人教新课标版2011届高考第一轮复习：11[1].2固体、液体与气体ppt课件

1、第第2讲讲 固体、液体和气体固体、液体和气体一、物态和物态变化一、物态和物态变化1固体固体分类分类比较比较晶体晶体非晶体非晶体单晶体单晶体多晶体多晶体外形外形规则规则不规则不规则熔点熔点不确定不确定物理性质物理性质各向各向各向各向原子排列原子排列有规则，但多晶体中每个有规则，但多晶体中每个晶体间的排列无规则晶体间的排列无规则不规则不规则确定确定异性异性同性同性无规则无规则自主学习自主学习分类分类比较比较晶体晶体非晶体非晶体单晶体单晶体多晶体多晶体形成与形成与转化转化 有的物质在不同条件下能够形成不同的晶体同有的物质在不同条件下能够形成不同的晶体同一物质可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现，一物

2、质可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现，有些非晶体在一定条件下也可以转化为晶体有些非晶体在一定条件下也可以转化为晶体典型典型物质物质石英、云母、食盐、硫酸铜石英、云母、食盐、硫酸铜玻璃、蜂蜡、玻璃、蜂蜡、松香松香 (1)只要是具有各向异性的物体必定是晶体，只要是具有各向异性的物体必定是晶体，且是单晶体且是单晶体(2)只要是具有确定熔点的物体必定是晶体，反之，必是非只要是具有确定熔点的物体必定是晶体，反之，必是非晶体晶体(3)晶体和非晶体在一定条件下可以相互转化晶体和非晶体在一定条件下可以相互转化(4)金属是多晶体，所以它是各向同性的金属是多晶体，所以它是各向同性的特别关注特别关注2液体液体 (

3、1)液体分子间距离比气体分子间距离小得多，液体分子液体分子间距离比气体分子间距离小得多，液体分子 间的作用力比固体分子间的作用力要小；液体内部分子间的作用力比固体分子间的作用力要小；液体内部分子 间的距离在间的距离在1010 m左右左右 (2)液体的表面张力液体的表面张力 作用：液体的表面张力使液面具有收缩的趋势作用：液体的表面张力使液面具有收缩的趋势 方向：表面张力跟液面相切，跟这部分液面的分界线方向：表面张力跟液面相切，跟这部分液面的分界线 垂直垂直 大小：液体的温度越高，表面张力越小，液体中溶有大小：液体的温度越高，表面张力越小，液体中溶有 杂质时，表面张力变小，液体的密度越大，表面张力

4、越杂质时，表面张力变小，液体的密度越大，表面张力越大大3液晶液晶 (1)物理性质物理性质 具有液体的流动性；具有液体的流动性； 具有晶体的光学各向异性；具有晶体的光学各向异性； 从某个方向上看其分子排列比较整齐，而从另一方向从某个方向上看其分子排列比较整齐，而从另一方向 看则是杂乱无章的看则是杂乱无章的(2)应用应用利用液晶上加电压时，旋光特性消失，实现显示功能，如利用液晶上加电压时，旋光特性消失，实现显示功能，如电子手表、计算器、微电脑等电子手表、计算器、微电脑等利用温度改变时，液晶颜色会发生改变的性质来测温度利用温度改变时，液晶颜色会发生改变的性质来测温度二、气体分子运动的特点二、气体分子

5、运动的特点1气体分子之间的距离大约是分子直径的气体分子之间的距离大约是分子直径的10倍，气体分子倍，气体分子 之间的作用力十分微弱，可以忽略不计之间的作用力十分微弱，可以忽略不计2气体分子的速率分布，呈现出气体分子的速率分布，呈现出“中间多、两头少中间多、两头少”的的统计统计 分布规律分布规律3气体分子向各个方向运动的机会均等气体分子向各个方向运动的机会均等4温度一定时，某种气体分子的速率分布是确定的，速率的温度一定时，某种气体分子的速率分布是确定的，速率的 平均值也是确定的温度升高，气体分子的平均速率增大，平均值也是确定的温度升高，气体分子的平均速率增大， 但不是每个分子的速率都增大但不是每

