（人教通用版）2020高考物理 第13章 第2講 固體、液體與氣體課件.ppt

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1、熱學(xué),第十三章,第2講固體、液體與氣體,知識(shí)梳理自測(cè),1晶體和非晶體,知識(shí)點(diǎn)1,固體、液晶的微觀結(jié)構(gòu),不規(guī)則,確定,各向同性,無規(guī)則,在一定條件下,食鹽,2晶體的微觀結(jié)構(gòu) (1)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：組成晶體的物質(zhì)微粒有規(guī)則地、周期性地在空間排列。 (2)用晶體的微觀結(jié)構(gòu)特點(diǎn)解釋晶體的特點(diǎn),有規(guī)則,不同,空間點(diǎn)陣,3液晶 (1)液晶分子既保持排列有序而顯示各向________，又可以自由移動(dòng)位置，保持了液體的__________。 (2)液晶分子的位置無序使它像________，排列有序使它像________。 (3)液晶分子的排列從某個(gè)方向看比較整齊，而從另外一個(gè)方向看則是____________的。

2、(4)液晶的物理性質(zhì)很容易在外界的影響下____________。,異性,流動(dòng)性,液體,晶體,雜亂無章,發(fā)生改變,1概念 液體表面各部分間____________的力。 2作用 液體的表面張力使液面具有收縮到表面積________的趨勢(shì)。 3方向 表面張力跟液面________，且跟這部分液面的分界線________。 4大小 液體的溫度越高，表面張力________；液體中溶有雜質(zhì)時(shí)，表面張力________；液體的密度越小，表面張力________。,知識(shí)點(diǎn)2,液體的表面張力,互相吸引,最小,相切,垂直,越小,變小,越大,1飽和汽與未飽和汽： (1)飽和汽：與液體處于___________

3、_的蒸汽。 (2)未飽和汽：沒有達(dá)到____________的蒸汽。 2飽和汽壓： (1)定義：飽和汽所具有的________。 (2)特點(diǎn)：飽和汽壓隨溫度而變。溫度越高，飽和汽壓________，且飽和汽壓與飽和汽的體積無關(guān)。,知識(shí)點(diǎn)3,飽和汽、未飽和汽和飽和汽壓、相對(duì)濕度,動(dòng)態(tài)平衡,飽和狀態(tài),壓強(qiáng),越大,潮濕,水蒸氣,1氣體分子運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)： (1)氣體分子間距較大，分子力為零，分子間除碰撞外______________作用，向各個(gè)方向運(yùn)動(dòng)的氣體分子____________。 (2)分子做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，分子速率按“__________________”的統(tǒng)計(jì)規(guī)律分布。 (3)溫度一定時(shí)某種氣體分

4、子速率分布是確定的，溫度升高時(shí)，___________ ___________，速率大的分子數(shù)增多，分子的____________增大，但不是每個(gè)分子的速率都增大。,知識(shí)點(diǎn)4,氣體分子運(yùn)動(dòng)速率的統(tǒng)計(jì)分布、氣體實(shí)驗(yàn)定律、理想氣體,不受其他力,數(shù)目相等,中間多，兩頭少,速率小的分,子數(shù)減少,平均速率,2氣體的狀態(tài)參量： (1)氣體的壓強(qiáng)。 產(chǎn)生原因：由于氣體分子無規(guī)則的熱運(yùn)動(dòng)，大量的分子頻繁地碰撞器壁產(chǎn)生______________的壓力。 決定氣體壓強(qiáng)大小的因素。 宏觀上：決定于氣體的溫度和體積。 微觀上：決定于氣體分子的____________和分子密集程度。 (2)氣體的溫度： 物理意義：宏

