选修固体液体与气体PPT课件

1、 固体的微观结构、晶体和非晶体固体的微观结构、晶体和非晶体 液晶的微观结构液晶的微观结构 (考纲要求考纲要求 )1晶体与非晶体晶体与非晶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确定确定不确定不确定物理性质物理性质各向各向_各向各向_异性同性第1页/共45页原子排列原子排列有规则，但多晶体每个晶体间有规则，但多晶体每个晶体间的排列无规则的排列无规则无规则无规则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形有的物质在不同条件下能够形成不同的形态同一物质可能以晶体和非晶体两种不态同一物质可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现，有些非晶

2、体在一定条件下同的形态出现，有些非晶体在一定条件下也可转化为晶体也可转化为晶体典型物质典型物质石英、云母、食盐、硫酸铜石英、云母、食盐、硫酸铜玻璃、蜂玻璃、蜂蜡、松香蜡、松香第2页/共45页2.晶体的微观结构晶体的微观结构(1)晶体的微观结构特点晶体的微观结构特点：组成晶体的物质微粒有规：组成晶体的物质微粒有规则地、周期性地在空间排列则地、周期性地在空间排列(2)用晶体的微观结构解释晶体的特点用晶体的微观结构解释晶体的特点现象现象原因原因晶体有规则的晶体有规则的外形外形由于内部微粒有规则的排列由于内部微粒有规则的排列晶体各向异性晶体各向异性由于内部从任一结点出发在由于内部从任一结点出发在不同方

3、向的相同距离上的微不同方向的相同距离上的微粒数不同粒数不同晶体的多形性晶体的多形性由于组成晶体的微粒可以形由于组成晶体的微粒可以形成不同的空间点阵成不同的空间点阵第3页/共45页3. 液晶液晶(1)液晶分子既保持排列有序而显示各向液晶分子既保持排列有序而显示各向_，又可，又可以自由移动位置，保持了液体的以自由移动位置，保持了液体的_(2)液晶分子的位置无序使它像液晶分子的位置无序使它像_，排列有序使它，排列有序使它像像_(3)液晶分子的排列从某个方向看比较整齐，而从另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外一个方向看则是_的的(4)液晶的物理性质很容易在外界的影响下液晶的物

4、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第4页/共45页判断正误，正确的划判断正误，正确的划“”，错误的划，错误的划“”(1)单晶体的所有物理性质都是各向异性的单晶体的所有物理性质都是各向异性的 ()(2)只要是具有各向异性的物体必定是晶体，且是单晶只要是具有各向异性的物体必定是晶体，且是单晶体体 ()(3)只要是具有确定熔点的物体必定是晶体，反之，必是只要是具有确定熔点的物体必定是晶体，反之，必是非晶体非晶体 ()(4)液晶是液体和晶体的混合物液晶是液体和晶体的混合物 ()答案答案(1)(2)(3)(4)第5页/共45页 液体的表面张力现象液体的表面张力现象(考纲要求考

5、纲要求 )1. 概念概念液体表面各部分间液体表面各部分间_的力的力2作用作用液体的表面张力使液面具有收缩到表面积液体的表面张力使液面具有收缩到表面积_的趋的趋势势3方向方向表面张力跟液面表面张力跟液面_，且跟这部分液面的分界线，且跟这部分液面的分界线_4大小大小液体的温度越高，表面张力液体的温度越高，表面张力_；液体中溶有杂质时，；液体中溶有杂质时，表面张力表面张力_；液体的密度越大，表面张力；液体的密度越大，表面张力_互相吸引最小垂直越大相切越小变小第6页/共45页 气体分子运动速率的统计分布气体分子运动速率的统计分布 气体实验定律气体实验定律理想气体理想气体(考纲要求考纲要求 )1气体和气

6、体分子运动的特点气体和气体分子运动的特点第7页/共45页2气体的三个状态参量气体的三个状态参量(1)_；(2)_；(3)_3气体的压强气体的压强(1)产生原因：由于气体分子无规则的热运动，大量的产生原因：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持续而稳定的分子频繁地碰撞器壁产生持续而稳定的_(2)大小：气体的压强在数值上等于气体作用在大小：气体的压强在数值上等于气体作用在_的压力公式：的压力公式：p_(3)常用单位及换算关系：常用单位及换算关系：国际单位：国际单位：_，符号：，符号：Pa，1 Pa1 N/m2.压强体积温度压力单位面积上帕斯卡第8页/共45页常用单位：常用单位：

