固体、液体和气体（讲义）原卷

132固体、液体和气体

一、固体的微观结构、晶沐和非晶体液晶的微观结构

1.晶体与非晶体

\\\分类

晶体

非晶体

单晶体多晶体

夕卜形规则不规则—

熔点确定—不确定

物理性质各向异性各向同性各向同性

原子排列有规则晶粒的排列____无规则

转化晶体和非晶体在___________下可以相互转化

典型物质石英、云母、明矶、______玻璃、橡胶

2.晶体的微观结构

晶体的微观结构特点：组成晶体的物质微粒有地、周期性地在空间排列。

3.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

(2)液晶分子的位置无序使它像,排列有序使它像o

(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。

二、液体的表面张力

I.作用

液体的表面张力使液面具有收缩到表面积的趋势。

2.方向

表面张力跟液面,且跟这部分液面的分界线

3.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0

三、饱和蒸汽、未饱和蒸汽和饱和蒸汽压相对湿度

I.饱和汽与未饱和汽

⑴饱和汽：与液体处于的蒸汽。

(2)未饱和汽：没有达到状态的蒸汽。

2.饱和汽压

(1)定义：饱和汽所具有的压强。

(2)特点：液体的饱和汽压与温度有关，温度越高，饱和汽压,且饱和汽压与饱和汽

的体积无关。

3.相对湿度

水蒸气的实际压强

空气中水蒸气的压强与同一温度时水的饱和汽压之比。即：相对湿度=同温度水的饱和汽压

四、气体分子运动速率的统计分布

1.气体分子运动的特点和气体压强

分子很小，间距很大，除碰撞外,

理§性)

不受力.做匀速直线运动—d

分子密度大，碰撞频繁，分子运—.现［性)

动杂乱无章

分子能充满达到的空间，向各个方子，

向运动的分子数相等，分子速率分

布呈“中间多，两头少”的规律

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)决定因素

①宏观上：决定于气体的温度和O

②微观上：决定于分子的平均动能和分子的

五、气体实验定律理想气体

1.气体实验定律

玻意耳定律查理定律盖—吕萨克定律

一定质量的某种气一定质量的某种气一定质量的某种气

体，在温度不变的情体，在体积不变的情体，在压强不变的情

内容

况下，压强与体积成况下，压强与热力学况下，体积与热力学

反比温度成正比温度成正比

表达Vl_V2

p\V\=____121―21

式TIT?Tl~T2

p

/

图象

0f0T

2.理想气体状态方程

⑴理想气体：把在任何温度、任何压强下都遵从的气体称为理想气体。在压

强不太大、温度不太低时，实际气体可以看作理想气体。理想气体的分子间除碰撞外不考

虑其他作用，一定质量的某种理想气体的内能仅由温度决定。

⑵理想气体状态方程：嘴=若(质量一定的理想气体)。

上考点速查

热点题型一固体、液体的性质

1.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，且是单晶体.

(3)只要是具有确定熔点的物体必定是晶体，反之，必是非晶体.

(4)晶体和非晶体在一定条件下可以相互转化.

2.液体表面张力

(1)形成的原因：表面层中分子间距离比液体内部分子间距离大，分子间的相互作用力表现

为引力.

(2)表面特性：表面层分子间的引力使液面产生了表面张力，使液体表面好像一层绷紧的弹

性薄膜，液体表面分弓势施大于液体内部分子势能.

【典例1](陕西省铜川一中2021届期中)一定质量的理想气体处于某一平衡状态，此时

其压强为po,有人设计了四种途径，使气体经过四种途径后压强仍为po.这四种途径是()

①先保持体积不变，降低温度，再保持温度不变，压缩体积②先保持体积不变，使气体

升温，再保持温度不变，让体积膨胀③先保持温度不变，使体积膨胀，再保持体积不变，

使气体升温④先保持温度不变，压缩气体，再保持体积不变，使气体降温

A.①、②不可能B.③、④不可能

C.①、③不可能D.①、②、③、④都可能

【答案】D

【解析】由理想气体的状态方程毕=4鲁可知四种途径都有可能.

【变式1】（广西省玉林一中2021届期末）把玻璃管的裂口放在火焰上烧熔，它的尖端就

变钝了。产生这一现象的原因是（）

A.玻璃是非晶体，熔化再凝固后变成晶体

B.玻畸是晶体，熔化再凝固后变成非晶体

C.熔化的玻璃表面分子间表现为引力使其表面绷紧

D.熔化的玻璃表面分子间表现为斥力使其表面扩张

【变式2】（山东省临沂一中2021届期中）固体甲和固体乙在一定压强下的熔解曲线如图

所示，横轴表示时间t,纵轴表示温度T。下列判断正确的有（）

A.固体甲一定是晶体，固体乙一定是非晶体

B.固体甲不一定有确定的几何外形，固体乙一定没有确定的几何外形

C.在热传导方面固体甲一定表现出各向异性，固体乙一定表现出各向同性

D.固体甲和固体乙的化学成分有可能相同

E.图线甲中ab段温度不变，所以甲的内能不变

热点题型二气体压强的计算

I.气体压强的计算

气体压强是气体分子热运动撞击器壁产生的压力，因此可根据平衡或牛顿运动定律计算气

体压强的大小.

