高考物理總復(fù)習 第二節(jié) 固體、液體與氣體課件 新人教版選修33

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1、第二節(jié)第二節(jié)固體、液體與氣體固體、液體與氣體基礎(chǔ)梳理自學導(dǎo)引基礎(chǔ)梳理自學導(dǎo)引一、晶體與非晶體一、晶體與非晶體分類分類比較比較 晶體晶體非晶體非晶體單晶體單晶體多晶體多晶體外形外形規(guī)則規(guī)則_不規(guī)則不規(guī)則熔點熔點確定確定不確定不確定物理物理性質(zhì)性質(zhì)各向各向_各向各向_不規(guī)則不規(guī)則異性異性同性同性分類分類比較比較 晶體晶體非晶體非晶體單晶體單晶體多晶體多晶體原子原子排列排列有規(guī)則，但多晶體有規(guī)則，但多晶體每個晶體間的排列每個晶體間的排列無規(guī)則無規(guī)則無規(guī)則無規(guī)則典型典型物質(zhì)物質(zhì)石英、云母、食鹽、石英、云母、食鹽、硫酸銅硫酸銅玻璃、玻璃、蜂蠟、蜂蠟、松香松香特別提示：特別提示：(1)只要是具有各向異性的

2、只要是具有各向異性的固體必定是單晶體固體必定是單晶體(2)晶體和非晶體在一定條件下可以相晶體和非晶體在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化互轉(zhuǎn)化二、液體二、液體1液體的表面張力液體的表面張力(1)作用：液體的表面張力使液面具有作用：液體的表面張力使液面具有_的趨勢的趨勢(2)方向：表面張力跟液面相切，跟這方向：表面張力跟液面相切，跟這部分液面的分界線部分液面的分界線_收縮收縮垂直垂直(3)大小：液體的溫度越高，表面張力大?。阂后w的溫度越高，表面張力越??；液體中溶有雜質(zhì)時，表面張力越??；液體中溶有雜質(zhì)時，表面張力變??；液體的密度越大，表面張力越變??；液體的密度越大，表面張力越大大2液晶的物理性質(zhì)液晶的物理性質(zhì)

3、(1)具有液體的流動性具有液體的流動性(2)具有晶體的光學各向異性具有晶體的光學各向異性(3)在某個方向上看，其分子排列比較在某個方向上看，其分子排列比較整齊，但從另一方向看，分子的排列整齊，但從另一方向看，分子的排列是雜亂無章的是雜亂無章的三、飽和汽三、飽和汽濕度濕度1飽和汽與未飽和汽飽和汽與未飽和汽(1)飽和汽：與液體處于動態(tài)平衡的蒸飽和汽：與液體處于動態(tài)平衡的蒸汽汽(2)未飽和汽：沒有達到飽和狀態(tài)的蒸未飽和汽：沒有達到飽和狀態(tài)的蒸汽汽2飽和汽壓飽和汽壓(1)定義：飽和汽所具有的壓強定義：飽和汽所具有的壓強(2)特點：液體的飽和汽壓與溫度有關(guān)特點：液體的飽和汽壓與溫度有關(guān),溫度越高，飽和汽

4、壓越大，且飽和汽溫度越高，飽和汽壓越大，且飽和汽壓與飽和汽的體積無關(guān)壓與飽和汽的體積無關(guān)3濕度濕度(1)定義：空氣的干濕程度定義：空氣的干濕程度四、氣體四、氣體1氣體分子運動的特點氣體分子運動的特點(1)氣體分子間距較大，分子力可以忽氣體分子間距較大，分子力可以忽略，因此分子間除碰撞外不受其他力略，因此分子間除碰撞外不受其他力的作用，故氣體能充滿它能達到的整的作用，故氣體能充滿它能達到的整個空間個空間(2)分子做無規(guī)則的運動，速率有大有分子做無規(guī)則的運動，速率有大有小，且時而變化，大量分子的速率按小，且時而變化，大量分子的速率按“中間多，兩頭少中間多，兩頭少”的規(guī)律分布的規(guī)律分布(3)溫度升高

