1、第2講固體、液體和氣體,第十一章熱 學(xué),內(nèi)容索引,基礎(chǔ) 知識梳理,命題點一 固體與液體的性質(zhì),命題點二 氣體壓強的產(chǎn)生與計算,命題點三 氣體狀態(tài)變化的圖象問題,課時作業(yè),命題點四 氣體實驗定律的微觀解釋,基礎(chǔ)知識梳理,1,一、固體 晶體與非晶體的比較,不規(guī)則,確定,各向同性,轉(zhuǎn)化,區(qū)分晶體與非晶體最準確的方法是看什么？,答案,看是否有固定的熔點.,二、液體和液晶 1.液體的表面張力 (1)作用：液體的表面張力使液面具有 的趨勢. (2)方向：表面張力跟液面相切，跟這部分液面的分界線 . 2.液晶的物理性質(zhì) (1)具有液體的 性. (2)具有晶體的光學(xué)各向 性. (3)從某個方向看其分子排列比較

2、整齊，但從另一方向看，分子的排列是的.,收縮,垂直,流動,異,雜亂無章,三、飽和汽、飽和汽壓和相對濕度 1.飽和汽與未飽和汽 (1)飽和汽：與液體處于 的蒸汽. (2)未飽和汽：沒有達到 狀態(tài)的蒸汽.,動態(tài)平衡,飽和,2.飽和汽壓 (1)定義：飽和汽所具有的壓強. (2)特點：液體的飽和汽壓與溫度有關(guān)，溫度越高，飽和汽壓 ，且飽和汽壓與飽和汽的體積無關(guān). 3.相對濕度 空氣中水蒸氣的壓強與同一溫度時水的飽和汽壓之比. 即：相對濕度,越大,相對濕度大,在悶熱的夏天我們會感到非常的不舒服，是因為空氣的相對濕度大還是小呢？,答案,四、氣體 1.氣體壓強 (1)產(chǎn)生的原因 由于大量分子無規(guī)則運動而碰撞

3、器壁，形成對器壁各處均勻、持續(xù)的壓力，作用在器壁 的壓力叫做氣體的壓強. (2)決定因素 宏觀上：決定于氣體的溫度和 . 微觀上：決定于分子的平均動能和分子的 .,單位面積上,體積,密集程度,2.氣體實驗定律,3.理想氣體的狀態(tài)方程 (1)理想氣體 宏觀上講，理想氣體是指在任何條件下始終遵守 的氣體，實際氣體在壓強不太大、溫度不太低的條件下，可視為理想氣體. 微觀上講，理想氣體的分子間除碰撞外無其他作用力，即分子間無 . (2)理想氣體的狀態(tài)方程 一定質(zhì)量的理想氣體狀態(tài)方程：,氣體實驗定律,分子勢能,氣體實驗定律可看做一定質(zhì)量理想氣體狀態(tài)方程的特例.,4.氣體實驗定律的微觀解釋 (1)等溫變化

4、 一定質(zhì)量的某種理想氣體，溫度保持不變時，分子的平均動能 .在這種情況下，體積減小時，分子的密集程度增大，氣體的壓強 . (2)等容變化 一定質(zhì)量的某種理想氣體,體積保持不變時,分子的密集程度保持 .在這種情況下，溫度升高時，分子的平均動能增大，氣體的壓強 . (3)等壓變化 一定質(zhì)量的某種理想氣體，溫度升高時，分子的平均動能 .只有氣體的體積同時增大，使分子的密集程度減小，才能保持壓強 .,不變,增大,不變,增大,增大,不變,1.判斷下列說法是否正確. (1)單晶體的所有物理性質(zhì)都是各向異性的.( ) (2)單晶體具有固定的熔點，而多晶體和非晶體沒有固定的熔點.( ) (3)晶體和非晶體在一