6、个分子的速率都增大三、气体压强的产生和计算三、气体压强的产生和计算1产生的原因产生的原因 由于大量分子无规则地运动而碰撞器壁，形成对器由于大量分子无规则地运动而碰撞器壁，形成对器 壁各处均匀、持续的压力，作用在器壁单位面积上壁各处均匀、持续的压力，作用在器壁单位面积上 的压力叫做气体的压强的压力叫做气体的压强2决定气体压强大小的因素决定气体压强大小的因素 (1)宏观上：决定于气体的温度和体积宏观上：决定于气体的温度和体积 (2)微观上：决定于分子的平均动能和分子的数密度微观上：决定于分子的平均动能和分子的数密度3常用单位及换算关系常用单位及换算关系 帕斯卡帕斯卡(Pa)：1 Pa1 N/m2

7、1 atm760 mmHg1.013105 Pa4几种常见情况的压强计算几种常见情况的压强计算 (1)系统处于平衡状态下的气体压强的计算方法系统处于平衡状态下的气体压强的计算方法 液体封闭的气体压强的确定液体封闭的气体压强的确定 a平衡法：选与气体接触的液柱为研究对象进行受力平衡法：选与气体接触的液柱为研究对象进行受力 分析，利用它的受力平衡，求出气体的压强分析，利用它的受力平衡，求出气体的压强 b取等压面法：根据同种液体在同一水平液面处压强取等压面法：根据同种液体在同一水平液面处压强 相等，在连通器内灵活选取等压面，由两侧压强相等相等，在连通器内灵活选取等压面，由两侧压强相等 建立方程求出压

8、强建立方程求出压强 液体内部深度为液体内部深度为h处的总压强为处的总压强为pp0gh.固体固体(活塞或气缸活塞或气缸)封闭的气体压强的确定封闭的气体压强的确定由于该固体必定受到被封闭气体的压力，所以可通过对该由于该固体必定受到被封闭气体的压力，所以可通过对该固体进行受力分析由平衡条件建立方程，来找出气体压强固体进行受力分析由平衡条件建立方程，来找出气体压强与其他各力的关系与其他各力的关系(2)加速运动系统中封闭气体压强的计算方法：一般选与气加速运动系统中封闭气体压强的计算方法：一般选与气体接触的液柱或活塞为研究对象，进行受力分析，利用牛体接触的液柱或活塞为研究对象，进行受力分析，利用牛顿第二定

9、律列方程求解顿第二定律列方程求解 (1)封闭气体对器壁的压强处处相等封闭气体对器壁的压强处处相等(2)同种液体，如果中间间断，那么同一深度处压强不相等同种液体，如果中间间断，那么同一深度处压强不相等(3)求解液体内部深度为求解液体内部深度为h处的总压强时，不要忘记液面上方气体处的总压强时，不要忘记液面上方气体的压强的压强(4)注意区别封闭气体的压强和大气压强大气压强是由于注意区别封闭气体的压强和大气压强大气压强是由于空气受重力作用紧紧包围地球而对浸在它里面的物体产生空气受重力作用紧紧包围地球而对浸在它里面的物体产生的压强的压强特别关注特别关注四、气体的三个实验定律及其微观解释四、气体的三个实验

10、定律及其微观解释1玻意耳定律玻意耳定律 (1)内容：一定质量的某种气体，在温度不变的情况下，内容：一定质量的某种气体，在温度不变的情况下， 压强压强p与体积与体积V成反比成反比 (2)数学表达式：数学表达式：p1V1p2V2或或pVC(常数常数) (3)微观解释：一定质量的某种理想气体，分子的总数是微观解释：一定质量的某种理想气体，分子的总数是 一定的，在温度保持不变时，分子的平均动能保持不变，一定的，在温度保持不变时，分子的平均动能保持不变， 气体的体积减小时，分子的密集程度增大，气体的压强气体的体积减小时，分子的密集程度增大，气体的压强 就增大，反之亦然，所以气体的压强与体积成反比就增大，

