2018屆高考物理新一輪總復習課件11.2固體、液體和氣體

1、,,第十一章 熱 學,第2節(jié) 固體、液體和氣體,,晶體,非晶體,單晶體,多晶體,規(guī)則,確定,各向異性,,二、液體1．液體的表面張力(1)作用：液體的表面張力使液面具有 的趨勢．(2)方向：表面張力跟液面相切，跟這部分液面的分界線 ．(3)大?。阂后w的溫度越高，表面張力越??；液體中溶有雜質(zhì)時，表面張力變??；液體的密度越大，表面張力越大．2．液晶的物理性質(zhì)

2、(1)具有液體的流動性(2)具有晶體的光學各向異性(3)在某個方向上看，其分子排列比較整齊，但從另一方向看，分子的排列是雜亂無章的,垂直,收縮,,三、飽和汽 濕度1．飽和汽與未飽和汽(1)飽和汽：與液體處于動態(tài)平衡的蒸汽．(2)未飽和汽：沒有達到飽和狀態(tài)的蒸汽．2．飽和汽壓(1)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)，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)．3．濕度(1)絕對濕

3、度：空氣中所含水蒸氣的壓強．(2)相對濕度：空氣的絕對濕度與同一溫度下水的飽和汽壓之比．(3)相對濕度公式相對濕度＝ 水蒸氣的實際壓強/同溫度水的飽和汽壓B=(P/P2)x100%.,,四、氣體分子運動速率的統(tǒng)計分布 氣體實驗定律 理想氣體1．氣體分子運動的特點(1)分子很小，間距 ，除碰撞外不受力．(2)氣體分子向各個方向運動的氣體分子數(shù)目都 ．(3)分子做無

4、規(guī)則運動，大量分子的速率按 的規(guī)律分布．(4)溫度一定時，某種氣體分子的速率分布是 的，溫度升高時，速率小的分子數(shù) ，速率大的分子數(shù) ，分子的平均速率增大，但不是每個分子的速率都增大．2．氣體的三個狀態(tài)參量(1) ；

5、(2) ；(3) ．3．氣體的壓強(1)產(chǎn)生原因：由于氣體分子無規(guī)則的熱運動，大量的分子頻繁地碰撞器壁產(chǎn)生持續(xù)而穩(wěn)定的 ．,很大,相等,“中間多，兩頭少”,確定,減少,增多,壓強,體積,溫度,壓力,,(2)大?。簹怏w的壓強在數(shù)值上等于氣體作用在

6、 的壓力．公式： ．(3)常用單位及換算關(guān)系：①國際單位： ，符號：Pa，1 Pa＝1 N/m2.②常用單位： (atm)；厘米汞柱(cmHg)．③換算關(guān)系：1 atm＝ cmHg＝1.013×105

7、Pa≈1.0×105 Pa.4．氣體實驗定律(1)等溫變化——玻意耳定律：①內(nèi)容：一定質(zhì)量的某種氣體，在 不變的情況下，壓強p與體積V成 ．②公式： ＝p2V2或pV＝C(常量)．(2)等容變化——查理定律：①內(nèi)容：一定質(zhì)量的某種氣體，在 不變的情況下，壓強p與熱力

8、學溫度T成 ．②公式：p2(p1)＝T2(T1)或p/T＝C(常量)．③推論式：Δp＝（p1/T1）·Δ T.,單位面積上,p＝F/S,帕斯卡,76,反比,p1V1,溫度,體積,正比,標準大氣壓,,壓強,正比,壓強,理想化,不太低,C(常量),,(1)大塊塑料粉碎成形狀相同的顆粒，每個顆粒即為一個單晶體．( )(2)單晶體的所有物理性質(zhì)都是各向異性的．( )(3)晶

9、體有天然規(guī)則的幾何形狀，是因為物質(zhì)微粒是規(guī)則排列的．( )(4)液晶是液體和晶體的混合物．( )(5)船浮于水面上是由于液體的表面張力．( )(6)水蒸氣達到飽和時，水蒸氣的壓強不再變化，這時，水不再蒸發(fā)和凝結(jié)．( )(7)壓強極大的氣體不遵從氣體實驗定律．( ),×,×,×,√,√,×,×,,考點一 固體和液體的性質(zhì),

10、,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．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

