高考物理复习 第11章第二节固体 液体与气体课件 沪科版

第二节固体、液体与气体第二节固体、液体与气体课堂互动讲练课堂互动讲练经典题型探究经典题型探究知能优化演练知能优化演练第第二二节节固固体、体、液液体体与与气气体体基础知识梳理基础知识梳理基础知识梳理基础知识梳理一、固体一、固体晶体与非晶体的比较晶体与非晶体的比较分类分类比较比较 晶体晶体非晶体非晶体单晶体单晶体多晶体多晶体外形外形规则规则不规则不规则熔点熔点确定确定不确定不确定物理性质物理性质各向各向_各向各向_异性异性同性同性分类分类比较比较 晶体晶体非晶体非晶体单晶体单晶体多晶体多晶体原子排原子排列列有规则，但多晶体每个晶体有规则，但多晶体每个晶体间的排列无规则间的排列无规则无规则无规则形成与形成与转化转化有的物质在不同条件下能够形成不同的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，有些非晶体在一定种不同的形态出现，有些非晶体在一定条件下也可转化为晶体条件下也可转化为晶体典型物典型物质质石英、云母、食盐、硫酸铜石英、云母、食盐、硫酸铜玻璃、蜂玻璃、蜂蜡、松香蜡、松香思考感悟思考感悟同一物质既可以是晶体，又可以是非晶体同一物质既可以是晶体，又可以是非晶体. 这这种说法是否正确？种说法是否正确？提示：提示：正确如天然的石英是晶体熔融过正确如天然的石英是晶体熔融过的石英的石英(石英玻璃石英玻璃)是非晶体是非晶体二、液体二、液体1液体的微观结构特点液体的微观结构特点(1)分子间的距离很小；分子间的距离很小；(2)液体分子间的相互作用力很大；液体分子间的相互作用力很大；(3)分子的热运动特点表现为振动与移动相结合分子的热运动特点表现为振动与移动相结合.2液体的表面张力液体的表面张力(1)作用：液体的表面张力使液面具有收缩的趋作用：液体的表面张力使液面具有收缩的趋势势(2)方向：表面张力跟液面相切，跟这部分液面方向：表面张力跟液面相切，跟这部分液面的分界线垂直的分界线垂直(3)大小：液体的温度越高，表面张力越小；液大小：液体的温度越高，表面张力越小；液体中溶有杂质时，表面张力变小；液体的密度体中溶有杂质时，表面张力变小；液体的密度越大，表面张力越大越大，表面张力越大三、饱和汽与饱和汽压三、饱和汽与饱和汽压1汽化的两种方式汽化的两种方式蒸发和沸腾蒸发和沸腾蒸发只发生在液体表面，在任何温度下都能发蒸发只发生在液体表面，在任何温度下都能发生蒸发沸腾是在液体表面和液体内部同时发生蒸发沸腾是在液体表面和液体内部同时发生的剧烈的汽化现象，沸腾只在达到液体的沸生的剧烈的汽化现象，沸腾只在达到液体的沸点时才会发生沸点与大气压有关，大气压越点时才会发生沸点与大气压有关，大气压越高沸点也越高沸点也越_高高2饱和汽与饱和汽压饱和汽与饱和汽压与液体处于动态平衡的蒸汽叫做饱和汽没有与液体处于动态平衡的蒸汽叫做饱和汽没有达到饱和状态的蒸汽叫未饱和汽在一定温度达到饱和状态的蒸汽叫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，这个压强叫做这种液体汽的压强也是一定的，这个压强叫做这种液体的饱和汽压饱和汽压随温度升高而的饱和汽压饱和汽压随温度升高而_增大增大玻意耳定律玻意耳定律查理定律查理定律盖盖-吕萨克定律吕萨克定律图图像像玻意耳定律玻意耳定律查理定律查理定律盖盖-吕萨克定律吕萨克定律微微观观解解释释一定质量的气一定质量的气体，温度保持体，温度保持不变时，分子不变时，分子的平均动能一的平均动能一定在这种情定在这种情况下，体积减况下，体积减小时，分子的小时，分子的密集程度增大密集程度增大,气体的压强就气体的压强就增大增大一定质量的气一定质量的气体，体积保持体，体积保持不变时，分子不变时，分子的密集程度保的密集程度保持不变在这持不变在这种情况下，温种情况下，温度升高时，分度升高时，分子的平均动能子的平均动能增大，气体的增大，气体的压强就增大压强就增大一定质量的气一定质量的气体，温度升高体，温度升高时，分子的平时，分子的平均动能增大均动能增大.只只有气体的体积有气体的体积同时增大，使同时增大，使分子的密集程分子的密集程度减小，才能度减小，才能保持压强不变保持压强不变2.