5、觀上表示物體的____________，微觀上是________________的標(biāo)志。 熱力學(xué)溫度與攝氏溫度的關(guān)系：T________________。,持續(xù)而穩(wěn)定,平均動(dòng)能,冷熱程度,分子平均動(dòng)能,t273.15K,3氣體實(shí)驗(yàn)定律：,溫度,體積,壓強(qiáng),4理想氣體狀態(tài)方程： (1)理想氣體：在任何溫度、任何壓強(qiáng)下都遵從________________的氣體。 理想氣體是經(jīng)過科學(xué)抽象而建立的______________，實(shí)際上并不存在。 理想氣體不考慮分子間作用力，不存在______________，內(nèi)能只與________有關(guān)，與體積無關(guān)。 實(shí)際氣體(特別是不易液化的氣體)在壓強(qiáng)不太大，溫度

6、不太低時(shí)可看作理想氣體。,氣體實(shí)驗(yàn)定律,理想化模型,分子間勢(shì)能,溫度,C(常量),思維診斷： (1)氣體的壓強(qiáng)是由氣體的自身重力產(chǎn)生的。() (2)當(dāng)人們感到潮濕時(shí)，空氣的絕對(duì)濕度一定較大。() (3)有無確定的熔點(diǎn)是區(qū)分晶體和非晶體比較準(zhǔn)確的方法。() (4)液晶具有液體的流動(dòng)性，又具有晶體的光學(xué)各向異性。() (5)船浮于水面上不是由于液體的表面張力。() (6)水蒸氣達(dá)到飽和時(shí)，水蒸氣的壓強(qiáng)不再變化，這時(shí)，水不再蒸發(fā)和凝結(jié)。() (7)壓強(qiáng)極大的氣體不再遵從氣體實(shí)驗(yàn)定律。(), ,1(2018河北唐山模擬)(多選)大自然之中存在許多絢麗奪目的晶體，這些晶體不僅美麗，而且由于化學(xué)成分和

7、結(jié)構(gòu)各不相同而呈現(xiàn)出千姿百態(tài)；高貴如鉆石，平凡如雪花，都是由無數(shù)原子嚴(yán)謹(jǐn)而有序地組成的。關(guān)于晶體與非晶體，正確的說法有(),BDE,A固體可以分為晶體和非晶體兩類，晶體、非晶體是絕對(duì)的，是不可以相互轉(zhuǎn)化的 B多晶體是許多單晶體雜亂無章地組合而成的，所以多晶體沒有確定的幾何形狀 C晶體沿不同方向的導(dǎo)熱或?qū)щ娦阅芟嗤?，但沿不同方向的光學(xué)性質(zhì)一定相同 D單晶體有確定的熔點(diǎn)，非晶體沒有確定的熔點(diǎn) E有的物質(zhì)在不同條件下能夠生成不同晶體，是因?yàn)榻M成它們的微粒能夠按照不同規(guī)則在空間分布,解析固體可以分為晶體和非晶體兩類，晶體、非晶體不是絕對(duì)的，是可以相互轉(zhuǎn)化的，例如天然石英是晶體，熔化后再凝固的石英卻是非

8、晶體。把晶體硫加熱熔化再倒進(jìn)冷水中，會(huì)變成柔軟的非晶體硫，再過一段時(shí)間又會(huì)轉(zhuǎn)化為晶體硫，故A錯(cuò)誤；多晶體是許多單晶體雜亂無章地組合而成的，所以多晶體沒有確定的幾何形狀，故B正確；晶體沿不同方向的導(dǎo)熱或?qū)щ娦阅芟嗤?，由此并不能確定該晶體的光學(xué)性質(zhì)，該晶體沿不同方向的光學(xué)性質(zhì)可能相同，也可能不相同，故C錯(cuò)誤；單晶體有確定的熔點(diǎn)，非晶體沒有確定的熔點(diǎn)，故D正確；有的物質(zhì)在不同條件下能夠生成不同晶體，是因?yàn)榻M成它們的微粒能夠按照不同規(guī)則在空間分布，故E正確。,2(2018山東德州質(zhì)檢)(多選)下列關(guān)于液體表面張力的說法正確的是() A表面張力的作用是使液體表面伸張 B表面張力的作用是使液體表面收縮 C

