《2018版高考物理一轮复习 第十四章 热学 14.2 气体、液体、固体课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2018版高考物理一轮复习 第十四章 热学 14.2 气体、液体、固体课件（56页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第十四章热学 第2节固体 液体和气体 选考部分选修3 3 栏目导航 1 2 3 4 抓知识点 抓重难点 课时跟踪检测 抓易错点 一 固体和液体1 固体 1 固体分为和两类 石英 云母 明矾 食盐 味精 蔗糖等是 玻璃 蜂蜡 松香 沥青 橡胶等是 2 单晶体具有规则的几何形状 多晶体和非晶体没有规则的几何形状 晶体有确定的熔点 非晶体没有确定的熔点 3 有些晶体沿不同方向的导热或导电性能不同 有些晶体沿不同方向的光学性质不同 这类现象称为 非晶体和多晶体在各个方向的物理性质都是一样的 这叫作 晶体 非晶体 晶体 非晶体 各向异性 各向同性 2 液体 1 液体分子间距离比气体分子间距离小得多 液体
2、分子间的作用力比固体分子间的作用力要小 液体内部分子间的距离在10 10m左右 2 液体的表面张力液体表面层分子间距离较大 因此分子间的作用力表现为引力 液体表面存在 使液体表面绷紧 浸润与不浸润也是表面张力的表现 3 液晶液晶是一种特殊的物质 它既具有液体的流动性又具有晶体的 液晶在显示器方面具有广泛的应用 表面张力 各向异性 判断正误 1 大块塑料粉碎成形状相同的颗粒 每个颗粒即为一个单晶体 2 单晶体的所有物理性质都是各向异性的 3 晶体有天然规则的几何形状 是因为该物质微粒是规则排列的 4 液晶是液体和晶体的混合物 二 饱和汽 饱和汽压和相对湿度1 饱和汽与饱和汽压与液体处于动态平衡的
3、蒸汽叫作饱和汽 没有达到饱和状态的蒸汽叫作未饱和汽 在一定温度下 饱和汽的分子数密度是一定的 因而饱和汽的压强也是一定的 这个压强叫作这种液体的饱和汽压 饱和汽压随温度升高而增大 即时突破 多选 干湿泡温度计的湿泡温度计与干泡温度计的示数差距越大 表示 A 空气的绝对湿度越大B 空气的相对湿度越小C 空气中的水蒸气的实际压强离饱和程度越近D 空气中的水蒸气的绝对湿度离饱和程度越远解析 示数差距越大 说明湿泡的蒸发非常快 空气的相对湿度越小 即水蒸气的实际压强 绝对湿度离饱和程度越远 故B D正确 A C错误 答案 BD 即时突破 三 气体分子动理论和气体压强1 气体分子之间的距离大约是分子直径
4、的10倍 气体分子之间的作用力十分微弱 可以忽略不计 2 气体分子的速率分布 表现出 的统计分布规律 3 气体分子向各个方向运动的机会均等 4 温度一定时 某种气体分子的速率分布是确定的 速率的平均值也是确定的 温度升高 气体分子的平均速率增大 但不是每个分子的速率都增大 中间多 两头少 5 气体压强 1 产生的原因由于大量分子无规则地运动而碰撞器壁 形成对器壁各处均匀 持续的压力 作用在器壁上的压力叫作气体的压强 2 决定气体压强大小的因素 宏观上 决定于气体的温度和体积 微观上 决定于分子的平均动能和分子数密度 单位面积 四 气体实验定律和理想气体状态方程1 气体实验定律 1 等温变化 玻
5、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 常数 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 温度 反比 p1V1 p2V2 体积 正比 3 等压变化 盖 吕萨克定律 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 压强 正比 2 理想气体及其状态方程 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 分子本身没有体积 即认为它所占据的空间都是可以被压缩的空间 不太大 不太低 加
