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选修选修3-3热学热学第第2 2讲讲 固体、液体与气体固体、液体与气体 抓住抓住三个三个考点考点备选视频展台备选视频展台突破突破三个三个考向考向 随堂随堂基础演练基础演练第第2讲讲固体、液体固体、液体与气体与气体 1.固体的微观结构、晶体和非晶体液固体的微观结构、晶体和非晶体液晶的微观结构晶的微观结构 2.液体的表面张力现象相对湿度饱液体的表面张力现象相对湿度饱和蒸汽、未饱和蒸汽和饱和蒸汽压和蒸汽、未饱和蒸汽和饱和蒸汽压 3.气体分子运动速率的统计分布气体分子运动速率的统计分布 气体气体实验定律理想气体实验定律理想气体 1.气体实验定律和理想气体状态方程的气体实验定律和理想气体状态方程的应用应用 2.气体状态变化的图象分析气体状态变化的图象分析 3.热力学第一定律与气体实验定律的综热力学第一定律与气体实验定律的综合问题合问题显示显示/隐藏隐藏热学热学备选多媒体展台备选多媒体展台1.单分子油膜法估测分子的大小单分子油膜法估测分子的大小2.分子引力实验分子引力实验3.分子势能曲线分子势能曲线4.根据力的平衡判定密闭气体的压强根据力的平衡判定密闭气体的压强5.气体等温变化的定性试验气体等温变化的定性试验6.探究物体等温变化的规律探究物体等温变化的规律7.活塞抽气筒的工作原理活塞抽气筒的工作原理8.理想气体的分子运动模型理想气体的分子运动模型9.由实验定律归纳气态方程由实验定律归纳气态方程10.气体热现象的微观意义气体热现象的微观意义-决定气体压强大小的因素决定气体压强大小的因素11.气体热现象的微观意义气体热现象的微观意义-氧气分子的速率分布规律氧气分子的速率分布规律12.液体表面张力现象及机理液体表面张力现象及机理 01抓住三个考点抓住三个考点【思维驱动思维驱动】在甲、乙、丙三种固体薄片上涂上石蜡，用烧热的针接触其在甲、乙、丙三种固体薄片上涂上石蜡，用烧热的针接触其上一点，石蜡熔化的范围如图上一点，石蜡熔化的范围如图121中中(1)、(2)、(3)所示，而甲、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图(4)所示则由此可判断出甲为所示则由此可判断出甲为_，乙为，乙为_，丙为丙为_(填填“单晶体单晶体”、“多晶体多晶体”、“非晶体非晶体”).考纲点击考纲点击 1.1.固体的微观结构、晶体和非晶体固体的微观结构、晶体和非晶体液晶的微观结构液晶的微观结构多晶体多晶体 非晶体非晶体 单晶体单晶体 01抓住三个考点抓住三个考点【知识存盘知识存盘】 1晶体与非晶体晶体与非晶体 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有规则，但多晶体每个晶体间的排列无规则排列无规则无规则无规则形成与转化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也可转化为晶体，有些非晶体在一定条件下也可转化为晶体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、玻璃、蜂蜡、松香松香异性异性同性同性 01抓住三个考点抓住三个考点2.晶体的微观结构晶体的微观结构(1)晶体的微观结构特点：组成晶体的物质微粒有规则地、周期晶体的微观结构特点：组成晶体的物质微粒有规则地、周期性地在空间排列性地在空间排列(2)用晶体的微观结构解释晶体的特点用晶体的微观结构解释晶体的特点 现象现象原因原因晶体晶体有规则的外形有规则的外形由于内部微粒有规则的排列由于内部微粒有规则的排列晶体各向异性晶体各向异性由于内部从任一结点出发在不同方向的相同距由于内部从任一结点出发在不同方向的相同距离上的微粒数不同离上的微粒数不同晶体的多形性晶体的多形性由于组成晶体的微粒可以形成不同的空间点阵由于组成晶体的微粒可以形成不同的空间点阵 01抓住三个考点抓住三个考点 