9、有些小昆蟲能在水面上自由行走，這是由于水的表面張力的緣故 D用滴管滴液滴，滴的液滴總近似是球形，這是由于表面張力的緣故 解析表面張力的作用效果是使液體表面收縮，A錯(cuò)誤，B正確；小昆蟲能在水面上自由行走，是由于水的表面張力，C正確；表面張力使滴管中滴的液滴收縮成球形，D正確。,BCD,3(多選)對(duì)于一定質(zhì)量的理想氣體，下列說法中正確的是( ) A如果保持溫度不變，則體積越小，壓強(qiáng)越大 B如果保持體積不變，則溫度越高，壓強(qiáng)越大 C如果保持壓強(qiáng)不變，則體積越小，溫度越高 D如果保持溫度不變，則體積越小，內(nèi)能越大,AB,核心考點(diǎn)突破,1晶體和非晶體 (1)單晶體具有各向異性，但不是在各種物理性質(zhì)上都表

10、現(xiàn)出各向異性。 (2)只要是具有各向異性的物體必定是晶體，且是單晶體。 (3)只要是具有確定熔點(diǎn)的物體必定是晶體，反之，必是非晶體。 (4)晶體和非晶體在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化。,考點(diǎn)一,固體和液體的性質(zhì),2液體表面張力 (1)形成原因： 表面層中分子間的距離比液體內(nèi)部分子間的距離大，分子間的相互作用力表現(xiàn)為引力。 (2)表面特性： 表面層分子間的引力使液面產(chǎn)生了表面張力，使液體表面好像一層繃緊的彈性薄膜。,(3)表面張力的方向： 和液面相切，垂直于液面上的各條分界線。 (4)表面張力的效果： 表面張力使液體表面具有收縮趨勢(shì)，使液體表面積趨于最小，而在體積相同的條件下，球形的表面積最小。 (5

11、)表面張力的大?。?跟邊界線的長度、液體的種類、溫度都有關(guān)系。,(2018山東青島模擬)(多選)下列說法正確的是( ) A只要知道水的摩爾質(zhì)量和水分子的質(zhì)量，就可以計(jì)算出阿伏加德羅常數(shù) B空氣相對(duì)濕度越大時(shí)，空氣中水蒸氣壓強(qiáng)越接近飽和汽壓，水蒸發(fā)越快 C液體表面張力的方向與液面垂直并指向液體內(nèi)部 D利用淺層海水和深層海水之間的溫度差制造一種熱機(jī)，將海水的一部分內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能是可能的 E玻璃是非晶體，將玻璃做成形狀規(guī)則的正六面體，玻璃就成了晶體,例 1,AD,解析水的摩爾質(zhì)量等于水分子質(zhì)量與阿伏加德羅常數(shù)的乘積，故A正確；空氣的相對(duì)濕度是指空氣中水蒸氣的壓強(qiáng)與同溫度下水的飽和汽壓的比值，相對(duì)濕

12、度越大，空氣中水蒸氣的壓強(qiáng)越接近飽和汽壓，水蒸發(fā)得越慢，B錯(cuò)誤；液體表面張力的方向與液面相切，C錯(cuò)誤；根據(jù)熱力學(xué)第二定律可知，可以將海水的一部分內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，D正確；玻璃無論做成什么形狀都是非晶體，故E錯(cuò)誤。,易錯(cuò)分析： 誤認(rèn)為形狀規(guī)則的固體就是晶體 單晶體具有固定的幾何外形，是從自然形成的角度來說的，不是后天切割的形狀，本題容易誤認(rèn)為形狀規(guī)則的物體就是晶體。,(2018河南濮陽三模)(多選)關(guān)于固體、液體和物態(tài)變化，下列說法正確的是() A當(dāng)人們感到潮濕時(shí)，空氣的絕對(duì)濕度一定較大 B當(dāng)分子間距離增大時(shí)，分子間的引力減少、斥力增大 C一定量的理想氣體，在壓強(qiáng)不變時(shí)，氣體分子每秒對(duì)器壁單位面