7、_(atm)；厘米汞柱；厘米汞柱(cmHg)换算关系：换算关系：1 atm_cmHg1.013105Pa1.0105Pa.4气体实验定律气体实验定律标准大气压76玻意耳定律玻意耳定律查理定律查理定律盖盖吕萨克定律吕萨克定律内容内容一定质量的某种一定质量的某种气体，在温度不气体，在温度不变的情况下，压变的情况下，压强与体积成反比强与体积成反比一定质量的某种一定质量的某种气体，在体积不气体，在体积不变的情况下，压变的情况下，压强与热力学温度强与热力学温度成正比成正比一定质量的某种气一定质量的某种气体，在压强不变的体，在压强不变的情况下，其体积与情况下，其体积与热力学温度成正比热力学温度成正比第9页

8、/共45页表达式表达式_ _或或_ _或或_图象图象p1V1p2V2第10页/共45页5. 理想气体的状态方程理想气体的状态方程(1)理想气体理想气体宏观上讲，理想气体是指在任何条件下始终遵守气体宏观上讲，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，可视为理想气体的条件下，可视为理想气体微观上讲，理想气体的分子间除碰撞外无其他作用力，微观上讲，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压缩的空间(

9、2)理想气体的状态方程理想气体的状态方程一定质量的理想气体状态方程：一定质量的理想气体状态方程：_或或_气体实验定律可看作一定质量理想气体状态方程的特气体实验定律可看作一定质量理想气体状态方程的特例例第11页/共45页1关于晶体、非晶体、液晶，下列说法正确的是关于晶体、非晶体、液晶，下列说法正确的是 ()A所有的晶体都表现为各向异性所有的晶体都表现为各向异性B晶体一定有规则的几何形状，形状不规则的金属晶体一定有规则的几何形状，形状不规则的金属一定一定是非晶体是非晶体C所有的晶体都有确定的熔点，而非晶体没有确定所有的晶体都有确定的熔点，而非晶体没有确定的的 熔点熔点D液晶的微观结构介于晶体和液体

10、之间，其光学性液晶的微观结构介于晶体和液体之间，其光学性质质 会随电压的变化而变化会随电压的变化而变化基 础 自 测第12页/共45页解析解析只有单晶体才表现为各向异性，故只有单晶体才表现为各向异性，故A错；单晶体错；单晶体有规则的几何形状，而多晶体的几何形状不规则，金属有规则的几何形状，而多晶体的几何形状不规则，金属属于多晶体，故属于多晶体，故B错；晶体和非晶体的一个重要区别就错；晶体和非晶体的一个重要区别就是晶体有确定的熔点，而非晶体没有确定的熔点，故是晶体有确定的熔点，而非晶体没有确定的熔点，故C对；液晶的光学性质随温度、压力、外加电压的变化而对；液晶的光学性质随温度、压力、外加电压的变

11、化而变化，变化，D对对答案答案CD第13页/共45页2(2013汕头质量测评汕头质量测评)如图如图21所示，所示，先把一个棉线圈拴在铁丝环上，再先把一个棉线圈拴在铁丝环上，再把环在肥皂液里浸一下，使环上布把环在肥皂液里浸一下，使环上布满肥皂液薄膜。如果用热针刺破棉满肥皂液薄膜。如果用热针刺破棉线圈里那部分薄膜，则棉线圈将成为圆形，主要原线圈里那部分薄膜，则棉线圈将成为圆形，主要原因因是是 ()A液体表面层分子间的斥力作用液体表面层分子间的斥力作用B液体表面受重力作用液体表面受重力作用C液体表面张力作用液体表面张力作用D棉线圈的张力作用棉线圈的张力作用图21第14页/共45页解析解析由于液体表层

12、内分子间距离比较大，液体表面由于液体表层内分子间距离比较大，液体表面张力使得液体表面具有收缩的趋势，故松弛的棉线圈张力使得液体表面具有收缩的趋势，故松弛的棉线圈变为圆形，变为圆形，C正确正确答案答案C第15页/共45页3(2013江苏苏北四市一模江苏苏北四市一模，12A)下列说法中正确的是下列说法中正确的是 ()A晶体一定具有规则的几何外形晶体一定具有规则的几何外形B叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用C当液晶中电场强度不同时，液晶对不同颜色光的吸当液晶中电场强度不同时，液晶对不同颜色光的吸收收 强度不同强度不同D当相同体积的氢气和氧气的温度