01抓住三个考点抓住三个考点状元微博状元微博1单晶体具有各向异性，但不是在各种物理性质上都表现出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向异性2只要是具有各向异性的物体必定是晶体，且是单晶体只要是具有各向异性的物体必定是晶体，且是单晶体3只要是具有确定熔点的物体必定是晶体，反之，必是非晶只要是具有确定熔点的物体必定是晶体，反之，必是非晶体体4晶体和非晶体在一定条件下可以相互转化晶体和非晶体在一定条件下可以相互转化 【思维驱动思维驱动】 01抓住三个考点抓住三个考点(2013汕头质量测评汕头质量测评)如图所示，先如图所示，先把一个棉线圈拴在铁丝环上，再把把一个棉线圈拴在铁丝环上，再把环在肥皂液里浸一下，使环上布满环在肥皂液里浸一下，使环上布满肥皂液薄膜。如果用热针刺破棉线肥皂液薄膜。如果用热针刺破棉线圈里那部分薄膜，则棉线圈将成为圈里那部分薄膜，则棉线圈将成为圆形，主要原因是圆形，主要原因是()A液体表面层分子间的斥力作用液体表面层分子间的斥力作用B液体表面受重力作用液体表面受重力作用C液体表面张力作用液体表面张力作用D棉线圈的张力作用棉线圈的张力作用 考纲点击考纲点击 2.2.液体的表面张力现象相对湿度液体的表面张力现象相对湿度饱和蒸汽、未饱和蒸汽和饱和蒸汽压饱和蒸汽、未饱和蒸汽和饱和蒸汽压解析解析由于液体表层内分子由于液体表层内分子间距离比较大，液体表面张间距离比较大，液体表面张力使得液体表面具有收缩的力使得液体表面具有收缩的趋势，故松弛的棉线圈变为趋势，故松弛的棉线圈变为圆形，圆形，C正确正确答案答案C 动画：动画：液体表面张力现象及机理液体表面张力现象及机理 01抓住三个考点抓住三个考点1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作用：液体的表面张力使液面具有_的趋势的趋势(2)方向：表面张力跟液面相切，跟这部分液面的边界线方向：表面张力跟液面相切，跟这部分液面的边界线_.(3)大小：液体的温度越高，表面张力越小，液体中溶有杂质时，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，液体的密度越大，表面张力越大表面张力变小，液体的密度越大，表面张力越大2饱和汽与未饱和汽饱和汽与未饱和汽(1)饱和汽：与液体处于饱和汽：与液体处于_的蒸汽的蒸汽(2)未饱和汽：没有达到未饱和汽：没有达到_状态的蒸汽状态的蒸汽 【知识存盘知识存盘】 收缩收缩垂直垂直动态平衡动态平衡饱和饱和 01抓住三个考点抓住三个考点3饱和汽压饱和汽压(1)定义：饱和汽所具有的压强定义：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，饱和汽压越特点：液体的饱和汽压与温度有关，温度越高，饱和汽压越大大，且饱和汽压与饱和汽的体积无关，且饱和汽压与饱和汽的体积无关 01抓住三个考点抓住三个考点【思维驱动思维驱动】 (2013广州测试广州测试)一定质量的理想气体由状态一定质量的理想气体由状态A变化到状态变化到状态B，气体的压强随热力学温度变，气体的压强随热力学温度变化如图示，则此过程化如图示，则此过程().A气体的密度增大气体的密度增大B外界对气体做功外界对气体做功C气体从外界吸收了热量气体从外界吸收了热量D气体分子的平均动能增大气体分子的平均动能增大 考纲点击考纲点击 3.3.气体分子运动速率的统计分布气体分子运动速率的统计分布气体实验定律气体实验定律 理想气体理想气体审题视角审题视角1.由体积变化由体积变化密度变化密度变化 气体做功情况气体做功情况2.由温度变化由温度变化气体分子平均动能气体分子平均动能气体内能气体内能气体气体吸热放热吸热放热解析解析气体由状态气体由状态A变化到状态变化到状态B为等温变化，由玻意耳定律为等温变化，由玻意耳定律pAVApBVB，pBpA，所以，所以VAVB，气体体积减小，外界对气体，气体体积减小，外界对气体做功，气体密度增加，做功，气体密度增加，A、B正确由于温度不变气体的分子正确由于温度不变气体的分子平均动能不变，平均动能不变，D错误温度不变，气体的内能不变，外界对气错误温度不变，气体的内能不变，外界对气体做功，由体做功，由UWQ.