高考物理总复习 第11章 第2讲 固体、液体与气体课件 新人教版

第十一章第十一章 热热 学学第二讲固体、液体与气体第二讲固体、液体与气体考纲考纲展示展示1.固体的微观结构、晶体和非晶体固体的微观结构、晶体和非晶体()2.液晶的微观结构液晶的微观结构() 3.液体的表面张力现象液体的表面张力现象()4.气体实验定律气体实验定律()5.理想气体理想气体()6.饱和蒸气、未饱和蒸气和饱和蒸气压饱和蒸气、未饱和蒸气和饱和蒸气压()7.相对湿度相对湿度()复习复习目标目标1.知道理想气体的概念，了解理想气体状态方程知道理想气体的概念，了解理想气体状态方程2.理解气体实验定律，能结合分子动理论相关知识从微观解释这三个理解气体实验定律，能结合分子动理论相关知识从微观解释这三个定律，并能用这三个定律进行简单的定量计算定律，并能用这三个定律进行简单的定量计算3.理解晶体和非晶体的性质差异和决定差异的原因，掌握晶体微观结理解晶体和非晶体的性质差异和决定差异的原因，掌握晶体微观结构，能用表面张力解释有关现象，理解饱和汽、饱和汽压及相对湿度构，能用表面张力解释有关现象，理解饱和汽、饱和汽压及相对湿度的概念并能解释有关现象的概念并能解释有关现象.知识点一晶体与非晶体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原子排列原子排列有规则，但多晶体每个晶体间的排有规则，但多晶体每个晶体间的排列无规则列无规则无规则无规则典型物质典型物质石英、云母、食盐、硫酸铜石英、云母、食盐、硫酸铜玻璃、蜂蜡、松香玻璃、蜂蜡、松香不规则不规则 异性异性同性同性(1)只要是具有各向异性的固体必定是单晶体(2)晶体和非晶体在一定条件下可以相互转化1下列说法正确的是()A黄金可以切割加工成任意形状，所以是非晶体B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D玻璃没有确定的熔点，也没有规则的几何形状解析：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乱无章，才使黄金没有规则的几何形状，故A错误；同一种物质可以形成多种晶体，如碳可以形成金钢石和石墨两种晶体，故B错误；单晶体的物理性质各向异性是指某些物理性质各向异性，有些物理性质各向同性，故C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，D正确答案：D知识点二液体、液晶1液体(1)液体的表面张力和毛细现象定义：使液体表面具有趋势的力产生原因：由于液面分子分布较内部 ，分子间距rr0，分子间 占优势而产生的(2)液体的毛细现象浸润液体在细管中 的现象，以及不浸润液体在细管中 的现象，称为毛细现象收缩收缩稀疏稀疏引力引力上升上升下降下降同一种液体，对一些固体是浸润的，对另一些固体可能不浸润2液晶(1)物理性质具有液体的性；具有晶体的各向；在某个方向上看其分子排列比较整齐(2)应用利用液晶的 效应，可以制成液晶显示器利用温度改变时，液晶颜色会发生改变的性质来测温度流动流动异性异性光学光学2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，表现为引力，故C错答案：D3关于液晶，下列说法正确的有()A液晶是一种晶体B液晶分子的空间排列是稳定的，具有各向异性C液晶的光学性质随温度的变化而变化D液晶的光学性质随光照的变化而变化解析：液晶的微观结构介于晶体和液体之间，虽然液晶分子在特定方向排列比较整齐，具有各向异性，但分子的排列是不稳定的，选项A、B错误；外界条件的微小变化都会引起液晶分子排列的变化，从而改变液晶的某些性质温度、压力、外加电压等因素变化时，都会改变液晶的光学性质，选项C、D正确答案：CD知识点三饱和汽和饱和汽压、空气的湿度1饱和汽与未饱和汽(1)饱和汽：与液体处于的蒸汽(2)未饱和汽：没有达到状态的蒸汽动态平衡动态平衡饱和饱和2饱和汽压(1)定义：饱和汽所具有的压强(2)特点：液体的饱和汽压与温度有关，温度越高，饱和汽压越，且饱和汽压与饱和汽的体积无关3湿度(1)定义：空气的干湿程度大大(2)描述湿度的物理量绝对湿度：空气中所含的压强水蒸气水蒸气水蒸气水蒸气 饱和汽压饱和汽压 4液体的饱和汽压随温度的升高而增大()A其规律遵循查理定律B是因为饱和汽的质量随温度的升高而增大C是因为饱和汽的体积随温度的升高而增大D是因为饱和汽密度和蒸汽分子的平均速率都随温度的升高而增大解析：当温度升高时，蒸汽分子的平均动能增大，导致饱和汽压增大；同时，液体中平均动能大的分子数增多，从液面飞出的分子数将增多，在体积不变时，将使饱和汽的密度增大，也会导致饱和汽压增大，故选D.答案：D知识点四气体状态参量通常用 、体积、 描述一定质量的某种理想气体的状态，这三个物理量称为气体的状态参量1气体的压强(1)产生原因：由于气体分子无规则的 ，大量的分子频繁地碰撞器壁产生持续而稳定的压力气体的压强在数值上等于作用在单位面积上的压力压强压强温度温度运动运动(2)常用单位及换算关系国际单位：帕斯卡，符号：Pa,1 Pa1 N/m2常用单位：标准大气压(atm)；厘米汞柱(cmHg)换算关系：1 atm76 cmHg1.013105 Pa1.0105 Pa.2气体的温度(1)物理意义：宏观上温度表示物体的冷热程度，微观上温度是分子的标志(2)国际单位：开尔文，简称开，符号： .(3)热力学温度与摄氏温度的关系：T.