全国通用版2018高考物理大一轮复习选修3_3第2课时固体液体与气体课件.

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1、第2课时 固体、液体与气体 回扣教材 考点扫描 真题在线 回扣教材梳理知识 夯基础 知识整合 一、固体和液体 1.晶体(单晶体、多晶体)和非晶体的比较 分类类 比较较 晶体 非晶体 单单晶体多晶体 外形规则规则不规则规则 熔点确定 物理性质质各向同性各向同性 微观结观结 构晶体微粒有规规律地 、周期性地在空间间 排列 许许多单单晶体杂杂乱 无章地组组合在 一起 组组成物质质的分子无规规律 地组组合在一起 形成与转转化有的物质质在不同条件下能够够形成不同的形态态.同一物质质可以组组成 非晶体或不同结结构的晶体,有些非晶体,在一定条件下也可转转化为为 晶体 典型物质质石英、云母、食盐盐、硫酸铜铜玻

2、璃、蜂蜡、松香 不规则 不确定 各向异性 2.液体 (1)液体的表面张力 作用:液体的 使液面具有收缩到表面积最小的趋势. 原因:液体表面层分子间距较大,分子力表现为引力. (2)液晶 液晶分子既能在某条件下保持排列有序而显示光学性质各向 , 又可以自由移动位置,保持了液体的 ; 液晶分子的位置无序使它像 ,排列有序使它像 ; 液晶的物理性质很容易在外界的影响下 . (3)毛细现象 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. 表面张力 异性 流动性 液体晶体 发生改变 上升下降 二、饱和汽、湿度、物态变化 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:

3、没有达到 状态的蒸汽. 2.饱和汽压 (1)定义:饱和汽所产生的压强. (2)特点:液体的饱和汽压与 有关,温度越高,饱和汽压越大,饱和汽 压与饱和汽的 无关,与其他气体的压强无关. 3.湿度 (1)绝对湿度:空气中所含 的压强. (2)相对湿度:相对湿度= . 4.物态变化 动态平衡 饱和 温度 体积 水蒸气 三、气体实验定律、理想气体 1.气体的三个实验定律 (1)等温变化玻意耳定律 内容:一定质量的某种气体,在 不变的情况下,压强与体积成 . 公式: 或pV=C(常量). (2)等容变化查理定律 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 . (3)等压变化盖吕萨克定

4、律 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 . 温度反比 p1V1=p2V2 体积 正比 压强 正比 2.理想气体 (1)宏观上讲,理想气体是指在任何条件下始终遵从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. (2)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压缩的空间. 3.气体分子运动特点 速率按“中间多、两头少”分布. 不太大不太低 问题思考 1. 在探究一定质量气体压强跟体积关系的实验中,建立了p-V坐标系.一 定质量气体等温变化的p-V图像如图所示,称它为等温线. (教师备用

5、) 选修3-3P20图8.1-5 (1)图中等温线的形状是什么样的曲线? (2)不同温度下的等温线是不同的,图中哪条等温线表示的是温度比较高 时的情形? 解析:(1)图中等温线的形状为双曲线. (2)由图可知,在体积V一定情况下,上面的双曲线表示的压强大,等温过 程的温度就高,所以T2T1. 答案:(1)双曲线 (2)上面那条等温线 2.(选修3-3P25第2题改编)汽车发动机工作时气体的压缩比是衡量发动机 性能的一个很重要的参数.在研发发动机过程中,柴油机在压缩冲程中,活 塞把空气压缩到原来体积的 ,压强增大到3.4106 Pa.已知压缩前空气 的温度为47 ,压强为0.8105 Pa,把汽

6、缸中空气看做理想气体.则: (1)压缩前空气的热力学温度为多大? (2)压缩后空气的温度约为多少摄氏度? 解析:(1)T1=(273+47)K=320 K. 答案:(1)320 K (2)527 3. 从微观的角度看,气体对容器的压强是大量气体分子对容器的碰撞 引起的.如图所示,用豆粒做气体分子的模型,可以演示气体压强产生的 机理. 选修3-3P28图8.4-4 (1)从微观角度来看,气体压强的大小跟哪两个因素有关? (2)一定质量的某种理想气体,温度升高时,分子的平均动能如何变化? 只有气体分子的密集程度如何变化才能保证压强不变? 解析:(1)从微观角度来看,气体压强的大小跟气体分子的平均动

7、能和分 子的密集程度有关. (2)温度升高时,气体分子平均动能增大,气体分子单次对容器的碰撞增 强.只有气体分子的密集程度减小,才能保证压强不变. 答案:(1)气体分子的平均动能和分子的密集程度 (2)增大 减小 4.有甲、乙两个由不同材料制成的薄片,把熔化了的蜂蜡薄薄地涂在两 个薄片上.把缝衣针烧热,然后用针尖接触蜂蜡层的背面,不要移动,观 察到蜂蜡溶化区域的形状如图所示. 选修3-3P33图9.1-5 (1)甲薄片的材料是单晶体、多晶体还是非晶体? (2)乙薄片的材料是单晶体、多晶体还是非晶体? 解析:(1)由图甲可知,该材料在导热上具有各向同性,不是单晶体,可能 是多晶体或非晶体. (2

8、)由图乙可知,该材料在导热上具有各向异性,一定是单晶体. 答案:(1)可能是多晶体或非晶体 (2)单晶体 考点扫描重点透析 通热点 考点一 固体和液体的性质 要点透析 1.晶体与非晶体 (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)液晶和单晶体具有各向异性. (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.液体的表面张力 形成原因表面层层中分子间间的距离比液体内部分子间间的距离大, 分子间间的相互作用力表现为现为 引力 表面特性表面层层分子间间的引力使液面产产生了表面张张力,使液体 表面好像一层绷紧层绷