5、定條件下可以相互轉(zhuǎn)化.( ) (4)液晶是液體和晶體的混合物.( ) (5)船浮于水面上不是由于液體的表面張力.( ) (6)水蒸氣達到飽和時，水蒸氣的壓強不再變化，這時蒸發(fā)和凝結(jié)仍在進行.( ) (7)一定質(zhì)量的理想氣體在等壓變化時，其體積與攝氏溫度成正比.( ),2.(粵教版選修33P26第1題)關(guān)于晶體與非晶體，正確的說法是 A.晶體能溶于水，而非晶體不能溶于水 B.晶體內(nèi)部的物質(zhì)微粒是有規(guī)則地排列的，而非晶體內(nèi)部物質(zhì)微粒的排 列是不規(guī)則的 C.晶體內(nèi)部的物質(zhì)微粒是靜止的，而非晶體內(nèi)部的物質(zhì)微粒在不停地運 動著 D.在物質(zhì)內(nèi)部的各個平面上，微粒數(shù)相等的是晶體，不相等的是非晶體,答案,3.

6、(粵教版選修33P37第2題)(多選)下列現(xiàn)象中，與液體表面張力有關(guān)的是 A.小縫衣針漂浮在水面上 B.小木船漂浮在水面上 C.荷葉上的小水珠呈球形 D.慢慢向小酒杯中注水，即使水面稍高出杯口，水仍不會流下來,答案,4.(粵教版選修33P24第1題)辨別物質(zhì)是晶體還是非晶體，比較正確的方法是 A.從外形來判斷 B.從各向異性或各向同性來判斷 C.從導(dǎo)電性能來判斷 D.從是否具有確定的熔點來判斷,答案,5.(人教版選修33P25第1題改編)對一定質(zhì)量的氣體來說，下列幾點能做到的是 A.保持壓強和體積不變而改變它的溫度 B.保持壓強不變，同時升高溫度并減小體積 C.保持溫度不變，同時增加體積并減小

7、壓強 D.保持體積不變，同時增加壓強并降低溫度,答案,6.(人教版選修33P23第2題)如圖所示，向一個空的鋁制飲料罐(即易拉罐)中插入一根透明吸管，接口用蠟密封，在吸管內(nèi)引入一小段油柱(長度可以忽略).如果不計大氣壓的變化，這就是一個簡易的氣溫計.已知鋁罐的容積是360 cm3，吸管內(nèi)部粗細均勻，橫截面積為0.2 cm2，吸管的有效長度為20 cm，當(dāng)溫度為25 時，油柱離管口10 cm.,(1)吸管上標(biāo)刻溫度值時，刻度是否應(yīng)該均勻？,答案,解析,刻度是均勻的,由于罐內(nèi)氣體壓強始終不變，所以,由于T與L成正比，刻度是均勻的.,(2)估算這個氣溫計的測量范圍.,答案,解析,23.4 26.6

8、,故這個氣溫計可以測量的溫度范圍為： (251.6) (251.6) 即23.4 26.6 .,命題點一 固體與液體的性質(zhì),2,(多選)下列說法正確的是 A.懸浮在液體中的微粒越小，在液體分子的撞擊下越容易保持平衡 B.荷葉上的小水珠呈球形是由于液體表面張力的作用 C.物體內(nèi)所有分子的熱運動動能之和叫做物體的內(nèi)能 D.當(dāng)人們感到潮濕時，空氣的絕對濕度不一定較大,【例1】,答案,解析,做布朗運動的微粒越小，在液體分子的撞擊下越不容易保持平衡，故A錯誤； 荷葉上的小水珠呈球形是由于液體表面張力的作用，故B正確； 物體內(nèi)所有分子的熱運動動能與分子勢能的總和叫做物體的內(nèi)能，故C錯誤； 潮濕與空氣的相對

9、濕度有關(guān)，與絕對濕度無關(guān)，當(dāng)人們感到潮濕時，空氣的絕對濕度不一定較大，故D正確.,1.(多選)下列說法正確的是 A.將一塊晶體敲碎后，得到的小顆粒是非晶體 B.固體可以分為晶體和非晶體兩類，有些晶體在不同方向上有不同的光 學(xué)性質(zhì) C.由同種元素構(gòu)成的固體，可能會由于原子的排列方式不同而成為不同 的晶體 D.在合適的條件下，某些晶體可以轉(zhuǎn)變?yōu)榉蔷w，某些非晶體也可以轉(zhuǎn) 變?yōu)榫w,答案,解析,晶體有固定的熔點，并不會因為顆粒的大小而改變，即使敲碎為小顆粒，仍舊是晶體，選項A錯誤； 固體分為晶體和非晶體兩類，有些晶體在不同方向上光學(xué)性質(zhì)不同，表現(xiàn)為光學(xué)各向異性，選項B正確； 同種元素構(gòu)成的固體可能由