5、時，速率小的分子數(shù)減少溫度升高時，速率小的分子數(shù)減少,速率大的分子數(shù)增加，分子的平均速速率大的分子數(shù)增加，分子的平均速率將增大，但速率分布規(guī)律不變率將增大，但速率分布規(guī)律不變2氣體的壓強氣體的壓強(1)產(chǎn)生原因產(chǎn)生原因由于大量分子無規(guī)則地運動而碰撞器由于大量分子無規(guī)則地運動而碰撞器壁，形成對器壁各處均勻、持續(xù)的壓壁，形成對器壁各處均勻、持續(xù)的壓力，作用在器壁力，作用在器壁_上的壓力上的壓力叫做氣體的壓強叫做氣體的壓強單位面積單位面積(2)決定因素決定因素宏觀上：決定于氣體的溫度和體積宏觀上：決定于氣體的溫度和體積微觀上：決定于分子的平均動能和分微觀上：決定于分子的平均動能和分子數(shù)密度子數(shù)密度3

6、氣體實驗三定律氣體實驗三定律(1)等溫變化等溫變化玻意耳定律玻意耳定律內(nèi)容：一定質(zhì)量的某種氣體，在內(nèi)容：一定質(zhì)量的某種氣體，在_不變的情況下，壓強不變的情況下，壓強p與體積與體積V成成_公式：公式： _ 或或pVC(常量常量)溫度溫度反比反比p1V1p2V2微觀解釋：一定質(zhì)量的某種理想氣微觀解釋：一定質(zhì)量的某種理想氣體，分子的總數(shù)是一定的，在溫度保體，分子的總數(shù)是一定的，在溫度保持不變時持不變時,分子的平均動能保持不分子的平均動能保持不變氣體的體積減小時，分子的密集變氣體的體積減小時，分子的密集程度增大，氣體的壓強就增大，反之程度增大，氣體的壓強就增大，反之亦然亦然,所以氣體的壓強與體積成反比

7、所以氣體的壓強與體積成反比體積體積正比正比微觀解釋：一定質(zhì)量的理想氣體，氣微觀解釋：一定質(zhì)量的理想氣體，氣體總分子數(shù)體總分子數(shù)N不變，氣體體積不變，氣體體積V不變不變,則則單位體積內(nèi)的分子數(shù)不變；當氣體溫度單位體積內(nèi)的分子數(shù)不變；當氣體溫度升高時，說明分子的平均動能增大，則升高時，說明分子的平均動能增大，則單位時間內(nèi)跟器壁單位面積上碰撞的分單位時間內(nèi)跟器壁單位面積上碰撞的分子數(shù)增多，且每次碰撞器壁產(chǎn)生的平均子數(shù)增多，且每次碰撞器壁產(chǎn)生的平均沖力增大，因此氣體壓強沖力增大，因此氣體壓強p將增大將增大壓強壓強正比正比微觀解釋：一定質(zhì)量的理想氣體，微觀解釋：一定質(zhì)量的理想氣體，當溫度升高時，氣體分子

8、的平均動能當溫度升高時，氣體分子的平均動能增加；要保持壓強不變，必須減小單增加；要保持壓強不變，必須減小單位體積內(nèi)的分子個數(shù)，即增大氣體的位體積內(nèi)的分子個數(shù)，即增大氣體的體積體積五、理想氣體狀態(tài)方程五、理想氣體狀態(tài)方程1理想氣體理想氣體(1)宏觀上講，理想氣體是指在任何溫宏觀上講，理想氣體是指在任何溫度、任何壓強下始終遵從氣體實驗定度、任何壓強下始終遵從氣體實驗定律的氣體實際氣體在壓強不太大、律的氣體實際氣體在壓強不太大、溫度不太低的條件下，可視為理想氣溫度不太低的條件下，可視為理想氣體體(2)微觀上講，理想氣體的分子間除碰微觀上講，理想氣體的分子間除碰撞外無其他作用力，分子本身沒有體撞外無其