9、紧 的弹弹性薄膜 表面张张力的方向和液面相切,垂直于液面上的各条分界线线 表面张张力的效果表面张张力使液体表面具有收缩趋势缩趋势 ,使液体表面积趋积趋 于最小,而在体积积相同的条件下,球形的表面积积最小 表面张张力的大小跟边边界线线的长长度、液体的种类类、温度都有关系 3.液晶的物理性质 (1)具有液体的流动性. (2)具有晶体的光学各向异性. (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 杂乱无章的. 典例突破 【例1】 (多选)如图所示的四幅图分别对应四种说法,其中正确的是( ) A.(甲)图微粒运动就是物质分子的无规则热运动,即布朗运动 B.(乙)图当两个相邻的分子

10、间距离为r0时,它们间相互作用的引力和斥力 大小相等 C.(丙)图食盐晶体的物理性质沿各个方向都是一样的 D.(丁)图小草上的露珠呈球形的主要原因是液体表面张力的作用 核心点拨 (1)微粒运动是布朗运动,反映了物质分子的无规则热 运动. (2)单晶体具有各向异性. (3)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. 解析:物质分子的无规则运动叫热运动,而布朗运动是固体颗粒的运动 ,选项A错误;当两个相邻的分子间距离为r0时,它们间相互作用的引力 和斥力大小相等,选项B正确;食盐是晶体,晶体具有各向异性的特点, 选项C错误;小草上的露珠呈球形的主要原因是液体表面张力的作用, 选项D正确

11、. 答案:BD 题后反思 解答固体和液体问题的技巧 (1)解答晶体和非晶体问题应当熟练掌握晶体和非晶体的区别和联系. (2)解答液体的表面张力问题,应熟练掌握液体的表面张力形成的原因、 表面特性、表面张力的方向、表面张力的效果以及与表面张力大小相关 的因素等. 即时巩固 解析:晶体被敲碎后,其空间点阵结构未变,仍是晶体,A错误;单晶体光学性质各 向异性,B正确;同种元素由于空间的排列结构而形成不同物质的晶体,C正确;如 果外界条件改变了分子或原子的空间排列结构,晶体和非晶体之间可以互相转化 ,D正确;在晶体熔化过程中,温度保持不变,只是分子平均动能保持不变,分子势 能会发生改变,内能也会改变,

12、E错误. 1.晶体和非晶体的特点(2015全国卷,33)(多选)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,内能也保持不变 BCD 2. 导学号 00622864 液体的性质(2016福建福州模拟)(多选)下列说 法正确的是( ) A.布朗运动是指悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则热运动 B.清晨荷叶

13、上晶莹剔透的露珠成球形,是水的表面张力作用的结果 C.一定质量的理想气体发生等温变化时,其内能一定不变 D.夏天大气压强要比冬天的低,六月与十一月相比,单位面积上撞击地面的 空气分子个数要多 E.干湿泡湿度计的湿泡显示的温度低于干泡显示的温度,这是由于湿泡外 纱布中的水蒸发吸热的结果 BCE 解析:布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的运动,是由于液体分子无规 则的碰撞造成的,布朗运动反映了液体分子的无规则运动,故选项A错 误;液体跟气体接触的表面存在一个薄层,叫做表面层,表面层里的分 子比液体内部稀疏,分子间的距离比液体内部大一些,分子间的相互作 用表现为引力,即是表面张力,表面张力的存在使液体表

14、面像被拉伸的 弹簧一样,总有收缩的趋势,草叶上的露珠呈球形是表面张力作用的结 果,故选项B正确;温度是理想气体内能的决定因素,故一定质量的理想 气体在等温变化时,其内能一定不改变,故选项C正确;压强减小,可知 气体分子的密集程度减小,则单位时间内空气分子对单位面积地面撞 击次数减少,故选项D错误;干湿泡湿度计的湿泡显示的温度低于干泡 显示的温度,主要是由于湿泡外纱布中的水蒸发吸热,从而温度降低的 缘故,故选项E正确. 考点二 气体压强的产生与计算 要点透析 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,作用在器壁单位面积上的压力叫做气体的压强. 2.决定因

15、素 (1)宏观上:决定于气体的温度和体积. (2)微观上:决定于分子的平均动能和分子的密集程度. 3.平衡状态下气体压强的求法 (1)液片法:选取假想的液体薄片(自身重力不计)为研究对象,分析液 片两侧受力情况,建立平衡方程,消去面积,得到液片两侧压强相等方 程,求得气体的压强. (2)力平衡法:选取与气体接触的液柱(或活塞)为研究对象进行受力分 析,得到液柱(或活塞)的受力平衡方程,求得气体的压强. (3)等压面法:在连通器中,同一种液体(中间不间断)同一深度处压强 相等.液体内深h处的总压强p=p0+gh,p0为液面上方的压强. 4.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 第二定律列方程求解. 多维突破 高考题型1 液体封闭气体压强的计算 【例2】 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. 核心点拨 以两个液面之间的液柱为研究对象,由平衡条件列式求 被封闭气体的压强. 题后反思 关联气体压强的计算 此类问题求气体压强的原则就是从开口端算起(一般为大气压),沿着液柱 在竖直方向上,向下加gh,向上减gh即可(h为高度差). 【针对训练】 导学号 00622865 竖直平面内有如图所示的均匀玻璃管, 内用两段水银柱封闭两段空气柱a,b,各段水