第十一章 第2课时 固体、液体与气体.ppt

1、一、物态和物态变化 1.固体,第2课时 固体、液体与气体,考点自清,规则,确定,各向异性,2.液体的表面张力 (1)作用:液体的表面张力使液面具有_的趋势. (2)方向:表面张力跟液面相切,跟这部分液面的分 界线_. (3)大小:液体的温度越高,表面张力越_;液体中 溶有杂质时,表面张力变_;液体的密度越大,表面 张力越_. 3.液晶 (1)物理性质 具有液体的流动性 具有晶体的光学各向_性 在某个方向上看其分子排列比较整齐,但从另一 方向看,分子的排列是杂乱无章的.,收缩,垂直,小,小,大,异,(2)应用 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. 利用

2、温度改变时,液晶颜色会发生改变的性质来测 温度. 特别提示 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. 2.晶体中的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.,二、气体 1.三个实验定律,p1V1=p2V2,特别提醒 在应用气体图象分析问题时,一定要看清纵、横坐 标所代表的物理量.同时要注意横坐标表示的是摄 氏温度还是热力学温度. 2.理想气体状态方程 (1)理想气体:气体实验定律都是在压强不太大(相 对大气压强)、温度不太低(相对室温)的条件下总 结出来的.当压强很大,温度很低时,计算结果与实 际测量结果有很大的差别.我们把在任何温度、任 何压强下都遵从气体

3、实验定律的气体叫做理想气体.,(2)理想气体的状态方程 一定质量的理想气体状态方程: 或 . 气体实验定律可看做一定质量理想气体状态方程的 特例.,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 和汽压越_,且饱和汽压与饱和汽的体积_. 3.湿度 (1)定义:空气的干湿程度. (2)描述湿度的物理量 绝对湿度:空气中所含水蒸汽的压强. 相对湿度:空气的_与同一温度下水的饱 和汽压的百分比.,大,无关,绝对湿度,热点一 为什么晶体有确定的熔点和熔化热而非 晶体却没有 晶体熔化过程,当温度达到熔点时,吸收的热量全部 用来破坏空间点阵,增加分子势能

4、,而分子平均动能 却保持不变,所以晶体有固定的熔点.非晶体没有空 间点阵,熔化时不需要去破坏空间点阵,吸收的热量 主要转化为分子的平均动能,不断吸热,温度就不断 上升. 由于在不同温度下物质由固态变成液态时吸收的热 量不同,而晶体有固定的熔点,因此有固定的熔化热, 非晶体没有固定的熔点,也就没有固定的熔化热.,热点聚焦,热点二 表面张力现象的理解 1.正确理解浸润和不浸润 当水与玻璃板接触时,接触处形成一个附着层,附着 层中的水分子受到玻璃分子的吸引比水内部水分子 的吸引强,结果附着层中的水分子比内部更密,这时 在附着层就出现了水分子相互推斥的作用,使和玻 璃接触的水面有扩展的趋势,因而形成浸

5、润现象. 当水和石蜡接触时,在接触处形成一个附着层,附着 层中的水分子受到石蜡分子的吸引比水内部水分子 的吸引弱,结果附着层中的水分子比内部稀疏,这时 在附着层就出现了和表面张力相似的收缩力,使和石 蜡接触的水面有缩小的趋势,因而形成不浸润现象.,2.毛细现象产生的根本原因是什么 当毛细管插入浸润液体中时,附 着层里水分子的推斥力使附着层 沿管壁上升,如图1所示,这部分 液体上升引起液面弯曲,呈凹形弯 月面使液体表面变大,与此同时, 由于表面层的表面张力的收缩作 图1 用,管内液体也随之上升,直到表面张力向上的拉伸 作用与管内升高的液体的重力相等时即达到平衡, 液体停止上升，稳定在一定的高度.

