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1、第第 2 课时课时 固体、液体和气体固体、液体和气体考纲解读 1.知道晶体、非晶体的区别.2.理解表面张力，会解释有关现象.3.掌握气体实验三定律，会用三定律分析气体状态变化问题1固体和液体的理解关于固体和液体，下列说法中正确的是( )A金刚石、食盐、玻璃和水晶都是晶体B单晶体和多晶体的物理性质没有区别，都有固定的熔点和沸点C叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用D液体的浸润与不浸润均是分子力作用的表现E液晶显示器是利用了液晶对光具有各向异性的特点答案 CDE解析 玻璃属于非晶体，A 错误；单晶体和多晶体的物理性质有区别，如单晶体在物理性质上表现为各向异性，多晶体在物理性质上表现为各向同
2、性，B 错误2液体表面张力的理解关于液体的表面现象，下列说法正确的是( )A液体表面层的分子分布比内部密B液体有使其体积收缩到最小的趋势C液体表面层分子之间只有引力而无斥力D液体有使其表面积收缩到最小的趋势答案 D解析 液体表面层的分子分布比内部稀疏，故 A 错；液体由于表面张力作用，有使其表面积收缩到最小的趋势，故 B 错，D 对；液体表面层分子之间既有引力也有斥力，只是由于分子间距离较大，分子力表现为引力，故 C 错3气体实验定律的理解和应用一定质量理想气体的状态经历了如图 1 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
3、与 bc 平行，则气体体积在( )图 1Aab 过程中不断减小Bbc 过程中保持不变Ccd 过程中不断增大Dda 过程中保持不变答案 B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 VaVe，因为VdVe，所以 VdVa，所以 da 过程中体积变化，D 错误1晶体与非晶体单晶体多晶体非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典型物质石英、云母、食盐、硫酸
4、铜玻璃、蜂蜡、松香形成与转化有的物质在不同条件下能够形成不同的形态同一物质可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现，有些非晶体在一定条件下可以转化为晶体.2.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4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，在
5、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p1T1p2T2p1p2T1T2或V1T1V2T2V1V2T1T2图象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状态方程：或C.p1V1T1p2V2T2pVT气体实验定律可看做一定质量理想气体状态方程的特例考点一 固体与液体的性质例 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
6、图 2(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 单晶体例 2 关于液体表面现象的说法中正确的是( )A把缝衣针小心地放在水面上，针可以把水面压弯而不沉没，是因为针受到重力小，又受到液体浮力的缘故B在处于失重状态的宇宙飞船中，一大滴水银会成球状，是因为液体内分子间有相互吸引力C玻璃管道裂口放在火上烧熔，它的尖端就变圆，是因为熔化
7、的玻璃在表面张力的作 用下，表面要收缩到最小的缘故D飘浮在热菜汤表面上的油滴，从上面观察是圆形的，是因为油滴液体呈各向同性的缘故解析 A 项的缝衣针不受浮力，受表面张力；B 项水银会成球状是因为表面张力；D也是表面张力的作用，只有 C 正确答案 C突破训练 1 人类对自然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，每个分子的动能都增大D露珠呈球状是由于液体表面张力的作用答案 AD解析 分子势能与分子间距有关，选项 A 正确；晶体分为单晶体和多晶体，单晶体的物理性质具有各向异性，而多晶体具有各向同性，选项 B 错误；
8、温度升高，分子平均动能增大，但不一定每个分子的动能都增大，选项 C 错误；露珠呈球状就是因为液体表面张力的作用，选项 D 正确考点二 气体压强的产生与计算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(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
