全球所关注的问题，能源是现代社会生活的重要物质基础，而常规能源的有限储藏量与人类的需求存在矛盾，同时大量消耗常规能源带来了环境问题，正确地协调和解决这一矛盾和问题是生活在地球上每一个人的职责能源：凡是能够提供可利用能量的物质统称为能源常规能源：人们把煤、石油、天然气叫做常规能源，人类消耗的能量主要是常规能源常规能源的储藏是有限的常规能源的大量消耗带来了环境问题温室效应：温室效应是由于大气里温室气体（二氧化碳、甲烷等）含量增大而形成的石油和煤炭燃烧时产生二氧化碳酸雨：大气中酸性污染物质，如二氧化硫、二氧化碳、氢氧化物等，在降水过程中溶入雨水，使其成为酸雨煤炭中含有较多的硫，燃烧时产生二氧化硫等物质光化学烟雾：氮氧化合物和碳氢化合物在大气中受到阳光中强烈的紫外线照射后产生的二次污染物质光化学烟雾，主要成分是臭氧另外常规能源燃烧时产生的浮尘也是一种污染常规能源的大量消耗所带来的环境污染既损害人体健康，又影响动植物的生长，破坏经济资源，损坏建筑物及文物古迹，严重时可改变大气的性质使生态受到伤害绿色能源的开发和利用常规能源的短缺和利用常规能源带来的环境污染，使得新能源的开发成为当务之急绿色能源：在释放能量或能量转化过程中对环境不造成污染的能源叫绿色能源人类可开发和利用的绿色能源主要有下列几种：风能水流（河流、潮汐）能风能和水流能是“可再生能源”而石油、煤炭是不可再生能源太阳能热核能、风能、水流能、太阳能是清洁能源氢能源反物质能大自然赐给人类的绿色能源储量丰富，只要我们科学开发、合理利用，必将对人类做出前所未有的贡献.二、习题精讲分子动理论1.下列说法中正确的是（ ）A、物质是由大量分子组成的，分子直径的数量级是10-10mB、物质分子在不停地做无规则运动，布朗运动就是分子的运动C、在任何情况下，分子间的引力和斥力是同时存在的D、1kg的任何物质含有的微粒数相同，都是6.021023个，这个数叫阿伏加德罗常数2.关于布朗运动，下列说法正确的是( )A.布朗运动是在显微镜中看到的液体分子的无规则运动B.布朗运动是液体分子无规则运动的反映C.悬浮在液体中的微粒越小，液体温度越高，布朗运动越显著D.布朗运动的无规则性反映了小颗粒内部分子运动的无规则性3.以下说法中正确的是( )A.分子的热运动是指物体的整体运动和物体内部分子的无规则运动的总和B.分子的热运动是指物体内部分子的无规则运动C.分子的热运动与温度有关：温度越高，分子的热运动越激烈D.在同一温度下，不同质量的同种液体的每个分子运动的激烈程度可能是不相同的4.在一杯清水中滴一滴墨汁，经过一段时间后墨汁均匀地分布在水中，只是由于（ ）A.水分子和碳分子间引力与斥力的不平衡造成的B.碳分子的无规则运动造成的C.水分子的无规则运动造成的D.水分子间空隙较大造成的5.下列关于布朗运动的说法中正确的是（ ）A.将碳素墨水滴入清水中，观察到的布朗运动是碳分子无规则运动的反映B.布朗运动是否显著与悬浮在液体中的颗粒大小无关C.布朗运动的激烈程度与温度有关D.微粒的布朗运动的无规则性，反映了液体内部分子运动的无规则性6.下面证明分子间存在引力和斥力的试验，错误的是（ ）A.两块铅压紧以后能连成一块，说明存在引力B.一般固体、液体很难被压缩，说明存在着相互排斥力C.拉断一根绳子需要一定大小的力说明存在着相互吸引力D.碎玻璃不能拼在一起，是由于分子间存在着斥力7.关于分子间相互作用力的以下说法中，正确的是（ ）A.当分子间的距离r=r0时，分子力为零，说明此时分子间既不存在引力，也不存在斥力B.分子力随分子间的距离的变化而变化，当rr0时，随着距离的增大，分子间的引力和斥力都增大，但引力比斥力增大的快，故分子力表现为引力C.当分子间的距离rr0时，随着距离的减小，分子间的引力和斥力都增大，但斥力比引力增大的快，故分子力表现为斥力D.