13、相同时，它们分子当相同体积的氢气和氧气的温度相同时，它们分子的的 平均速率相同平均速率相同第16页/共45页答案BC第17页/共45页4(2013南京模拟南京模拟)一定质量的理想气体，经等温压缩，气一定质量的理想气体，经等温压缩，气体的压强增大，用分子动理论的观点分析，这是因为体的压强增大，用分子动理论的观点分析，这是因为 ()A气体分子每次碰撞器壁的平均作用力增大气体分子每次碰撞器壁的平均作用力增大B单位时间内单位面积器壁上受到气体分子碰撞的次单位时间内单位面积器壁上受到气体分子碰撞的次数增数增多多C气体分子的总数增加气体分子的总数增加D气体分子的密度增大气体分子的密度增大解析解析理想气体经

14、等温压缩，压强增大，体积减小，分理想气体经等温压缩，压强增大，体积减小，分子密度增大，则单位时间内单位面积器壁上受到气体分子密度增大，则单位时间内单位面积器壁上受到气体分子的碰撞次数增多，但气体分子每次碰撞器壁的作用力子的碰撞次数增多，但气体分子每次碰撞器壁的作用力不变，故不变，故B、D正确，正确，A、C错误错误答案答案BD第18页/共45页5如图如图22所示，一定质量的理想气所示，一定质量的理想气体经历体经历AB、BC、CA三个变三个变化过程，则：化过程，则：(1)符合查理定律的变化过程是符合查理定律的变化过程是_；CA过程中气体过程中气体_(选填选填“吸收吸收”或或“放出放出”)热量，热量

15、，_(选填选填“外界对气体外界对气体”或或“气体对外界气体对外界”)做功，气体的内能做功，气体的内能_(选填选填“增增加加”、“减少减少”或或“不变不变”)(2)已知理想气体在状态已知理想气体在状态A时的温度是时的温度是27 ，求气体，求气体在状态在状态C时的温度时的温度图22第19页/共45页解析解析(1)BC过程中，体积不变，为等容变化过程中，过程中，体积不变，为等容变化过程中，符合查理定律；符合查理定律；CA过程为等压变化，随着温度升高，过程为等压变化，随着温度升高，气体内能增加，气体膨胀对外界做功，根据热力学第一气体内能增加，气体膨胀对外界做功，根据热力学第一定律可知：气体吸收热量定律

16、可知：气体吸收热量答案(1)BC吸收气体对外界增加(2)150 K第20页/共45页1晶体和非晶体晶体和非晶体(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，且是单晶只要是具有各向异性的物体必定是晶体，且是单晶体体(3)只要是具有确定熔点的物体必定是晶体，反之，必只要是具有确定熔点的物体必定是晶体，反之，必是非晶体是非晶体(4)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热点一热点一固体与液体的性质固体与液体的性质对应“高考题组”见PPT课件，供参考第

17、21页/共45页2液体表面张力液体表面张力(1)形成原因：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，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分子间的相互作用力表现为引力(2)表面特性：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表面好像一层绷紧的弹性薄膜(3)表面张力的方向：表面张力的方向：和液面相切，垂直于液面上的各条分界线和液面相切，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，使液体表面积趋表面张力使液体表面具

18、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，球形的表面积最于最小，而在体积相同的条件下，球形的表面积最小小第22页/共45页【典例典例1】 在甲、乙、丙三种固体薄片上涂上石蜡，用烧在甲、乙、丙三种固体薄片上涂上石蜡，用烧热的针接触其上一点，石蜡熔化的范围如图热的针接触其上一点，石蜡熔化的范围如图23中中(1)、(2)、(3)所示，而甲、乙、丙三种固体在熔化过程中温所示，而甲、乙、丙三种固体在熔化过程中温度随加热时间变化的关系如图度随加热时间变化的关系如图(4)所示则由此可判断所示则由此可判断出甲为出甲为_，乙为，乙为_，丙为，丙为_(填填“单晶单晶体体”、“多晶体多晶体”、“非晶体

