高考物理总复习 第十三章 第2课 固体 液体与气体课件

第一单元热第一单元热 学学 理理 论论第第2课固体、液体与气体课固体、液体与气体第十三章热学第十三章热学知能要求与高考展望知能要求与高考展望1理解物态特点，掌握体积、温度、压强的宏观及理解物态特点，掌握体积、温度、压强的宏观及微观概念微观概念2考查以中、低挡选择题为主考查以中、低挡选择题为主课课 前前 自自 修修1.固体固体固体可以分为固体可以分为_和和_，而晶体又可分为，而晶体又可分为_和和_，单晶体具有，单晶体具有_几何形状，多几何形状，多晶体和非晶体晶体和非晶体_的几何形状晶体有的几何形状晶体有_的熔的熔点，而非晶体没有确定的熔点单晶体表现为各向点，而非晶体没有确定的熔点单晶体表现为各向_，而多晶体和非晶体表现为各向，而多晶体和非晶体表现为各向_晶体晶体非晶体非晶体单晶体单晶体多晶体多晶体确定的确定的没有确定没有确定确定确定异性异性同性同性2晶体的微观结构晶体的微观结构(1)组成晶体的物质微粒组成晶体的物质微粒(分子、原子或离子分子、原子或离子)依照一定的依照一定的规律在空间中规律在空间中_地排列地排列(2)微粒的热运动表现为微粒的热运动表现为_附近附近不停地做微小的不停地做微小的_3液体的表面张力液体的表面张力液体表面具有收缩的趋势，这是因为液体表面分子比较液体表面具有收缩的趋势，这是因为液体表面分子比较稀疏，分子间的相互作用力表现为稀疏，分子间的相互作用力表现为_的缘故液体表面的缘故液体表面各部分间相互吸引的力叫做表面张力表面张力使液体自动收各部分间相互吸引的力叫做表面张力表面张力使液体自动收缩，液体表面有收缩到最小的趋势；表面张力的方向和缩，液体表面有收缩到最小的趋势；表面张力的方向和_相切；表面张力的大小除了跟边界线的相切；表面张力的大小除了跟边界线的_有关有关外，还跟液体的外，还跟液体的_、_有关有关整齐整齐在一定的平衡位置在一定的平衡位置振动振动引力引力液面液面长度长度种类种类温度温度4液晶的性质特点液晶的性质特点有一种特殊的物质，既具有液体的流动性，又像某些晶体有一种特殊的物质，既具有液体的流动性，又像某些晶体一样具有一样具有_和和_性质的各向异性，把这种状态介性质的各向异性，把这种状态介于于_和和_之间的物质叫做液晶之间的物质叫做液晶5气体状态参量气体状态参量(1)温度温度(T)：宏观上表示物体的：宏观上表示物体的_；微观上标志着物；微观上标志着物体内分子热运动体内分子热运动_两种温标的换算关系：两种温标的换算关系：T_K.但但Tt.(2)体积体积(V)：气体分子所占据的空间，也就是气体所充满的：气体分子所占据的空间，也就是气体所充满的容器的容器的_分子间相互作用力很弱，气体很容易被压分子间相互作用力很弱，气体很容易被压缩单位换算关系：缩单位换算关系：1 m3103 L(或或dm3)106mL(或或cm3)(3)压强压强(p)：气体作用在器壁单位面积上的：气体作用在器壁单位面积上的_单位单位换算关系：换算关系：1 atm760 mmHg1.013105 Pa.光学光学 电学电学晶体晶体液体液体冷与热冷与热平均动能的大与小平均动能的大与小t t273273容积容积压力压力6三大理想气体实验定律三大理想气体实验定律(1)气体的等温变化气体的等温变化玻意耳定律玻意耳定律温度不变时，一定质量的气体的压强跟体积成温度不变时，一定质量的气体的压强跟体积成_，这个规律叫做玻意耳定律数学表达式为：这个规律叫做玻意耳定律数学表达式为：_或或_(2)气体的等容变化气体的等容变化查理定律查理定律在体积不变时，一定质量的气体的压强与热力学温度成在体积不变时，一定质量的气体的压强与热力学温度成_，这个规律叫做查理定律数学表达式为，这个规律叫做查理定律数学表达式为_(3)气体的等压变化气体的等压变化盖盖吕萨克定律吕萨克定律在压强不变时，一定质量的气体的体积与热力学温度成在压强不变时，一定质量的气体的体积与热力学温度成_，这个规律叫做盖，这个规律叫做盖吕萨克定律数学表达式为吕萨克定律数学表达式为_反比反比p1 V1 p2 V2正比正比正比正比重重 难难 突突 破破1.