6、深理解理想气体的微观模型 1 气体分子的体积可忽略不计 即可看成质点 2 气体分子除碰撞外不受其他力的作用 3 气体分子除碰撞外做匀速直线运动 4 理想气体分子势能为零 其内能由分子数和分子的平均动能决定 宏观上由物质的量及温度决定 与体积无关 判断正误 1 温度升高 气体中每个分子的速率都增大 2 气体压强是由于气体受到重力产生的 3 一定质量的某种气体在V一定时p t 在p一定时V t 4 一定质量的理想气体 p V T三个参量不可能发生只有一个参量变化的情况 即时突破 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
7、 且是单晶体 3 只要具有确定熔点的物体必定是晶体 反之 必是非晶体 4 单晶体具有天然规则的几何外形 而多晶体和非晶体没有天然规则的几何外形 所以不能从形状上区分晶体与非晶体 5 晶体和非晶体不是绝对的 晶体与非晶体在某些条件下 可以相互转化 6 液晶既不是晶体也不是液体 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 分子间作用力表现为引力 2 表面特征 表面层中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张紧的弹性薄膜 3 表面张力的方向 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 使液体表面具有收缩的趋势 使液体表面积趋于最小 而在体积
8、相同的条件下 球形表面积最小 多选 2015年新课标全国卷 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 由同种元素构成的晶体 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 某些晶体可以转化为非晶体 某些非晶体也可以转化为晶体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 例1 解析 晶体有固定的熔点 并不会因为颗粒的大小而改变 即使敲碎为小颗粒 仍旧是晶体 选项A错误 固体分为晶体和非晶体两类 有些晶体在不同方向上光学性质不同 表现为晶体具有各向异性 选项B正确 同种元
9、素构成的可能由于原子的排列方式不同而形成不同的晶体 如金刚石和石墨 选项C正确 晶体的分子排列结构如果遭到破坏就可能形成非晶体 反之亦然 选项D正确 熔化过程中 晶体要吸热 温度不变 但是内能增大 选项E错误 答案 BCD 多选 2014年新课标全国卷 下列说法正确的是 A 悬浮在水中的花粉的布朗运动反映了花粉分子的热运动B 空中的小雨滴呈球形是水的表面张力作用的结果C 彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点D 高原地区水的沸点较低 这是高原地区温度较低的缘故E 干湿泡湿度计的湿泡显示的温度低于干泡显示的温度 这是湿泡外纱布中的水蒸发吸热的结果 跟踪训练1 解析 水中花粉的布朗运
10、动 反映的是水分子的热运动规律 则A项错 正是表面张力使空中雨滴呈球形 则B项正确 液晶的光学性质是各向异性 液晶显示器正是利用了这种性质 C项正确 高原地区大气压较低 对应的水的沸点较低 D项错误 因为纱布中的水蒸发吸热 则同样环境下湿泡温度计显示的温度较低 E项正确 答案 BCE 2 连通器模型如右图所示 U形管竖直放置 根据帕斯卡定律可知 同一液体中的相同高度处压强一定相等 所以气体B和A的压强关系可由图中虚线所示的等高线联系起来 则有pB gh2 pA 而pA p0 gh1 所以气体B的压强为pB p0 g h1 h2 其实该类问题与 活塞模型 并没有什么本质的区别 熟练后以上压强的关
11、系式均可直接写出 不一定都要从受力分析入手 若已知大气压强为p0 在下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 例2 在图丁中 以液面A为研究对象 由二力平衡得p丁S p0 gh1 S所以p丁 p0 gh1在戊图中 从开口端开始计算 右端为大气压p0 同种液体同一水平面上的压强相同 所以b气柱的压强为pb p0 g h2 h1 而a气柱的压强为pa pb gh3 p0 g h2 h1 h3 如图所示 上端开口的圆柱形汽缸竖直放置 截面积为5 10 3m2 一定质量的气体被质量为2 0kg的光滑活塞封闭在汽缸内 其压强为 Pa 大气压强取1 01 105Pa g取10m s
