1、第二节固体、液体与气体第二节固体、液体与气体基础梳理自学导引基础梳理自学导引一、晶体与非晶体一、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物理性性质质各向各向_各向各向_不规则不规则异性异性同性同性分类分类比较比较 晶体晶体非晶体非晶体单晶体单晶体多晶体多晶体原子原子排排列列有规则，但多晶体有规则，但多晶体每个晶体间的排列每个晶体间的排列无规则无规则无规则无规则典型典型物物质质石英、云母、食盐、石英、云母、食盐、硫酸铜硫酸铜玻璃、玻璃、蜂蜡、蜂蜡、松香松香特别提示：特别提示：(1)只要是具有各向异性
2、的只要是具有各向异性的固体必定是单晶体固体必定是单晶体(2)晶体和非晶体在一定条件下可以相晶体和非晶体在一定条件下可以相互转化互转化二、液体二、液体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，跟这方向：表面张力跟液面相切，跟这部分液面的分界线部分液面的分界线_收缩收缩垂直垂直(3)大小：液体的温度越高，表面张力大小：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，表面张力越变小；液体的密度越大，表面张力越大大2液晶的物理性质液晶的物理性
3、质(1)具有液体的流动性具有液体的流动性(2)具有晶体的光学各向异性具有晶体的光学各向异性(3)在某个方向上看，其分子排列比较在某个方向上看，其分子排列比较整齐，但从另一方向看，分子的排列整齐，但从另一方向看，分子的排列是杂乱无章的是杂乱无章的三、饱和汽湿度三、饱和汽湿度1饱和汽与未饱和汽饱和汽与未饱和汽(1)饱和汽：与液体处于动态平衡的蒸饱和汽：与液体处于动态平衡的蒸汽汽(2)未饱和汽：没有达到饱和状态的蒸未饱和汽：没有达到饱和状态的蒸汽汽2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特点：液体的饱和汽压与温度有关,温度越高，饱和
4、汽压越大，且饱和汽温度越高，饱和汽压越大，且饱和汽压与饱和汽的体积无关压与饱和汽的体积无关3湿度湿度(1)定义：空气的干湿程度定义：空气的干湿程度四、气体四、气体1气体分子运动的特点气体分子运动的特点(1)气体分子间距较大，分子力可以忽气体分子间距较大，分子力可以忽略，因此分子间除碰撞外不受其他力略，因此分子间除碰撞外不受其他力的作用，故气体能充满它能达到的整的作用，故气体能充满它能达到的整个空间个空间(2)分子做无规则的运动，速率有大有分子做无规则的运动，速率有大有小，且时而变化，大量分子的速率按小，且时而变化，大量分子的速率按“中间多，两头少中间多，两头少”的规律分布的规律分布(3)温度升
5、高时，速率小的分子数减少温度升高时，速率小的分子数减少,速率大的分子数增加，分子的平均速速率大的分子数增加，分子的平均速率将增大，但速率分布规律不变率将增大，但速率分布规律不变2气体的压强气体的压强(1)产生原因产生原因由于大量分子无规则地运动而碰撞器由于大量分子无规则地运动而碰撞器壁，形成对器壁各处均匀、持续的压壁，形成对器壁各处均匀、持续的压力，作用在器壁力，作用在器壁_上的压力上的压力叫做气体的压强叫做气体的压强单位面积单位面积(2)决定因素决定因素宏观上：决定于气体的温度和体积宏观上：决定于气体的温度和体积微观上：决定于分子的平均动能和分微观上：决定于分子的平均动能和分子数密度子数密度
