《选修3-3-第2讲-固体-液体与气体》由会员分享，可在线阅读，更多相关《选修3-3-第2讲-固体-液体与气体（45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 固体的微观结构 晶体和非晶体液晶的微观结构 考纲要求 1 晶体与非晶体 异性 同性 2 晶体的微观结构 1 晶体的微观结构特点 组成晶体的物质微粒有规则地 周期性地在空间排列 2 用晶体的微观结构解释晶体的特点 3 液晶 1 液晶分子既保持排列有序而显示各向 又可以自由移动位置 保持了液体的 2 液晶分子的位置无序使它像 排列有序使它像 3 液晶分子的排列从某个方向看比较整齐 而从另外一个方向看则是 的 4 液晶的物理性质很容易在外界的影响下 异性 流动性 液体 晶体 杂乱无章 发生改变 判断正误 正确的划 错误的划 1 单晶体的所有物理性质都是各向异性的 2 只要是具有
2、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 液晶是液体和晶体的混合物 答案 1 2 3 4 液体的表面张力现象 考纲要求 1 概念液体表面各部分间 的力 2 作用液体的表面张力使液面具有收缩到表面积 的趋势 3 方向表面张力跟液面 且跟这部分液面的分界线 4 大小液体的温度越高 表面张力 液体中溶有杂质时 表面张力 液体的密度越大 表面张力 互相吸引 最小 垂直 越大 相切 越小 变小 气体分子运动速率的统计分布气体实验定律理想气体 考纲要求 1 气体和气体分子运动的特点 2 气体的三个状态参量 1 2 3 3 气体的压强 1 产生原因
3、由于气体分子无规则的热运动 大量的分子频繁地碰撞器壁产生持续而稳定的 2 大小 气体的压强在数值上等于气体作用在 的压力 公式 p 3 常用单位及换算关系 国际单位 符号 Pa 1Pa 1N m2 压强 体积 温度 压力 单位面积上 帕斯卡 常用单位 atm 厘米汞柱 cmHg 换算关系 1atm cmHg 1 013 105Pa 1 0 105Pa 4 气体实验定律 标准大气压 76 p1V1 p2V2 5 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
4、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 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 1 关于晶体 非晶体 液晶 下列说法正确的是 A 所有的晶体都表现为各向异性B 晶体一定有规则的几何形状 形状不规则的金属一定是非晶体C 所有的晶体都有确定的熔点 而非晶体没有确定的熔点D 液晶的微观结构介于晶体和液体之间 其光学性质会随电压的变化而变化 基础自测 解析只有单晶体才表现为各向异性 故A错 单晶体有规则的几何形状 而多晶体的几何形状不规则 金属属于多晶体 故B错 晶体和非晶体的一个重要区别就是晶体有确定
5、的熔点 而非晶体没有确定的熔点 故C对 液晶的光学性质随温度 压力 外加电压的变化而变化 D对 答案CD 2 2013 汕头质量测评 如图2 1所示 先把一个棉线圈拴在铁丝环上 再把环在肥皂液里浸一下 使环上布满肥皂液薄膜 如果用热针刺破棉线圈里那部分薄膜 则棉线圈将成为圆形 主要原因是 A 液体表面层分子间的斥力作用B 液体表面受重力作用C 液体表面张力作用D 棉线圈的张力作用 图2 1 解析由于液体表层内分子间距离比较大 液体表面张力使得液体表面具有收缩的趋势 故松弛的棉线圈变为圆形 C正确 答案C 3 2013 江苏苏北四市一模 12A 下列说法中正确的是 A 晶体一定具有规则的几何外形
6、B 叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用C 当液晶中电场强度不同时 液晶对不同颜色光的吸收强度不同D 当相同体积的氢气和氧气的温度相同时 它们分子的平均速率相同 答案BC 4 2013 南京模拟 一定质量的理想气体 经等温压缩 气体的压强增大 用分子动理论的观点分析 这是因为 A 气体分子每次碰撞器壁的平均作用力增大B 单位时间内单位面积器壁上受到气体分子碰撞的次数增多C 气体分子的总数增加D 气体分子的密度增大解析理想气体经等温压缩 压强增大 体积减小 分子密度增大 则单位时间内单位面积器壁上受到气体分子的碰撞次数增多 但气体分子每次碰撞器壁的作用力不变 故B D正确 A C错误 答
7、案BD 5 如图2 2所示 一定质量的理想气体经历A B B C C A三个变化过程 则 1 符合查理定律的变化过程是 C A过程中气体 选填 吸收 或 放出 热量 选填 外界对气体 或 气体对外界 做功 气体的内能 选填 增加 减少 或 不变 2 已知理想气体在状态A时的温度是27 求气体在状态C时的温度 图2 2 解析 1 B C过程中 体积不变 为等容变化过程中 符合查理定律 C A过程为等压变化 随着温度升高 气体内能增加 气体膨胀对外界做功 根据热力学第一定律可知 气体吸收热量 答案 1 B C吸收气体对外界增加 2 150K 1 晶体和非晶体 1 单晶体具有各向异性 但不是在各种物
8、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 热点一固体与液体的性质 对应 高考题组 见PPT课件 供参考 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