19、非晶体”)。图23第23页/共45页解析解析晶体具有确定的熔点，非晶体没有确定的熔点，单晶体具有确定的熔点，非晶体没有确定的熔点，单晶体的物理性质具有各向异性，多晶体的物理性质具有各晶体的物理性质具有各向异性，多晶体的物理性质具有各向同性向同性答案答案多晶体非晶体单晶体多晶体非晶体单晶体第24页/共45页【跟踪短训跟踪短训】1人类对物质属性的认识是从宏观到微观不断深入的过人类对物质属性的认识是从宏观到微观不断深入的过程以下说法正确的是程以下说法正确的是 ()A液体的分子势能与体积有关液体的分子势能与体积有关B晶体的物理性质都是各向异性的晶体的物理性质都是各向异性的C温度升高，每个分子的功能都增

20、大温度升高，每个分子的功能都增大D露珠呈球状是由于液体表面张力的作用露珠呈球状是由于液体表面张力的作用解析解析液体体积与分子间相对位置相联系，从宏观上液体体积与分子间相对位置相联系，从宏观上看，分子势能与体积有关，看，分子势能与体积有关，A正确多晶体表现各向正确多晶体表现各向同性，同性，B错误温度升高，分子平均速率增大，遵循错误温度升高，分子平均速率增大，遵循统计规律，统计规律，C错误露珠表面张力使其表面积收缩到错误露珠表面张力使其表面积收缩到最小，呈球状，最小，呈球状，D正确正确答案答案AD第25页/共45页利用气体实验定律及气态方程解决问题的基本思路利用气体实验定律及气态方程解决问题的基本

21、思路热点二热点二气体实验定律及状态方程的应用气体实验定律及状态方程的应用第26页/共45页【典例典例2】 (2013课标课标，33)(1)关于一定量的气体，下关于一定量的气体，下列说法正确的是列说法正确的是_A气体的体积指的是该气体的分子所能到达的空间气体的体积指的是该气体的分子所能到达的空间的的 体积，而不是该气体所有分子体积之和体积，而不是该气体所有分子体积之和B只要能减弱气体分子热运动的剧烈程度，气体的只要能减弱气体分子热运动的剧烈程度，气体的温度温度就可以降低就可以降低C在完全失重的情况下，气体对容器壁的压强为零在完全失重的情况下，气体对容器壁的压强为零D气体从外界吸收热量，其内能一定

22、增加气体从外界吸收热量，其内能一定增加E气体在等压膨胀过程中温度一定升高气体在等压膨胀过程中温度一定升高第27页/共45页(2)如图如图24，一上端开口、下端封闭的细长玻璃管，一上端开口、下端封闭的细长玻璃管竖直放置玻璃管的下部封有长竖直放置玻璃管的下部封有长l125.0 cm的空气的空气柱，中间有一段长柱，中间有一段长l225.0 cm的水银柱，上部空气的水银柱，上部空气柱的长度柱的长度l340.0 cm.已知大气压强为已知大气压强为p075.0 cmHg.现将一活塞现将一活塞(图中未画出图中未画出)从玻璃管开口处缓缓往下从玻璃管开口处缓缓往下推，使管下部空气柱长度变为推，使管下部空气柱长度

23、变为l120.0 cm.假设活假设活塞下推过程中没有漏气，求活塞下推的距离塞下推过程中没有漏气，求活塞下推的距离图24解析解析(1)气体分子间有间隙，因此气体体积指的是气体分气体分子间有间隙，因此气体体积指的是气体分子所能到达的空间的体积，选项子所能到达的空间的体积，选项A正确；温度是分子平均动正确；温度是分子平均动能大小的标志，反映分子热运动的剧烈程度，因此只要减弱能大小的标志，反映分子热运动的剧烈程度，因此只要减弱气体分子热运动的剧烈程度，气体的温度就可以降低，选项气体分子热运动的剧烈程度，气体的温度就可以降低，选项第28页/共45页第29页/共45页(2)以以cmHg为压强单位在活塞下推

24、前，玻璃管下部空为压强单位在活塞下推前，玻璃管下部空气柱的压强为气柱的压强为p1p0l2 设活塞下推后，下部空气柱的压强为设活塞下推后，下部空气柱的压强为p1，由玻意耳定律，由玻意耳定律得得p1l1p1l1 如图，设活塞下推距离为如图，设活塞下推距离为l，则此时玻璃管上部空气，则此时玻璃管上部空气柱的长度为柱的长度为l3l3l1l1l 设此时玻璃管上部空气柱的压强为设此时玻璃管上部空气柱的压强为p3，则，则p3p1l2 由玻意耳定律得由玻意耳定律得p0l3p3l3 由由式及题给数据解得式及题给数据解得l15.0 cm 答案答案(1)ABE(2)15.0 cm第30页/共45页 分析气体状态变化