6、3气体实验三定律气体实验三定律(1)等温变化等温变化玻意耳定律玻意耳定律内容：一定质量的某种气体，在内容：一定质量的某种气体，在_不变的情况下，压强不变的情况下，压强p与体积与体积V成成_公式：公式：_ 或或pVC(常量常量)温度温度反比反比p1V1p2V2微观解释：一定质量的某种理想气微观解释：一定质量的某种理想气体，分子的总数是一定的，在温度保体，分子的总数是一定的，在温度保持不变时持不变时,分子的平均动能保持不变分子的平均动能保持不变气体的体积减小时，分子的密集程度气体的体积减小时，分子的密集程度增大，气体的压强就增大，反之亦然增大，气体的压强就增大，反之亦然,所以气体的压强与体积成反比
7、所以气体的压强与体积成反比体积体积正比正比微观解释：一定质量的理想气体，气微观解释：一定质量的理想气体，气体总分子数体总分子数N不变，气体体积不变，气体体积V不变不变,则则单位体积内的分子数不变；当气体温度单位体积内的分子数不变；当气体温度升高时，说明分子的平均动能增大，则升高时，说明分子的平均动能增大，则单位时间内跟器壁单位面积上碰撞的分单位时间内跟器壁单位面积上碰撞的分子数增多，且每次碰撞器壁产生的平均子数增多，且每次碰撞器壁产生的平均冲力增大，因此气体压强冲力增大，因此气体压强p将增大将增大压强压强正比正比微观解释：一定质量的理想气体，微观解释：一定质量的理想气体，当温度升高时，气体分子
8、的平均动能当温度升高时，气体分子的平均动能增加；要保持压强不变，必须减小单增加；要保持压强不变，必须减小单位体积内的分子个数，即增大气体的位体积内的分子个数，即增大气体的体积体积五、理想气体状态方程五、理想气体状态方程1理想气体理想气体(1)宏观上讲，理想气体是指在任何温宏观上讲，理想气体是指在任何温度、任何压强下始终遵从气体实验定度、任何压强下始终遵从气体实验定律的气体实际气体在压强不太大、律的气体实际气体在压强不太大、温度不太低的条件下，可视为理想气温度不太低的条件下，可视为理想气体体(2)微观上讲，理想气体的分子间除碰微观上讲，理想气体的分子间除碰撞外无其他作用力，分子本身没有体撞外无其
9、他作用力，分子本身没有体积，即它所占据的空间认为都是可以积，即它所占据的空间认为都是可以被压缩的空间被压缩的空间特别提示：特别提示：(1)气体实验定律可看成理气体实验定律可看成理想气体状态方程的特例想气体状态方程的特例(2)一般情况下，压强参量从受力角度一般情况下，压强参量从受力角度分析，而体积参量要从几何角度分析分析，而体积参量要从几何角度分析,温度参量要注意温标的选取温度参量要注意温标的选取要点透析直击高考要点透析直击高考一、气体分子的运动特点与统计规律一、气体分子的运动特点与统计规律气体分气体分子的运子的运动特点动特点大量分子无规则运动，使气大量分子无规则运动，使气体分子频繁碰撞例如标准
10、状体分子频繁碰撞例如标准状况下，况下，1个空气分子在个空气分子在1 s内跟内跟其他空气分子碰撞的次数达其他空气分子碰撞的次数达65亿次亿次气体分气体分子的运子的运动特点动特点正是正是“频繁碰撞频繁碰撞”，造成气体，造成气体分子不断地改变运动方向，使得分子不断地改变运动方向，使得每个气体分子可自由运动的行程每个气体分子可自由运动的行程极短极短(理论研究指出，通常情况理论研究指出，通常情况下气体分子自由运动行程的数量下气体分子自由运动行程的数量级仅为级仅为108m)，整体上呈现为杂，整体上呈现为杂乱无章的运动乱无章的运动分子运动的杂乱无章，使得分分子运动的杂乱无章，使得分子在各个方向运动的机会均等
11、子在各个方向运动的机会均等统计统计规律规律内容内容在一定状态下，气体的大多数分子的速在一定状态下，气体的大多数分子的速率都在某个数值附近，速率离开这个数率都在某个数值附近，速率离开这个数值越远，具有这种速率的分子就越少，值越远，具有这种速率的分子就越少，即气体分子速率总体上呈现出即气体分子速率总体上呈现出“中间多，中间多，两头少两头少”的分布特征，很像伽尔顿板实的分布特征，很像伽尔顿板实验中各小格中落入小球数目的分布验中各小格中落入小球数目的分布正态正态分布分布曲线曲线即时应用即时应用 1(2011高考上海卷高考上海卷)某种气体在不同温度某种气体在不同温度下的气体分子速率分下的气体分子速率分布