当分子间的距离r=10-9m时，分子间的作用力可以忽略不计8.两个分子从相距较远（分子力忽略）开始靠近，直到不能再靠近的过程中（ ）A.分子力先做负功后做正功 B.分子力先做正功后做负功C.分子间的引力和斥力都增大 D.两分子从r0处再靠近，斥力比引力增加得快9.质量相等的氢气和氧气，温度相同，不考虑分子间的势能，则（ ）A.氧气的内能较大 B.氢气的内能较大C.两者内能相等 D.氢气分子的平均动能较大10.以下说法中正确的是（ ）A.温度低的物体内能小 B.温度低的物体内分子运动的平均速率小C.物体做加速运动时速度越来越大，物体内分子的平均动能也越来越大D.以上说法都不对11.在做“用油膜法估测分子直径的大小”的实验中，试验简要步骤如下：A.将画有油膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，数出轮廓内的方格数（不足半个的舍去，多于半个的算一个），再根据方格的边长求出油膜的面积S。B.将一滴酒精油酸溶液滴在水面上，带油酸薄膜的形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔将薄膜的形状描画在玻璃板上。C.用浅盘装入约2cm深的水，然后用痱子粉或石膏粉均匀地撒在水面上。D.用公式d=求出薄膜厚度，即油酸分子的大小。E.根据酒精油酸溶液的浓度，算出一滴溶液中纯油酸的体积V。F.用注射器或滴管将事先配置好的酒精油酸溶液一滴一滴地滴入量筒，记下量筒内增加一定体积时的滴数。上述试验步骤的合理顺序是 。 12. 已知一滴水的体积是610-8m3,则这滴水中含有的水分子数为 个。13. 如果取分子间距离r=r0(r0=10-10m)时为分子势能的零势能点，则rr0时，分子势能为 值。如果取r远时为分子势能的零势能点，则rr0时，分子势能为 值；rtB，水银柱恰好在管的中央静止。若对两部分气体加热，使它们的温度都升高相同的温度，下列说法正确的是 （ ）A水银柱一定保持不动B水银柱将向上移动C水银柱将向下移动D水银柱的移动情况无法判断11用如图装置来验证查理定律。（1）实验研究的是封闭在注射器内的气体，为了完成实验，除了图中的器材外，还需要气压计、热水、凉水、_和_。若大气压强为p0，活塞和支架的重力为G，钩码的质量为m，活塞的横截面积为s，则气体的压强p=_。(2)请设计一个记录数据的表格。(3)某同学经过实验得到如图的图象，产生误差的主要原因可能是_。三论述与计算题：12试用气体压强、温度和体积的变化规律解释热气球上升的原因。13如图封闭端有一段长40厘米的空气柱，左右两边水银柱的高度差是19厘米，大气压强为76厘米汞柱，要使两边管中的水银面一样高，需要再注入多少厘米长的水银柱？14容积为20升的钢瓶充满氧气后，压强为30大气压，打开钢瓶中的阀门，让氧气分别装到容积为5升的小瓶中，若小瓶原来为真空，装到小瓶中的氧气压强为2个大气压，分装中无漏气且温度不变，那么最多能装多少小瓶？15一粗细均匀的玻璃管，注入60mm水银柱，水平放置时，封闭端空气柱与开口处气柱等长，均为140mm，若将管轻轻倒转，竖直插入水银槽中，如图所示，达平衡时管内封闭端空气柱长133mm，设整个过程空气温度不变，外界大气压为760mm汞柱高。求水银槽中进入管中的水银长度是多少mm？