气体分子运动的特点气体分子运动的特点(1)由于气体分子间的距离较大由于气体分子间的距离较大(约为分子直径的约为分子直径的10倍倍)，故气体分子可看作，故气体分子可看作_ (2)气体分子间的碰撞十分频繁气体分子间的碰撞十分频繁(3)气体分子运动的统计规律：任一时刻，气体气体分子运动的统计规律：任一时刻，气体分子沿各方向运动的机会均等，即沿各个方向运分子沿各方向运动的机会均等，即沿各个方向运动的分子数目相同；大量分子的无规则运动，其动的分子数目相同；大量分子的无规则运动，其速率按一定规律分布，即速率按一定规律分布，即“中间多、两头少中间多、两头少”的的分布规律分布规律(“中间多中间多”是指处于中间速率的分子是指处于中间速率的分子数多；数多；“两头少两头少”是指速率很大的和速率很小的是指速率很大的和速率很小的分子数少分子数少)质点质点3理想气体状态方程理想气体状态方程(1)理想气体：气体实验定律都是在压强不太大理想气体：气体实验定律都是在压强不太大(相对大气压强相对大气压强)、温度不太低、温度不太低(相对室温相对室温)的条件的条件下总结出来的当压强很大，温度很低时，计下总结出来的当压强很大，温度很低时，计算结果与实际测量结果有很大的差别我们把算结果与实际测量结果有很大的差别我们把在任何温度、任何压强下都遵从气体实验定律在任何温度、任何压强下都遵从气体实验定律的气体叫做理想气体的气体叫做理想气体(2)理想气体的状态方程理想气体的状态方程一定质量的理想气体状态方程：一定质量的理想气体状态方程：_或或_.气体实验定律可看做一定质量气体状态方程气体实验定律可看做一定质量气体状态方程的特例的特例课堂互动讲练课堂互动讲练一、单晶体、多晶体、非晶体的判断一、单晶体、多晶体、非晶体的判断判断固体物质是晶体还是非晶体，要看其是否判断固体物质是晶体还是非晶体，要看其是否具有确定的熔点；区分单晶体与多晶体，要看具有确定的熔点；区分单晶体与多晶体，要看其物理性质是各向异性还是各向同性多晶体其物理性质是各向异性还是各向同性多晶体和非晶体都具有各向同性，但多晶体有固定的和非晶体都具有各向同性，但多晶体有固定的熔点，非晶体没有同时还要知道一些常见的熔点，非晶体没有同时还要知道一些常见的晶体和非晶体，如所有的金属都是晶体晶体和非晶体，如所有的金属都是晶体【名师点睛】【名师点睛】(1)同一种物质在不同的条件同一种物质在不同的条件下可能是晶体也可能是非晶体下可能是晶体也可能是非晶体(2)晶体中的单晶体具有各向异性，但不是在晶体中的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各种物理性质上都表现出各向异性即时应用即时应用(即时突破，小试牛刀即时突破，小试牛刀)1.下列说法中正确的是下列说法中正确的是()A黄金可以切割加工成任意形状，所以是非黄金可以切割加工成任意形状，所以是非晶体晶体B同一种物质只能形成一种晶体同一种物质只能形成一种晶体C单晶体的所有物理性质都是各向异性的单晶体的所有物理性质都是各向异性的D玻璃没有确定的熔点，也没有规则的几何玻璃没有确定的熔点，也没有规则的几何形状形状解析：解析：选选D.所有的金属都是晶体因而黄金也所有的金属都是晶体因而黄金也是晶体，只是因为多晶体内部小晶粒的排列杂是晶体，只是因为多晶体内部小晶粒的排列杂乱无章，才使黄金没有规则的几何形状，乱无章，才使黄金没有规则的几何形状，A错错误；同一种物质可以形成多种晶体，如碳可以误；同一种物质可以形成多种晶体，如碳可以形成金刚石和石墨两种晶体，形成金刚石和石墨两种晶体，B错误；单晶体错误；单晶体的物理性质各向异性是某些物理性质各向异性的物理性质各向异性是某些物理性质各向异性,有些物理性质各向同性，有些物理性质各向同性，C错误；玻璃是非晶错误；玻璃是非晶体，因而没有确定的熔点和规则的几何形状，体，因而没有确定的熔点和规则的几何形状，D正确正确二、对气体压强的理解和计算二、对气体压强的理解和计算1对两种气体压强的理解对两种气体压强的理解(1)大气压强大气压强大气压强是由于空气受重力作用紧紧包围地大气压强是由于空气受重力作用紧紧包围地球而对浸在它里面的物体产生的压强球而对浸在它里面的物体产生的压强地面大气压的值与地球表面积的乘积，近似地面大气压的值与地球表面积的乘积，近似等于地球大气层所受的重力值等于地球大气层所受的重力值(2)气体压强气体压强因密闭容器中的气体密度一般很小，由气体因密闭容器中的气体密度一般很小，由气体自身重力产生的压强极小，可忽略不计自身重力产生的压强极小，可忽略不计.