9、他作用力，分子本身沒有體積，即它所占據(jù)的空間認為都是可以積，即它所占據(jù)的空間認為都是可以被壓縮的空間被壓縮的空間特別提示：特別提示：(1)氣體實驗定律可看成理氣體實驗定律可看成理想氣體狀態(tài)方程的特例想氣體狀態(tài)方程的特例(2)一般情況下，壓強參量從受力角度一般情況下，壓強參量從受力角度分析，而體積參量要從幾何角度分析分析，而體積參量要從幾何角度分析,溫度參量要注意溫標的選取溫度參量要注意溫標的選取要點透析直擊高考要點透析直擊高考一、氣體分子的運動特點與統(tǒng)計規(guī)律一、氣體分子的運動特點與統(tǒng)計規(guī)律氣體分氣體分子的運子的運動特點動特點大量分子無規(guī)則運動，使氣大量分子無規(guī)則運動，使氣體分子頻繁碰撞例如標準

10、狀體分子頻繁碰撞例如標準狀況下，況下，1個空氣分子在個空氣分子在1 s內(nèi)跟內(nèi)跟其他空氣分子碰撞的次數(shù)達其他空氣分子碰撞的次數(shù)達65億次億次氣體分氣體分子的運子的運動特點動特點正是正是“頻繁碰撞頻繁碰撞”，造成氣體，造成氣體分子不斷地改變運動方向，使得分子不斷地改變運動方向，使得每個氣體分子可自由運動的行程每個氣體分子可自由運動的行程極短極短(理論研究指出，通常情況理論研究指出，通常情況下氣體分子自由運動行程的數(shù)量下氣體分子自由運動行程的數(shù)量級僅為級僅為108m)，整體上呈現(xiàn)為，整體上呈現(xiàn)為雜亂無章的運動雜亂無章的運動分子運動的雜亂無章，使得分分子運動的雜亂無章，使得分子在各個方向運動的機會均等

11、子在各個方向運動的機會均等統(tǒng)計統(tǒng)計規(guī)律規(guī)律內(nèi)容內(nèi)容在一定狀態(tài)下，氣體的大多數(shù)分子的速在一定狀態(tài)下，氣體的大多數(shù)分子的速率都在某個數(shù)值附近，速率離開這個數(shù)率都在某個數(shù)值附近，速率離開這個數(shù)值越遠，具有這種速率的分子就越少，值越遠，具有這種速率的分子就越少，即氣體分子速率總體上呈現(xiàn)出即氣體分子速率總體上呈現(xiàn)出“中間多，中間多，兩頭少兩頭少”的分布特征，很像伽爾頓板實的分布特征，很像伽爾頓板實驗中各小格中落入小球數(shù)目的分布驗中各小格中落入小球數(shù)目的分布正態(tài)正態(tài)分布分布曲線曲線即時應(yīng)用即時應(yīng)用 1(2011高考上海卷高考上海卷)某種氣體在不同溫度某種氣體在不同溫度下的氣體分子速率分下的氣體分子速率分布

12、曲線如圖布曲線如圖21所示，圖中所示，圖中f(v)表示表示v處處單位速率區(qū)間內(nèi)的分子數(shù)百分率單位速率區(qū)間內(nèi)的分子數(shù)百分率,所對應(yīng)所對應(yīng)的溫度分別為的溫度分別為T，T，T，則，則()圖圖21ATTT BTTTCTT，TT DTTT二、氣體實驗定律圖象二、氣體實驗定律圖象特別提醒：特別提醒：在應(yīng)用氣體圖象分析問題在應(yīng)用氣體圖象分析問題時，一定要看清縱、橫坐標所代表的時，一定要看清縱、橫坐標所代表的物理量物理量.同時要注意橫坐標表示的是攝同時要注意橫坐標表示的是攝氏溫度還是熱力學溫度氏溫度還是熱力學溫度.即時應(yīng)用即時應(yīng)用2(2011高考上海卷高考上海卷)如圖如圖22所示，一定量的理想氣體從所示，一定

13、量的理想氣體從狀態(tài)狀態(tài)a沿直線變化到狀態(tài)沿直線變化到狀態(tài)b，在此過程，在此過程中，其壓強中，其壓強()圖圖22A逐漸增大逐漸增大B逐漸減小逐漸減小C始終不變始終不變 D先增大后減小先增大后減小解析：選解析：選A.在在VT圖象中，各點與坐圖象中，各點與坐標原點連線的斜率表示壓強的大小斜標原點連線的斜率表示壓強的大小斜率越小，壓強越大率越小，壓強越大3應(yīng)用狀態(tài)方程或?qū)嶒灦山忸}的一應(yīng)用狀態(tài)方程或?qū)嶒灦山忸}的一般步驟般步驟(1)明確研究對象，即某一定質(zhì)量的理明確研究對象，即某一定質(zhì)量的理想氣體；想氣體；(2)確定氣體在始末狀態(tài)的參量確定氣體在始末狀態(tài)的參量p1、V1、T1及及p2、V2、T2；(3