晶体和非晶体的区别晶体和非晶体的区别项目项目晶体晶体非晶体非晶体外形外形有确定的几何形状有确定的几何形状没有确定的几何形状没有确定的几何形状物理性质物理性质各向异性各向异性各向同性各向同性熔点熔点有一定的熔点有一定的熔点没有一定的熔点没有一定的熔点典型物质典型物质石英、云母、食盐、石英、云母、食盐、硫酸铜硫酸铜玻璃、蜂蜡、松香玻璃、蜂蜡、松香2.单晶体和多晶体的区别单晶体和多晶体的区别比较项目比较项目单晶体单晶体多晶体多晶体结构结构整个物体就是整个物体就是一个晶体一个晶体由许多细小的晶体由许多细小的晶体(单晶体单晶体)杂乱集合而成杂乱集合而成外形外形有确定的几何有确定的几何形状形状没有确定的几何形状没有确定的几何形状物理性质物理性质各向异性各向异性各向同性各向同性熔点熔点有一定的熔点有一定的熔点有一定的熔点有一定的熔点3.理解液体的表面张力理解液体的表面张力液体跟气体接触的表面形成一个薄层，叫做表面层表液体跟气体接触的表面形成一个薄层，叫做表面层表面层里的分子要比液体内部稀疏些，也就是分子间的距离要比面层里的分子要比液体内部稀疏些，也就是分子间的距离要比液体内部大些在表面层里分子间的相互作用力表现为引液体内部大些在表面层里分子间的相互作用力表现为引力如果在液面上划一条分界线力如果在液面上划一条分界线MN(如图所示如图所示)，把液面分为，把液面分为、两部分，由于表面层中分子间的引力，液面两部分，由于表面层中分子间的引力，液面对液面对液面有引力有引力f1的作用，液面的作用，液面对液面对液面有引力有引力f2的作用像这种液的作用像这种液面各部分间相互吸引的力，就是表面张力液体的表面张力使面各部分间相互吸引的力，就是表面张力液体的表面张力使液面具有收缩的趋势液面具有收缩的趋势4液晶具有下列的性质特点液晶具有下列的性质特点(1)液晶分子既保持排列有序而显示各向异性，又可以自液晶分子既保持排列有序而显示各向异性，又可以自由移动，保持了液体的流动性由移动，保持了液体的流动性(2)液晶分子的位置无序使它像液体，排列有序使它像晶液晶分子的位置无序使它像液体，排列有序使它像晶体体(3)液晶分子的排列从某个方向看比较整齐，从另外一个液晶分子的排列从某个方向看比较整齐，从另外一个方向看则是杂乱无章的方向看则是杂乱无章的(4)由于液晶分子的排列是不稳定的，外界条件的微小变由于液晶分子的排列是不稳定的，外界条件的微小变化化(如温度、压力、摩擦、电磁作用等如温度、压力、摩擦、电磁作用等)都会引起液晶分子的排都会引起液晶分子的排列的变化，从而改变液晶的某些性质如计算机的显示屏在外列的变化，从而改变液晶的某些性质如计算机的显示屏在外加电压时会由透明状态变为混浊状态加电压时会由透明状态变为混浊状态5气体压强是怎样产生的？与大气压有什么区别气体压强是怎样产生的？