《高三物理一轮复习选修3-3热学第2讲固体液体与气体课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高三物理一轮复习选修3-3热学第2讲固体液体与气体课件（103页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第2讲 固体、液体与气体,【知识梳理】 知识点1 晶体和非晶体 晶体的微观结构 1.晶体和非晶体:,不规则,确定,各向同性,无规则,相互转化,2.晶体的微观结构: (1)如图所示,金刚石、石墨晶体的晶体微粒在空间 排列上具有_、_。,规律性,周期性,(2)晶体特性的解释:,规则,相同距离,空间,分布,知识点2 液体与液晶 1.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_。,收缩,垂直,2.毛细现象是指浸润液体在细管中_的现象,以及 不浸润液体在细管中_的现象,毛细管越细,毛细 现象越明显。,上升,下降,3.液晶的物理
2、性质: (1)具有液体的_性。 (2)具有晶体的光学各向_性。 (3)从某个方向看其分子排列比较整齐,但从另一方向 看,分子的排列是_的。,流动,异,杂乱无章,4.饱和汽:饱和汽压随温度而变,与饱和汽的体积 _。温度越高,饱和汽压_。 5.湿度:绝对湿度是空气中所含水蒸气的压强;相对湿 度是某一温度下,空气中水蒸气的实际压强与同一温度 下水的饱和汽压之比,相对湿度= 100%。,无关,越大,知识点3 气体分子动理论和气体压强 1.气体分子运动特点: (1)气体分子间距较大,分子力为零,分子间除碰撞外 _作用,向各个方向运动的气体分子_ _。 (2)分子做无规则运动,分子速率按“_” 的统计规律
3、分布。,不受其他力,数目,相等,中间多,两头少,(3)温度一定时某种气体分子的速率分布是确定的,温 度升高时,_,速率大的分子数增多, 分子的平均速率增大,但不是每个分子的速率都增大。,速率小的分子数减少,2.气体压强: (1)产生的原因:由于大量分子无规则运动而碰撞器壁, 形成对器壁各处均匀、持续的压力,作用在器壁_ _的压力叫作气体的压强。 (2)决定因素。 宏观上:取决于气体的_。 微观上:取决于分子的_。,单位,面积上,温度和体积,平均动能和分子的密集程度,知识点4 气体实验定律和理想气体状态方程 1.气体实验定律:,压强与体积,成反比,压强与热,力学温度成正,比,体积与热力学,温度成
4、正比,p1V1=p2V2,2.理想气体的状态方程: (1)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 实验定律的气体,实际气体在压强_、温度_ 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, 即_。,不太大,不太低,分子间无分子势能,(2)理想气体的状态方程。 一定质量的理想气体状态方程:_或 _。 气体实验定律可看作一定质量理想气体状态方程的 特例。,【易错辨析】 (1)单晶体的所有物理性质都是各向异性的。( ) (2)草叶上的露珠呈球形是表面张力引起的。( ) (3)水蒸气达到饱和时,水蒸气的压强不再变化,这时蒸发和凝结仍在进行。 ( ),(4
5、)只要能增加气体分子热运动的剧烈程度,气体的温度就可以升高。 ( ) (5)若气体的温度逐渐升高,则其压强可以保持不变。 ( ),提示:(1)。晶体在不同方向上物质微粒的排列情况不同叫作各向异性,虽然单晶体具有各向异性,但并不是所有物理性质都是各向异性的。故该说法是错误的。 (2)。草叶上的露珠存在表面张力,它表面的水分子表现为引力,从而使它收缩成一个球形,与表面张力有关。,(3)。水蒸气达到饱和时,蒸发和凝结仍在继续进行,只不过蒸发和凝结的水分子个数相等,蒸发和凝结达到动态平衡。 (4)。温度是分子平均动能的标志,增加气体分子热运动的剧烈程度,气体的温度就可以升高。,(5)。由理想气体的状态