14、)由狀態(tài)方程或?qū)嶒灦闪惺角蠼?；由狀態(tài)方程或?qū)嶒灦闪惺角蠼猓?4)討論結(jié)果的合理性討論結(jié)果的合理性即時應(yīng)用即時應(yīng)用3.(2010高考上海卷高考上海卷)如圖如圖23所示，玻璃管內(nèi)封閉所示，玻璃管內(nèi)封閉了一段氣體，氣柱長度為了一段氣體，氣柱長度為l，管內(nèi)外水銀面高度差為，管內(nèi)外水銀面高度差為h.若溫度保若溫度保持不變，把玻璃管稍向上提起一段距持不變，把玻璃管稍向上提起一段距離，則離，則()圖圖23Ah、l均變大均變大Bh、l均變小均變小Ch變大變大l變小變小 Dh變小變小l變大變大解析：選解析：選A.開始時，玻璃管中的封閉開始時，玻璃管中的封閉氣體的壓強氣體的壓強p1p0gh，上提玻璃，上提玻璃

15、管管,假設(shè)假設(shè)h不變不變,l變長變長,由玻意耳定律由玻意耳定律得得,p1lSp2(ll)S,所以氣體內(nèi)部壓所以氣體內(nèi)部壓強小了強小了,大氣壓大氣壓p0必然推著液柱上升，必然推著液柱上升，假設(shè)不成立，假設(shè)不成立，h必然升高一些最后穩(wěn)必然升高一些最后穩(wěn)定時，封閉氣體的壓強定時，封閉氣體的壓強p2p0g(hh)減小減小,再根據(jù)玻意耳定律，再根據(jù)玻意耳定律，p1l1Sp2l2S，l2l1，l變大，故變大，故A對對題型探究講練互動題型探究講練互動 (改編題改編題)人類對物質(zhì)屬性的認人類對物質(zhì)屬性的認識是從宏觀到微觀不斷深入的過識是從宏觀到微觀不斷深入的過程以下說法正確的是程以下說法正確的是()對固、液、

16、氣體特性的對固、液、氣體特性的考查考查例例1A晶體的物理性質(zhì)都是各向異性的晶體的物理性質(zhì)都是各向異性的B露珠呈球狀是由于液體表面張力露珠呈球狀是由于液體表面張力的作用的作用C氣體分子比較稀疏，除碰撞外，氣體分子比較稀疏，除碰撞外，分子間的作用力可忽略不計分子間的作用力可忽略不計D氣體溫度升高，所有氣體分子的氣體溫度升高，所有氣體分子的動能都增大動能都增大【解析解析】多晶體的物理性質(zhì)各向多晶體的物理性質(zhì)各向同性，故同性，故A錯；液體表面張力使表面錯；液體表面張力使表面有收縮趨勢，液體呈球形，故有收縮趨勢，液體呈球形，故B對；對；氣體分子間距大，分子十分微弱，氣體分子間距大，分子十分微弱，故故C對

17、；溫度升高，氣體分子平均動對；溫度升高，氣體分子平均動能增大，單個分子的動能是否增大能增大，單個分子的動能是否增大無法確定，故無法確定，故D錯錯【答案答案】BC (2010高考上海卷高考上海卷)一定質(zhì)量理想氣體的狀態(tài)一定質(zhì)量理想氣體的狀態(tài)經(jīng)歷了如圖經(jīng)歷了如圖24所示的所示的ab、bc、cd、da四個過程，其中四個過程，其中bc的延的延長線通過原點，長線通過原點，cd垂直于垂直于ab且與水平且與水平軸平行軸平行,da與與bc平行平行,則氣體體積在則氣體體積在()氣體圖象問題分析氣體圖象問題分析例例2圖圖24Aab過程中不斷增加過程中不斷增加Bbc過程中保持不變過程中保持不變Ccd過程中不斷增加過