25、的问题要抓住三点：分析气体状态变化的问题要抓住三点：(1)阶段性阶段性：即弄清一个物理过程分为哪几个阶段：即弄清一个物理过程分为哪几个阶段(2)联系性联系性：即找出几个阶段之间是由什么物理量联系起来：即找出几个阶段之间是由什么物理量联系起来的的(3)规律性规律性：即明确哪个阶段应遵循什么实验定律：即明确哪个阶段应遵循什么实验定律第31页/共45页【跟踪短训跟踪短训】2如图如图25所示，汽缸放置在水平平台上，所示，汽缸放置在水平平台上，活塞质量活塞质量10 kg，横截面积，横截面积50 cm2，厚度，厚度1 cm，汽缸全长，汽缸全长21 cm，汽缸质量，汽缸质量20 kg，大气压强为大气压强为1

26、105 Pa，当温度为，当温度为7 时，时，活塞封闭的气柱长活塞封闭的气柱长10 cm，若将汽缸倒过，若将汽缸倒过来放置时，活塞下方的空气能通过平台上的缺口与大来放置时，活塞下方的空气能通过平台上的缺口与大气相通气相通g取取10 m/s2，求：，求：(1)汽缸倒置时，活塞封闭的气柱多长；汽缸倒置时，活塞封闭的气柱多长；(2)当温度多高时，活塞刚好接触平台当温度多高时，活塞刚好接触平台图25第32页/共45页第33页/共45页答案答案(1)15 cm(2)100 第34页/共45页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热点三热点三气体状态变化的图象问题气体状态变化的图象问题过程

27、过程类别类别图线图线特点特点示例示例等温等温过程过程pVpVCT(其中其中C为恒为恒量量)，即，即pV之积越大之积越大的等温线温度越的等温线温度越高，线离原点越远高，线离原点越远第35页/共45页第36页/共45页【典例典例3】 (2013浙江自选浙江自选，13)一定质量一定质量的理想气体，从初始状态的理想气体，从初始状态A经状态经状态B、C、D再回到状态再回到状态A，其体积，其体积V与温度与温度T的关系如图的关系如图26所示图中所示图中TA、VA和和TD为已知量为已知量(1)从状态从状态A到到B，气体经历的是，气体经历的是_过程过程(填填“等温等温”、“等容等容”或或“等压等压”)；(2)从

28、从B到到C的过程中，气体的内能的过程中，气体的内能_(填填“增大增大”、“减小减小”或或“不变不变”)；(3)从从C到到D的过程中，气体对外的过程中，气体对外_(填填“做正功做正功”、“做负功做负功”或或“不做功不做功”)，同时，同时_(填填“吸热吸热”或或“放放热热”)；(4)气体在状态气体在状态D时的体积时的体积VD_图26第37页/共45页解析解析(1)由图可知，从状态由图可知，从状态A到到B，气体体积不变，故，气体体积不变，故是等容变化；是等容变化；(2)从从B到到C温度温度T不变，即分子平均动能不变，对理想气不变，即分子平均动能不变，对理想气体即内能不变；体即内能不变；(3)从从C到

29、到D气体体积减小，外界对气体做正功，气体体积减小，外界对气体做正功，W0，所以气体对外做负功，同时温度降低，说明内能减小，所以气体对外做负功，同时温度降低，说明内能减小，由热力学第一定律由热力学第一定律UWQ知气体放热；知气体放热；第38页/共45页 气体状态变化的图象的应用技巧气体状态变化的图象的应用技巧(1)求解气体状态变化的图象问题，应当明确图象上的点求解气体状态变化的图象问题，应当明确图象上的点表示一定质量的理想气体的一个平衡状态，它对应着三表示一定质量的理想气体的一个平衡状态，它对应着三个状态参量；图象上的某一条直线段或曲线段表示一定个状态参量；图象上的某一条直线段或曲线段表示一定质量的理想气体状态变化的一个过程质量的理想气体状态变化的一个过程(2)在在VT图象图象(或或pT图象图象)中，比较两个状态的压强中，比较两个状态的压强(或体积或体积)大小，可以比较这两个状态到原点连线的斜率大小，可以比较这两个状态到原点连线的斜率的大小，其规律是：斜率越大，压强的大小，其规律是：斜率越大，压强(或体积或体积)越小；斜越小；斜率越小，压强率越小，压强(或体积或体积)越大越大第39页/共45页【跟踪短训跟踪短