9、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 pp0gh，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例 3 如图 3 所示，光滑水平面上放有一质量为 M 的汽缸，汽缸内放有一质量为 m 的可在汽缸内无摩擦滑动的活塞，活塞面积为 S.现用水平恒力 F 向右推汽缸，最后汽缸和活塞达到相对静止状态，求此时缸内封闭气体的压强 p.(已知外界大气压为 p0)图 3解析 选取汽缸和活塞整体为研究对象，相对静
10、止时有：F(Mm)a再选活塞为研究对象，根据牛顿第二定律有：pSp0Sma解得：pp0.mFSMm答案 p0mFSMm突破训练 2 若已知大气压强为 p0，在图 4 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图 4答案 甲：p0gh 乙：p0gh 丙：p0gh32丁：p0gh1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气SghSp0S所以 p气p0gh在图乙中，以 B 液面为研究对象，由平衡方程 F上F下有：pASphSp0Sp气pAp0gh在图丙中，仍以 B 液面为研究对象，有pAghsin 60pBp0所以 p气pAp0gh32在图丁中，以液面 A 为研
11、究对象，由二力平衡得p气S(p0gh1)S所以 p气p0gh1考点三 用图象法分析气体的状态变化类别图线特点举例pVpVCT(其中 C 为恒量)，即 pV 之积越大的等温线，温度越高，线离原点越远p1VpCT ，斜率 kCT，即斜率越大，温度越1V高pTp T，斜率 k ，即斜率越大，体积越小CVCVVTV T，斜率 k ，即斜率越大，压强越小CpCp例 4 如图 5 甲是一定质量的气体由状态 A 经过状态 B 变为状态 C 的 VT 图象已知气体在状态 A 时的压强是 1.5105Pa.图 5(1)说出 AB 过程中压强变化的情形，并根据图象提供的信息，计算图甲中 TA的温度值(2)请在图乙
12、坐标系中，作出该气体由状态 A 经过状态 B 变为状态 C 的 pT 图象，并在图线相应位置上标出字母 A、B、C.如果需要计算才能确定的有关坐标值，请写出计算过程解析 (1)从题图甲可以看出，A 与 B 连线的延长线过原点，所以 AB 是一个等压变化，即 pApB根据盖吕萨克定律可得VATAVBTB所以 TATB300 K200 K.VAVB0.40.6(2)由题图甲可知，由 BC 是等容变化，根据查理定律得pBTBpCTC所以 pCpBpB pB 1.5105Pa2.0105PaTCTB4003004343则可画出由状态 ABC 的 pT 图象如图所示答案 见解析1要清楚等温、等压、等容变
13、化，在 pV 图象、pT 图象、VT 图象、pT 图象、VT 图象中的特点2若题中给出了图象，则从中提取相关的信息，如物态变化的特点、已知量、待求量等3若需作出图象，则分析物态变化特点，在特殊点处，依据题给已知量、解得的待求量，按要求作图象若从已知图象作相同坐标系的新图象，则在计算后也可以应用“平移法”突破训练 3 (1)为了将空气装入气瓶内，现将一定质量的空气等温压缩，空气可视为理想气体下列图象能正确表示该过程中空气的压强 p 和体积 V 关系的是_(2)图 6带有活塞的汽缸内封闭一定量的理想气体气体开始处于状态 A，由过程 AB 到达状态 B，后又经过程 BC 到达状态 C，如图 6 所示
14、设气体在状态 A 时的压强、体积和温度分别为 pA、VA和 TA.在状态 B 时的体积为 VB.在状态 C 时的温度为 TC.求气体在状态 B 时的温度 TB；求气体在状态 A 的压强 pA与状态 C 的压强 pC之比答案 (1)B (2) TAVBVATAVBTCVA解析 (1)气体等温变化，有 pVC(恒量)，即 p 与 成正比，故选 B.1V(2)由题图知，AB 过程为等压变化由盖吕萨克定律有，解得 TBVATAVBVBTAVBVA由题图知，BC 过程为等容变化，由查理定律有pBTBpCTCAB 过程为等压变化，压强相等，有 pApB由以上各式得.pApCTAVBTCVA考点四 理想气体
15、实验定律的微观解释1等温变化一定质量的气体，温度保持不变时，分子的平均动能一定在这种情况下，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，才能保持压强不变例 5 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( )A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解析 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、升高都可能使压强减小，故 D 正确答案 AD突破训练 4 封闭在汽缸内一定质量的气体，如果保持气体体积不变，当温度升高时，以下说法正确的是( )A气体的密度增大B气体的压强增大C气体分