13、積平均碰撞次數(shù)隨著溫度升高而減少 D水的飽和汽壓隨溫度的升高而增大 E葉面上的小露珠呈球形是由于液體表面張力的作用,類題演練 1 ,CDE,解析在一定氣溫條件下，大氣中相對(duì)濕度越大，水蒸發(fā)也就越慢，人就感受到越潮濕，故當(dāng)人們感到潮濕時(shí)，空氣的相對(duì)濕度一定較大，但絕對(duì)濕度不一定大，故A錯(cuò)誤；分子間距離增大時(shí)，分子間的引力和斥力均減小，故B錯(cuò)誤；溫度升高，分子對(duì)器壁的平均撞擊力增大，要保證壓強(qiáng)不變，分子單位時(shí)間對(duì)器壁單位面積平均碰撞次數(shù)必減少，故C正確；飽和汽壓與液體種類和溫度有關(guān)，水的飽和汽壓隨溫度的升高而增大，故D正確；葉面上的小露珠呈球形是由于液體表面張力的作用，故E正確。,1產(chǎn)生的原因 由

14、于大量氣體分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)而碰撞器壁，形成對(duì)器壁各處均勻、持續(xù)的壓力，作用在器壁單位面積上的壓力叫做氣體的壓強(qiáng)。 2決定因素 (1)宏觀上：決定于氣體的溫度和體積。 (2)微觀上：決定于分子的平均動(dòng)能和分子的密集程度。,考點(diǎn)二,氣體壓強(qiáng)的產(chǎn)生與計(jì)算,3平衡狀態(tài)下氣體壓強(qiáng)的求法,4加速運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)中封閉氣體壓強(qiáng)的求法 選取與氣體接觸的液柱(或活塞)為研究對(duì)象，進(jìn)行受力分析，利用牛頓第二定律列方程求解。,如圖所示兩個(gè)氣缸質(zhì)量均為M，內(nèi)部橫截面積均為S，兩個(gè)活塞的質(zhì)量均為m，左邊的氣缸靜止在水平面上，右邊的活塞和氣缸豎直懸掛在天花板下。不計(jì)活塞與氣缸壁間的摩擦，兩個(gè)氣缸內(nèi)分別封閉有一定質(zhì)量的氣體A、B，大

15、氣壓為p0，求封閉氣體A、B的壓強(qiáng)各多大？,例 2,,若已知大氣壓強(qiáng)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(qiáng)。,類題演練 2 ,,在圖丁中，以液面A為研究對(duì)象，由二力平衡得 p氣S(p0gh1)S 所以p氣p0gh1 在圖戊中，從開口端開始計(jì)算，右端大氣壓為p0，同種液體同一水平面上的壓強(qiáng)相同，所以b氣柱的壓強(qiáng)為pbp0g(h2h1)，而a氣柱的壓強(qiáng)為papbgh3p0g(h2h1h3)。,考點(diǎn)三,氣體實(shí)驗(yàn)定律的應(yīng)用,2利用氣體實(shí)驗(yàn)定律解決問題的基本思路 選對(duì)象：根據(jù)題意，選出所研究的某一部分一定質(zhì)量氣體 找參量：分別找出這部分氣體狀態(tài)發(fā)生變化前后的p、V、T數(shù)

16、值或表達(dá)式，壓強(qiáng)的確定是關(guān)鍵 認(rèn)過程：認(rèn)清變化過程，正確選用物理規(guī)律 列方程：選擇實(shí)驗(yàn)定律列式求解，有時(shí)要討論結(jié)果的合理性,例 3,解析(1)以最終所有氣體為研究對(duì)象，設(shè)應(yīng)打氣n次，初態(tài)：p11atm，V1150cm3n2L0.15nL2L 末態(tài)：p22.5atm，V22L 根據(jù)玻意耳定律得p1V1p2V2 解得n20 (2)由題意可知，V12L，p12.5atm；p21atm 根據(jù)玻意耳定律得p1V1p2V2 代入數(shù)據(jù)解得V25L 剩下的藥液為V15L5L10L 答案(1)20(2)10L,規(guī)律總結(jié)： 變質(zhì)量問題分析方法 分析變質(zhì)量問題時(shí)，可通過巧妙地選擇研究對(duì)象，使這類問題轉(zhuǎn)化為一定質(zhì)量的