10、于原子的排列方式不同而形成不同的晶體，如金剛石和石墨，選項C正確； 晶體的分子排列結(jié)構(gòu)如果遭到破壞就可能形成非晶體，反之亦然，選項D正確.,2.(多選)下列說法正確的是 A.單晶體有固定的熔點，多晶體沒有固定的熔點 B.單晶體中原子(或分子、離子)的排列具有空間周期性 C.通常金屬在各個方向的物理性質(zhì)都相同，所以金屬是非晶體 D.液晶具有液體的流動性，同時具有晶體的各向異性特征,答案,解析,單晶體和多晶體都有固定的熔點，非晶體熔點不固定，A錯誤. 單晶體中原子(或分子、離子)的排列是規(guī)則的，具有空間周期性，表現(xiàn)為各向異性，B正確. 金屬材料雖然顯示各向同性，但并不意味著就是非晶體，可能是多晶體

11、，C錯誤. 液晶的名稱由來就是由于它具有液體的流動性和晶體的各向異性，D正確.,3.下列說法正確的是 A.一切晶體的光學(xué)和力學(xué)性質(zhì)都是各向異性的 B.在完全失重的宇宙飛船中，水的表面存在表面張力 C.脫脂棉脫脂的目的，在于使它從不能被水浸潤變?yōu)榭梢员凰櫍?便吸取藥液 D.土壤里有很多毛細管，如果要把地下的水分沿著它們引到地表，可以 將地面的土壤鋤松,答案,命題點二 氣體壓強的產(chǎn)生與計算,3,平衡狀態(tài)下氣體壓強的求法 1.液片法：選取假想的液體薄片(自身重力不計)為研究對象，分析液片兩側(cè)受力情況，建立平衡方程，消去面積，得到液片兩側(cè)壓強相等方程，求得氣體的壓強. 2.力平衡法：選取與氣體接

12、觸的液柱(或活塞)為研究對象進行受力分析，得到液柱(或活塞)的受力平衡方程，求得氣體的壓強. 3.等壓面法：在連通器中，同一種液體(中間不間斷)同一深度處壓強相等.液體內(nèi)深h處的總壓強pp0gh，p0為液面上方的壓強.,若已知大氣壓強為p0，在圖中各裝置均處于靜止?fàn)顟B(tài)，圖中液體密度均為，求被封閉氣體的壓強.,【例2】,題眼,答案,解析,各裝置均處于靜止?fàn)顟B(tài).,甲：p0gh 乙：p0gh,?。簆0gh1,在甲圖中，以高為h的液柱為研究對象，由二力平衡知p甲SghSp0S 所以p甲p0gh 在圖乙中，以B液面為研究對象，由平衡方程F上F下有： pASghSp0S p乙pAp0gh 在圖丙中，仍以B

13、液面為研究對象，有pAghsin 60p0,在圖丁中，以液面A為研究對象，由二力平衡得 p丁S(p0gh1)S 所以p丁p0gh1.,4.豎直平面內(nèi)有如圖所示的均勻玻璃管，內(nèi)用兩段水銀柱封閉兩段空氣柱a、b，各段水銀柱高度如圖所示，大氣壓為p0，求空氣柱a、b的壓強各多大.,pap0g(h2h1h3)pbp0g(h2h1),答案,解析,從開口端開始計算，右端大氣壓為p0，同種液體同一水平面上的壓強相同，所以b氣柱的壓強為pbp0g(h2h1)，而a氣柱的壓強為papbgh3p0g(h2h1h3).,5.汽缸截面積為S，質(zhì)量為m的梯形活塞上面是水平的，下面與右側(cè)豎直方向的夾角為，如圖所示，當(dāng)活塞