气体放出热量，气体放出热量，C错错答案答案AB 01抓住三个考点抓住三个考点【知识存盘知识存盘】 1气体和气体分子运动的特点气体和气体分子运动的特点 动画：动画：氧气分子的速率分布规律氧气分子的速率分布规律 01抓住三个考点抓住三个考点2三个实验定律比较三个实验定律比较 01抓住三个考点抓住三个考点3.理想气体理想气体(1)理想气体：在任何温度、任何压强下都遵从气体实验定律的理想气体：在任何温度、任何压强下都遵从气体实验定律的气体气体理想气体是一种经科学的抽象而建立的理想化模型，实际上不理想气体是一种经科学的抽象而建立的理想化模型，实际上不存在；存在；实际气体特别是那些不易液化的气体在压强不太大，温度不太实际气体特别是那些不易液化的气体在压强不太大，温度不太低时都可当做理想气体来处理低时都可当做理想气体来处理(2)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： 01抓住三个考点抓住三个考点状元微博状元微博气体的压强气体的压强【典例典例1】 (2012课标全国卷课标全国卷)如图所示，如图所示，由由U形管和细管连接的玻璃泡形管和细管连接的玻璃泡A、B和和C浸泡在温度均在浸泡在温度均在0 的水槽中，的水槽中，B的容积的容积是是A的的3倍阀门倍阀门S将将A和和B两部分隔两部分隔开开A内为真空，内为真空，B和和C内都充有气内都充有气体体U形管内左边水银柱比右边的低形管内左边水银柱比右边的低60 mm.打开阀门打开阀门S，整个系统稳定后，整个系统稳定后，U形形管内左右水银柱高度相等，假设管内左右水银柱高度相等，假设U形管形管和细管中的气体体积远小于玻璃泡的容和细管中的气体体积远小于玻璃泡的容积积(1)求玻璃泡求玻璃泡C中气体的压强中气体的压强(以以mmHg为为单位单位)；(2)将右侧水槽的水从将右侧水槽的水从0 加热到一定温加热到一定温度时，度时，U形管内左右水银柱高度差又为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，求加热后右侧水槽的水温 02突破三个考向突破三个考向考向考向一气体实验定律和理想气体状态方程的应用一气体实验定律和理想气体状态方程的应用 提示提示分析液柱移动前分析液柱移动前后各部分气体后各部分气体P、V、T的变化的变化02突破三个考向突破三个考向02突破三个考向突破三个考向【借题发挥借题发挥】 根据题意，选出所研究的某一部分一定质量气体根据题意，选出所研究的某一部分一定质量气体 分别找出这部分气体状态发生变化前后的分别找出这部分气体状态发生变化前后的p、V、T数值或表达式，压强的确定是关键数值或表达式，压强的确定是关键 认清变化过程，正确选用物理规律认清变化过程，正确选用物理规律选用气态方程或某一实验定律列式求解，有时要选用气态方程或某一实验定律列式求解，有时要讨论结果的合理性讨论结果的合理性1分析气体状态变化的问题要抓住三点：分析气体状态变化的问题要抓住三点：(1)阶段性：即弄清一个物理过程分为哪几个阶段阶段性：即弄清一个物理过程分为哪几个阶段(2)联系性：即找出几个阶段之间是由什么物理量联系起来的联系性：即找出几个阶段之间是由什么物理量联系起来的(3)规律性：即明确哪个阶段应遵循什么实验定律规律性：即明确哪个阶段应遵循什么实验定律2利用气体实验定律及气态方程解决问题的基本思路利用气体实验定律及气态方程解决问题的基本思路 【变式跟踪变式跟踪1】 一活塞将一定质量的理想气体封闭在汽缸内，一活塞将一定质量的理想气体封闭在汽缸内，初始时气体体积为初始时气体体积为3.0103 m3.用用DIS实验系统测得此时气体实验系统测得此时气体的温度和压强分别为的温度和压强分别为300 K和和1.0105 Pa.推动活塞压缩气体，推动活塞压缩气体，稳定后测得气体的温度和压强分别为稳定后测得气体的温度和压强分别为320 K和和1.6105 Pa.