2.常见两种模型

（1）活塞模型（用活塞封闭一定质量的气体）

mS

S

,

po

zz

（2）连通器模型（用液柱封闭一定质量的气体）

3.理解气体压强的三个角度

产生

气体分子对容器壁频繁地碰撞产生的

原因

宏观

决定于气体的温度和体积

决定上

因素微观取决于分子的平均动能和分子的密集

上程度

计算4=0力的平衡条件

方法牛顿第二定律

4.平衡状态下气体压强的求法

选取与气体接触的液柱（或活塞）为研究对象进行受力分

力平

析，得到液柱［或活塞）的受力平衡方程，求得气体的压

衡法

强

在连通器中，同一种液体（中间不间断）同一深度处压强

等压

相等.液体内深〃处总压强〃=/为+〃86〃o为液面上方

面法

的压强

选取假想的液体薄片（自身重力不计）为研究对象，分析

液片

液片两侧受力情况，建立平衡方程，消去面积，得到液

法

片两侧压强相等方程，求得气体的压强

5.加速运动系统中封闭气体压强的求法

选取与气体接触的液柱（或活塞）为研究对象，进行受力分析，利用牛顿笫二定律列方程求

解.

【典例1】（海南省三亚一中2021届期末）如图所示，下端用橡皮管连接的两根粗细相

同的玻璃管竖直放置，右管开口，左管内被封闭一段气体，水银面比右管低，现保持左管

不动，为了使两管内水银面一样高，下面采取的措施可行的是（）

A.减小外界气压B.从U形管的右管向内加水银

C.把U形管的右管向上移动D.把U形管的右管向下移动

【答案】D

【解析】要使两管内水银面一样高,左管中空气的压强应减小，由液意耳定律可知，气体

的体积应增大，右管必须向下移动,D正确。

【变式1】（甘肃省金昌一中2021届期中）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，外界大气压强为po,

活塞紧压小挡板处，现缓慢升高汽缸内气体温度，则如图所示的p—T图象能正确反映汽缸

内气体压强变化情况的是（）

【变式2】（黑龙江省大庆一中2021届模拟）用如图4所示的实验装置来研究气体等容变

化的规律.A、B管下端由软管相连，注入不定量的水银，烧瓶中封有一定量的理想气体，

开始时A、B两管中水银面一样高，那么为了保持瓶中气体体积不变（）

图4

A.将烧瓶浸入热水中时，应将A管向上移动B.将烧瓶浸入热水中时，应将A管向下

移动

C.将烧瓶浸入冰水中时，应将A管向上移动D.将烧瓶浸入冰水中时，应将A管向下

移动

热点题型三气体实验定律的应用

1.三大气体实脸定律

⑴玻意耳定律（等温变化）：

P1V|=P2%或（常数）.

（2）查理定律（等容变化）：卷=%或与=。（常数）.

V\V

（3）盖一吕萨克定律（等压变化）：或〒=。（常数）,

2.利用气体实验定律解决问题的基本思路

金核》根据题意，选出所研究的某一部分一定质量的气体

分别找出这部分气体状态发生变化前后的p、KT

心千少数值或表达式，压强的确定是关键_____________

।认清变化过程，正确选用物理规律_____________

顶施）一］选择实验定律列式求解，有时要讨论结果的合理性

3.理想气体实验定律的微观解释

（1）等温变化

一定质量的气体，温度保持不变时，分子的平均动能不变，在这种情况下，体积减小时，

分子的密集程度增大，气沐的压强增大.

（2）等容变化

一定质量的气体，体积保持不变时，分子的密集程度保持不变.在这种情况下，温度升高

时，分子的平均动能增大，气体的压强增大.

（3）等压变化

一定质量的气体，温度升高时，分子的平均动能增大.只有气体的体积同时增大，使分子

的密集程度减小，才能保持压强不变.

【典例3】（山西省忻州一中2021届模拟）一定质量理想气体的状态经历了如图12所示的

ab、be、cd、da四个过程，其中be的延长线通过原点，cd垂直于ab且与水平轴平行，da

与be平行，则气体体积在（）

图12

A.ab过程中不断增大B.be过程中保持不变

C.cd过程中不断增大D.da过程中保持不变

【答案】AB

【解析】首先，因为be的延长线通过原点，所以be是等容线，即气体体积在b