气体压强是由气体分子频繁碰撞器壁产生气体压强是由气体分子频繁碰撞器壁产生的的气体压强由气体的密度和温度决定气体压强由气体的密度和温度决定2气体压强的计算气体压强的计算(1)在气体流通的区域，各处压强相等，如容器在气体流通的区域，各处压强相等，如容器与外界相通，容器内外压强相等；用细管相连与外界相通，容器内外压强相等；用细管相连的容器，平衡时两边气体压强相等的容器，平衡时两边气体压强相等(2)液体内深为液体内深为h处的总压强处的总压强pp0gh，式中，式中的的p0为液面上方的压强，在水银内，用为液面上方的压强，在水银内，用cmHg做单位时可表示为做单位时可表示为pHh.(3)连通器内静止的液体，同种液体在同一水平连通器内静止的液体，同种液体在同一水平面上各处压强相等面上各处压强相等(4)求用固体求用固体(如活塞如活塞)或液体或液体(如液柱如液柱)封闭在静封闭在静止的容器内的气体压强时，应对固体或液体进止的容器内的气体压强时，应对固体或液体进行受力分析，然后根据平衡条件求解行受力分析，然后根据平衡条件求解(5)当封闭气体所在的系统处于力学非平衡状态当封闭气体所在的系统处于力学非平衡状态中，欲求封闭气体的压强时，首先选择恰当的中，欲求封闭气体的压强时，首先选择恰当的研究对象研究对象(如与气体关联的液柱、活塞等如与气体关联的液柱、活塞等)，并，并对其进行正确地受力分析对其进行正确地受力分析(特别注意内、外气体特别注意内、外气体的压力的压力)，然后根据牛顿第二定律列方程求解，然后根据牛顿第二定律列方程求解.【名师点睛】【名师点睛】(1)封闭气体对器壁的压强处处封闭气体对器壁的压强处处相等相等(2)同种液体，如果中间间断，那么同一深度处同种液体，如果中间间断，那么同一深度处压强不一定相等压强不一定相等(3)求解液体内部深度为求解液体内部深度为h处的总压强时，不要处的总压强时，不要忘记液面上方气体的压强忘记液面上方气体的压强即时应用即时应用(即时突破，小试牛刀即时突破，小试牛刀)2.如图如图1121所示，一个横截所示，一个横截面积为面积为S的圆筒形容器竖直放置，的圆筒形容器竖直放置，金属圆板金属圆板A的上表面是水平的，的上表面是水平的，下表面是倾斜的，下表面与水平下表面是倾斜的，下表面与水平面的夹角为面的夹角为，圆板的质量为，圆板的质量为m，不计圆板与，不计圆板与容器内壁之间的摩擦，若大气压强为容器内壁之间的摩擦，若大气压强为p0，则封，则封闭在容器内的气体的压强为闭在容器内的气体的压强为 ()图图1121三、气体实验三定律的应用三、气体实验三定律的应用首先明确描述气体的三个状态参量，它们是三首先明确描述气体的三个状态参量，它们是三个实验定律计算的基础，特别是气体压强的计个实验定律计算的基础，特别是气体压强的计算往往是解题的突破口对气体状态参量隐蔽算往往是解题的突破口对气体状态参量隐蔽的题目，要对每一个状态自绘状态示意图，在的题目，要对每一个状态自绘状态示意图，在图中清晰标明与压强、体积有关的尺寸，挖掘图中清晰标明与压强、体积有关的尺寸，挖掘隐含条件，正确求出气体的相关参量隐含条件，正确求出气体的相关参量.其次把握三大实验定律的适用条件，如：玻意耳其次把握三大实验定律的适用条件，如：玻意耳定律是等温变化；查理定律是等容变化；盖定律是等温变化；查理定律是等容变化；盖 吕吕萨克定律是等压变化它们都是一定质量的理想萨克定律是等压变化它们都是一定质量的理想气体气体应用气体实验定律解题的一般步骤：应用气体实验定律解题的一般步骤：1确定待研究的气体，分清变化过程；确定待研究的气体，分清变化过程；2列出气体的状态参量；列出气体的状态参量；3根据状态方程列式求解根据状态方程列式求解【名师点睛】【名师点睛】实验定律是研究一定质量的气实验定律是研究一定质量的气体，在确定研究对象时，一定要引起重视对体，在确定研究对象时，一定要引起重视对变质量的气体不能直接使用公式计算，需另辟变质量的气体不能直接使用公式计算，需另辟蹊径，化变为不变蹊径，化变为不变即时应用即时应用 (即时突破，小试牛刀即时突破，小试牛刀)3.