与大气压有什么区别(1)产生原因：气体压强是由大量气体分子做无规则运动、产生原因：气体压强是由大量气体分子做无规则运动、频繁碰撞器壁或相互碰撞产生的压强大小由两个因素决定：频繁碰撞器壁或相互碰撞产生的压强大小由两个因素决定：气体分子的平均动能和单位体积内的分子数气体分子的平均动能和单位体积内的分子数(分子数密度分子数密度)温温度越高，气体分子撞击器壁表面的速度越大，它产生的压强度越高，气体分子撞击器壁表面的速度越大，它产生的压强越大；单位时间撞击器壁的分子数越多，器壁表面上所受的越大；单位时间撞击器壁的分子数越多，器壁表面上所受的压强也越大压力方向垂直于器壁表面压强也越大压力方向垂直于器壁表面(2)大气压强是由于空气受到重力而产生的，由于地球引大气压强是由于空气受到重力而产生的，由于地球引力作用的原因，大气层的分子密度上方小下方大，从而使得力作用的原因，大气层的分子密度上方小下方大，从而使得大气压强的值随高度增大而减小大气压强的值随高度增大而减小6理想气体的理解理想气体的理解理想气体是一种科学抽象，是一种理想化的模型，实理想气体是一种科学抽象，是一种理想化的模型，实际上并不存在，但在温度不太低，压强不太大的情况下，际上并不存在，但在温度不太低，压强不太大的情况下，许多实际气体都可看作理想气体许多实际气体都可看作理想气体理想气体分子的大小和分子间的平均距离相比可忽略理想气体分子的大小和分子间的平均距离相比可忽略不计，在分子运动过程中，除碰撞外，无相互作用力，没不计，在分子运动过程中，除碰撞外，无相互作用力，没有分子势能，分子均可看作弹性小球，碰撞为弹性碰撞有分子势能，分子均可看作弹性小球，碰撞为弹性碰撞7气体状态变化图象的理解气体状态变化图象的理解定定律律变化变化过程过程一定量气体的一定量气体的两条图线两条图线图线特点图线特点玻玻意意耳耳定定律律等温等温变化变化1.等温变化在等温变化在pV图中是图中是双曲线，由双曲线，由pVC知，知，T越越大，大，pV值越大，所以，远值越大，所以，远离原点的等温线的温度越离原点的等温线的温度越高，即高，即T2T1.2等温变化在等温变化在p 图中图中是通过原点的直线，是通过原点的直线，T越大越大斜率越大，所以斜率越大，所以T2T11V查查理理定定律律等等容容变变化化1.等容变化在等容变化在pt图中是通过图中是通过t轴轴上上273 的直线，由于在同一的直线，由于在同一温度温度(如如0 )下，同一气体的压下，同一气体的压强大，体积小，所以强大，体积小，所以V1V2.2等容变化在等容变化在pT图中是通过图中是通过原点的直线，体积越大，斜率越原点的直线，体积越大，斜率越小，所以小，所以V1V2盖盖吕吕萨萨克克定定律律等等压压变变化化1.等压变化在等压变化在Vt图中是通过图中是通过t轴轴上上273 的直线，由于在同一的直线，由于在同一温度温度(如如0 )下，同一气体的体下，同一气体的体积大，压强小，所以积大，压强小，所以p1p2.2等压变化在等压变化在VT图中是通过图中是通过原点的直线，压强越大，斜率越原点的直线，压强越大，斜率越小，所以小，所以p1p28.饱和蒸汽、饱和汽压和未饱和蒸汽饱和蒸汽、饱和汽压和未饱和蒸汽密闭容器里的液体，在进行汽化的同时还进行着相反的密闭容器里的液体，在进行汽化的同时还进行着相反的过程液面上方的蒸汽分子，在不停地无规则的热运动中，过程液面上方的蒸汽分子，在不停地无规则的热运动中，会有一部分返回到液体里随着液体的不断蒸发，液面上蒸会有一部分返回到液体里随着液体的不断蒸发，液面上蒸汽的密度会逐渐增大，相应地回到液体中的分子数也要增汽的密度会逐渐增大，相应地回到液体中的分子数也要增多最后，总会达到这样的状态，就是同一时间内从液体里多最后，总会达到这样的状态，就是同一时间内从液体里飞出去的分子数等于返回液体的分子数这时液面上方蒸汽飞出去的分子数等于返回液体的分子数这时液面上方蒸汽密度不再改变，液体也不会减少，液体和蒸汽达到了一种动密度不再改变，液体也不会减少，液体和蒸汽达到了一种动态平衡，与液体处于动态平衡的蒸汽叫做饱和蒸汽某种液态平衡，与液体处于动态平衡的蒸汽叫做饱和蒸汽某种液体的饱和蒸汽的压强叫做饱和汽压某一空间里含有的某种体的饱和蒸汽的压强叫做饱和汽压某一空间里含有的某种液体的