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1、第2讲固体、液体和气体一、固体晶体与非晶体的比较分类比较晶体非晶体单晶体多晶体外形规则不规则不规则熔点确定确定不确定物理性质各向异性各向同性各向同性转化晶体和非晶体在一定条件下可以转化典型物质石英、云母、明矾、食盐玻璃、橡胶二、液体和液晶1.液体的表面张力(1)作用：液体的表面张力使液面具有收缩的趋势.(2)方向：表面张力跟液面相切，跟这部分液面的分界线垂直.2.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.自测1(多选)下列说法正确的是()A.单晶体有固定的熔点，多晶体没有固定的熔点B.单晶体
2、中原子(或分子、离子)的排列具有空间周期性C.通常金属在各个方向的物理性质都相同，所以金属是非晶体D.液晶具有液体的流动性，同时具有晶体的各向异性特征答案BD解析单晶体和多晶体都有固定的熔点，非晶体熔点不固定，A错误.单晶体中原子(或分子、离子)的排列是规则的，具有空间周期性，表现为各向异性，B正确.通常金属显示各向同性，是多晶体，C错误.液晶的名称由来就是由于它具有液体的流动性和晶体的各向异性，D正确.三、饱和汽、饱和汽压和相对湿度1.饱和汽与未饱和汽(1)饱和汽：与液体处于动态平衡的蒸汽.(2)未饱和汽：没有达到饱和状态的蒸汽.2.饱和汽压(1)定义：饱和汽所具有的压强.(2)特点：液体的
3、饱和汽压与温度有关，温度越高，饱和汽压越大，且饱和汽压与饱和汽的体积无关.3.相对湿度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.自测2(多选)(2017南京市、盐城市一模)在潮湿天气里，若空气的相对湿度为98%，洗过的衣服不容易晾干，这时()A.没有水分子从湿衣服中飞出B.有水分子从湿衣服中飞出，也有水分子回到湿衣服中C.空气中水蒸气的实际压强略小于同温度水的饱和汽压D.空气中水蒸气的实际压强比同温度水的饱和汽压小很多答案BC四、气体1.气体分子运动的特点(1)气体分子间距很大，分子力可以忽略，因此分子间除碰撞外不受其他力的作用，故气体能充满它能达到的整个空间.(2)分子做
4、无规则的运动，速率有大有小，且时刻变化，大量分子的速率按“中间多，两头少”的规律分布.(3)温度升高时，速率小的分子数减少，速率大的分子数增多，分子的平均速率将增大，但速率分布规律不变.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，作用在器壁单位面积上的压力叫做气体的压强.(2)决定因素宏观上：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的密集程度.3.气体实验定律玻意耳定律查理定律盖吕萨克定律内容一定质量的某种气体，在温度不变的情况下，压强与体积成反比一定质量的某种气体，在体积不变的情况下，压强与热力学温度成正比一定质量的某种气体
5、，在压强不变的情况下，其体积与热力学温度成正比表达式p1V1p2V2或或图象4.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，实际气体在压强不太大、温度不太低的条件下，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的状态方程：或C.气体实验定律可看做一定质量理想气体状态方程的特例.5.气体实验定律的微观解释(1)等温变化一定质量的某种理想气体，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，气体的压强增大.(2)等容变化一定质量的某种
6、理想气体，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某种理想气体，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.自测3某同学利用DIS实验系统研究一定量理想气体的状态变化，实验后计算机屏幕显示如图1所示的pt图象.已知在状态B时气体的体积为VB3L，问：图1(1)气体由AB，BC各做什么变化？(2)气体在状态C的体积是多少？答案(1)AB做等容变化BC做等温变化(2)2L解析(1)AB做等容变化，BC做等温变化(2)pB1.0atm，VB3L，pC1.5atm根
7、据玻意耳定律，有pBVBpCVC解得VC2L命题点一晶体与非晶体对晶体与非晶体的认识(1)不能仅凭有无规则的外形判定某些物质是晶体还是非晶体.(2)晶体中的单晶体具有各向异性，但并不是在各种物理性质上都表现出各向异性.例如，铜的机械强度在各方向上存在差异，而其导热性和导电性则表现为各向同性.(3)非晶体不稳定，经过适当时间后，会向晶体转变；而有些晶体在一定条件下也可以转化为非晶体.(4)同种物质也可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现，也就是说，物质是晶体还是非晶体，并不是绝对的.例1(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