9、积最小 典例1 在甲 乙 丙三种固体薄片上涂上石蜡 用烧热的针接触其上一点 石蜡熔化的范围如图2 3中 1 2 3 所示 而甲 乙 丙三种固体在熔化过程中温度随加热时间变化的关系如图 4 所示 则由此可判断出甲为 乙为 丙为 填 单晶体 多晶体 非晶体 图2 3 解析晶体具有确定的熔点 非晶体没有确定的熔点 单晶体的物理性质具有各向异性 多晶体的物理性质具有各向同性 答案多晶体非晶体单晶体 跟踪短训 1 人类对物质属性的认识是从宏观到微观不断深入的过程 以下说法正确的是 A 液体的分子势能与体积有关B 晶体的物理性质都是各向异性的C 温度升高 每个分子的功能都增大D 露珠呈球状是由于液体表面张
10、力的作用解析液体体积与分子间相对位置相联系 从宏观上看 分子势能与体积有关 A正确 多晶体表现各向同性 B错误 温度升高 分子平均速率增大 遵循统计规律 C错误 露珠表面张力使其表面积收缩到最小 呈球状 D正确 答案AD 利用气体实验定律及气态方程解决问题的基本思路 热点二气体实验定律及状态方程的应用 典例2 2013 课标 33 1 关于一定量的气体 下列说法正确的是 A 气体的体积指的是该气体的分子所能到达的空间的体积 而不是该气体所有分子体积之和B 只要能减弱气体分子热运动的剧烈程度 气体的温度就可以降低C 在完全失重的情况下 气体对容器壁的压强为零D 气体从外界吸收热量 其内能一定增加
11、E 气体在等压膨胀过程中温度一定升高 2 如图2 4 一上端开口 下端封闭的细长玻璃管竖直放置 玻璃管的下部封有长l1 25 0cm的空气柱 中间有一段长l2 25 0cm的水银柱 上部空气柱的长度l3 40 0cm 已知大气压强为p0 75 0cmHg 现将一活塞 图中未画出 从玻璃管开口处缓缓往下推 使管下部空气柱长度变为l1 20 0cm 假设活塞下推过程中没有漏气 求活塞下推的距离 图2 4 解析 1 气体分子间有间隙 因此气体体积指的是气体分子所能到达的空间的体积 选项A正确 温度是分子平均动能大小的标志 反映分子热运动的剧烈程度 因此只要减弱气体分子热运动的剧烈程度 气体的温度就可
12、以降低 选项 2 以cmHg为压强单位 在活塞下推前 玻璃管下部空气柱的压强为p1 p0 l2 设活塞下推后 下部空气柱的压强为p1 由玻意耳定律得p1l1 p1 l1 如图 设活塞下推距离为 l 则此时玻璃管上部空气柱的长度为l3 l3 l1 l1 l 设此时玻璃管上部空气柱的压强为p3 则p3 p1 l2 由玻意耳定律得p0l3 p3 l3 由 式及题给数据解得 l 15 0cm 答案 1 ABE 2 15 0cm 分析气体状态变化的问题要抓住三点 1 阶段性 即弄清一个物理过程分为哪几个阶段 2 联系性 即找出几个阶段之间是由什么物理量联系起来的 3 规律性 即明确哪个阶段应遵循什么实验
13、定律 跟踪短训 2 如图2 5所示 汽缸放置在水平平台上 活塞质量10kg 横截面积50cm2 厚度1cm 汽缸全长21cm 汽缸质量20kg 大气压强为1 105Pa 当温度为7 时 活塞封闭的气柱长10cm 若将汽缸倒过来放置时 活塞下方的空气能通过平台上的缺口与大气相通 g取10m s2 求 1 汽缸倒置时 活塞封闭的气柱多长 2 当温度多高时 活塞刚好接触平台 图2 5 答案 1 15cm 2 100 一定质量的气体不同图象的比较 热点三气体状态变化的图象问题 典例3 2013 浙江自选 13 一定质量的理想气体 从初始状态A经状态B C D再回到状态A 其体积V与温度T的关系如图2
14、6所示 图中TA VA和TD为已知量 1 从状态A到B 气体经历的是 过程 填 等温 等容 或 等压 2 从B到C的过程中 气体的内能 填 增大 减小 或 不变 3 从C到D的过程中 气体对外 填 做正功 做负功 或 不做功 同时 填 吸热 或 放热 4 气体在状态D时的体积VD 图2 6 解析 1 由图可知 从状态A到B 气体体积不变 故是等容变化 2 从B到C温度T不变 即分子平均动能不变 对理想气体即内能不变 3 从C到D气体体积减小 外界对气体做正功 W 0 所以气体对外做负功 同时温度降低 说明内能减小 由热力学第一定律 U W Q知气体放热 气体状态变化的图象的应用技巧 1 求解气
15、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 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 跟踪短训 3 一定质量理想气体的状态经历了如图2 7所示的ab bc cd da四个过程 其中bc的延长线通过原点 cd垂直于ab且与水平轴平行 da与bc平行 则气体体积在 A ab过程中不断减小B bc过程中保持不变C cd过程中不断增加D d
16、a过程中保持不变 图2 7 解析首先 因为bc的延长线通过原点 所以bc是等容线 即气体体积在bc过程中保持不变 B正确 ab是等温线 压强减小则体积增大 A错误 cd是等压线 温度降低则体积减小 C错误 连接aO交cd于e 则ae是等容线 即Va Ve 因为Vd Ve 所以Vd Va 所以da过程中体积变化 D错误 答案B 4 2012 江苏卷 12 1 密闭在钢瓶中的理想气体 温度升高时压强增大 从分子动理论的角度分析 这是由于分子热运动的 增大了 该气体在温度T1 T2时的分子速率分布图象如图2 8所示 则T1 选填 大于 或 小于 T2 2 如图2 9所示 一定质量的理想气体从状态A经等压过程到状态B 此过程中 气体压强p 1 0 105Pa 吸收的热量Q 7 0 102J 求此过程中气体内能的增量 图2 9 图2 8 解析 1 温度升高时 气体分子平均速率变大 平均动能增大 即分子的速率较大的分子占总分子数比例较大 所以T1 T2 答案 1 平均动能小于 2 5 0 102J 附 对应高考题组 PPT课件文本 见教师用书