14、上放質(zhì)量為M的重物時處于靜止.設(shè)外部大氣壓為p0，若活塞與缸壁之間無摩擦.求汽缸中氣體的壓強.,答案,解析,命題點三 氣體狀態(tài)變化的圖象問題,4,1.氣體實驗定律圖象對比(質(zhì)量一定),2.利用垂直于坐標(biāo)軸的線作輔助線去分析同質(zhì)量、不同溫度的兩條等溫線，不同體積的兩條等容線，不同壓強的兩條等壓線的關(guān)系.例如圖中A、B是輔助線與兩條等容線的交點，可以認為從B狀態(tài)通過等溫升壓到A狀態(tài)，體積必然減小，所以V2V1.,(多選)(2016江蘇單科12A)(1)在高原地區(qū)燒水需要使用高壓鍋，水燒開后，鍋內(nèi)水面上方充滿飽和汽，停止加熱，高壓鍋在密封狀態(tài)下緩慢冷卻，在冷卻過程中，鍋內(nèi)水蒸氣的變化情況為_. A.

15、壓強變小 B.壓強不變 C.一直是飽和汽 D.變?yōu)槲达柡推?【例3】,答案,解析,停止加熱后，高壓鍋在密封狀態(tài)下緩慢冷卻，此過程中鍋內(nèi)水蒸氣仍是飽和汽，由pT關(guān)系知，p減小.故A、C項正確.,(2)如圖甲所示，在斯特林循環(huán)的pV圖象中，一定質(zhì)量理想氣體從狀態(tài)A依次經(jīng)過狀態(tài)B、C和D后再回到狀態(tài)A，整個過程由兩個等溫和兩個等容過程組成.BC的過程中，單位體積中的氣體分子數(shù)目_(選填“增大”“減小”或“不變”)，狀態(tài)A和狀態(tài)D的氣體分子熱運動速率的統(tǒng)計分布圖象如圖乙所示，則狀態(tài)A對應(yīng)的是_(選填“”或“”).,答案,解析,不變,從BC的過程中，氣體體積不變，故單位體積中的氣體分子數(shù)目不變；因TAT

16、D，溫度升高氣體分子的平均速率增大，則A狀態(tài)對應(yīng)的是.,(3)如圖甲所示，在AB和DA的過程中，氣體放出的熱量分別為4 J和20 J，在BC和CD的過程中，氣體吸收的熱量分別為20 J和12 J.求氣體完成一次循環(huán)對外界所做的功.,答案,解析,8 J,完成一次循環(huán)氣體內(nèi)能不變，即U0 吸收的熱量Q(2012420) J8 J 由熱力學(xué)第一定律UQW得，W8 J， 氣體對外做功為8 J.,氣體狀態(tài)變化圖象的應(yīng)用技巧 1.明確點、線的物理意義：求解氣體狀態(tài)變化的圖象問題，應(yīng)當(dāng)明確圖象上的點表示一定質(zhì)量的理想氣體的一個平衡狀態(tài)，它對應(yīng)著三個狀態(tài)參量；圖象上的某一條直線段或曲線段表示一定質(zhì)量的理想氣體

17、狀態(tài)變化的一個過程. 2.明確斜率的物理意義：在VT圖象(或pT圖象)中，比較兩個狀態(tài)的壓強(或體積)大小，可以比較這兩個狀態(tài)到原點連線的斜率的大小，其規(guī)律是：斜率越大，壓強(或體積)越??；斜率越小，壓強(或體積)越大.,6.一定質(zhì)量的理想氣體，從圖中A狀態(tài)開始，經(jīng)歷了B、C，最后到D狀態(tài)，下列說法中正確的是 A.AB溫度升高，體積不變 B.BC壓強不變，體積變大 C.CD壓強變小，體積變小 D.B點的溫度最高，C點的體積最大,答案,7.如圖所示，汽缸開口向右、固定在水平桌面上，汽缸內(nèi)用活塞(橫截面積為S)封閉了一定質(zhì)量的理想氣體，活塞與汽缸壁之間的摩擦忽略不計.輕繩跨過光滑定滑輪將活塞和地面