汽，如果还没有达到饱和状态，也就是说，在这个空液体的汽，如果还没有达到饱和状态，也就是说，在这个空间里如果有这种液体，它还可以继续蒸发，那么这个空间里间里如果有这种液体，它还可以继续蒸发，那么这个空间里的蒸汽就叫做未饱和蒸汽的蒸汽就叫做未饱和蒸汽9相对湿度相对湿度某温度时空气的绝对湿度和同一温度下饱和水汽压的某温度时空气的绝对湿度和同一温度下饱和水汽压的百分比，叫做该温度下空气的相对湿度如果用百分比，叫做该温度下空气的相对湿度如果用p表示空气表示空气的绝对湿度，用的绝对湿度，用ps表示同一温度下水的饱和汽压，用表示同一温度下水的饱和汽压，用B表示表示相对湿度，那么相对湿度，那么B 100%.题题 型型 探探 究究题型一题型一理解概念，正确判断理解概念，正确判断【例【例1】 下列说法中正确的是下列说法中正确的是()A单晶体具有规则的几何外形是由于它的微粒按一定规单晶体具有规则的几何外形是由于它的微粒按一定规律排列律排列B晶体的任何物理性质都各向异性的晶体的任何物理性质都各向异性的C多晶体和单晶体都具有各向异性多晶体和单晶体都具有各向异性D根据有没有确定的熔点可区分晶体与非晶体根据有没有确定的熔点可区分晶体与非晶体解析：解析：单晶体内部微粒排列的规律性决定着它具有规则单晶体内部微粒排列的规律性决定着它具有规则的几何形状而晶体的物理性质不同，也是由于它的微粒按的几何形状而晶体的物理性质不同，也是由于它的微粒按一定规律排列所致，但这样的结构只能决定一定的物理性质一定规律排列所致，但这样的结构只能决定一定的物理性质不同，并不能说明所有的物理性质不同，故不同，并不能说明所有的物理性质不同，故A项正确项正确B项错误；项错误；当许多单晶体合成多晶体时，就与非晶体相似表现出各向同当许多单晶体合成多晶体时，就与非晶体相似表现出各向同性了，性了，C错误；所有的晶体都有确定的熔点，而非晶体没有错误；所有的晶体都有确定的熔点，而非晶体没有确定的熔点，这是区分晶体与非晶体的重要方法之一确定的熔点，这是区分晶体与非晶体的重要方法之一答案：答案：AD方法点窍方法点窍：( (1) )晶体具有各向异性的特性，仅是指某晶体具有各向异性的特性，仅是指某些物理性质，并不是所有的物理性质都是各向异性的；些物理性质，并不是所有的物理性质都是各向异性的；( (2) )非晶体是物质的不稳定状态，能量大，它可以转化为非晶体是物质的不稳定状态，能量大，它可以转化为晶体晶体.而多晶体和非晶体表现为各向同性；而多晶体和非晶体表现为各向同性；( (3) )有没有确定有没有确定的熔点是区分晶体与非晶体的重要方法之一的熔点是区分晶体与非晶体的重要方法之一.题型二题型二气体的状态参量及气体实验定律气体的状态参量及气体实验定律【例【例2】 (2013韶关市调研韶关市调研)如图所示，如图所示，电源与一绝热密闭气缸相连，电源与一绝热密闭气缸相连，Ra为电阻丝，为电阻丝，气缸内有一定质量的理想气体，原来开关气缸内有一定质量的理想气体，原来开关S处于断开状态，当开关处于断开状态，当开关S闭合后闭合后()A气缸内气体的内能增大气缸内气体的内能增大B气缸内气体的内能减小气缸内气体的内能减小C气缸内气体的压强减小气缸内气体的压强减小D气体分子单位时间内对器壁单位面积的撞击次数减少气体分子单位时间内对器壁单位面积的撞击次数减少解析：解析：开关开关S闭合后，电阻丝发热，即外界对缸内气体做闭合后，电阻丝发热，即外界对缸内气体做功功(W0)，因气缸绝热，因气缸绝热(Q0)，由热力学第一定律，由热力学第一定律(WQU)可知，气体内能增加可知，气体内能增加(U0)，A正确；因气体为理想气体，正确；因气体为理想气体，内能即为分子热运动动能，而温度是分子热运动平均动能的标内能即为分子