11、層繃緊的彈性薄膜．,,考點一 固體和液體的性質(zhì),,(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，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?。?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．,,,【點撥】,人類對物質(zhì)屬性的認識是從宏觀到微觀不斷深入的過程，以下說法正確的是( )A．液晶的分子勢能與體積有關(guān)0B．晶體的物理性

12、質(zhì)都是各向異性的C．溫度升高，每個分子的動能都增大D．露珠呈球狀是由于液體表面張力的作用,考點一 固體和液體的性質(zhì),解答本題時應注意以下三點：(1)晶體和非晶體的性質(zhì)，多晶體與單晶體的區(qū)別．(2)固體和液體的內(nèi)能與體積及溫度有關(guān)．(3)液體的性質(zhì)與其對應的現(xiàn)象．,,,【解析】,人類對物質(zhì)屬性的認識是從宏觀到微觀不斷深入的過程，以下說法正確的是( )A．液晶的分子勢能與體積有關(guān)0B．晶體的物理性質(zhì)都是各向異性的

13、C．溫度升高，每個分子的動能都增大D．露珠呈球狀是由于液體表面張力的作用,考點一 固體和液體的性質(zhì),液晶是一類處于液態(tài)和固態(tài)之間的特殊物質(zhì)，其分子間的作用力較強，在體積發(fā)生變化時需要考慮分子間力的作用，分子勢能和體積有關(guān)，A正確．晶體分為單晶體和多晶體，單晶體物理性質(zhì)表現(xiàn)為各向異性，多晶體物理性質(zhì)表現(xiàn)為各向同性，B錯誤．溫度升高時，分子的平均動能增大，但不是每一個分子動能都增大，C錯誤．露珠由于受到表面張力的作用，表面積有收縮到最小

14、的趨勢即呈球狀，D正確．,AD,,解答固體和液體問題的技巧(1)解答晶體和非晶體問題應當熟練掌握晶體和非晶體的區(qū)別和聯(lián)系．(2)解答液體的表面張力問題，應熟練掌握液體的表面張力形成的原因、表面特性、表面張力的方向、表面張力的效果，以及與表面張力大小相關(guān)的因素等．,考點一 固體和液體的性質(zhì),,,【解析】,1．(2014·河南名校二聯(lián))關(guān)于晶體和非晶體，下列說法正確的是( )A．金剛石、食鹽、玻璃和水晶都是晶

15、體B．晶體的分子(或原子、離子)排列是有規(guī)則的C．單晶體和多晶體有固定的熔點，非晶體沒有固定的熔點D．單晶體和多晶體的物理性質(zhì)是各向異性的，非晶體是各向同性的,考點一 固體和液體的性質(zhì),選BC.在各種晶體中，原子(或分子、離子)都是按照一定的規(guī)則排列的，具有空間上的周期性和固定的熔點．單晶體原子排列規(guī)律相同，具有確定的幾何形狀，各向異性；多晶體由許多取向不同的單晶體組合而成，沒有確定的幾何形狀，具有各向同性．非晶體沒有規(guī)則的幾何形

16、狀，沒有固定的熔點，具有各向同性．選項B、C正確．,BC,,考點二 氣體壓強的產(chǎn)生與計算,,1．產(chǎn)生的原因：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)的壓力，作用在器壁單位面積上的壓力叫做氣體的壓強．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能和分子的密集程度．3．平衡狀態(tài)下氣體壓強的求法：(1)液片法：選取假想的液體薄片(自身重力不計)為研究對象，分析液片兩側(cè)受力情況，建

17、立平衡方程，消去面積，得到液片兩側(cè)壓強相等方程．求得氣體的壓強．(2)力平衡法：選取與氣體接觸的液柱(或活塞)為研究對象進行受力分析，得到液柱(或活塞)的受力平衡方程，求得氣體的壓強．(3)等壓面法：在連通器中，同一種液體(中間不間斷)同一深度處壓強相等．4．加速運動系統(tǒng)中封閉氣體壓強的求法選取與氣體接觸的液柱(或活塞)為研究對象，進行受力分析，利用牛頓第二定律列方程求解．,,,【解析】,,(2013·高考新課標Ⅱ卷)