6、利用类似的分 析,也可以解释不浸润液体在毛细管里下降的现象.,热点三 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. 例如:如图2中,V1对应虚线为等容线,A、B是与T2、 T1两线的交点,可以认为从B状态通过等容升压到A 状态,温度必然升高,所以T2T1. 又如图3所示,A、B为等温线,从B状态到A状态压强 增大,体积一定减小,所以V2V1. 图2 图3,2.一定质量的气体不同图象的比较,类别 图线,题型1 液体的表面张力的考查 【例1】对于液体在器壁附近的液面发生弯曲的现象, 如图4所示.对此

7、有下列几种解释,正确的是( ) 图4 A.表面层内分子的分布比液体内部疏 B.表面层内分子的分布比液体内部密 C.附着层内分子的分布比液体内部密 D.附着层内分子的分布比液体内部疏,题型探究,解析 表面层内的分子比液体内部稀疏,分子间表现 为引力,这就是表面张力,A正确,B错误;浸润液体的 附着层内的液体分子比液体内部的分子密集,不浸润 液体的附着层内的液体分子比液体内部的分子稀疏, 而附着层为浸润液体,附着层为不浸润液体,故 C、D均正确. 答案 ACD,1.液体与气体、固体分别构成的两个不同 液体薄层,浸润时液面是凹面,不浸润时,液面是凸面. 2.表面层内液体分子间距比液体内部大,不浸润的

8、附 着层内液体分子间距比液体内部大,表现引力,浸润的 附着层内液体分子间距比液体内部小,表现斥力. 3.液体的表面张力使液体表面具有收缩的趋势.,规律总结,变式练习1 把极细的玻璃管插入水中与水银中，如 下图所示,正确表示毛细现象的是 ( ) 解析 因为水能浸润玻璃,所以A正确,B错误.水银 不浸润玻璃,C正确.D项中外面浸润,里面不浸润, 所以是不可能的,故正确的为A、C.,AC,题型2 气体压强的分析与计算 【例2】如图5所示,一个横截面积为S的 圆管形容器竖直放置,金属圆板A的上 表面是水平的,下表面是倾斜的,下表 面与水平面的夹角为,圆板的质量为 图5 M,不计圆板与容器内壁之间的摩擦

9、,若大气压强为 p0,求被圆板封闭在容器中的气体的压强p. 思维导图 ,列平衡方程,可能是 牛顿第二定律方程,选取研究对象,分析受力,重点求出气体压强产生的力,求压强,解析 对圆板进行受力分析:重力 Mg,大气压的作用力p0S,封闭气体 对它的作用力 容器侧壁 的作用力F1和F2,如右图所示.由于不需要求出侧壁的 作用力,所以只考虑竖直方向合外力为零,就可以求被 封闭的气体压强.圆板在竖直方向上合外力为零,有 p0S+Mg=(pS/cos)cos,由此可得p=p0+Mg/S. 答案 p0+Mg/S,方法提炼 1.封闭气体有两种情况:一是平衡状态系统中的封闭 气体,二是变速运动系统中的封闭气体.

10、 2.封闭气体压强的计算方法:选与气体接触的液柱(或 活塞、汽缸)为研究对象,进行受力分析;再根据运动 状态列出相应的平衡方程或牛顿第二定律方程,从而 求出压强.,变式练习2 若已知大气压强为p，在图6中各装置均 处于静止状态,求被封闭气体的压强. 图6 解析 在甲图中,以高为h的液柱为研究对象,由二力 平衡知 p气S=-ghS+p0S 所以p气=p0-gh 由图乙中,以B液面为研究对象,由平衡方程F上=F下有:,pAS+phS=p0S p气=pA=p0-gh 在图丙中,仍以B液面为研究对象,有 pA+ghsin 60=pB=p0 所以p气=pA= 在图丁中,以液面A为研究对象,由二力平衡得