17、氣體問題，用氣體實(shí)驗(yàn)定律求解。 (1)打氣問題：向球、輪胎中充氣是一個(gè)典型的變質(zhì)量的氣體問題，只要選擇球內(nèi)原有氣體和即將充入的氣體作為研究對(duì)象，就可把充氣過程中的氣體質(zhì)量變化問題轉(zhuǎn)化為定質(zhì)量氣體的狀態(tài)變化問題。 (2)抽氣問題：從容器內(nèi)抽氣的過程中，容器內(nèi)的氣體質(zhì)量不斷減小，這屬于變質(zhì)量問題。分析時(shí)，將每次抽氣過程中抽出的氣體和剩余氣體作為研究對(duì)象，質(zhì)量不變，故抽氣過程可以看作是等溫膨脹過程。,(3)灌氣問題：將一個(gè)大容器里的氣體分裝到多個(gè)小容器中的問題也是一個(gè)典型的變質(zhì)量問題。分析這類問題時(shí)，把大容器中的剩余氣體和多個(gè)小容器中的氣體視為整體作為研究對(duì)象，可將變質(zhì)量問題轉(zhuǎn)化為定質(zhì)量問題。 (4

18、)漏氣問題：容器漏氣過程中氣體的質(zhì)量不斷發(fā)生變化，屬于變質(zhì)量問題。如果選容器內(nèi)剩余氣體和漏出氣體整體作為研究對(duì)象，便可使問題變成一定質(zhì)量氣體的狀態(tài)變化問題，可用理想氣體的狀態(tài)方程求解。,類題演練 3 ,答案7cm,考點(diǎn)四,理想氣體狀態(tài)方程的應(yīng)用,例 4,規(guī)律總結(jié)： 多系統(tǒng)問題的處理技巧 多個(gè)系統(tǒng)相互聯(lián)系的定質(zhì)量氣體問題，往往以壓強(qiáng)建立起系統(tǒng)間的關(guān)系，各系統(tǒng)獨(dú)立進(jìn)行狀態(tài)分析，要確定每個(gè)研究對(duì)象的變化性質(zhì)，分別應(yīng)用相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)定律，并充分應(yīng)用各研究對(duì)象之間的壓強(qiáng)、體積、溫度等量的有效關(guān)聯(lián)，若活塞可自由移動(dòng)，一般要根據(jù)活塞平衡確定兩部分氣體的壓強(qiáng)關(guān)系。,1利用垂直于坐標(biāo)軸的線作輔助線去分析同質(zhì)量、不同

19、溫度的兩條等溫線，不同體積的兩條等容線，不同壓強(qiáng)的兩條等壓線的關(guān)系。 例如：在圖甲中，V1對(duì)應(yīng)虛線為等容線，A、B分別是虛線與T2、T1兩線的交點(diǎn)，可以認(rèn)為從B狀態(tài)通過等容升壓到A狀態(tài)，溫度必然升高，所以T2T1。 又如圖乙所示，A、B兩點(diǎn)的溫度相等，從B狀態(tài)到A狀態(tài)壓強(qiáng)增大，體積一定減小，所以V2

