第讲-固体液体与气体人教选修课件

16四月2024第讲固体液体与气体人教选修考纲要求考点1固体和液体1.晶体与非晶体(1)固体分为_____和_______两类.晶体分_______和_______.(2)单晶体具有_____的几何形状，多晶体和非晶体_______的几何形状；晶体有_____的熔点，非晶体_______的熔点.(3)单晶体具有各向_____，多晶体和非晶体具有各向______.晶体非晶体单晶体多晶体规则无一定确定无确定异性同性注意：(1)同一种物质在不同条件下可能形成晶体也可能形成非晶体．(2)单晶体具有各向异性，并不是在各种性质上都表现为各向异性．2.液体(1)液体的表面张力.①概念：液体表面各部分间_________的力.②作用：液体的_________使液面具有收缩到表面积最小的趋势.③方向：表面张力跟液面_____，且跟这部分液面的分界线_____.④大小：液体的温度越高，表面张力_____；液体中溶有杂质时，表面张力_____；液体的密度越大，表面张力______.互相吸引表面张力相切垂直越小变小越大(2)液晶.①液晶分子既保持排列有序而显示各向_____，又可以自由移动位置，保持了液体的_______；②液晶分子的位置无序使它像_____，排列有序使它像_____；③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_________的；④液晶的物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3.饱和汽湿度(1)饱和汽与未饱和汽.①饱和汽：与液体处于_________的蒸汽.②未饱和汽：没有达到_________的蒸汽.(2)饱和汽压.①定义：饱和汽所具有的_____.②特点：饱和汽压随温度而变.温度越高，饱和汽压_____，且饱和汽压与饱和汽的体积无关.动态平衡饱和状态压强越大(3)湿度.①定义：空气的_____程度.②绝对湿度：空气中所含_______的压强.③相对湿度：在某一温度下，空气中的水蒸气的压强与同一温度下水的饱和汽压之比，即相对湿度(B)=____________________________.潮湿水蒸气1.对晶体与非晶体的进一步说明(1)同一种物质在不同的条件下可能是晶体也可能是非晶体，晶体和非晶体在一定条件下可以相互转化.(2)晶体中的多晶体具有各向同性，晶体中的单晶体具有各向异性，但单晶体并不一定在各种物理性质上都表现出各向异性.2.对液体性质的三点说明(1)液体表面层、附着层的分子结构特点是导致表面张力、浸润和不浸润现象、毛细现象等现象的根本原因.(2)同一种液体，对一些固体是浸润的，对另一些固体可能不浸润.(3)液体沸腾的条件是饱和汽压和外部压强相等.1.气体的状态参量______、______、温度2.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___________的压力.公式：p=.考点2气体压强体积压力单位面积上3.气体实验定律(1)等温变化——玻意耳定律.①内容：一定质量的某种气体，在_____不变的情况下，压强与体积成_____.②公式：_________或pV=C(常量)(2)等容变化——查理定律.①内容：一定质量的某种气体，在_____不变的情况下，压强与热力学温度成_____.②公式：______或=C(常量)③推论式：Δp=·ΔT.温度反比p1V1=p2V2体积正比(3)等压变化——盖—吕萨克定律.①内容：一定质量的某种气体，在______不变的情况下，其体积与热力学温度成_____.②公式：_______或=C(常量)③推论式：ΔV=·ΔT.4.理想气体状态方程(1)理想气体：在任何温度、任何压强下都遵从_____________的气体.(2)一定质量的理想气体状态方程或=C(常量).压强正比气体实验定律1.气体和气体分子运动的特点2.对气体实验定律的微观解释(1)一定质量的理想气体，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.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，反之情况相反，所以气体的压强与体积成反比.这就是等温变化.(2)一定质量的理想气体，体积保持不变，分子的密集程度保持不变，当温度升高时，分子的平均动能增大，因而气体压强增大.温度降低时，情况相反.这就是等容变化.(3)一定质量的理想气体，温度升高时，分子的平均动能增大.要保持压强不变，只有增大气体体积，减小分子的密集程度才行.