高考物理一輪復(fù)習(xí) 第14章 熱學(xué) 第2講 固體、液體與氣體課件 新人教版選修33

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1、物 理人人 教教 版版第十四章熱學(xué)第十四章熱學(xué)選 修 3-3第第2講固體、液體與氣體講固體、液體與氣體1 1知識(shí)梳理自知識(shí)梳理自測測2 2核心考點(diǎn)突核心考點(diǎn)突破破3 32 2 年 高 考 模年 高 考 模擬擬4 4課后限時(shí)訓(xùn)課后限時(shí)訓(xùn)練練知識(shí)梳理自測知識(shí)梳理自測 1晶體和非晶體固體、液晶的微觀結(jié)構(gòu) 不規(guī)則不規(guī)則 確定確定 各向同性各向同性 無規(guī)則無規(guī)則 在一定條件下在一定條件下 食鹽食鹽 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)現(xiàn)象原因晶體有規(guī)則的外形由于內(nèi)部微粒_的排列晶體各向異性由于內(nèi)部從任一結(jié)點(diǎn)出發(fā)在不

2、同方向的相同距離上的微粒數(shù)_晶體的多形性由于組成晶體的微?？梢孕纬刹煌腳有規(guī)則有規(guī)則 不同不同 空間點(diǎn)陣空間點(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。 (4)液晶的物理性質(zhì)很容易在外界的影響下_。異性異性 流動(dòng)性流動(dòng)性 液體液體 晶體晶體 雜亂無章雜亂無章 發(fā)生改變發(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。 3方向 表面張力跟液面_，且跟這部分液面的分界線_。

3、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_。液體的表面張力 互相吸引互相吸引 最小最小 相切相切 垂直垂直 越小越小 變小變小 越大越大 1飽和汽與未飽和汽： (1)飽和汽：與液體處于_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)。飽和汽、未飽和汽和飽和汽壓、相對(duì)濕度 動(dòng)態(tài)平衡動(dòng)態(tài)平衡 飽和狀態(tài)飽和狀態(tài) 壓強(qiáng)壓強(qiáng) 越大越大 潮濕潮濕 水蒸氣水蒸氣 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

4、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。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 不受其他力不受其他力 數(shù)目相等數(shù)目相等 中間多，兩頭少中間多，兩頭少 速率小的分子數(shù)減少速率小的分子數(shù)減少 平均速率平均速率 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

5、的_和分子密集程度。 (2)氣體的溫度： 物理意義：宏觀上表示物體的_，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)定持續(xù)而穩(wěn)定 平均動(dòng)能平均動(dòng)能 冷熱程度冷熱程度 分子平均動(dòng)能分子平均動(dòng)能 t273.15K 3氣體實(shí)驗(yàn)定律：溫度溫度 體積體積 壓強(qiáng)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，溫度不太低時(shí)可看作理想氣體。氣體實(shí)驗(yàn)定律氣體實(shí)驗(yàn)定律 理想化模型理想化模型 分子

6、間勢能分子間勢能 溫度溫度 C(常量常量) 思維辨析： (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。() 答案：(1)氣體的壓強(qiáng)是由于氣體分子無規(guī)則的熱運(yùn)動(dòng)，大量的分子頻繁地碰撞器壁產(chǎn)生了持續(xù)而穩(wěn)定的壓力。(2)當(dāng)人們感到潮濕時(shí)，空氣的相對(duì)濕度一定較大。(

7、3)(4)(5)(6)水蒸汽達(dá)到飽和時(shí)，壓強(qiáng)不再變化，但水仍然蒸發(fā)和凝結(jié)，二者達(dá)到了動(dòng)態(tài)平衡。(7) 解析單晶體的物理性質(zhì)表現(xiàn)為各向異性，而多晶體和非晶體的物理性質(zhì)表現(xiàn)為各向同性。石蠟熔化區(qū)域呈圓形說明各個(gè)方向的熱學(xué)性質(zhì)表現(xiàn)為各向同性，無法確定該薄片的類型。D 解析布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮在液體中的固體顆粒的運(yùn)動(dòng)，間接反映了液體分子運(yùn)動(dòng)的無規(guī)則性，A錯(cuò)誤；空氣中水蒸氣的壓強(qiáng)與同一溫度時(shí)水的飽和汽壓之比叫空氣的相對(duì)濕度，B正確；液晶具有液體的流動(dòng)性，同時(shí)具有晶體的各向異性特征，C正確；一切自發(fā)過程總是沿著分子熱運(yùn)動(dòng)的無序性增大的方向進(jìn)行，D錯(cuò)誤。BC 解析氣體擴(kuò)散現(xiàn)象表明氣體分子在不停地運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)誤；多晶

