2020版高考物理一轮复习 第13章 第2节 固体、液体和气体课件 新人教版

第2节固体、液体和气体第十三章热学栏目导航知识点二知识点一0102知识点三03知识点一固体和液体答案1．固体(1)分类：固体分为和两类。晶体分和。(2)晶体与非晶体的比较单晶体多晶体非晶体外形_____不规则不规则熔点确定_____不确定确定晶体非晶体单晶体多晶体规则答案物理性质_________各向同性各向同性典型物质石英、云母、食盐、硫酸铜玻璃、蜂蜡、松香形成与转化有的物质在不同条件下能够形成不同的形态。同一物质可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现，有些非晶体在一定条件下可以转化为晶体各向异性答案2.液体(1)液体的表面张力①作用：液体的表面张力使液面具有的趋势。②方向：表面张力跟液面相切，跟这部分液面的分界线。③大小：液体的温度越高，表面张力越小；液体中溶有杂质时，表面张力变小；液体的密度越大，表面张力越大。垂直收缩(2)液晶的物理性质①具有液体的流动性。②具有晶体的光学各向异性。③在某个方向上看，其分子排列比较整齐，但从另一方向看，分子的排列是杂乱无章的。[判断正误](1)单晶体的所有物理性质都是各向异性的。()(2)草叶上的露珠呈球形是表面张力引起的。()(3)液晶是液体和晶体的混合物。()×√×1．(多选)下列说法正确的是()A．石墨和金刚石都是晶体，都是由碳元素组成的单质，但它们的原子排列方式不同B．晶体和非晶体在熔化过程中都吸收热量，温度不变C．液晶的光学性质随温度的变化而变化D．液晶的分子排列会因所加电压的变化而变化，由此引起光学性质的改变E．不是所有的物质都有液晶态解析答案ADE[石墨和金刚石都是晶体，都是由碳元素组成的单质，但它们的原子排列方式不同，选项A正确。晶体在熔化过程中吸收热量，温度不变；非晶体在熔化过程中吸收热量，温度升高，选项B错误。液晶的光学性质与温度的高低无关，其随所加电压的变化而变化，即液晶的分子排列会因所加电压的变化而变化，由此引起光学性质的改变，选项C错误，D正确。不是所有的物质都有液晶态，选项E正确。]2．(多选)下列说法不正确的是()A．把一枚针轻放在水面上，它会浮在水面上。这是由于水表面存在表面张力的缘故B．在处于失重状态的宇宙飞船中，一大滴水银会成球状，是因为液体内分子间有相互吸引力C．将玻璃管道裂口放在火上烧，它的尖端就变圆，是因为熔化的玻璃在表面张力的作用下，表面要收缩到最小的缘故D．漂浮在热菜汤表面上的油滴，从上面观察是圆形的，是因为油滴液体呈各向同性的缘故E．当两薄玻璃板间夹有一层水膜时，在垂直于玻璃板的方向很难将玻璃板拉开。这是由于水膜具有表面张力的缘故BDE[水的表面张力托起针，A正确；B、D两项也是表面张力原因，故B、D均错误，C项正确；在垂直于玻璃板方向很难将夹有水膜的玻璃板拉开是因为大气压的作用，E错误。]解析答案[考法指导]液体表面张力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表面张力的方向和液面相切，垂直于液面上的各条分界线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，球形的表面积最小饱和汽相对湿度气体分子动理论识点二知答案1．饱和汽与饱和汽压与液体处于的蒸汽叫作饱和汽；没有达到的蒸汽叫作未饱和汽。在一定温度下，饱和汽的是一定的，因而也是一定的，这个压强叫作这种液体的饱和汽压，饱和汽压随温度升高而。增大动态平衡饱和状态分子数密度饱和汽的压强答案2．相对湿度空气中水蒸气的压强与同一温度时水的饱和汽压之比叫作_______________。即：相对湿度＝――――――――――――→水蒸气的实际压强同温下水的饱和汽压B＝pps×100%。空气的相对湿度3．气体分子动理论(1)气体分子之间的距离远大于分子直径，气体分子之间的作用力十分微弱，可以忽略不计。(2)气体分子的速率分布，表现出“”的统计分布规律。(3)气体分子向各个方向运动的机会。