11、反之亦然，所以气体的压强与体积成反比2查理定律查理定律 (1)内容：一定质量的某种气体，在体积不变的情况下，内容：一定质量的某种气体，在体积不变的情况下， 压强压强p与热力学温度与热力学温度T成正比成正比 (2)数学表达式：数学表达式： (常数常数)(3)推论式：推论式：(4)微观解释：一定质量的某种理想气体，体积保持不微观解释：一定质量的某种理想气体，体积保持不变时，分子的密集程度不变，在这种情况下，当温度升变时，分子的密集程度不变，在这种情况下，当温度升高时，分子的平均动能增大，气体的压强增大高时，分子的平均动能增大，气体的压强增大3盖盖吕萨克定律吕萨克定律 (1)内容：一定质量的某种气体

12、，在压强不变的情况下，内容：一定质量的某种气体，在压强不变的情况下，其其 体积体积V与热力学温度与热力学温度T成正比成正比 (2)数学表达式：数学表达式： (常数常数)(3)推论式：推论式： (4)微观解释：一定质量的某种理想气体，当温度升高微观解释：一定质量的某种理想气体，当温度升高时，分子的平均动能增大要保持压强不变，只有增时，分子的平均动能增大要保持压强不变，只有增大气体的体积，减小分子的密集程度才行大气体的体积，减小分子的密集程度才行五、有关图象的处理方法五、有关图象的处理方法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

13、等温线，不同体积的两条等容线，不同压强的两条的两条等温线，不同体积的两条等容线，不同压强的两条 等压线的关系等压线的关系 例如：如图例如：如图1121所示，所示，V1对应对应 虚线为等容线，虚线为等容线，A、B是等容线是等容线 与与T2、T1两线的交点，可以认为两线的交点，可以认为 从从B状态通过等容升压到状态通过等容升压到A状态，状态， 温度必然升高，所以温度必然升高，所以T2T1.又如图又如图1122所示，所示，A、B为等温线，从为等温线，从B状态到状态到A状态压强增大，体积一定减状态压强增大，体积一定减小，所以小，所以V2V1.类别类别图线图线特点特点举例举例pVpVCT(其中其中C为恒

14、量为恒量)，即，即pV之积越大的等温线温度越之积越大的等温线温度越高，线离原点越远高，线离原点越远 ppCT ，斜率，斜率kCT，即，即斜率越大，温度越高斜率越大，温度越高2一定质量的气体不同图象的比较一定质量的气体不同图象的比较类别类别图线图线特点特点举例举例pTp T，斜率，斜率k ，即斜率，即斜率越大，体积越小越大，体积越小VTV T，斜率，斜率k ，即斜率越，即斜率越大，压强越小大，压强越小 (1)由于绝对零度是低温的极限，只能接近，由于绝对零度是低温的极限，只能接近，不能达到事实上，在温度很低时，气体实验定律已不再适不能达到事实上，在温度很低时，气体实验定律已不再适用，所以在用，所以

15、在pT、VT图中，原点附近一小段应画成虚线图中，原点附近一小段应画成虚线(2)在在pt图中，并非任意一条在图中，并非任意一条在p轴上有截距的直线都是等容轴上有截距的直线都是等容线，等容线的延长线与线，等容线的延长线与t轴的交点应为轴的交点应为273或或0 K.(3)在在Vt图中，并非任意一条在图中，并非任意一条在V轴上有截距的直线都是等压轴上有截距的直线都是等压线，等压线的延长线与线，等压线的延长线与t轴的交点应为轴的交点应为273或或0 K.特别关注特别关注六、理想气体状态方程六、理想气体状态方程1理想气体理想气体 (1)宏观上讲，理想气体是指在任何温度、任何压强下宏观上讲，理想气体是指在任