这就是等压变化.3.一定质量的气体不同图象的比较过程类别图线特点举例等温过程p-VpV=CT(其中C为恒量)，即pV之积越大的等温线温度越高，线离原点越远p-p=CT,斜率k=CT,即斜率越大，温度越高过程类别图线特点举例等容过程p-Tp=,斜率k=,即斜率越大，体积越小等压过程V-TV=,斜率k=,即斜率越大，压强越小固体、液体的性质【例证1】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()A．液晶的分子势能与体积无关B．晶体的物理性质都是各向异性的C．温度升高，每个分子的动能都增大D．露珠呈球状是由于液体表面张力的作用【解题指南】解答本题时应注意以下三点：(1)晶体和非晶体的性质，多晶体与单晶体的区别.(2)固体和液体的内能与体积及温度有关.(3)液体的性质与其对应的现象.【自主解答】选D.液晶是一类处于液态和固态之间的特殊物质，其分子间的作用力较强，在体积发生变化时需要考虑分子间力的作用，分子势能和体积有关，A错误.晶体分为单晶体和多晶体，单晶体物理性质表现为各向异性，多晶体物理性质表现为各向同性，B错误.温度升高时，分子的平均动能增大，但不是每一个分子动能都增大，C错误.露珠由于受到表面张力的作用，表面积有收缩到最小的趋势即呈球状，D正确.【总结提升】解答本题的关键在于搞清晶体、非晶体、液晶及液体的特性.理解好分子势能、分子动能的概念及其影响因素.对易错选项及错误原因具体分析如下：易错角度错误原因易错选B误认为所有晶体的物理性质都具有各向异性，实际是单晶体具有各向异性，多晶体表现为各向同性易错选C误认为温度升高，每个分子的动能都增大，实际应为平均动能增大.有的分子动能增大，有的分子动能也可能减小或不变.气体状态变化的图象问题【例证2】(2011·上海高考)如图，一定质量的理想气体从状态a沿直线变化到状态b,在此过程中，其压强()A.逐渐增大B.逐渐减小C.始终不变D.先增大后减小【解题指南】解答本题时可根据理想气体状态方程及体积和温度的变化情况，确定压强如何变化.【自主解答】选A.由理想气体状态方程=C可得，气体的压强p=,由图象可知，气体的温度升高，体积减小，所以气体的压强逐渐增大，故A正确.B、C、D错误.【总结提升】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质量的理想气体状态变化的一个过程.(2)在V-T图象(或p-T图象)中，比较两个状态的压强(或体积)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(或体积)越小；斜率越小，压强(或体积)越大.气体实验定律的应用【例证3】(2012·厦门模拟)截面均匀的U形管，左端与大气相通，右端封闭并有长为40cm的空气柱，左右两边水银面的高度差为19cm，如图所示.若大气压强为76cmHg，要使两边管中水银面一样高，则需要往左管中再注入水银柱的长度为()A.13cmB.26cmC.39cmD.52cm【解题指南】解答本题时应选取封闭气体为研究对象，从题中明确封闭气体初末状态的气态参量，从而利用玻意耳定律列方程求解.【规范解答】选C.以封闭气体为研究对象，由题意可得气体压强p1=p0-ρgh=57cmHg,体积为V1=LS,若往左管中加入水银，两边水银面一样高时，p2=p0=76cmHg,V2=L1S,据玻意耳定律有p1LS=p2L1S,代入数据解得L1=30cm,则需往左管中注入水银的长度,l=2(L-L1)+h=39cm，故选C.【总结提升】应用气体定律或状态方程解题的一般步骤(1)明确研究对象(即选取一定质量的气体)；(2)确定气体在始、末状态的参量；(3)结合气体定律或状态方程列式求解；(4)讨论结果的合理性.1.(2011·福建高考)如图所示，曲线M、N分别表示晶体和非晶体在一定压强下的熔化过程，图中横轴表示时间t，纵轴表示温度T，从图中可以确定的是()A.晶体和非晶体均存在固定的熔点T0B.曲线M的bc段表示固液共存状态C.曲线M的ab段、曲线N的ef段均表示固态D.曲线M的cd段、曲线N的fg段均表示液态【解析】选B.由图象可知曲线M表示晶体，bc段表示晶体熔化过程，处于固液共存状态，B对；N表示非晶体，没有固定的熔点，A错；由于非晶体没有一定的熔点而是逐步熔化，因此C、D错.2.关于液晶,下列说法中不正确的是()A.液晶既不是液体也不是晶体B.液晶分子的空间排列是稳定的,具有各向异性C.液晶的光学性质随温度的变化而变化D.液晶的光学性质随外加电压的变化而变化【解析】选B.