8、體沒有規(guī)則的幾何形狀，單晶體具有特定的幾何形狀，B錯(cuò)誤；液晶具有流動(dòng)性，光學(xué)性質(zhì)各向異性，C正確；液體表面層分子間距離比液體內(nèi)部大，所以液面存在表面張力，D正確。CD B A隨著溫度的升高，每一個(gè)氧氣分子的速率都增大 B同一溫度下，氧氣分子速率呈現(xiàn)出“中間多，兩頭少”的分布規(guī)律 C隨著溫度的升高，氧氣分子中速率小的分子所占的比例高 D隨著溫度的升高，氧氣分子的平均速率變小 解析同一溫度下，氧氣分子速率呈現(xiàn)出“中間多，兩頭少”的分布規(guī)律，選項(xiàng)B正確，隨著溫度的升高，氧氣分子的平均速率變大，氧氣分子中速率小的分子所占的比例減小，但并不是每一個(gè)氧氣分子的速率都增大，選項(xiàng)A、C、D錯(cuò)誤。核心考點(diǎn)突破核

9、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。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

10、，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)表面張力的大小： 跟邊界線的長度、液體的種類、溫度都有關(guān)系。BDE 解析由于液體表面分子間距離大于液體內(nèi)部分子間的距離，液面分子間引力大于斥力，液體表面具有收縮的趨勢，A項(xiàng)錯(cuò)誤；液晶既具有液體的流動(dòng)性，又具有晶體的光學(xué)各向異性，B項(xiàng)正確；多晶體不具有規(guī)則幾何形狀，C項(xiàng)錯(cuò)誤；晶體的外形、物理性質(zhì)都是由晶體的微觀結(jié)構(gòu)決定的，D項(xiàng)正確；晶體都有固定的熔點(diǎn)，E項(xiàng)正確。類題演練類題演練 1 D 解析液晶的分子勢能與體積有關(guān)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；多晶體的物理性質(zhì)表現(xiàn)為各向同性，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；溫度升高，分子的平均動(dòng)能增大，但是不一定每個(gè)分子的動(dòng)能

11、都增大，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；露珠呈球狀是由于液體表面張力的作用，選項(xiàng)D正確。 1在氣體流通的區(qū)域，各處壓強(qiáng)相等，如容器與外界相通，容器內(nèi)外壓強(qiáng)相等；用細(xì)管相連的容器，平衡時(shí)兩邊氣體壓強(qiáng)相等。 2液體內(nèi)深為h處的總壓強(qiáng)為pp0gh，式中p0為液面上方的大氣壓強(qiáng)。例如，圖中同一水平液面C、D處壓強(qiáng)相等，則pAp0gh。 3連通器內(nèi)靜止的液體，同種液體同一水平面上各處壓強(qiáng)相等。氣體的壓強(qiáng)、實(shí)驗(yàn)定律及狀態(tài)方程的應(yīng)用 4平衡狀態(tài)下氣體壓強(qiáng)的求法 (1)液片法：選取假想的液體薄片(自身重力不計(jì))為研究對(duì)象，分析液片兩側(cè)受力情況，建立平衡方程，消去面積，得到液片兩側(cè)壓強(qiáng)相等方程，求得氣體的壓強(qiáng)。 (2)力平衡法：選

12、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，得到液柱(或活塞)的受力平衡方程，求得氣體的壓強(qiáng)。 (3)等壓面法：在連通器中，同一種液體(中間不間斷)同一深度處壓強(qiáng)相等。A 解題探究：(1)選取哪部分氣體為研究對(duì)象？ (2)充氣前選作研究對(duì)象的氣體壓強(qiáng)、體積分別是多少？ (3)充氣后，選作研究對(duì)象的氣體體積是多少？ 答案：(1)選取充氣后儲(chǔ)氣罐中所有氣體為研究對(duì)象。 (2)壓強(qiáng)為1.0atm，體積為15.0L。 (3)體積是6.0L。 名師歸納： 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)量的氣體問題，用氣體實(shí)驗(yàn)定律求解。 (1)打氣問題：向球

13、、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)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

14、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。類題演練類題演練 2 D 答案10cm 解析初始狀態(tài)，設(shè)玻璃管橫截面積為S，則封閉氣體的壓強(qiáng)和體積分別為 p1p0ph(7633)cmHg43cmHg，V1L1S。 設(shè)最終空氣柱的長度為x，則末態(tài)空氣柱的壓強(qiáng)和體積分別為 p2p0px，V2xS。 根據(jù)玻意耳定律可得p1V1p2V2，代入數(shù)據(jù)解得x10cm。 即空氣柱的長度為10cm。 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

15、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V2V1。氣體狀態(tài)變化的圖象問題 2一定質(zhì)量的氣體不同圖象的比較 解題探究：(1)pt圖象中過(273,0)點(diǎn)的傾斜直線表示什么變化？ (2)與p軸平行，表示什么過程？ 答案：(1)等容變化 (2)等溫過程類題演練類題演練 3 答案19.9cm 解析對(duì)A部分氣體，由玻意耳定律有LApASLApAS， pA60cmHg，解得pALApA/LA80cmHg， 對(duì)B部分氣體LBpBSLBpBS， 而pB95cmHg，pBp075cmHg， 解得LB27.6cm， hLLAhLB19.9cm。2年高考模擬年高考模擬課后限時(shí)訓(xùn)練課后限時(shí)訓(xùn)練