16、何温度、任何压强下 都遵从气体实验定律的气体都遵从气体实验定律的气体 (2)理想气体的分子模型：理想气体的分子模型：分子本身没有体积，它所分子本身没有体积，它所 占据的空间可以被压缩占据的空间可以被压缩分子间除碰撞外不计分子分子间除碰撞外不计分子 之间的相互作用力，无分子势能，内能只与温度有关之间的相互作用力，无分子势能，内能只与温度有关 分子间的碰撞看成是弹性碰撞分子间的碰撞看成是弹性碰撞2理想气体的状态方程理想气体的状态方程 (1)内容：一定质量的某种理想气体发生状态变化时，压强内容：一定质量的某种理想气体发生状态变化时，压强 跟体积的乘积与热力学温度的比值保持不变跟体积的乘积与热力学温度

17、的比值保持不变 (2)公式：公式： 或或 C(C是与是与p、V、T无关的常量无关的常量) (1)理想气体是一种理想化模型，实际气体在理想气体是一种理想化模型，实际气体在温度不太低、压强不太大时可以看做理想气体温度不太低、压强不太大时可以看做理想气体(2)一定质量的理想气体的状态方程给出了两个状态间的联一定质量的理想气体的状态方程给出了两个状态间的联系，并不涉及状态变化的具体方式系，并不涉及状态变化的具体方式特别关注特别关注七、饱和汽与饱和汽压七、饱和汽与饱和汽压1动态平衡：在单位时间内，由液面蒸发出去的分子数动态平衡：在单位时间内，由液面蒸发出去的分子数 等于回到液体中的分子数，液体与气体之间

18、达到了平等于回到液体中的分子数，液体与气体之间达到了平 衡状态，这种平衡是一种动态平衡衡状态，这种平衡是一种动态平衡2饱和汽：在密闭容器中的液体不断地蒸发，液面上的饱和汽：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，蒸发和凝结达到动态平衡时，液蒸汽也不断地凝结，蒸发和凝结达到动态平衡时，液 面上的蒸汽为饱和汽面上的蒸汽为饱和汽3未饱和汽：没有达到饱和状态的蒸汽未饱和汽：没有达到饱和状态的蒸汽4饱和汽压：在一定温度下，饱和汽的分子数密度是一饱和汽压：在一定温度下，饱和汽的分子数密度是一 定的，因而饱和汽的压强也是一定的，这个压强叫做定的，因而饱和汽的压强也是一定的，这个压强叫做 这

19、种液体的饱和汽压这种液体的饱和汽压5饱和汽压随温度的升高而增大饱和汽压与蒸汽所占饱和汽压随温度的升高而增大饱和汽压与蒸汽所占 的体积无关，也和蒸汽体积中有无其他气体无关的体积无关，也和蒸汽体积中有无其他气体无关八、空气的湿度八、空气的湿度1绝对湿度和相对湿度绝对湿度和相对湿度(1)绝对湿度：用空气中所含水蒸气的压强来表示的湿度绝对湿度：用空气中所含水蒸气的压强来表示的湿度(2)相对湿度：空气中水蒸气的压强与同一温度时水的饱和相对湿度：空气中水蒸气的压强与同一温度时水的饱和汽压之比汽压之比(3)相对湿度公式：相对湿度公式：相对湿度相对湿度2常用湿度计常用湿度计干湿泡湿度计、毛发湿度计、传感器湿度

20、计干湿泡湿度计、毛发湿度计、传感器湿度计水蒸气的实际压强水蒸气的实际压强同温下水的饱和汽压同温下水的饱和汽压 例例1、如图、如图1123所示，光滑水平面上放有所示，光滑水平面上放有一质量为一质量为M的汽缸，汽缸内放有的汽缸，汽缸内放有一质量为一质量为m的可在汽缸内无摩擦的可在汽缸内无摩擦滑动的活塞，活塞面积为滑动的活塞，活塞面积为S.现用现用水平恒力水平恒力F向右推汽缸，最后汽缸向右推汽缸，最后汽缸和活塞达到相对静止状态，求此时和活塞达到相对静止状态，求此时缸内封闭气体的压强缸内封闭气体的压强p.(已知外界大气压为已知外界大气压为p0) 考点一：气体压强的计算考点一：气体压强的计算选与气体相接