18、上的重物(質(zhì)量為m)連接.開始時汽缸內(nèi)外壓強相同，均為大氣壓p0(mgp0S)，輕繩處在伸直狀態(tài)，汽缸內(nèi)氣體的溫度為T0，體積為V.現(xiàn)使汽缸內(nèi)氣體的溫度緩慢降低，最終使得氣體體積減半，求：,(1)重物剛離開地面時汽缸內(nèi)氣體的溫度T1；,答案,解析,(2)氣體體積減半時的溫度T2；,答案,解析,(3)在如圖乙所示的坐標(biāo)系中畫出氣體狀態(tài)變化的整個過程并標(biāo)注相關(guān)點的坐標(biāo)值.,答案,解析,見解析圖,如圖所示,5,命題點四 氣體實驗定律的微觀解釋,(多選)對于一定質(zhì)量的氣體，當(dāng)壓強和體積發(fā)生變化時，以下說法正確的是 A.壓強和體積都增大時，其分子平均動能不可能不變 B.壓強和體積都增大時，其分子平均動能

19、有可能減小 C.壓強增大，體積減小時，其分子平均動能一定不變 D.壓強減小，體積增大時，其分子平均動能可能增大,【例4】,答案,8.(多選)一定質(zhì)量的理想氣體，經(jīng)等溫壓縮，氣體的壓強增大，用分子動理論的觀點分析，這是因為 A.氣體分子每次碰撞器壁的平均沖力增大 B.單位時間內(nèi)單位面積器壁上受到氣體分子碰撞的次數(shù)增多 C.氣體分子的總數(shù)增加 D.單位體積內(nèi)的分子數(shù)目增加,答案,解析,理想氣體經(jīng)等溫壓縮，體積減小，單位體積內(nèi)的分子數(shù)目增加，則單位時間內(nèi)單位面積器壁上受到氣體分子的碰撞次數(shù)增多，壓強增大，但氣體分子每次碰撞器壁的平均沖力不變，故B、D正確，A、C錯誤.,9.(多選)封閉在汽缸內(nèi)一定質(zhì)

20、量的氣體，如果保持氣體體積不變，當(dāng)溫度升高時，以下說法正確的是 A.氣體的密度增大 B.氣體的壓強增大 C.氣體分子的平均動能減小 D.每秒撞擊單位面積器壁的氣體分子數(shù)增多,答案,解析,等容變化溫度升高時，壓強一定增大，分子密度不變，分子平均動能增大，單位時間撞擊單位面積器壁的氣體分子數(shù)增多，B、D正確.,課時作業(yè),6,A.在一定溫度下，大多數(shù)分子的速率都接近某 個數(shù)值，其余少數(shù)分子的速率都小于該數(shù)值 B.高溫狀態(tài)下每個分子的速率大于低溫狀態(tài)下所 有分子的速率 C.高溫狀態(tài)下分子速率大小的分布范圍相對較大 D.高溫狀態(tài)下最多數(shù)分子對應(yīng)的速率大于低溫狀態(tài)下最多數(shù)分子對應(yīng)的 速率,1.(多選)氣體

21、的分子都在做無規(guī)則的運動，但大量分子的速率分布卻有一定的規(guī)律性，如圖所示，下列說法正確的是,答案,解析,1,2,3,4,5,6,7,8,9,由不同溫度下的分子速率分布曲線可知，在一定溫度下，大多數(shù)分子的速率都接近某個數(shù)值，但不是說其余少數(shù)分子的速率都小于該數(shù)值，有個別分子的速率會更大，故A錯誤； 高溫狀態(tài)下大部分分子的速率大于低溫狀態(tài)下大部分分子的速率，不是所有，故B錯誤，D正確； 溫度是分子平均動能的標(biāo)志，溫度高則分子速率大的占多數(shù)，即高溫狀態(tài)下分子速率大小的分布范圍相對較大，故C正確.故選C、D.,1,2,3,4,5,6,7,8,9,2.(多選)(2015江蘇12A(1)對下列幾種固體物質(zhì)