(2010年高考陕西卷年高考陕西卷)如图如图1122所示，一开口汽缸所示，一开口汽缸内盛有密度为内盛有密度为的某种液体的某种液体:一长为一长为l的粗细均匀的小瓶的粗细均匀的小瓶底朝上漂浮在液体中，平衡时小瓶露出液面底朝上漂浮在液体中，平衡时小瓶露出液面的部分和进入小瓶中液柱的长的部分和进入小瓶中液柱的长度均为度均为 .图图1122 (满分样板满分样板8分分)(2009年高考海南卷年高考海南卷)一一气象探测气球，在充有压强为气象探测气球，在充有压强为1.00 atm(即即76.0 cmHg)、温度为、温度为27.0 的氦气时，体积为的氦气时，体积为3.50 m3.在上升至海拔在上升至海拔6.50 km高空的过程中，气球高空的过程中，气球内氦气逐渐减小到此高度上的大气压内氦气逐渐减小到此高度上的大气压36.0 cmHg，气球内部因启动一持续加热过程而维，气球内部因启动一持续加热过程而维持其温度不变此后停止加热，保持高度不持其温度不变此后停止加热，保持高度不变已知在这一海拔高度气温为变已知在这一海拔高度气温为48.0 .求求:经典题型探究经典题型探究气体实验定律的应用气体实验定律的应用(1)氦气在停止加热前的体积；氦气在停止加热前的体积；(2)氦气在停止加热较长一段时间后的体积氦气在停止加热较长一段时间后的体积解题样板解题样板 规范步骤，该得的分一分不丢！规范步骤，该得的分一分不丢！(1)在气球上升至海拔在气球上升至海拔6.50 km高空的过程中，高空的过程中，气球内氦气经历一等温过程气球内氦气经历一等温过程根据玻意耳定律有根据玻意耳定律有p1V1p2V2(2分分)式中，式中，p176.0 cmHg，V13.50 m3，p236.0 cmHg，V2是在此等温过程末氦气的体积是在此等温过程末氦气的体积.由式得由式得V27.39 m3. (2分分)【答案】【答案】(1)7.39 m3(2)5.54 m3【反思领悟】【反思领悟】气体实验定律有等温变化气体实验定律有等温变化玻意耳定律、等容变化玻意耳定律、等容变化查理定律，等压变查理定律，等压变化化盖盖吕萨克定律，气体实验定律适用的吕萨克定律，气体实验定律适用的前提条件是一定质量的理想气体，解决具体问前提条件是一定质量的理想气体，解决具体问题时分清气体的模型变化过程是求解题目的关题时分清气体的模型变化过程是求解题目的关键，根据不同的变化，找出与此相关的气体状键，根据不同的变化，找出与此相关的气体状态参量，利用相关规律解决态参量，利用相关规律解决 图图1123甲是一定质量的气体由状态甲是一定质量的气体由状态A经过状态经过状态B变为状态变为状态C的的VT图像已知气图像已知气体在状态体在状态A时的压强是时的压强是1.5105 Pa.气体状态变化的图像问题气体状态变化的图像问题图图1123(1)说出说出AB过程中压强变化的情形，并根据过程中压强变化的情形，并根据图像提供的信息，计算图中图像提供的信息，计算图中TA的温度值的温度值(2)请在图乙坐标系中，作出由状态请在图乙坐标系中，作出由状态A经过状态经过状态B变为状态变为状态C的的pT图像，并在图线相应位置图像，并在图线相应位置上标出字母上标出字母A、B、C.如果需要计算才能确定有如果需要计算才能确定有关坐标值，请写出计算过程关坐标值，请写出计算过程【思路点拨】【思路点拨】读出读出V-T图上是各点的体积和图上是各点的体积和温度，由理想气体状态方程即可求出各点对应温度，由理想气体状态方程即可求出各点对应的压强的压强图图1124【答案】【答案】(1)等压变化等压变化200 K(2)见解析见解析【题后反思】【题后反思】在应用气体图像分析问题时，在应用气体图像分析问题时，一定要看清纵、横坐标所代表的物理量，同时一定要看清纵、横坐标所代表的物理量，同时要注意横坐标表示的是摄氏温度还是热力学温要注意横坐标表示的是摄氏温度还是热力学温度度本部分内容讲解结束本部分内容讲解结束点此进入课件目录点此进入课件目录按按ESC键退出全屏播放键退出全屏播放谢谢使用谢谢使用