液晶的微观结构介于晶体和液体之间,虽然液晶分子在特定方向排列比较整齐,具有各向异性,但分子的排列是不稳定的,A正确,B错误.外界条件的微小变化都会引起液晶分子排列的变化,从而改变液晶的某些性质.温度、压力、外加电压等因素变化时，都会改变液晶的光学性质，C、D正确.所以选B.3.关于气体的压强，下列说法中正确的是()A.气体对器壁的压强就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力B.气体对器壁的压强就是大量气体分子单位时间作用在器壁上的平均作用力C.气体分子热运动的平均动能减小，气体的压强一定减小D.单位体积的气体分子数增加，气体的压强一定增大【解析】选A.由气体压强的微观解释知，A对，B错；气体压强的大小与气体分子的平均动能和单位体积内的分子数两个因素有关，C、D均错.4.关于空气湿度，下列说法错误的是()A.当人们感到潮湿时，空气的绝对湿度一定较大B.当人们感到干燥时，空气的相对湿度一定较小C.空气的绝对湿度用空气中所含水蒸气的压强表示D.空气的相对湿度定义为空气中所含水蒸气的压强与相同温度时水的饱和蒸汽压之比【解析】选A.相对湿度越大，人感觉越潮湿，相对湿度大时，绝对湿度不一定大，故A错误；相对湿度较小时，人感觉干燥，故B正确；用空气中水蒸气的压强表示的湿度叫做空气的绝对湿度，空气中水蒸气的压强与同一温度时水的饱和蒸汽压之比叫做相对湿度，故C、D正确.5.下列说法中正确的是()A.一定质量的气体被压缩时，气体压强不一定增大B.一定质量的气体温度不变压强增大时，其体积也增大C.气体压强是由气体分子间的斥力产生的D.在失重的情况下，密闭容器内的气体对器壁没有压强【解题指南】解答本题应明确以下几个方面:(1)气体的分子运动特点.(2)气体压强的产生原因.(3)影响气体压强的因素.【解析】选A.气体分子间距离大,分子间的作用力表现为微弱的引力,C错;气体分子不停息地无规则运动,频繁撞击器壁,形成对器壁各处均匀、持续的压力,既使在失重情况下,气体对器壁也有压强,D错;影响气体压强的状态参量是体积和温度,一定质量气体温度不变,压强增大则体积减小,B错;压缩气体,体积变小,若温度降低,气体压强可能减小或不变,故A对.6.由饱和汽和饱和汽压的概念，选出下列结论中哪些是正确的()A．饱和汽和液体之间的动态平衡，是指汽化和液化同时进行的过程，且进行的速率相等B．一定温度下饱和汽的密度为一定值，温度升高，饱和汽的密度增大C．一定温度下的饱和汽压，随饱和汽的体积增大而增大D．饱和汽压与饱和汽的温度成正比[解析]

由动态平衡概念可知A正确．在一定温度下，饱和汽的密度是一定的，它随着温度升高而增大，B正确．一定温度下的饱和汽压与体积无关，C错．饱和汽压随温度升高而增大，原因是：温度升高时，饱和汽的密度增大，温度升高时，气体分子平均速率增大．理想气体状态方程不适用于饱和汽，饱和汽压和绝对温度的关系不成正比，饱和汽压随温度的升高而增大，增大的比线性关系更快，D错．[答案]AB7.如图所示，一向右开口的汽缸放置在水平地面上，活塞可无摩擦移动且不漏气，汽缸中间位置有小挡板．初始时，外界大气压为p0，活塞紧压小挡板处，现缓慢升高缸内气体温度，则如图所示的p－T图象能正确反应缸内气体压强变化情况的是()[解析]初始时刻，活塞紧压小挡板，说明汽缸中的气体压强小于外界大气压强；在缓慢升高汽缸内气体温度时，气体先做等容变化，温度升高，压强增大，当压强等于大气压时活塞离开小挡板，气体做等压变化，温度升高，体积增大，A、D是错误的.在p－T图象中，等容线为通过原点的直线，所以C图是错误的．[答案]B8.(2012·静安模拟)如图为某人在旅游途中对同一密封的小包装食品拍摄的两张照片，甲图摄于海拔500m、气温为18℃的环境下，乙图摄于海拔3200m、气温为10℃的环境下.下列说法中正确的是()A.甲图中小包内气体的压强小于乙图中小包内气体的压强B.甲图中小包内气体的压强大于乙图小包内气体的压强C.海拔越高，小包内气体的压强越大D.若发现小包鼓起得更厉害，则可以判断所在位置的海拔更高【解析】选B.对于同一密封小包中的空气，可根据理想气体状态方程=C分析，空气确定，其压强p=,由于体积V增大，温度降低，所以压强p减小，A错B对；海拔越高，气温越低，气压越小，而小包鼓起的程度与小包内外压强差有关，当外界气压小于小包内气体压强时小包鼓起，小包鼓起的程度还与气体的温度有关，C、D错.10.一定质量理想气体的状态经历了如图所示的ab、bc、cd、da四个过程，其中bc的延长线通过原点，cd垂直于ab且与水平轴平行，da与bc平行，则气体体积在()A．ab过程中不断增加B．b