22、的認識，正確的有 A.食鹽熔化過程中，溫度保持不變，說明食鹽是晶體 B.燒熱的針尖接觸涂有蜂蠟薄層的云母片背面，熔化的蜂蠟呈橢圓形， 說明蜂蠟是晶體 C.天然石英表現(xiàn)為各向異性，是由于該物質(zhì)的微粒在空間的排列不規(guī)則 D.石墨和金剛石的物理性質(zhì)不同，是由于組成它們的物質(zhì)微粒排列結(jié)構(gòu) 不同,答案,解析,1,2,3,4,5,6,7,8,9,若物體是晶體，則在熔化過程中，溫度保持不變，可見A正確； 燒熱的針尖接觸涂有蜂蠟薄層的云母片背面，熔化的蜂蠟呈橢圓形，是由于云母片在不同方向上導(dǎo)熱性能不同造成的，說明云母片是晶體，所以B錯誤； 沿晶體的不同方向，原子排列的周期性和疏密程度不盡相同，由此導(dǎo)致晶體在不

23、同方向的物理性質(zhì)不同，這就是晶體的各向異性.選項C錯誤，D正確.,1,2,3,4,5,6,7,8,9,3.(多選)下列四幅圖對應(yīng)的四種說法正確的有,1,2,3,4,5,6,7,8,9,A.圖中微粒運動位置的連線就是微粒無規(guī)則運動的軌跡 B.當(dāng)兩個相鄰的分子間距離為r0時，分子間的分子勢能最小 C.食鹽晶體總是立方體形，但它的某些物理性質(zhì)沿各個方向是不一樣的 D.溫度升高，每個氣體分子熱運動的速率都會增大,答案,解析,1,2,3,4,5,6,7,8,9,A圖為固體微粒的無規(guī)則運動在每隔一定時間的位置情況，而不是運動軌跡，只是按時間間隔依次記錄位置的連線，A錯誤； 溫度升高，分子平均動能增大，但不

24、表示每個分子速率都增大，D錯誤.,4.(多選)關(guān)于晶體、液晶和飽和汽的理解，下列說法正確的是 A.晶體都有規(guī)則的幾何外形 B.液晶顯示器利用了液晶對光具有各向異性的特點 C.飽和汽壓與溫度和體積都有關(guān) D.相對濕度越大，空氣中水蒸氣越接近飽和,答案,1,2,3,4,5,6,7,8,9,5.一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)歷一系列變化過程，如圖所示，下列說法正確的是 A.bc過程中，氣體壓強不變，體積增大 B.ab過程中，氣體體積減小，壓強減小 C.ca過程中，氣體壓強增大，體積不變 D.ca過程中，氣體內(nèi)能增大，體積變小,答案,解析,1,2,3,4,5,6,7,8,9,bc過程中，氣體壓強不變，溫度降低，

25、根據(jù)蓋呂薩克定律 C得知，體積應(yīng)減小.故A錯誤. ab過程中氣體的溫度保持不變，即氣體發(fā)生等溫變化，壓強減小，根據(jù)玻意耳定律pVC得知，體積增大.故B錯誤. ca過程中，由圖可知，p與T成正比，則氣體發(fā)生等容變化，體積不變，故C正確，D錯誤.,1,2,3,4,5,6,7,8,9,6.如圖為一定質(zhì)量理想氣體的壓強p與體積V的關(guān)系圖象，它由狀態(tài)A經(jīng)等容過程到狀態(tài)B，再經(jīng)等壓過程到狀態(tài)C.設(shè)A、B、C狀態(tài)對應(yīng)的溫度分別為TA、TB、TC，則下列關(guān)系式中正確的是 A.TATB，TBTC C.TATB，TBTC,1,2,3,4,5,6,7,8,9,答案,解析,7.如圖所示，一定量的理想氣體從狀態(tài)a沿直線變化到狀態(tài)b，在此過程中，其壓強 A.逐漸增大 B.逐漸減小 C.始終不變 D.先增大后減小,答案,1,2,3,4,5,6,7,8,9,(1)寫出AB過程中壓強變化的情形，并根據(jù)圖象提供的信息，計算圖甲中TA的溫度