高三物理一轮复习-11.2固体、液体和气体课件

选修必考部分第十一章热学特色一角提技能回扣教材抓基础第2讲固体、液体和气体题型分类学方法夯实基础厚积薄发回扣教材抓基础知识梳理一、固体和液体1．晶体与非晶体(1)固体分为□1和□2两类．晶体分□3和□4晶体非晶体单晶体多晶体．(2)单晶体具有□5的几何形状，多晶体和非晶体没有一定的几何形状；晶体有□6的熔点，非晶体□7的熔点．(3)单晶体具有各向□8，多晶体和非晶体具有各向□9规则确定没有确定异性同性．2．液体(1)液体的表面张力①概念：液体表面各部分间□10的力．②作用：液体的□11使液面具有收缩到表面积最小的趋势．互相吸引表面张力③方向：表面张力跟液面□12，且跟这部分液面的分界线□13④大小：液体的温度越高，表面张力□14；液体中溶有杂质时，表面张力□15；液体的密度越大，表面张力□16相切垂直．越小变小越大．(2)液晶①液晶分子既保持排列有序而显示各向□17，又可以自由移动位置，保持了液体的□18②液晶分子的位置无序使它像□19，排列有序使它像□20异性流动性．液体晶体．③液晶分子的排列从某个方向看比较整齐，而从另外一个方向看则是□21的；④液晶的物理性质很容易在外界的影响下□22杂乱无章发生改变．(3)毛细现象浸润液体在细管中□23的现象以及不浸润液体在细管中□24的现象．上升下降3．饱和汽湿度(1)饱和汽与未饱和汽①饱和汽：与液体处于□25的蒸汽．②未饱和汽：没有达到□26的蒸汽．动态平衡饱和状态(2)饱和汽压①定义：饱和汽所具有的□27②特点：饱和汽压随温度而变．温度越高，饱和汽压□28，且饱和汽压与饱和汽的体积无关．压强．越大(3)湿度①定义：空气的□29程度．②绝对湿度：空气中所含□30的压强．③相对湿度：在某一温度下，空气中的水蒸气的压强与同一温度下水的饱和汽压之比，即相对湿度(B)＝□31.潮湿水蒸气水蒸气的实际压强p1同温度水的饱和气压p2×100%二、气体1．气体分子运动的特点及运动速率统计分布2．理想气体(1)宏观上讲：理想气体是指在任何条件下始终遵守气体实验定律的气体，实际气体在压强不太大、温度不太低的条件下，可视为理想气体．(2)微观上讲：理想气体的分子间除碰撞外无其他作用力，分子本身没有体积，即它所占据的空间认为都是可以被压缩的空间．3．气体的状态参量(1)□36；(2)□37；(3)□384．气体的压强(1)产生原因：由于气体分子无规则的热运动，大量的分子频繁地碰撞器壁产生持续而稳定的□39压强体积温度．压力．(2)大小：气体的压强在数值上等于气体作用在□40的压力．公式p＝FS.单位面积上5．气体实验定律(1)等温变化——玻意耳定律①内容：一定质量的某种气体，在□41不变的情况下，压强与体积成□42②公式：p1V1＝p2V2或pV＝C(常量)温度反比．(2)等容变化——查理定律①内容：一定质量的某种气体，在□43不变的情况下，压强与热力学温度成□44②公式：p1p2＝T1T2或pT＝C(常量)．③推论式：Δp＝p1T1·ΔT.体积正比．(3)等压变化——盖­吕萨克定律①内容：一定质量的某种气体，在□45不变的情况下，其体积与热力学温度成□46②公式：V1V2＝T1T2或VT＝C(常量)．③推论式：ΔV＝V1T1·ΔT.压强正比．(4)理想气体状态方程一定质量的理想气体状态方程：p1V1T1＝□47＝□48p2V2T2或pVTC(常量)．考点自测考点一固体和液体1．如图11－2－1所示，曲线M、N分别表示晶体和非晶体在一定压强下的熔化过程，图中横轴表示时间t，纵轴表示温度T.从图中可以确定的是()图11－2－1A．晶体和非晶体均存在固定的熔点T0B．曲线M的bc段表示固液共存状态C．曲线M的ab段、曲线N的ef段均表示固态D．曲线M的cd段、曲线N的fg段均表示液态解析：晶体有固定的熔点，非晶体无固定的熔点．晶体在熔化过程中，是固液共存的，故B项正确．答案：B2．液体表面具有收缩趋势的原因是()A．液体可以流动B．