热运动动能，而温度是分子热运动平均动能的标志，可知气体温度志，可知气体温度T升高，根据查理定律升高，根据查理定律( C)可知气体压可知气体压强增大，强增大，C错误；因为气体体积不变，单位体积内气体分子数错误；因为气体体积不变，单位体积内气体分子数不变，而热运动加剧，气体分子单位时间对器壁单位面积撞击不变，而热运动加剧，气体分子单位时间对器壁单位面积撞击次数增加，次数增加，D错误错误答案答案：ApV方法点窍方法点窍：应用气体实验定律时，首先要审清气体：应用气体实验定律时，首先要审清气体的三个状态参量哪个不变，哪两个变化的情况，再选取对的三个状态参量哪个不变，哪两个变化的情况，再选取对应的实验定律列式计算应的实验定律列式计算.而与动力学有关的现象要运用动而与动力学有关的现象要运用动力学知识进行判断力学知识进行判断. 题型三题型三气体状态变化图象的理解气体状态变化图象的理解【例【例3】 图甲表示一定质量理图甲表示一定质量理想气体状态变化时的想气体状态变化时的VT图象，图乙图象，图乙四个图象中，也能反映这个变化过程四个图象中，也能反映这个变化过程的是的是(pV图象中图象中AB是双曲线是双曲线)()审题突破：审题突破：本题首先要明确甲图从本题首先要明确甲图从AB、BC、CA三个过程的气态变化，再分析乙图三个过程的气态变化，再分析乙图A、B、C、D四项中四项中从从AB、BC、CA三个过程的气态变化，为更准确快速三个过程的气态变化，为更准确快速的选择，可采取列表的方式对照判断的选择，可采取列表的方式对照判断解析：解析：我们把气体状态变化列成下表：我们把气体状态变化列成下表：过程过程图号图号ABBCCA题干图题干图等温过程等温过程等容过程等容过程等压过程等压过程A图图等温过程等温过程等容过程等容过程等压过程等压过程B图图等温过程等温过程等压过程等压过程等容过程等容过程C图图等温过程等温过程等容过程等容过程等压过程等压过程D图图等压过程等压过程等容过程等容过程等温过程等温过程对照之后发现对照之后发现A、C图的结果与题干的结果相同，故选择图的结果与题干的结果相同，故选择A、C. 答案：答案：AC方法点窍方法点窍：在：在pV、VT、pT图象的对比中，图象的对比中，采取列表的方式十分有效，也能简化解题说明；而从采取列表的方式十分有效，也能简化解题说明；而从图象中如何提取有效的信息，要以理解好气体三大实图象中如何提取有效的信息，要以理解好气体三大实验定律为基础，活学活用验定律为基础，活学活用.随随 堂堂 训训 练练对一定质量的理想气体，下列说法中正确的是对一定质量的理想气体，下列说法中正确的是()A当温度升高时，体积必定增大当温度升高时，体积必定增大B当温度升高时，体积可能减小当温度升高时，体积可能减小C当压强和温度都不变时，体积可能增加当压强和温度都不变时，体积可能增加D当温度不变，体积减小时，压强必定增加当温度不变，体积减小时，压强必定增加错解：错解：错选错选A A、C.C.不能理解气体三大参量不可能只有一不能理解气体三大参量不可能只有一个单独变化，也不能理解三者同时变化造成的可能结果个单独变化，也不能理解三者同时变化造成的可能结果解析：解析：没有说明实验条件时，三个气体状态参量可能没有说明实验条件时，三个气体状态参量可能同时变化，必须根据理想气体状态方程同时变化，必须根据理想气体状态方程 来来分析：当温度升高时，压强也可能增大，且增大得更多，则分析：当温度升高时，压强也可能增大，且增大得更多，则体积就要减小；根据气体状态方程可知，不可能只有一个物体积就要减小；根据气体状态方程可知，不可能只有一个物理量的变化当温度不变，体积减小时，压强必定增加理量的变化当温度不变，体积减小时，压强必定增加答案：答案：BDBD