1、第2讲 气体、液体和固体一、气体的性质 1气体的状态参量(1)温度：在宏观上表示物体的_程度；在微观上是分子_的标志冷热平均动能两种温标：摄氏温标 t：单位，在 1 个标准大气压下，水的冰点作为 0，沸点作为 100.273.15热力学温标 T：单位 K，把_作为 0 K绝对零度(0 K)是低温的极限，只能接近不能达到(2)体积：气体总是充满它所在的容器，所以气体的体积总是等于盛装气体的容器的_容积频繁碰撞(3)压强：气体的压强是由于气体分子_器壁而产生的2气体的分子动理论(1)气体分子运动的特点气体分子除了相互碰撞或碰撞器壁外，还有_的作用分子力杂乱无章有规律平均动能每个气体分子的运动是_的
2、，但对大量分子的整体来说，分子的运动是_的密集程度(2)气体压强的微观意义：气体的压强是大量分子频繁碰撞器壁产生的压强的大小跟两个因素有关：气体分子的_；气体分子的_3气体实验定律反比正比(1)玻意耳定律：一定质量的气体，在温度不变的情况下，压强 p 与体积 V 成_，即 p1V，_恒量(2)查理定律：一定质量的气体，在体积不变的情况下，压强 p 与热力学温度 T 成_，即 pT，_恒量(3)盖吕萨克定律：一定质量的气体，在压强不变的情况下，体积 V 与热力学温度 T 成_，即 VT，_恒量pVpT正比VT 项目特点举例p-VpVCT(其中 C 为恒量)，即 pV 之积越大的等温线，温度越高，
3、线离原点越远1p-Vp-TV-T4气体状态变化的图象pCT1V，斜率 kCT，即斜率越大，温度越高pCVT，斜率 kCV，即斜率越大，体积越小VCpT，斜率 kCp，即斜率越大，压强越小5理想气体的状态方程(1)理想气体从宏观上来说，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，可视为理想气体从微观上来说，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)理想气体的状态方程一定质量的理想气体的状态方程：_C(恒量)pVT 【基础检测】1(多选，2016 年贵州遵义航天高级中学模拟)如图11-2-
4、1所示，密闭容器内的氢气温度与外界空气的温度相同，现对该容器缓慢加热，当容器内的氢气温度高于外界空气的温度时，则()图11-2-1A氢分子的平均动能增大B氢分子的势能增大C容器内氢气的内能增大D容器内氢气的内能可能不变E容器内氢气的压强增大答案：ACE分类晶体非晶体单晶体多晶体外形规则_不规则熔点确定不确定物理性质各向_性各向_性原子排列 有规则，但多晶体每个晶粒间的排列无规则无规则形成与转化有的物质在不同条件下能够形成不同的_；同一物质可能以_和_两种不同的形态出现；有些_在一定的条件下也可转化为_典型物质石英、云母、食盐、硫酸铜玻璃、松香、蜂蜡二、固体和液体饱和蒸汽1晶体和非晶体同晶体非晶
5、体晶体非晶体不规则异晶体2.液体、液晶吸引自动收缩最小相切(1)液体的表面张力液体表面各部分间相互_的力叫表面张力表面张力使液体_，液体表面有收缩到_的趋势表面张力的方向和液面_；其大小除了跟边界线的长度有关外，还跟液体的种类、温度有关(2)液晶的特性异流动性液体液晶分子既保持排列有序而显示各向_性，又可以自由移动位置，保持了液体的_液晶分子的位置无序使它像_，排列有序使它像晶体液晶分子的排列从某个方向看比较整齐，从另一个方向看则是杂乱无章的液晶的物理性质很容易在外界的影响下发生改变3饱和蒸汽与饱和汽压、相对湿度：(1)饱和蒸汽：在密闭容器中的液体，不断地蒸发，液面上的蒸汽也不断地凝结，当两个
6、同时存在的过程达到动态平衡时，宏观的蒸发停止，这种与液体处于_的蒸汽称为饱和蒸汽动态平衡增大(2)饱和汽压：饱和蒸汽所具有的压强，叫做这种液体的饱和汽压，饱和汽压随温度的升高而_压强(3)相对湿度：某温度时水蒸气的_与同一温度下水的饱和汽压的百分比，称为该温度下空气的相对湿度水蒸气的实际压强(p)相对湿度(B)同温下水的饱和汽压(ps)100%.【基础检测】2(多选，2015 年新课标卷)下列说法正确的是()A将一块晶体敲碎后，得到的小颗粒是非晶体B固体可以分为晶体和非晶体两类，有些晶体在不同的方向上有不同的光学性质C由同种元素构成的固体，可能会由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体D在合适的