液体表面层分子间距离小于液体内部分子间距离C．与液面接触的容器壁的分子，对液体表面分子有吸引力D．液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离解析：由于液体表面层分子间的距离大于液体内部分子间的距离，所以表面层分子间的相互作用表现为引力；这种引力使液体表面层的相邻部分之间有相互吸引的力(即表面张力)，表面张力使液体表面具有收缩的趋势．选项D正确．答案：D考点二气体和气体的状态变化3．对于一定质量的气体，下列叙述中正确的是()A．如果体积减小，气体分子在单位时间内对单位面积器壁的碰撞次数一定增大B．如果压强增大，气体分子在单位时间内对单位面积器壁的碰撞次数可能增大C．如果温度升高，气体分子在单位时间内对单位面积器壁的碰撞次数一定增大D．如果分子密度增大，气体分子在单位时间内对单位面积器壁的碰撞次数一定增大解析：气体分子在单位时间内对单位面积器壁的碰撞次数，是由单位体积内的分子数和分子的平均速率共同决定的，选项A和D都是单位体积内的分子数增大，但分子的平均速率如何变化却不知道；选项C由温度升高可知分子的平均速率增大，但单位体积内的分子数如何变化未知，所以选项A、D、C都不能选．答案：B4．[2013·福建卷]某自行车轮胎的容积为V，里面已有压强为p0的空气，现在要使轮胎内的气压增大到p，设充气过程为等温过程，空气可看做理想气体，轮胎容积保持不变，则还要向轮胎充入温度相同、压强也是p0的空气的体积为()A.p0pVB.pp0VC.pp0－1VD.pp0＋1V解析：设需充入体积为V′的空气，以V、V′体积的空气整体为研究对象，由理想气体状态方程有p2V＋V′T＝pVT，得V′＝pp0－1V.答案：C考点分类点点击破题型分类学方法题型一固体和液体的性质1.晶体和非晶体(1)单晶体具有各向异性，但不是在各种物理性质上都表现出各向异性．(2)只要是具有各向异性的物体必定是晶体，且是单晶体．(3)只要是具有确定熔点的物体必定是晶体，反之，必是非晶体．(4)晶体和非晶体在一定条件下可以相互转化．2．液体表面张力(1)形成原因表面层中分子间的距离比液体内部分子间的距离大，分子间的相互作用力表现为引力．(2)表面特性表面层分子间的引力使液面产生了表面张力，使液体表面好像一层绷紧的弹性薄膜．(3)表面张力的方向和液体相切，垂直于液面上的各条分界线．(4)表面张力的效果表面张力使液体表面具有收缩趋势，使液体表面积趋于最小，而在体积相同的条件下，球形的表面积最小．(5)表面张力的大小跟边界线的长度、液体的种类、温度都有关系．【例1】(多选题)人类对物质属性的认识是从宏观到微观不断深入的过程．以下说法正确的是()A．液体的分子势能与体积有关B．晶体的物理性质都是各向异性的C．温度升高，每个分子的动能都增大D．露珠呈球状是由于液体表面张力的作用思路分析对固体和液体性质的考查多是记忆性的内容，多看书、强化记忆是最好的复习方法．解析：液体和固体的体积与分子间相对位置有关，分子间距接近平衡位置r0时，分子间距变化，分子力做功显著，导致分子势能变化显著，A正确．多晶体的物理性质表现为各向同性，因此B错误．温度升高，分子的平均动能增大，由于分子速率遵循统计规律，故并不是每个分子的动能都增大，C错误．液体表面张力的作用是使其表面绷紧，表面积收缩到最小，呈球状，D正确．答案：AD变式训练1在甲、乙、丙三种固体薄片上涂上石蜡，用烧热的针接触其上一点，石蜡熔化的范围如图11－2－2(1)、(2)、(3)所示，而甲、乙、丙三种固体在熔化过程中温度随加热时间变化的关系如图(4)所示．则由此可判断出甲为________，乙为________，丙为________．(填“单晶体”“多晶体”“非晶体”)(1)(2)(3)(4)图11－2－2解析：晶体具有确定的熔点，非晶体没有确定的熔点．单晶体的物理性质具有各向异性，多晶体的物理性质具有各向同性．答案：多晶体非晶体单晶体教师备选1－1(多选题)关于晶体和非晶体，下列说法正确的是()A．