21、触的活塞为研究对象，进行受力分析，选与气体相接触的活塞为研究对象，进行受力分析，再利用牛顿第二定律列方程求解再利用牛顿第二定律列方程求解.思路点拨思路点拨解题指导解题指导选取汽缸和活塞整体为研究对象选取汽缸和活塞整体为研究对象相对静止时有：相对静止时有：F(Mm)a再选活塞为研究对象，根据牛顿第二定律有：再选活塞为研究对象，根据牛顿第二定律有：pSp0Sma解得：解得：pp0答案答案 例例2、(2009宁夏高考宁夏高考)图图1124中系统由左右两个侧壁绝热、中系统由左右两个侧壁绝热、底部导热、截面均为底部导热、截面均为S的容器组成左容器足够高，上端敞开，的容器组成左容器足够高，上端敞开，右容器

22、上端由导热材料封闭两容器的下端由可忽略容积的右容器上端由导热材料封闭两容器的下端由可忽略容积的细管连通细管连通考点二：气体实验定律的应用考点二：气体实验定律的应用 容器内两个绝热的活塞容器内两个绝热的活塞A、B下方封有氮气，下方封有氮气，B上上方封有氢气大气的压强为方封有氢气大气的压强为p0，温度为，温度为T0273 K，两活，两活塞因自身重量对下方气体产生的附加压强均为塞因自身重量对下方气体产生的附加压强均为0.1p0.系统系统平衡时，各气柱的高度如图所示现将系统底部浸入恒平衡时，各气柱的高度如图所示现将系统底部浸入恒温热水槽中，再次平衡时温热水槽中，再次平衡时A上升了一定高度用外力将上升了

23、一定高度用外力将A缓慢推回第一次平衡时的位置并固定，第三次达到平衡缓慢推回第一次平衡时的位置并固定，第三次达到平衡后，氢气柱高度为后，氢气柱高度为0.8h.氮气和氢气均可视为理想气氮气和氢气均可视为理想气体求：体求： (1)第二次平衡时氮气的体积；第二次平衡时氮气的体积； (2)水的温度水的温度找准不变量，确定初、末状态的状态量，利用相应的气找准不变量，确定初、末状态的状态量，利用相应的气体实验定律列方程求解体实验定律列方程求解.思路点拨思路点拨 解题指导解题指导 (1)考虑氢气的等温过程该过程的初态考虑氢气的等温过程该过程的初态压强为压强为p0，体积为，体积为hS，末态体积为，末态体积为0.

24、8hS，设末态的压强为，设末态的压强为p，由玻意耳定律得，由玻意耳定律得p 1.25p0 活塞活塞A从最高点被推回第一次平衡时位置的过程是等温从最高点被推回第一次平衡时位置的过程是等温过程该过程的初态压强为过程该过程的初态压强为1.1p0，体积为，体积为V；末态压强为；末态压强为p，体积为体积为V，则，则 pp0.1p01.35p0 V2.2hS 由玻意耳定律得由玻意耳定律得 V 2.2hS2.7hS. (2)活塞活塞A从最初位置升到最高点的过程为等压过从最初位置升到最高点的过程为等压过程该过程的初态体积和温度分别为程该过程的初态体积和温度分别为2hS和和T0273 K，末，末态体积为态体积为2.7hS.设末态温度为设末态温度为T，由盖，由盖吕萨克定律得吕萨克定律得 T T0368.55 K.答案答案 (1)2.7hS(2)368.55 K例例3、某登山运动员在一次攀登珠穆朗玛峰的过程中，在接、某登山运动员在一次攀登珠穆朗玛峰的过程中，在接近山顶时他裸露在手腕上的防水手表的表盘玻璃突然爆裂了，近山顶时他裸露在手腕上的防水手表的表盘玻璃突然爆裂了，而手表没有受到任何撞击，该手表出厂