18、關(guān)于一定量的氣體，下列說法正確的是________．A．氣體的體積指的是該氣體的分子所能到達的空間的體積，而不是該氣體所有分子體積之和B．只要能減弱氣體分子熱運動的劇烈程度，氣體的溫度就可以降低C．在完全失重的情況下，氣體對容器壁的壓強為零D．氣體從外界吸收熱量，其內(nèi)能一定增加E．氣體在等壓膨脹過程中溫度一定升高 (2)如圖，一上端開口、下端封閉的細長玻璃管豎直放置．玻璃管的下部封有長l1＝25.0 cm的空氣柱，中間有一

19、段長l2＝25.0 cm的水銀柱，上部空氣柱的長度l3＝40.0 cm.已知大氣壓強為p0＝75.0 cmHg.現(xiàn)將一活塞(圖中未畫出)從玻璃管開口處緩慢往下推，使管下部空氣柱長度變?yōu)閘1′＝20.0 cm.假設(shè)活塞下推過程中沒有漏氣，求活塞下推的距離．,(1)氣體分子間有間隙，因此氣體體積指的是氣體分子所能到達的空間的體積，選項A正確；溫度是分子平均動能大小的標志，反映分子熱運動的劇烈程度，因此只要減弱氣體分子熱運動的劇烈程度，氣體的

20、溫度就可以降低，選項B正確；氣體的壓強是氣體分子無規(guī)則運動時由與器壁表面碰撞時的作用力引起的，與超重、失重無關(guān)，選項C錯誤；,考點二 氣體壓強的產(chǎn)生與計算,,,【解析】,,(2013·高考新課標Ⅱ卷)關(guān)于一定量的氣體，下列說法正確的是________．A．氣體的體積指的是該氣體的分子所能到達的空間的體積，而不是該氣體所有分子體積之和B．只要能減弱氣體分子熱運動的劇烈程度，氣體的溫度就可以降低C．在完全失重的情況下，氣體

21、對容器壁的壓強為零D．氣體從外界吸收熱量，其內(nèi)能一定增加E．氣體在等壓膨脹過程中溫度一定升高 (2)如圖，一上端開口、下端封閉的細長玻璃管豎直放置．玻璃管的下部封有長l1＝25.0 cm的空氣柱，中間有一段長l2＝25.0 cm的水銀柱，上部空氣柱的長度l3＝40.0 cm.已知大氣壓強為p0＝75.0 cmHg.現(xiàn)將一活塞(圖中未畫出)從玻璃管開口處緩慢往下推，使管下部空氣柱長度變?yōu)閘1′＝20.0 cm.假設(shè)活塞下推過程中沒有

22、漏氣，求活塞下推的距離．,改變氣體內(nèi)能有兩個途徑，即做功和熱傳遞，因此氣體從外界吸收熱量，其內(nèi)能不一定增加，選項D錯誤；由蓋—呂薩克定律知氣體在等壓膨脹時， V1/T1＝ V2/T2，溫度一定升高，選項E正確．(2)以cmHg為壓強單位．在活塞下推前，玻璃管下部空氣柱的壓強為p1＝p0＋l2①設(shè)活塞下推后，下部空氣柱的壓強為p1′，由玻意耳定律得p1L1＝p1′l1′②,考點二 氣體壓強的產(chǎn)生與計算,,,【解析】,,(2013&#

23、183;高考新課標Ⅱ卷)關(guān)于一定量的氣體，下列說法正確的是________．A．氣體的體積指的是該氣體的分子所能到達的空間的體積，而不是該氣體所有分子體積之和B．只要能減弱氣體分子熱運動的劇烈程度，氣體的溫度就可以降低C．在完全失重的情況下，氣體對容器壁的壓強為零D．氣體從外界吸收熱量，其內(nèi)能一定增加E．氣體在等壓膨脹過程中溫度一定升高 (2)如圖，一上端開口、下端封閉的細長玻璃管豎直放置．玻璃管的下部封有長l1＝25.0

24、 cm的空氣柱，中間有一段長l2＝25.0 cm的水銀柱，上部空氣柱的長度l3＝40.0 cm.已知大氣壓強為p0＝75.0 cmHg.現(xiàn)將一活塞(圖中未畫出)從玻璃管開口處緩慢往下推，使管下部空氣柱長度變?yōu)閘1′＝20.0 cm.假設(shè)活塞下推過程中沒有漏氣，求活塞下推的距離．,如圖，設(shè)活塞下推距離為Δl，則此時玻璃管上部空氣柱的長度為l3′＝l3＋l1－l1′－Δl③設(shè)此時玻璃管上部空氣柱的壓強為p3′，則p3′＝p1′－l2④