11、pAS=(p0+gh1)S 所以p气=pA=p0+gh1 答案 甲:p0-gh 乙:p0-gh 丙: 丁:p0+gh1,1.关于液体表面现象的说法中正确的是 ( ) A.把缝衣针小心地放在水面上,针可以把水面压弯 而不沉没,是因为针受到重力小,又受液体的浮力 的缘故 B.在处于失重状态的宇宙飞船中,一大滴水银会成 球状,是因为液体内分子间有相互吸引力 C.玻璃管道裂口放在火上烧熔,它的尖端就变圆, 是因为熔化的玻璃,在表面张力的作用下,表面要 收缩到最小的缘故,素能提升,D.飘浮在热菜汤表面上的油滴,从上面的观察是圆 形的,是因为油滴液体呈各向同性的缘故 解析 A项的缝衣针不受浮力,受表面张力

12、;B项水 银会成球状是因为表面张力;D也是表面张力的作用. 答案 C,2.甲、乙、丙三种固体薄片上涂上蜡,由烧热的针接 触其上一点,蜡熔化的范围如图7甲、乙、丙所示, 而甲、乙、丙三种液体在熔解过程中温度随加热时 间变化的关系如图丁所示 ( ) 图7,A.甲、乙为非晶体,丙是晶体 B.甲、丙为晶体,乙是非晶体 C.甲、丙为非晶体,丙是晶体 D.甲为多晶体,乙为非晶体,丙为单晶体 解析 由图甲、乙、丙可知:甲、乙各向同性,丙各向 异性;由图丁可知:甲、丙有固定熔点,乙无固定熔点, 所以甲、丙为晶体,乙是非晶体.其中甲为多晶体,丙 为单晶体. 答案 BD,3. 为了测试某种安全阀在外界环境为一个大

13、气压时 所能承受的最大内部压强,某同学自行设计制作了 一个简易测试装置,该装置是一个装有电加热器和 温度传感器的密闭容器.测试过程可分为如下操作 步骤: a.记录密闭容器内空气的初始温度t1; b.当安全阀开始漏气时,记录容器内空气的温度t2; c.用电加热器加热容器内的空气; d.将待测安全阀安装在容器盖上; e.盖紧装有安全阀的容器盖,将一定量空气密闭在 容器内.,(1)将每一步骤前的字母按正确的操作顺序填写:_. (2)若测得的温度分别为t1=27,t2=87,已知大气压 强为1.0105 Pa,则测得这个安全阀能承受的最大内 部压强是_. 解析 (1)将安全阀安装在容器盖上,然后密封空

14、气, 记录其初始温度t1,然后加热密封空气,待漏气时记录 容器内空气温度t2,故正确操作顺序为d、e、a、c、b. (2)已知T1=300 K,T2=360 K,p0=1.0105 Pa,由于密 封空气的体积不变,由查理定律可得: 答案 (1)d、e、a、c、b (2)1.2105 Pa,4.(1)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. (2)在严寒的冬天,房间玻璃上往往会结一层雾,雾 珠是在窗玻璃的_表面.(填“外”或“内”) (3)密闭容器里液体上方的蒸汽达到饱和后,还有没 有液体分子从液面飞出?为什么这时看起来不再蒸发? 解析 (1)加热时,晶体有固定熔点,而非晶体没有 固定的熔点,因而可以用加热时有无固定熔点的实 验来判断.,(2)靠近窗的温度降低时,饱和气压也变小.这时会有 部分水蒸气液化变成水附在玻璃上，故在内侧出现雾 珠. (3)还有液体分子从液面飞出,但同时也有气体分子被 碰撞飞回到液体中去,当液体上的蒸汽达到饱和时,单 位时间内逸出液体表面的分子数与回到液体表面的分 子数相等而呈动态平衡即饱和汽,液体不再减少,从宏 观上看好像不再蒸发了. 答案 (1)用加热时有无固定熔点的实验 (2)内 (3)见解析,5.汽车行驶时轮胎的胎压太高容易造成爆胎事故,太 低又会