6、方程 =C可知,若气体的 温度T逐渐升高,如果体积V同时变大,其压强可能不变。,考点1 固体和液体的性质 【核心要素精讲】 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)形成原因: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。 (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。,(3)表面张力的方
7、向: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:表面张力使液体表面具有收缩趋势,使液体表面积趋于最小,而在体积相同的条件下,球形的表面积最小。 (5)表面张力的大小:跟边界线的长度、液体的种类、温度都有关系。,【高考命题探究】 【典例1】(多选)(2017梅州模拟)关于晶体和非晶体,下列说法正确的是 世纪金榜导学号42722276( ) A.金刚石、食盐、玻璃和水晶都是晶体 B.晶体的分子(或原子、离子)排列是有规则的,C.单晶体和多晶体有固定的熔点,非晶体没有固定的熔点 D.单晶体和多晶体的物理性质是各向异性的,非晶体是各向同性的,【解析】选B、C。金刚石、食盐、水晶都是常
8、见的晶体,玻璃是非晶体,故A错误;晶体内部的分子(或原子、离子)排列是有规则的,故B正确;晶体有固定的熔点,而非晶体没有确定的熔点,故C正确;单晶体具有各向异性,多晶体和非晶体一样具有各向同性,故D错误。,【强化训练】 1.(多选)(2017潍坊模拟)下列说法正确的是( ) A.将一块晶体敲碎后,得到的小颗粒是非晶体 B.固体可以分为晶体和非晶体两类,有些晶体在不同方向上有不同的光学性质 C.由同种元素构成的固体,可能会由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体,D.在合适的条件下,某些晶体可以转变为非晶体,某些非晶体也可以转变为晶体 E.在熔化过程中,晶体要吸收热量,但温度保持不变,内能也保持不
9、变,【解析】选B、C、D。将一块晶体敲碎后,得到的小颗 粒还是晶体,选项A错误;固体可以分为晶体和非晶体两 类,有些晶体在不同方向上各向异性,具有不同的光学 性质,选项B正确;由同种元素构成的固体,可能会由于 原子的排列方式不同而成为不同的晶体,例如石墨和金 刚石,选项C正确;在合适的条件下,某些晶体可以转变 为非晶体,某些非晶体也可以转变为晶体,例如天然石,英是晶体,熔融过的石英却是非晶体。把晶体硫加热熔化(温度超过300)再倒进冷水中,会变成柔软的非晶硫,再过一段时间又会转化为晶体硫,所以选项D正确;在熔化过程中,晶体要吸收热量,虽然温度保持不变,但是内能要增加,选项E错误。,2.(201
10、7平顶山模拟)液体表面具有收缩的趋势,其原因是 ( ) A.由于液体表面分子间距离小于液体内部分子间的距离,液面分子间表现为引力,所以液体表面具有收缩的趋势 B.由于液体表面分子间的距离大于液体内部分子间的距离,液面分子间表现为引力,所以液体表面具有收缩的趋势,C.由于液体表面的分子受到外部空气分子的吸引力,所以液体表面具有收缩的趋势 D.因液体具有流动性,所以液体表面具有收缩的趋势,【解析】选B。由于蒸发等原因,液体表面分子数较为稀疏,故液体表面的分子间距离大于液体内部分子间的距离,这样才能在分子间表现为引力。,【规律总结】晶体和非晶体的特性比较 (1)晶体有整齐规则的几何外形。 (2)晶体