(1)求此时气体的体积求此时气体的体积(2)保持温度不变，缓慢改变作用在活塞上的力，使气体压强保持温度不变，缓慢改变作用在活塞上的力，使气体压强变为变为8.0104 Pa，求此时气体的体积，求此时气体的体积 02突破三个考向突破三个考向P3、V3、T3P1V1T1P2V2T202突破三个考向突破三个考向02突破三个考向突破三个考向【典例典例2】 (2012浙江自选，浙江自选，13)一一定质量的理想气体，状态从定质量的理想气体，状态从ABCDA的变化过程可用如的变化过程可用如图所示的图所示的p-V图线描述，图中图线描述，图中p1、p2、V1、V2和和V3为已知量为已知量(1)气体状态从气体状态从A到到B是是_过程过程(填填“等容等容”“”“等压等压”或或“等温等温”)；(2)状态从状态从B到到C的变化过程中，气体的变化过程中，气体的温度的温度_(填填“升高升高”“”“不变不变”或或“降低降低”)；(3)状态从状态从C到到D的变化过程中，气体的变化过程中，气体_(填填“吸热吸热”或或“放热放热”)；(4)状态从状态从ABCD的变的变化过程中，气体对外界所做的总功化过程中，气体对外界所做的总功为为_ 考向考向二气体状态变化的图象分析二气体状态变化的图象分析 审题导析审题导析1.注意纵、横坐标所代表的物理注意纵、横坐标所代表的物理量，温度轴表示的是摄氏温度还量，温度轴表示的是摄氏温度还是热力学温度是热力学温度.2.注意分析图线反映的气体状态注意分析图线反映的气体状态变化规律，把握状态变化过程中变化规律，把握状态变化过程中气体做功、吸放热、内能变化情气体做功、吸放热、内能变化情况况.等压等压降低降低放热放热p2(V3V1)p1(V3V2) 02突破三个考向突破三个考向应用气体状态变化的图象应用气体状态变化的图象分析问题的基本思路分析问题的基本思路 02突破三个考向突破三个考向【借题发挥借题发挥】 在应用气体图线在应用气体图线分析问题时，一分析问题时，一定要先看清纵、定要先看清纵、横坐标所代表的横坐标所代表的物理量，同时要物理量，同时要注意横坐标表示注意横坐标表示的是摄氏温度还的是摄氏温度还是热力学温度是热力学温度.再分析气体的再分析气体的状态变化过程，状态变化过程，同时抓好图象同时抓好图象的转折点的转折点选择对应的规选择对应的规律（气体方程律（气体方程或某一实验定或某一实验定律）律）02突破三个考向突破三个考向【变式跟踪变式跟踪2】 一定质一定质量的理想气体从状态量的理想气体从状态A变变化到状态化到状态B,再变化到状再变化到状态态C,其状态变化过程的其状态变化过程的p-V图象如图所示图象如图所示.已知已知该气体在状态该气体在状态A时的温度时的温度为为27 .则：则：(1)该气体在状态该气体在状态B、C时时的温度分别为多少的温度分别为多少 ？(2)该气体从状态该气体从状态A到状到状态态C的过程中内能的变化的过程中内能的变化量是多大？量是多大？(3)该气体从状态该气体从状态A到状到状态态C的过程中是吸热，还的过程中是吸热，还是放热？传递的热量是是放热？传递的热量是多少？多少？ 02突破三个考向突破三个考向考向考向三热力学第一定律与气体实验定律的综合问题三热力学第一定律与气体实验定律的综合问题 【典例典例3】 (2012山东卷，山东卷，36)(1)以下说法正确以下说法正确的是的是_a水的饱和汽压随温度的升高而增大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，当分子间距离增大时，分子间引力增大，分子间斥力减小分子间斥力减小d一定质量的理想气体，在等压膨胀过程中，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气体分子的平均动能减小(2)如图所示如图所示,粗细均匀、导热良好、装有适量水银的粗细均匀、导热良好、装有适量水银的U型管竖直放置型管竖直放置,右右端与大气相通端与大气相通,左端封闭气柱长左端封闭气柱长l120 cm(可视为理想气体可视为理想气体),两管中水银两管中水银面等高现将右端与一低压舱面等高现将右端与一低压舱(未画出未画出)接通接通,稳定后右管水银面高出左稳定后右管水银面高出左管水银面管水银面h10 cm.