8、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，内能也保持不变答案BCD变式1(多选)(2018江苏一模)2017年5月，中国首次海域天然气水合物(可燃冰)试采成功.可燃冰是一种晶体，它是天然气的固体状态(因海底高压)，学名天然气水化合物，其化学式为CH48H2O.研究表明1m3的可燃冰可转化为164m3的天然气(CH4)和0.8m3的水(已转化为标准状态)，下列关于晶体和非晶体的说法中正确的是()A.晶体有确定的熔点，非晶
9、体没有确定的熔点B.晶体都有确定的几何形状，非晶体没有确定的几何形状C.制作晶体管、集成电路多用多晶体D.云母片导热性能各向异性，说明云母片是晶体答案AD解析晶体有确定的熔点，非晶体没有确定的熔点，故A正确；单晶体具有规则的几何形状，而多晶体和非晶体没有规则的几何形状，故B错误；制作晶体管、集成电路多用单晶体，故C错误；多晶体与非晶体具有各向同性，单晶体具有各向异性，云母片导热性能各向异性，说明云母片是晶体，故D正确.命题点二液体表面张力液体表面张力(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)表现特性：表面层分子间的引力使液面产生了表面张力
10、，使液体表面好像一层绷紧的弹性薄膜.(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：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.例2(多选)把一条细棉线的两端系在铁丝环上，棉线处于松驰状态.将铁丝环浸入肥皂液里，拿出来时环上留下一层肥皂液的薄膜，这时薄膜上的棉线仍是松驰的，如图2所示，用烧热的针刺破某侧的薄膜，观察到棉线的形状，图中所标的箭头方向合理的是()图2答案AD变式2(2018南通市、泰州市一模)下列现象与液体表面张力无关的是()A.透过布制的伞面可以看见纱线缝隙，而伞面不漏雨水B.在绕地球飞行的宇宙飞
11、船中，自由飘浮的水滴呈球形C.把玻璃管的裂口放在火焰上烧熔，它的尖端会变钝D.把两块纯净的铅压紧，它们会“粘”在一起难以分开答案D命题点三饱和汽压与湿度与液体处于动态平衡的蒸汽叫饱和汽，在一定温度下饱和汽的分子数密度是一定的，所以饱和汽的压强也是一定的，这个压强叫做这种液体的饱和汽压.由此可见饱和汽压与温度有关，随温度升高蒸汽分子数密度增加，如图3所示，饱和汽压与饱和汽的体积无关.图3例3(2018江苏单科12A(1)如图4所示，一支温度计的玻璃泡外包着纱布，纱布的下端浸在水中.纱布中的水在蒸发时带走热量，使温度计示数低于周围空气温度.空气温度不变，若一段时间后发现该温度计示数减小，则()图4
12、A.空气的相对湿度减小B.空气中水蒸气的压强增大C.空气中水的饱和汽压减小D.空气中水的饱和汽压增大答案A解析温度计示数减小说明水在蒸发，是因为空气中的相对湿度减小了，故A正确；水的饱和汽压与温度有关，温度不变，水的饱和汽压不变，空气的相对湿度减小，所以空气中水蒸气的压强减小，故B、C、D错误.变式3(2018南通市等七市三模)1912年，英国物理学家威尔逊发明了观察带电粒子运动径迹的云室，结构如图5所示，在一个圆筒状容器中加入少量酒精，使云室内充满酒精的饱和蒸汽.迅速向下拉动活塞，室内气体温度(选填“升高”“不变”或“降低”)，酒精的饱和汽压(选填“升高”“不变”或“降低”).图5答案降低降
13、低命题点四气体实验定律1.应用状态方程解题的一般步骤(1)明确研究对象，即某一定质量的理想气体；(2)确定气体在始、末状态的参量p1、V1、T1及p2、V2、T2；(3)由状态方程列式求解；(4)讨论结果的合理性.2.两个推论查理定律的推论：pT；盖吕萨克定律的推论：VT，利用这两个推论解决相关问题往往非常方便.例4(2018南通市、泰州市一模)如图6所示是某气压式柱形保温瓶的结构示意图，活塞只在受到压力时才向下移动.倒入热水后，活塞a的下表面与液面相距h.两者间密闭有一定质量的气体，密闭气体的压强等于外界大气压强p0，密闭气体温度为T1.图6(1)经过一段时间温度降至T2，此时瓶内气体的压强
14、多大？(2)当温度降至T2时，要把瓶中的水压出瓶外，活塞a至少应下降多少距离？(设压活塞过程中气体温度不变)答案(1)(2)h解析(1)由查理定律有，解得p2.(2)设活塞的横截面积为S，下降的距离为x，由玻意耳定律有p2hSp0(hx)S，解得xh.变式4(2018扬州市一模)如图7所示，开口向上、内壁光滑的汽缸竖直放置，开始时质量不计的活塞停在卡口处，气体温度为27，压强为0.9105Pa，体积为1103m3，现缓慢加热缸内气体，试通过计算判断当气体温度为67时活塞是否离开卡口.(已知外界大气压强p01105Pa)图7答案见解析解析活塞刚好离开卡口时，压强为：p2p0，气体发生等容变化，根据查理定律，得：，代入数据得：T2333 K，因为67 340 K333 K，故活塞已经离开卡口.变式5(2018南师附中5月模拟)某柴油机的汽缸容积为0.83103m3，压缩前其中空气的温度为47、压强为0.8105Pa.在压缩过程中，活塞把空气压缩到原体积的，压强增大到4106Pa.若把汽缸中的空气看做理想气体，试估算这时空气的温度.答案668解析空气初状态的状态参量为p10.8105Pa，V10.83103m3，T1320K；空气末状态的状态参量为：p24106Pa，V2V1，T2为未知量，据理想气体状态方程有T2