11、有固定的熔点,在熔化过程中,温度始终保持不变。 (3)晶体有各向异性的特点。,(4)非晶体是指组成物质的分子(或原子、离子)不呈空间有规则周期性排列的固体。它没有一定规则的外形,如玻璃、松香、石蜡等。它的物理性质在各个方向上是相同的,叫“各向同性”。它没有固定的熔点。,【加固训练】 (多选)下列说法正确的是 ( ) A.把一枚针轻放在水面上,它会浮在水面,这是由于水表面存在表面张力 B.水在涂有油脂的玻璃板上能形成水珠,而在干净的玻璃板上却不能,是因为油脂使水的表面张力增大,C.在围绕地球飞行的宇宙飞船中,自由飘浮的水滴呈球形,这是表面张力作用的结果 D.在毛细现象中,毛细管中的液面有的升高,
12、有的降低,这与液体的种类和毛细管的材质有关 E.当两薄玻璃板间夹有一层水膜时,在垂直于玻璃板的方向很难将玻璃板拉开,这是由于水膜具有表面张力,【解析】选A、C、D。把一枚针轻放在水面上,它会浮 在水面,浮力很小,可以忽略不计,故一定是由于水表面 存在表面张力,故A正确;水对油脂表面是不浸润的,所 以成水珠状,水对玻璃表面是浸润的,无法形成水珠,表 面张力是一样的,故B错误;宇宙飞船中的圆形水滴是表 面张力的缘故,故C正确;毛细现象中有的液面升高,有 的液面降低,这与液体种类和毛细管的材料有关,故D正,确;当两薄玻璃板间夹有一层水膜时,在垂直于玻璃板的方向很难将玻璃板拉开,这是由于大气压力,故E
13、错误。,考点2 气体压强的产生与计算 【核心要素精讲】 1.气体压强产生的原因: 分子热运动不断撞击容器壁(或者假想气壁),形成对器壁各处均匀、持续的压力,作用在器壁单位面积上的压力叫作气体的压强。,2.气体压强的决定因素: 压力与分子热运动速度以及撞击频率有关,从宏观上取决于气体的温度和体积。从微观上取决于分子的平均动能和分子的密集程度。 3.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。,【高考命题探究】 【典例2】(多选)对于一定质量的气体,当压强和体积发生变化时,以下说法正确的是 ( ) 世纪金榜导学号42722277 A
14、.压强和体积都增大时,其分子平均动能不可能不变 B.压强和体积都增大时,其分子平均动能有可能减小 C.压强增大,体积减小时,其分子平均动能一定不变 D.压强减小,体积增大时,其分子平均动能可能增大,【思考探究】当压强和体积都增大时对应哪些物理量可能发生变化? 提示:体积增大,单位体积内的分子数减少,若压强再增大,则温度升高,分子平均动能增大。,【解析】选A、D。当体积增大时,单位体积内的分子数减少,只有气体的温度升高,分子平均动能增大,压强才能增大,A正确,B错误;当体积减小时,单位体积内的分子数增多,温度不变、降低、升高都可能使压强增大,C错误;同理体积增大时,温度不变、降低、升高都可能使压
15、强减小,故D正确。,【典例3】若已知大气压强为p0,在图中各装置均处于静止状态,图中液体密度均为,求被封闭气体的压强。,【思考探究】压强乘以横截面积等于压力,关于力的问题,可以应用什么规律解决上述问题? 提示:甲图AB液柱处于平衡状态,可以应用力的平衡规律处理,乙图、丙图问题也可以类似处理,若物体处于加速状态可以应用牛顿第二定律处理。,【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甲S=-ghS+p0S 所以p甲=p0-gh 在图乙中,以B液面为研究对象,由平衡方程F上=F下有: pAS+ghS=p0S p乙=pA=p0-gh,在图丙中,仍以B液面为研究对象,有 pA+ghsin60=pB=p0 所以p丙=pA=p0- gh 答案:甲:p0-gh 乙:p0-gh 丙:p0- gh,【迁移训练】,迁移1:根据活塞平衡求解气体压强 汽缸截面积为S,质量为m的梯形活塞上 面是水平的,下面与右侧竖直方向的夹 角为,如图所示,当活塞上放质量为M 的重物时处于静止。设外部大气压为p0, 若活塞与缸壁之间无摩擦。求汽缸中气体的压强。,【解析】以活塞为研究对象进行受力分析,其中内部气 体对活塞的弹力垂直于接触面,由竖直方向合力为零得 p气 sin=(M+m)g+p0S 所以p气=p0+ 答案:p0+,迁移2:连通器中气体