16如图所示, 一密闭的截面积为S的圆筒形汽缸, 高为H, 中间有一薄活塞 , 用一劲度系数为k的轻弹簧吊着, 活塞重为G, 与汽缸紧密接触, 不导热且气体是同种气体, 且质量、温度、压强都相同时, 活塞恰好位于汽缸的正中央, 设活塞与汽缸壁间的摩擦可不计, 汽缸内初始压强为=1.0105Pa, 温度为, 求：(1) 弹簧原长. (2) 如果将汽缸倒置, 保持汽缸部分的温度不变, 使汽缸部分升温, 使得活塞在汽缸内的位置不变, 则汽缸部分气体的温度升高多少?17如图，气缸由两个横截面不同的圆筒连接而成活塞A、B被轻质刚性细杆连接在一起，可无摩擦移动A、B的质量分别为mA12kg，mB8.0kg，横截面积分别为SA=4.010-2m2，SB2.010-2m2一定质量的理想气体被封闭在两活塞之间活塞外侧大气压强P0=1.0105Pa(1)气缸水平放置达到如图1所示的平衡状态，求气体的压强(2)已知此时气体的体积V1=2.010-2m3现保持温度不变，将气缸竖直放置，达到平衡后如图2所示与图1相比，活塞在气缸内移动的距离l为多少？取重力加速度g=10m/s2 物态和物态变化1. 固体1、 判断物质是晶体还是非晶体，比较可靠的方法是 ( )A从外形上判断 B从导电性能来判断 C从各向异性或各向同性来判断D从有无确定的熔点来判断2、对金刚石和石墨来说，下列说法正确的是( )A具有不同的化学性质B前者是绝缘体,后者是导体C由同种物质微粒构成D具有不同的物理性质3、如图所示，在两个固体薄片上涂上一层很薄的石蜡，然后用烧热的钢针尖接触薄片，接触点周围的石蜡被熔化，乙片上熔化了的石蜡呈圆形，则（ ）A甲片一定是晶体 B乙片一定是非晶体 C甲片不一定是晶体 D乙片不一定是非晶体4、关于晶体和非晶体，正确的说法是（ ） A它们的微观结构不同 B晶体内部的物质微粒是有规则地排列，而非晶体内部的物质微粒是不规则地排列 C晶体内部的物质微粒是静止的，而非晶体内部的物质微粒是不停地运动着的 D在物质内部的各个平面上，微粒数相等的是晶体，微粒数不相等的是非晶体5、下列各组物质全部为晶体的是（ ） A石英、雪花、沥青 B食盐、橡胶、沥青 C食盐、雪花、石英 D雪花、橡胶、石英6、研成粉末后的晶体已无法从外形特征和物理性质各向异性上加以判断时，可以通过方法来判断它是否为晶体。7、晶体的外形有规则和物理性质各向异性，都是由于晶体 的缘故。8、单晶体的主要特征是：（1）在外形上具有 ；（2）在导热、导电、强度等物理性质上具有 ；（3）熔化时有 ，而多晶体只具有上述的第 条特征。9、冰、钻石、沥青、明矾、蜂蜡、电池中的碳棒、食盐、铜块等常见的固体中，属于晶体的有 ，其中铜块是多晶体，所以它的物理性质表现为 。10、利用学过的物理或化学知识，讨论晶体在熔解过程中吸收的热量主要是用于增加什么形式的能？2. 液体1、液体表面张力产生的原因是：（）A在液体的表面层，分子间距大，分子之间斥力消失，只有引力B由于气体分子对表面层液体分子的吸引C在液体的表面层里，由于分子间距比液体内部大，分子间引力占优势D由于受到指向液内的吸引力的作用2、关于液体表面的收缩趋势，正确的说法是：（）A因为液体表面分子分布比内部密，所以有收缩趋势B液体表面分子分布和内部相同，所以有收缩趋势C因为液体表面分子分布比内部稀，所以有收缩趋势D液体表面分子受到与其接触的气体分子的斥力作用，使液体表面有收缩趋势3、关于浸润和不浸润，下面说法正确的是：（）A水是浸润液体，水银是不浸润液体B在内径小的容器里，如果液体能浸润器壁，液面呈凸形C如果固体分子跟液体分子间的引力比较弱，就会形成浸润现象D鸭的羽毛上有一层很薄的脂肪，使羽毛不被水浸润4、将不同材料制成的两端开口的甲、乙细管插入相同的液体中，甲管中液面比管外液面低，乙管中液面比管外液面高，则：（）A液体对甲管是浸润的B液体对乙管是浸润的C甲管中发生的不是毛细现象，乙管中发生的是毛细现象D甲、乙两管中发生的都是毛细现象5、根据浸润液体在毛细管内上升到表面张力向上的拉引作用跟升高的液柱重力相等时为止的道理，可以推知液柱上升的高度：（）A只跟液体性质有关B只跟液体密度有关C只跟液体密度和毛细管内径有关D跟液体密度、毛细管内径和液体的性质都有关6、液体的附着层具有收缩趋势的情况发生在