(4)温度一定时，某种气体分子的速率分布是确定的，速率的平均值也是确定的，温度升高，气体分子的增大，但不是每个分子的速率都增大。答案平均速率中间多，两头少均等[判断正误](1)水蒸气达到饱和时，水蒸气的压强不再变化，这时，水不再蒸发和凝结。()(2)只要能增加气体分子热运动的剧烈程度，气体的温度就可以升高。()(3)绝对湿度是指空气中所含水蒸气的压强。()×√√考法1饱和汽、相对湿度的理解1．(多选)(2014·全国卷Ⅱ)下列说法正确的是()A．悬浮在水中的花粉的布朗运动反映了花粉分子的热运动B．空中的小雨滴呈球形是水的表面张力作用的结果C．彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点D．高原地区水的沸点较低，这是高原地区温度较低的缘故E．干湿泡湿度计的湿泡显示的温度低于干泡显示的温度，这是湿泡外纱布中的水蒸发吸热的结果解析答案BCE[悬浮在水中的花粉的布朗运动反映了水分子的热运动，而不是反映花粉分子的热运动，选项A错误。由于表面张力的作用使液体表面收缩，使小雨滴呈球形，选项B正确。液晶的光学性质具有各向异性，彩色液晶显示器就利用了这一性质，选项C正确。高原地区水的沸点较低是因为高原地区的大气压强较小，水的沸点随大气压强的降低而降低，选项D错误。由于液体蒸发时吸收热量，温度降低，所以湿泡显示的温度低于干泡显示的温度，选项E正确。]考法2气体分子的运动特点2.(多选)(2017·全国卷Ⅰ)氧气分子在0℃和100℃温度下单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比随气体分子速率的变化分别如图中两条曲线所示。下列说法正确的是()A．图中两条曲线下面积相等B．图中虚线对应于氧气分子平均动能较小的情形C．图中实线对应于氧气分子在100℃时的情形D．图中曲线给出了任意速率区间的氧气分子数目E．与0℃时相比，100℃时氧气分子速率出现在0～400m/s区间内的分子数占总分子数的百分比较大解析答案ABC[A对：面积表示总的氧气分子数，二者相等。B对：温度是分子平均动能的标志，温度越高，分子的平均动能越大，虚线为氧气分子在0℃时的情形，分子平均动能较小。C对：实线为氧气分子在100℃时的情形。D错：曲线给出的是分子数占总分子数的百分比。E错：速率出现在0～400m/s区间内，100℃时氧气分子数占总分子数的百分比较小。]知识点三气体的性质1．气体压强(1)产生的原因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、持续的压力，作用在器壁上的压力叫作气体的压强。(2)决定气体压强大小的因素①宏观上：决定于气体的和。②微观上：决定于分子的和。答案分子数密度单位面积温度体积平均动能2．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，在的情况下，压强与体积成。②公式：p1V1＝或pV＝C(常量)。答案p2V2温度不变反比(2)等容变化——查理定律①内容：一定质量的某种气体，在的情况下，压强与热力学温度成。②公式：p1p2＝_____或pT＝C(常数)。(3)等压变化——盖—吕萨克定律①内容：一定质量的某种气体，在的情况下，其体积与热力学温度成。②公式：V1V2＝T1T2或VT＝C(常数)。答案正比体积不变正比压强不变T1T23．理想气体及其状态方程(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___________的气体。实际气体在压强、温度的条件下，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＝______或_______＝C(常数)。答案不太低气体实验定律不太大pVTp2V2T2[判断正误](1)若气体的温度逐渐升高，则其压强可以保持不变。()√(2)一定质量的理想气体在等压变化时，其体积与摄氏温度成正比。()×(3)压强极大的气体不遵从气体实验定律。