25、由玻意耳定律得p0l3＝p3′l3′⑤由①～⑤式及題給數(shù)據(jù)解得Δl＝15.0 cm⑥,考點二 氣體壓強的產(chǎn)生與計算,【答案】 (1)ABE (2)15.0 cm,,,【解析】,2．(2012·高考海南卷)如圖，一汽缸水平固定在靜止的小車上，一質(zhì)量為m、面積為S的活塞將一定量的氣體封閉在汽缸內(nèi)，平衡時活塞與汽缸底相距L.現(xiàn)讓小車以一較小的水平恒定加速度向右運動，穩(wěn)定時發(fā)現(xiàn)活塞相對于汽缸移動了距離d.已知大氣壓強為p0，

26、不計汽缸和活塞間的摩擦；且小車運動時，大氣對活塞的壓強仍可視為p0；整個過程溫度保持不變．求小車加速度的大?。?,,設(shè)小車加速度大小為a，穩(wěn)定時汽缸內(nèi)氣體的壓強為p1，活塞受到汽缸內(nèi)外氣體的壓力分別為f1＝p1S①f0＝p0S②由牛頓第二定律得f1－f0＝ma③小車靜止時，在平衡情況下，汽缸內(nèi)氣體的壓強應為p0，由玻意耳定律得p1V1＝p0V④式中V＝SL⑤V1＝S(L－d)⑥,考點二 氣體壓強的產(chǎn)生與計算,,,【解析】,

27、2．(2012·高考海南卷)如圖，一汽缸水平固定在靜止的小車上，一質(zhì)量為m、面積為S的活塞將一定量的氣體封閉在汽缸內(nèi)，平衡時活塞與汽缸底相距L.現(xiàn)讓小車以一較小的水平恒定加速度向右運動，穩(wěn)定時發(fā)現(xiàn)活塞相對于汽缸移動了距離d.已知大氣壓強為p0，不計汽缸和活塞間的摩擦；且小車運動時，大氣對活塞的壓強仍可視為p0；整個過程溫度保持不變．求小車加速度的大?。?,考點二 氣體壓強的產(chǎn)生與計算,,考點三 理想氣體狀態(tài)方程與氣體實驗定律,

28、,,,【點撥】,,(2012·高考新課標全國卷)如圖，由U形管和細管連接的玻璃泡A、B和C浸泡在溫度均為0 ℃的水槽中，B的容積是A的3倍．閥門S將A和B兩部分隔開．A內(nèi)為真空，B和C內(nèi)都充有氣體．U形管內(nèi)左邊水銀柱比右邊的低60 mm.打開閥門S，整個系統(tǒng)穩(wěn)定后，U形管內(nèi)左右水銀柱高度相等．假設(shè)U形管和細管中的氣體體積遠小于玻璃泡的容積． (1)求玻璃泡C中氣體的壓強(以mmHg為單位)；(2)將右側(cè)水槽的水從0 ℃加熱

29、到一定溫度時，U形管內(nèi)左右水銀柱高度差又為60 mm，求加熱后右側(cè)水槽的水溫．,關(guān)鍵詞：①S將A和B兩部分隔開；②系統(tǒng)穩(wěn)定后；③U形管和細管中的氣體體積遠小于玻璃泡的容積．(1)打開閥門S時，左右兩側(cè)玻璃泡內(nèi)氣體均做等溫變化膨脹，穩(wěn)定后左右兩側(cè)玻璃泡內(nèi)氣體壓強相等．(2)C內(nèi)氣體做等容變化,考點三 理想氣體狀態(tài)方程與氣體實驗定律,,,【解析】,,(2012·高考新課標全國卷)如圖，由U形管和細管連接的玻璃泡A、B和C浸泡在

30、溫度均為0 ℃的水槽中，B的容積是A的3倍．閥門S將A和B兩部分隔開．A內(nèi)為真空，B和C內(nèi)都充有氣體．U形管內(nèi)左邊水銀柱比右邊的低60 mm.打開閥門S，整個系統(tǒng)穩(wěn)定后，U形管內(nèi)左右水銀柱高度相等．假設(shè)U形管和細管中的氣體體積遠小于玻璃泡的容積． (1)求玻璃泡C中氣體的壓強(以mmHg為單位)；(2)將右側(cè)水槽的水從0 ℃加熱到一定溫度時，U形管內(nèi)左右水銀柱高度差又為60 mm，求加熱后右側(cè)水槽的水溫．,考點三 理想氣體狀態(tài)方程