12、曲线如图布曲线如图21所示，图中所示，图中f(v)表示表示v处处单位速率区间内的分子数百分率单位速率区间内的分子数百分率,所对应所对应的温度分别为的温度分别为T，T，T，则，则()图图21ATTT BTTTCTT，TT DTTT二、气体实验定律图象二、气体实验定律图象特别提醒：特别提醒：在应用气体图象分析问题在应用气体图象分析问题时，一定要看清纵、横坐标所代表的时，一定要看清纵、横坐标所代表的物理量物理量.同时要注意横坐标表示的是摄同时要注意横坐标表示的是摄氏温度还是热力学温度氏温度还是热力学温度.即时应用即时应用2(2011高考上海卷高考上海卷)如图如图22所示，一定量的理想气体从状所示，一
13、定量的理想气体从状态态a沿直线变化到状态沿直线变化到状态b，在此过程中，在此过程中，其压强其压强()图图22A逐渐增大逐渐增大B逐渐减小逐渐减小C始终不变始终不变 D先增大后减小先增大后减小解析：选解析：选A.在在VT图象中，各点与坐图象中，各点与坐标原点连线的斜率表示压强的大小斜标原点连线的斜率表示压强的大小斜率越小，压强越大率越小，压强越大3应用状态方程或实验定律解题的一应用状态方程或实验定律解题的一般步骤般步骤(1)明确研究对象，即某一定质量的理想明确研究对象，即某一定质量的理想气体；气体；(2)确定气体在始末状态的参量确定气体在始末状态的参量p1、V1、T1及及p2、V2、T2；(3)
14、由状态方程或实验定律列式求解；由状态方程或实验定律列式求解；(4)讨论结果的合理性讨论结果的合理性即时应用即时应用3.(2010高考上海卷高考上海卷)如图如图23所示，玻璃管内封闭所示，玻璃管内封闭了一段气体，气柱长度为了一段气体，气柱长度为l，管内外水银面高度差为，管内外水银面高度差为h.若温度保若温度保持不变，把玻璃管稍向上提起一段距持不变，把玻璃管稍向上提起一段距离，则离，则()图图23Ah、l均变大均变大Bh、l均变小均变小Ch变大变大l变小变小 Dh变小变小l变大变大解析：选解析：选A.开始时，玻璃管中的封闭开始时，玻璃管中的封闭气体的压强气体的压强p1p0gh，上提玻璃，上提玻璃管
15、管,假设假设h不变不变,l变长变长,由玻意耳定律由玻意耳定律得得,p1lSp2(ll)S,所以气体内部压所以气体内部压强小了强小了,大气压大气压p0必然推着液柱上升，必然推着液柱上升，假设不成立，假设不成立，h必然升高一些最后稳必然升高一些最后稳定时，封闭气体的压强定时，封闭气体的压强p2p0g(hh)减小减小,再根据玻意耳定律，再根据玻意耳定律，p1l1Sp2l2S，l2l1，l变大，故变大，故A对对题型探究讲练互动题型探究讲练互动 (改编题改编题)人类对物质属性的认识人类对物质属性的认识是从宏观到微观不断深入的过程以是从宏观到微观不断深入的过程以下说法正确的是下说法正确的是()对固、液、气
16、体特性的对固、液、气体特性的考查考查例例1A晶体的物理性质都是各向异性的晶体的物理性质都是各向异性的B露珠呈球状是由于液体表面张力露珠呈球状是由于液体表面张力的作用的作用C气体分子比较稀疏，除碰撞外，气体分子比较稀疏，除碰撞外，分子间的作用力可忽略不计分子间的作用力可忽略不计D气体温度升高，所有气体分子的气体温度升高，所有气体分子的动能都增大动能都增大【解析解析】多晶体的物理性质各向多晶体的物理性质各向同性，故同性，故A错；液体表面张力使表面错；液体表面张力使表面有收缩趋势，液体呈球形，故有收缩趋势，液体呈球形，故B对；对；气体分子间距大，分子十分微弱，气体分子间距大，分子十分微弱，故故C对；