18、程中不斷增加Dda過程中保持不變過程中保持不變【解析解析】由圖象可知由圖象可知ab溫度不變溫度不變,壓強減小，所以體積增大，壓強減小，所以體積增大，bc是等是等容變化，體積不變，因此容變化，體積不變，因此A、B正確正確【答案答案】AB【規(guī)律總結(jié)規(guī)律總結(jié)】本題考查本題考查pT圖象的圖象的有關(guān)規(guī)律，解答這類題目的關(guān)鍵是明有關(guān)規(guī)律，解答這類題目的關(guān)鍵是明確確pT圖象中點、線、斜率、截距的圖象中點、線、斜率、截距的物理意義物理意義 (2011高考新課標全國高考新課標全國卷卷)如圖如圖25所示，一上端開所示，一上端開口、下端封閉的細長玻璃管，口、下端封閉的細長玻璃管，下部有長下部有長l166 cm的水銀

19、柱，中間封的水銀柱，中間封有長有長l26.6 cm的空氣柱，上部有長的空氣柱，上部有長l3氣體實驗定律的應(yīng)用氣體實驗定律的應(yīng)用例例3圖圖2544 cm的水銀柱，此時的水銀柱，此時水銀面恰好與水銀面恰好與管口平齊已知大氣壓強為管口平齊已知大氣壓強為p076 cmHg.如果使玻璃管繞底端在豎直平面如果使玻璃管繞底端在豎直平面內(nèi)緩慢地轉(zhuǎn)動一周，求在開口向下和轉(zhuǎn)內(nèi)緩慢地轉(zhuǎn)動一周，求在開口向下和轉(zhuǎn)回到原來位置時管中空氣柱的長度封回到原來位置時管中空氣柱的長度封入的氣體可視為理想氣體，在轉(zhuǎn)動過程入的氣體可視為理想氣體，在轉(zhuǎn)動過程中沒有發(fā)生漏氣中沒有發(fā)生漏氣【解析解析】設(shè)玻璃管開口向上時，空設(shè)玻璃管開口向上

20、時，空氣柱的壓強為氣柱的壓強為p1p0gl3式中式中和和g分別表示水銀的密度和重力分別表示水銀的密度和重力加速度加速度玻璃管開口向下時，原來上部的水銀玻璃管開口向下時，原來上部的水銀有一部分會流出，封閉端會有部分真有一部分會流出，封閉端會有部分真空設(shè)此時開口端剩下的水銀柱長度空設(shè)此時開口端剩下的水銀柱長度為為x，則，則p2gl1，p2gxp0式中式中p2為管內(nèi)空氣柱的壓強，由玻意為管內(nèi)空氣柱的壓強，由玻意耳定律得耳定律得p1(Sl2)p2(Sh)式中式中h是此時空氣柱的長度，是此時空氣柱的長度，S為玻璃為玻璃管的橫截面積由式和題給條管的橫截面積由式和題給條件得件得h12 cm從開始轉(zhuǎn)動一周后，

21、設(shè)空氣柱的壓強從開始轉(zhuǎn)動一周后，設(shè)空氣柱的壓強為為p3，則，則p3p0gx由玻意耳定律得由玻意耳定律得p1(Sl2)p3(Sh)式中式中h是此時空氣柱的長度由是此時空氣柱的長度由式得式得h9.2 cm.【答案答案】12 cm9.2 cm【方法總結(jié)方法總結(jié)】對氣體狀態(tài)分析時，對氣體狀態(tài)分析時，要注意分清哪個狀態(tài)是變化的，哪個要注意分清哪個狀態(tài)是變化的，哪個狀態(tài)是不變的，然后選用實驗定律列狀態(tài)是不變的，然后選用實驗定律列方程若氣體的三個狀態(tài)均變化，用方程若氣體的三個狀態(tài)均變化，用氣體狀態(tài)方程求解氣體狀態(tài)方程求解知能演練強化闖關(guān)知能演練強化闖關(guān)本部分內(nèi)容講解結(jié)束本部分內(nèi)容講解結(jié)束按按ESC鍵退出全屏播放鍵退出全屏播放