12、2 解析 对活塞进行受力分析如图所示设缸内气体压强为p1 由平衡条件可知p1S p0S mg所以p1 p0 1 05 105Pa 答案 1 05 105 跟踪训练2 1 应注意以下几点 1 选定题意中的 一定量的气体 为研究对象 2 注意分析可能的临界现象 确定其临界点 并分析临界点具有的物理意义 例如在临界点的两侧 气体可能有不同的变化规律 3 确定研究对象的 变化过程 并确定始 末状态的相应参量 p1 V1 T1 与 p2 V2 T2 分析其恒定不变的参量 在变化的参量中 确定已知量与待求量 4 选用相应的实验定律求解 5 合理使用各物理量的单位 p V的单位只要始末状态统一即可 但T的单
13、位必须用 K 2014年山东卷 一种水下重物打捞方法的工作原理如图所示 将一质量M 3 103kg 体积V0 0 5m3的重物捆绑在开口朝下的浮筒上 向浮筒内充入一定量的气体 开始时筒内液面到水面的距离h1 40m 筒内气体体积V1 1m3 在拉力作用下浮筒缓慢上升 当筒内液面到水面的距离为h2时 拉力减为零 此时气体体积为V2 随后浮筒和重物自动上浮 求V2和h2 例3 利用气体实验定律及气态方程解决问题的基本思路 提分秘笈 2015年海南卷 如右图所示 一底面积为S 内壁光滑的圆柱形容器竖直放置在水平地面上 开口向上 内有两个质量均为m的相同活塞A和B 在A与B之间 B与容器底面之间分别封
14、有一定量的同样的理想气体 平衡时体积均为V 已知容器内气体温度始终不变 重力加速度大小为g 外界大气压强为p0 现假设活塞B发生缓慢漏气 致使B最终与容器底面接触 求活塞A移动的距离 跟踪训练3 2014年福建卷 下图为一定质量理想气体的压强p与体积V关系图象 它由状态A经等容过程到状态B 再经等压过程到状态C 设A B C状态对应的温度分别为TA TB TC 则下列关系式中正确的是 A TATB TB TCC TA TB TBTC 例4 气体状态变化的图象的应用技巧 1 明确点 线的物理意义 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
15、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 明确斜率的物理意义 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 提分秘笈 多选 2014年新课标全国卷 一定量的理想气体从状态a开始 经历三个过程ab bc ca回到原状态 其p T图象如图所示 下列判断正确的是 A 过程ab中气体一定吸热B 过程bc中气体既不吸热也不放热C 过程ca中外界对气体所做的功等于气体所放的热D a b和c三个状态中 状态a分子的平均动能最小E b和c两个
16、状态中 容器壁单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数不同 跟踪训练4 解析 对封闭气体 由题图可知a b过程 气体体积V不变 没有做功 而温度T升高 则为吸热过程 A项正确 b c过程为等温变化 压强减小 体积增大 对外做功 则为吸热过程 B项错 c a过程为等压变化 温度T降低 内能减少 体积V减小 外界对气体做功 依据W Q U 外界对气体所做的功小于气体所放的热 C项错 温度是分子平均动能的标志 Tapc 显然E项正确 答案 ADE 例1 错后感悟 分析不出各研究对象之间压强 体积 温度等量的有效关联关系 多个系统相互联系的定质量气体问题 一般先各自独立进行状态分析 然后找系统之间状态参量间的关系进行求解 如图所示 为中学物理课上一种演示气体定律的有趣仪器 哈勃瓶 它是一个底部开有圆孔 瓶颈很短的平底大烧瓶 在瓶内塞有一气球 气球的吹气口反扣在瓶口上 瓶底的圆孔上配有一个橡皮塞 在一次实验中 瓶内由气球和橡皮塞封闭一定质量的气体 在对气球缓慢吹气过程中 当瓶内气体体积减小 V时 压强增大20 若使瓶内气体体积减小2 V 则其压强增大 例2 A 20 B 30 C 40 D 50