17、温度升高，气体分子平均动对；温度升高，气体分子平均动能增大，单个分子的动能是否增大能增大，单个分子的动能是否增大无法确定，故无法确定，故D错错【答案答案】BC (2010高考上海卷高考上海卷)一定质量理想气体的状态一定质量理想气体的状态经历了如图经历了如图24所示的所示的ab、bc、cd、da四个过程，其中四个过程，其中bc的延长的延长线通过原点，线通过原点，cd垂直于垂直于ab且与水平轴且与水平轴平行平行,da与与bc平行平行,则气体体积在则气体体积在()气体图象问题分析气体图象问题分析例例2图图24Aab过程中不断增加过程中不断增加Bbc过程中保持不变过程中保持不变Ccd过程中不断增加过程
18、中不断增加Dda过程中保持不变过程中保持不变【解析解析】由图象可知由图象可知ab温度不变温度不变,压强减小，所以体积增大，压强减小，所以体积增大，bc是等是等容变化，体积不变，因此容变化，体积不变，因此A、B正确正确【答案答案】AB【规律总结规律总结】本题考查本题考查pT图象的图象的有关规律，解答这类题目的关键是明有关规律，解答这类题目的关键是明确确pT图象中点、线、斜率、截距的图象中点、线、斜率、截距的物理意义物理意义 (2011高考新课标全国高考新课标全国卷卷)如图如图25所示，一上端开所示，一上端开口、下端封闭的细长玻璃管，口、下端封闭的细长玻璃管，下部有长下部有长l166 cm的水银柱
19、，中间封的水银柱，中间封有长有长l26.6 cm的空气柱，上部有长的空气柱，上部有长l3气体实验定律的应用气体实验定律的应用例例3图图2544 cm的水银柱，此时的水银柱，此时水银面恰好与管水银面恰好与管口平齐已知大气压强为口平齐已知大气压强为p076 cmHg.如果使玻璃管绕底端在竖直平面内缓慢如果使玻璃管绕底端在竖直平面内缓慢地转动一周，求在开口向下和转回到原地转动一周，求在开口向下和转回到原来位置时管中空气柱的长度封入的气来位置时管中空气柱的长度封入的气体可视为理想气体，在转动过程中没有体可视为理想气体，在转动过程中没有发生漏气发生漏气【解析解析】设玻璃管开口向上时，空设玻璃管开口向上时
20、，空气柱的压强为气柱的压强为p1p0gl3式中式中和和g分别表示水银的密度和重力分别表示水银的密度和重力加速度加速度玻璃管开口向下时，原来上部的水银玻璃管开口向下时，原来上部的水银有一部分会流出，封闭端会有部分真有一部分会流出，封闭端会有部分真空设此时开口端剩下的水银柱长度空设此时开口端剩下的水银柱长度为为x，则，则p2gl1，p2gxp0式中式中p2为管内空气柱的压强，由玻意耳为管内空气柱的压强，由玻意耳定律得定律得p1(Sl2)p2(Sh)式中式中h是此时空气柱的长度，是此时空气柱的长度，S为玻璃为玻璃管的横截面积由式和题给条管的横截面积由式和题给条件得件得h12 cm从开始转动一周后，设
21、空气柱的压强从开始转动一周后，设空气柱的压强为为p3，则，则p3p0gx由玻意耳定律得由玻意耳定律得p1(Sl2)p3(Sh)式中式中h是此时空气柱的长度由是此时空气柱的长度由式得式得h9.2 cm.【答案答案】12 cm9.2 cm【方法总结方法总结】对气体状态分析时，对气体状态分析时，要注意分清哪个状态是变化的，哪个要注意分清哪个状态是变化的，哪个状态是不变的，然后选用实验定律列状态是不变的，然后选用实验定律列方程若气体的三个状态均变化，用方程若气体的三个状态均变化，用气体状态方程求解气体状态方程求解知能演练强化闯关知能演练强化闯关本部分内容讲解结束本部分内容讲解结束按按ESC键退出全屏播放键退出全屏播放