20、題意，B錯(cuò)誤；由圖示圖象C可知，23過程是等壓變化，體積變大，由蓋呂薩克定律可知，溫度T升高，不符合題意，C錯(cuò)誤；由圖示圖象D可知，12過程，是等容過程，p與T成正比，p與T均增大，23過程，是等壓變化，壓強(qiáng)p不變，體積V減小，由蓋呂薩克定律可知，溫度T降低；由題圖中pT圖象可知，31過程，是等溫變化，溫度T不變，壓強(qiáng)p減小，由玻意耳定律可知，體積V變大，符合題意，D正確。,規(guī)律總結(jié)： 氣體狀態(tài)變化的圖象的應(yīng)用技巧 (1)明確點(diǎn)、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(diǎn)表示一定質(zhì)量的理想氣體的一個(gè)平衡狀態(tài)，它對(duì)應(yīng)著三個(gè)狀態(tài)參量；圖象上的某一條直線段或曲線段表示一定量的理想氣

21、體狀態(tài)變化的一個(gè)過程。 (2)明確斜率的物理意義：在VT圖象(pT圖象)中，比較兩個(gè)狀態(tài)的壓強(qiáng)(或體積)大小，可以比較這兩個(gè)狀態(tài)到原點(diǎn)連線的斜率的大小，其規(guī)律是：斜率越大，壓強(qiáng)(或體積)越?。恍甭试叫?，壓強(qiáng)(或體積)越大。,類題演練 4 ,ABD,2年高考模擬,12018江蘇單科，12A(1)(2) (1)如圖所示，一支溫度計(jì)的玻璃泡外包著紗布，紗布的下端浸在水中。紗布中的水在蒸發(fā)時(shí)帶走熱量，使溫度計(jì)示數(shù)低于周圍空氣溫度。空氣溫度不變，若一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)該溫度計(jì)示數(shù)減小，則______。 A空氣的相對(duì)濕度減小 B空氣中水蒸氣的壓強(qiáng)增大 C空氣中水的飽和汽壓減小 D空氣中水的飽和汽壓增大,A,(2

22、)一定量的氧氣貯存在密封容器中，在T1和T2溫度下其分子速率分布的情況見下表。則T1________(選填“大于”“小于”或“等于”)T2。若約10%的氧氣從容器中泄漏，泄漏前后容器內(nèi)溫度均為T1，則在泄漏后的容器中，速率處于400500m/s區(qū)間的氧氣分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比________(選填“大于” “小于”或“等于”)18.6%。,大于,等于,解析(1)A對(duì)：溫度計(jì)示數(shù)減小說明水在蒸發(fā)，是因?yàn)榭諝庵械南鄬?duì)濕度減小了。C、D錯(cuò)：水的飽和汽壓與溫度有關(guān)，溫度不變，水的飽和汽壓不變。B錯(cuò)：溫度不變，水的飽和汽壓不變，空氣的相對(duì)濕度減小，所以空氣中水蒸氣的壓強(qiáng)減小。 (2)溫度升高，速率大的

23、分子比例較大，故T1T2。 溫度一定，氣體分子速率分布情況不變，故泄漏前后速率處于400500m/s區(qū)間的氧氣分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比保持不變。,3(2018全國卷，33)(1)對(duì)于實(shí)際的氣體，下列說法正確的是__________。 A氣體的內(nèi)能包括氣體分子的重力勢(shì)能 B氣體的內(nèi)能包括氣體分子之間相互作用的勢(shì)能 C氣體的內(nèi)能包括氣體整體運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能 D氣體的體積變化時(shí)，其內(nèi)能可能不變 E氣體的內(nèi)能包括氣體分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能,BDE,42018全國卷，33(2)在兩端封閉、粗細(xì)均勻的U形細(xì)玻璃管內(nèi)有一段水銀柱，水銀柱的兩端各封閉有一段空氣。當(dāng)U形管兩端豎直朝上時(shí)，左、右兩邊空氣柱的長度分別為l118.0cm和l212.0cm，左邊氣體的壓強(qiáng)為12.0cmHg?，F(xiàn)將U形管緩慢平放在水平桌面上，沒有氣體從管的一邊通過水銀逸入另一邊。求U形管平放時(shí)兩邊空氣柱的長度。在整個(gè)過程中，氣體溫度不變。 答案22.5cm7.5cm,兩邊氣柱長度的變化量大小相等 l1l1l2l2 由式和題給條件得 l122.5cm l27.5cm,