()√考法1气体压强的微观解释与计算1．(多选)(2019·聊城模拟)对于一定质量的理想气体，下列论述中正确的是()A．若单位体积内分子个数不变，当分子热运动加剧时，压强一定变大B．若单位体积内分子个数不变，当分子热运动加剧时，压强可能不变C．若气体的压强不变而温度降低时，则单位体积内分子个数一定增加D．若气体的压强不变而温度降低时，则单位体积内分子个数可能不变E．气体的压强由温度和单位体积内的分子个数共同决定解析答案ACE[单位体积内分子个数不变，当分子热运动加剧时，单位面积上的碰撞次数和碰撞的平均力都增大，因此气体压强一定增大，故A正确，B错误；若气体的压强不变而温度降低时，气体分子热运动的平均动能减小，则单位体积内分子个数一定增加，故C正确，D错误；气体的压强由气体的温度和单位体积内的分子个数共同决定，E正确。]2．若已知大气压强为p0，在图中各装置均处于静止状态，图中液体密度均为ρ，求被封闭气体的压强。甲乙丙丁解析：在甲图中，以高为h的液柱为研究对象，由二力平衡知pAS＝－ρghS＋p0S所以p甲＝pA＝p0－ρgh在图乙中，以B液面为研究对象，由平衡方程F上＝F下有：pAS＋ρghS＝p0S，所以p乙＝pA＝p0－ρgh在图丙中，仍以B液面为研究对象，有pA＋ρghsin60°＝p′B＝p0所以p丙＝pA＝p0－32ρgh在图丁中，以液面A为研究对象，由二力平衡得p丁S＝(p0＋ρgh1)S，所以p丁＝p0＋ρgh1。答案：甲：p0－ρgh乙：p0－ρgh丙：p0－32ρgh丁：p0＋ρgh13.如图中两个汽缸质量均为M，内部横截面积均为S，两个活塞的质量均为m，左边的汽缸静止在水平面上，右边的活塞和汽缸竖直悬挂在天花板下。两个汽缸内分别封闭有一定质量的空气A、B，大气压为p0，求封闭气体A、B的压强各多大？甲乙解析：题图甲中选m为研究对象。pAS＝p0S＋mg得pA＝p0＋mgS题图乙中选M为研究对象。pBS＋Mg＝p0S得pB＝p0－MgS。答案：p0＋mgSp0－MgS[考法指导]1．气体压强决定因素(1)宏观上：决定于气体的温度和体积。(2)微观上：决定于分子的平均动能和分子的密集程度。2．平衡状态下气体压强的求法(1)液片法：选取假想的液体薄片(自身重力不计)为研究对象，分析液片两侧受力情况，建立平衡方程，消去面积，得到液片两侧压强相等方程，求得气体的压强。(2)力平衡法：选取与气体接触的液柱(或活塞)为研究对象进行受力分析，得到液柱(或活塞)的受力平衡方程，求得气体的压强。(3)等压面法：在连通器中，同一种液体(中间连通)同一深度处压强相等，液体内深h处的总压强p＝p0＋ρgh，p0为液面上方的压强。3．加速运动系统中封闭气体压强的求法：选取与气体接触的液柱(或活塞)为研究对象，进行受力分析，利用牛顿第二定律列方程求解。考法2气体状态方程的应用4．已知湖水深度为20m，湖底水温为4℃，水面温度为17℃，大气压强为1.0×105Pa。当一气泡从湖底缓慢升到水面时，其体积约为原来的(g取10m/s2，ρ水＝1.0×103kg/m3)()A．12.8倍B．8.5倍C．3.1倍D．2.1倍C[p1＝p0＋ρ水gh＝3.0×105Pa，由p1V1T1＝p0V0T0，解得V0≈3.1V1，C正确。]5.(2019·临沂模拟)如图是一种气压保温瓶的结构示意图。其中出水管很细，体积可忽略不计，出水管口与瓶胆口齐平，用手按下按压器时，气室上方的小孔被堵塞，使瓶内气体压强增大，水在气压作用下从出水管口流出。最初瓶内水面低于出水管口10cm，此时瓶内气体(含气室)的体积为2.0×102cm3，已知水的密度为1.0×103kg/m3，按压器的自重不计，大气压强p0＝1.01×105Pa，取g＝10m/s2。求：(1)要使水从出水管口流出，瓶内水面上方的气体压强的最小值；(2)当瓶内气体压强为1.16×105Pa时，瓶内气体体积的压缩量。(忽略瓶内气体的温度变化)解析：(1)由题意知，瓶内、外气体压强以及水的压强存在以下关系：p内＝p0＋p水＝p0＋ρgh水代入数据