(环境温度不变，大气压强环境温度不变，大气压强p075 cmHg)求稳定后低压舱内的压强求稳定后低压舱内的压强(用用“cmHg”作单位作单位)此过程中左管内的气体对外界此过程中左管内的气体对外界_(填填“做正功做正功”“”“做负功做负功”或或“不做功不做功”)，气体将，气体将_(填填“吸热吸热”或或“放热放热”) a、b50cmHg做正功做正功吸热吸热02突破三个考向突破三个考向02突破三个考向突破三个考向【借题发挥借题发挥】 1气体实验定律与热力学定律的综合问题的处理方法气体实验定律与热力学定律的综合问题的处理方法(1)气体实验定律研究对象是一定质量的理想气体气体实验定律研究对象是一定质量的理想气体(2)解决具体问题时，根据不同的变化过程，找出与之相关的气体解决具体问题时，根据不同的变化过程，找出与之相关的气体状态参量，利用相关规律解决状态参量，利用相关规律解决(3)对理想气体，只要体积变化外界对气体对理想气体，只要体积变化外界对气体(或气体对外界或气体对外界)要做功要做功WpV；只要温度发生变化，其内能要发生变化；只要温度发生变化，其内能要发生变化(4)结合热力学第一定律结合热力学第一定律UWQ求解问题求解问题2有关气体问题的易出错点：有关气体问题的易出错点：(1)不能正确地分析气体的状态参量，特别是压强参量不能正确地分析气体的状态参量，特别是压强参量(2)对于多过程的问题不能恰当地选取两个状态列方程对于多过程的问题不能恰当地选取两个状态列方程(3)对于两部分气体不能正确地建立起它们之间状态参量的关系对于两部分气体不能正确地建立起它们之间状态参量的关系(4)不能挖掘关键词语的隐含条件，如不能挖掘关键词语的隐含条件，如“绝热绝热”、“导热导热”、“缓缓慢慢”的含义等的含义等(5)不能根据气体体积的变化判断做功的正负，从而不能应用热力不能根据气体体积的变化判断做功的正负，从而不能应用热力学第一定律正确地求解学第一定律正确地求解 02突破三个考向突破三个考向【变式跟踪变式跟踪3】 (2012江苏卷，江苏卷，12)(1)密闭在钢瓶中的理想气体，密闭在钢瓶中的理想气体，温度升高时压强增大从分子温度升高时压强增大从分子动理论的角度分析，这是由于动理论的角度分析，这是由于分子热运动的分子热运动的_增大增大了该气体在温度了该气体在温度T1、T2时的时的分子速率分布图象如上图所示，分子速率分布图象如上图所示，则则T1_(选填选填“大于大于”或或“小于小于”)T2.(2)如下图所示，一定质量的理如下图所示，一定质量的理想气体从状态想气体从状态A经等压过程到状经等压过程到状态态B.此过程中，气体压强此过程中，气体压强p1.0105 Pa，吸收的热量，吸收的热量Q7.0102 J，求此过程中气体内，求此过程中气体内能的增量能的增量 平均动能平均动能小于小于5.0102J02突破三个考向突破三个考向03随堂基础演练随堂基础演练随堂基础演练随堂基础演练 答案及解析答案及解析目标目标一一.固固(液液)体、液体、液晶的结构与性质晶的结构与性质 二二.表面张力表面张力 饱饱和蒸汽和蒸汽 相对湿度相对湿度 三三.气体压强的产气体压强的产生与理解生与理解 题号题号123456点击点击右蓝框右蓝框出现出现答案及解析答案及解析 B B BCBC ABAB BCBC BDBD C C 03随堂基础演练随堂基础演练随堂演练随堂演练 尾页尾页随堂基础演练随堂基础演练 答案及解析答案及解析目标目标四、气体实验定律四、气体实验定律及气体状态变化图及气体状态变化图象的应用象的应用 五、热力学第一定五、热力学第一定律与气体实验定律律与气体实验定律的综合问题的综合问题题号题号78910点击点击右蓝框右蓝框出现出现答案及解析答案及解析 A A ABAB 见解析见解析 见解析见解析 点击点击 返回前答案返回前答案
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