31、與氣體實驗定律,,,【解析】,,(2012·高考新課標全國卷)如圖，由U形管和細管連接的玻璃泡A、B和C浸泡在溫度均為0 ℃的水槽中，B的容積是A的3倍．閥門S將A和B兩部分隔開．A內(nèi)為真空，B和C內(nèi)都充有氣體．U形管內(nèi)左邊水銀柱比右邊的低60 mm.打開閥門S，整個系統(tǒng)穩(wěn)定后，U形管內(nèi)左右水銀柱高度相等．假設(shè)U形管和細管中的氣體體積遠小于玻璃泡的容積． (1)求玻璃泡C中氣體的壓強(以mmHg為單位)；(2)將右側(cè)水槽的

32、水從0 ℃加熱到一定溫度時，U形管內(nèi)左右水銀柱高度差又為60 mm，求加熱后右側(cè)水槽的水溫．,考點三 理想氣體狀態(tài)方程與氣體實驗定律,,,【解析】,,(2012·高考新課標全國卷)如圖，由U形管和細管連接的玻璃泡A、B和C浸泡在溫度均為0 ℃的水槽中，B的容積是A的3倍．閥門S將A和B兩部分隔開．A內(nèi)為真空，B和C內(nèi)都充有氣體．U形管內(nèi)左邊水銀柱比右邊的低60 mm.打開閥門S，整個系統(tǒng)穩(wěn)定后，U形管內(nèi)左右水銀柱高度相等．假

33、設(shè)U形管和細管中的氣體體積遠小于玻璃泡的容積． (1)求玻璃泡C中氣體的壓強(以mmHg為單位)；(2)將右側(cè)水槽的水從0 ℃加熱到一定溫度時，U形管內(nèi)左右水銀柱高度差又為60 mm，求加熱后右側(cè)水槽的水溫．,考點三 理想氣體狀態(tài)方程與氣體實驗定律,【答案】 (1)180 mmHg (2)364 K,,要判斷液柱或活塞的移動方向，則需要選擇好研究對象，進行受力分析，綜合應用玻意耳定律、查理定律和力學規(guī)律進行推理和判斷．,考點三 理

34、想氣體狀態(tài)方程與氣體實驗定律,,,【解析】,,,考點三 理想氣體狀態(tài)方程與氣體實驗定律,,,【解析】,,,考點三 理想氣體狀態(tài)方程與氣體實驗定律,,,【解析】,,,考點三 理想氣體狀態(tài)方程與氣體實驗定律,,用圖象法分析氣體的狀態(tài)變化,,,【巧思妙解】,,一定質(zhì)量的理想氣體，從初始狀態(tài)A經(jīng)狀態(tài)B、C、D再回到狀態(tài)A，其體積V與溫度T的關(guān)系如圖所示．圖中TA、VA和TD為已知量．(1)從狀態(tài)A到B，氣體經(jīng)歷的是________過程(填“等

35、溫”、“等容”或“等壓”)；(2)從B到C的過程中，氣體的內(nèi)能________(填“增大”、“減小”或“不變”)；(3)從C到D的過程中，氣體對外____________(填“做正功”、“做負功”或“不做功”)，同時__________(填“吸熱”或“放熱”)；(4)氣體在狀態(tài)D時的體積VD＝________．,用圖象法分析氣體的狀態(tài)變化,,氣體狀態(tài)變化的圖象的應用技巧(1)求解氣體狀態(tài)變化的圖象問題，應當明確圖象上的點表示一

36、定質(zhì)量的理想氣體的一個平衡狀態(tài)，它對應著三個狀態(tài)參量；圖象上的某一條直線段或曲線段表示一定質(zhì)量的理想氣體狀態(tài)變化的一個過程．(2)在V－T圖象(或p－T圖象)中，比較兩個狀態(tài)的壓強(或體積)大小，可以比較這兩個狀態(tài)到原點連線的斜率的大小，其規(guī)律是：斜率越大，壓強(或體積)越小；斜率越小，壓強(或體積)越大．,用圖象法分析氣體的狀態(tài)變化,,,【解析】,一定質(zhì)量理想氣體的狀態(tài)經(jīng)歷了如圖所示的ab、bc、cd、da四個過程，其中bc的延長線