金刚石、食盐、玻璃和水晶都是晶体B．晶体的分子(或原子、离子)排列是有规则的C．单晶体和多晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点D．单晶体和多晶体的物理性质是各向异性的，非晶体是各向同性的答案：BC题型二气体实验定律和理想气体的状态方程1.气体实验定律的比较同一气体的两条图线2.理想气体的状态方程(1)理想气体①宏观上讲，理想气体是指在任何条件下始终遵守气体实验定律的气体，实际气体在压强不太大、温度不太低的条件下，可视为理想气体．②微观上讲，理想气体的分子间除碰撞外无其他作用力，分子本身没有体积，即它所占据的空间认为都是可以被压缩的空间．(2)状态方程：p1V1T1＝p2V2T2或pVT＝C.(3)应用状态方程解题的一般步骤①明确研究对象，即某一定质量的理想气体；②确定气体在始、末状态的参量p1、V1、T1及p2、V2、T2；③由状态方程列式求解；④讨论结果的合理性．图11－2－3【例2】(2013·新课标全国卷Ⅰ)如图11－2－3所示，两个侧壁绝热、顶部和底部都导热的相同气缸直立放置，气缸底部和顶部均有细管连通，顶部的细管带有阀门K.两气缸的容积均为V0，气缸中各有一个绝热活塞(质量不同，厚度可忽略)．开始时K关闭，两活塞下方和右活塞上方充有气体(可视为理想气体)，压强分别为p0和p03；左活塞在气缸正中间，其上方为真空；右活塞上方气体体积为V04.现使气缸底与一恒温热源接触，平衡后左活塞升至气缸顶部，且与顶部刚好没有接触；然后打开K，经过一段时间，重新达到平衡．已知外界温度为T0，不计活塞与气缸壁间的摩擦．求：(1)恒温热源的温度T；(2)重新达到平衡后左气缸中活塞上方气体的体积Vx.思路分析气体先做等压变化后做等温变化．图11－2－4解析：(1)与恒温热源接触后，在K未打开时，右活塞不动，两活塞下方的气体经历等压过程，由盖­吕萨克定律得TT0＝74V054V0由此得T＝75T0图11－2－5(2)由初始状态的力学平衡条件可知，左活塞的质量比右活塞的大．打开K后，左活塞下降至某一位置，右活塞必须升至汽缸顶，才能满足力学平衡条件．气缸顶部与外界接触，底部与恒温热源接触，两部分气体各自经历等温过程，设左活塞上方气体压强为p，由玻意耳定律得pVx＝p03·V04(p＋p0)(2V0－Vx)＝p0·74V0联立解得6V2x－V0Vx－V20＝0其解为Vx＝12V0另一解Vx＝－13V0，不合题意，舍去．答案：(1)75T0(2)12V0变式训练2图11－2－6如图11－2－6所示，一根粗细均匀、内壁光滑、竖直放置的玻璃管下端密封，上端封闭但留有一抽气孔．管内下部被活塞封住一定质量的气体(可视为理想气体)，气体温度为T1.开始时，将活塞上方的气体缓慢抽出，当活塞上方的压强达到p0时，活塞下方气体的体积为V1，活塞上方玻璃管的容积为2.6V1，活塞因重力而产生的压强为0.5p0，继续将活塞上方抽成真空并密封．整个抽气过程中管内气体温度始终保持不变．然后将密封的气体缓慢加热．求：(1)活塞刚碰到玻璃管顶部时气体的温度；(2)当气体温度达到1.8T1时气体的压强．解析：(1)活塞上方的压强为p0时，活塞下方气体的体积为V1，抽气过程为等温过程，活塞上面抽成真空时，下面气体的压强为0.5p0，依题意，由玻意耳定律得VV1＝p0＋0.5p00.5p0①式中V是抽成真空时活塞下面气体的体积．此后，气体等压膨胀，由盖－吕萨克定律得2.6V1＋V1V＝T′T1②式中T′是活塞碰到玻璃管顶部时气体的温度，由①②得T′＝1.2T1.③(2)活塞碰到顶部后的过程是等容升温过程．由查理定律得1.8T1T′＝p20.5p0④式中p2是气体温度达到1.8T1时气体的压强，由③④式得p2＝0.75p0.答案：(1)1.2T1(2)0.75p0教师备选2－1(2014·山东卷)图11－2－7一种水下重物打捞方法的工作原理如图11－2－7所示．将一质量M＝3×103kg、体积V0＝0.5