平均动能平均动能Kt273.15_K3气体的体积气体体积为气体分子所能达到的空间的，即气体所充满容器的容积国际单位：立方米，符号：m3常用单位：升(L)、毫升(mL)换算关系：1 m3103 L,1 L103 mL体积体积气体压强的理解与计算1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数密度2计算方法(1)静止或匀速运动系统中压强的计算方法参考液片法：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，进而求得气体压强例如，如图中粗细均匀的U型管中封闭了一定质量的气体A，在其最低处取一液片B，由其两侧受力平衡可知(pAph0)S(p0phph0)S，S为横截面积即pAp0ph.平衡法：选与封闭气体接触的液柱(或活塞、汽缸)为研究对象进行受力分析，由F合0列等式求气体压强连通器原理：在连通器中，同一种液体(中间液体不间断)的同一水平液面上的压强相等，如图中同一液面C、D处压强相等pAp0ph.(2)容器加速运动时封闭气体压强的计算5如图所示，只有一端开口的U形玻璃管，竖直放置，用水银封住两段空气柱和，大气压为p0，水银柱高为压强单位，那么空气柱的压强p1为()Ap1p0hBp1p0hCp1p02hDp1p0解析：取左侧h高水银柱为研究对象，受力如图所示，其中p0SShg是右侧气体给左侧h水银柱的向上压力(连通器原理)，则由平衡条件知p0SShgp1SShg，解得p1p0，故D正确答案：D知识点五气体实验定律1等温变化玻意耳定律(1)内容：一定质量的某种气体，在 不变的情况下，压强与体积成(2)公式：或pVC(常量)温度温度反比反比p1V1p2V2体积体积 正比正比 压强压强 正比正比 气体实验气体实验定律定律C(常量常量) 气体实验三个定律的比较(2012山东高考)以下说法正确的是A水的饱和汽压随温度的升高而增大B扩散现象表明，分子在永不停息地运动C当分子间距离增大时，分子间引力增大，分子间斥力减小D一定质量的理想气体，在等压膨胀过程中，气体分子的平均动能减小答案：AB【变式训练】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下列说法正确的是()A晶体的物理性质都是各向异性的B露珠呈球状是由于液体表面张力的作用C气体分子比较稀疏，除碰撞外，分子间的作用力可忽略不计D气体温度升高，所有气体分子的动能都增大解析：多晶体的物理性质各向同性，故A错；液体表面张力使表面有收缩趋势，液体呈球形，故B对；气体分子间距大，分子十分微弱，故C对；温度升高，气体分子平均动能增大，单个分子的动能是否增大无法确定，故D错答案：BC (2011上海高考)如图所示，一定质量的理想气体从状态a沿直线变化到状态b，在此过程中，其压强A逐渐增大B逐渐减小C始终不变D先增大后减小答案：A气体状态变化的图象的应用技巧1求解气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VT图象(或pT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【变式训练】2.一定质量理想气体的状态经历了如图所示的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()Aab过程中不断增加Bbc过程中保持不变Ccd过程中不断增加Dda过程中保持不变解析：由图象可知ab温度不变，压强减小，所以体积增大，bc是等容变化，体积不变，因此A、B正确答案：AB(9分)(2012新课标全国高考)如图所示，由U形管和细管连接的玻璃泡A、B和C浸泡在温度均为0 的水槽中，B的容积是A的3倍阀门S将A和B两部分隔开A内为真空，B和C内都充有气体U形管内左边水银柱比右边的低60 mm.打开阀门S，整个系统稳定后，U形管内左右水银柱高度相等假设U形管和细管中的气体体积远小于玻璃泡的容积(1)求玻璃泡C中气体的压强(以mmHg为单位)；(2)将右侧水槽的水从0 加热到一定温度时，U形管内左右水银柱高度差又为60 mm，求加热后右侧水槽的水温(1)在打开阀门S前，两水槽水温均为T0273 K设玻璃泡B中气体的压强为p1，体积为VB，玻璃泡C中气体的压强为pC，依题意有p1pCp(1分)式中p60 mmHg.打开阀门S后，两水槽水温仍为T0，设玻璃泡B中气体的压强为pB，依题意有pBpC(1分)答案：(1)180 mmHg(2)364 K【变式训练】3.(2011新课标全国高考)如图所示，一上端开口、下端封闭的细长玻璃管，下部有长l166 cm的水银柱，中间封有长l26.6 cm的空气柱，上部有长l344 cm的水银柱，此时水银面恰好与管口平齐已知大气压强为p076 cmHg.如果使玻璃管绕底端在竖直平面内缓慢地转动一周，求在开口向下和转回到原来位置时管中空气柱的长度封入的气体可视为理想气体，在转动过程中没有发生漏气解析：设玻璃管开口向上时，空气柱的压强为p1p0gl3式中，和g分别表示水银的密度和重力加速度玻璃管开口向下时，原来上部的水银有一部分会流出，封闭端会有部分真空设此时开口端剩下的水银柱长度为x，则p2gl1，p0gxp2式中，p2为管内空气柱的压强由玻意耳定律得p1l2Sp2hS式中，h是此时空气柱的长度，S为玻璃管的横截面积由式和题给条件得h12 cm从开始转动一周后，设空气柱的压强为p3，则p3p0gx由玻意耳定律得p1l2Sp3hS式中，h是此时空气柱的长度由式得h9.2 cm.答案：12 cm9.2 cm