7、条件下，某些晶体可以转化为非晶体，某些非晶体也可以转化为晶体E在熔化过程中，晶体要吸收热量，但温度保持不变，内能也保持不变答案：BCD考点气体实验定律及状态方程的应用重点归纳 利用气体实验定律及气态方程解决问题的基本思路典例剖析 例1：(多选，2014 年新课标卷)一定量的理想气体从状态a开始，经历三个过程ab、bc、ca回到原状态，其p-T图象)如图11-2-2 所示，下列判断正确的是(图11-2-2A过程 ab 中气体一定吸热B过程 bc 中气体既不吸热也不放热C过程 ca 中外界对气体所做的功等于气体所放的热Da、b 和 c 三个状态中，状态 a 分子的平均动能最小Eb 和 c 两个状态
8、中，容器壁单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数不同答案：ADE解析：从 a 到 b 的过程，根据图线过原点可得paTapbTb，所以为等容变化过程，气体没有对外做功，外界也没有对气体做功，所以温度升高只能是吸热的结果，选项 A 正确从 b 到 c的过程温度不变，可是压强变小，说明体积膨胀，对外做功，理应内能减少温度降低，而温度不变说明从外界吸热，选项 B错误从 c 到 a 的过程，压强不变，根据温度降低说明内能减少，根据改变内能的两种方式即做功和热传递，气体的结果是内能减少，所以外界对气体做的功小于气体放出的热量，选项C 错误分子的平均动能与温度有关，状态 a 的温度最低，所以分子平均动能
9、最小，选项 D 正确b 和 c 两个状态，温度相同，即分子运动的平均速率相等，单个分子对容器壁的平均撞击力相等，根据 b 压强大，可判断状态 b 单位时间内容器壁受到分子撞击的次数多，选项 E 正确ADE 正确【考点练透】1(2016 年湖南师范大学附属中学月考改编)如图11-2-3所示，体积为 V、内壁光滑的圆柱形导热气缸顶部有一质量和厚度均可忽略的活塞；气缸内密封有温度为 2.4T0、压强为 1.2p0的理想气体p0和T0分别为大气的压强和温度已知：气体内能U与温度T的关系为UaT，a为正的常量容器内气体的所有变化过程都是缓慢的，求缸内气体与大气达到平衡时的体积V1.图11-2-3解：在气
10、体由 p1.2p0 压缩到 p0 时，V 不变，温度由 T2.4T0 变为 T1，由查理定律得T1T p0p 得 T12T0.在气体温度由 T1变为 T0 的过程中，体积由 V 减小到 V1，气体压强不变，由盖吕萨克定律得 VV1T1T0解得 V10.5V.2(2014 年新课标卷)如图 11-2-4，两气缸 A、B 粗细均匀、等高且内壁光滑，其下部由体积可忽略的细管连通；A 的直径是 B 的 2 倍，A 上端封闭，B 上端与大气连通；两气缸除 A顶部导热外，其余部分均绝热两气缸中各有一厚度可忽略的绝热轻活塞 a、b，活塞下方充有氮气，活塞 a 上方充有氧气当大气压为 p0、外界和气缸内气体温
11、度均为 7 且平衡时，活塞a 离气缸顶的距离是气缸高度的14，活塞 b 在气缸正中间图11-2-4(1)现通过电阻丝缓慢加热氮气，当活塞 b 恰好升至顶部时，求氮气的温度(2)继续缓慢加热，使活塞 a 上升，当活塞 a 上升的距离是气缸高度的 116时，求氧气的压强解：(1)活塞 b 升至顶部的过程中，活塞 a 不动，活塞 a、b下方的氮气经历等压过程设气缸 A 的容积为 V0，氮气初态体积为 V1，温度为 T1；末态体积为 V2，温度为 T2.按题意，气缸 B的容积为V04，由题给数据和盖吕萨克定律有V134V012V04 78V0V234V014V0V0V1T1V2T2由式并代入数据解得
12、T2320 K(2)活塞 b 升至顶部后，由于继续缓慢加热，活塞 a 开始向上移动，直至活塞 a 上升的距离是气缸高度的 116时，活塞 a 上方的氧气经历等温过程设氧气初态体积为 V1，压强为 p1；末态体积为 V2，压强为 p2.由题给数据和玻意耳定律有V114V0，p1p0，V2 316V0p1V1p2V2由式并代入数据解得 p243p0易错点 气体状态变化图象 例2：(2014 年云南师大附中检测)一定质量的某种理想气体从状态 A 开始按图11-2-5所示的箭头方向经过状态B达到状态 C，已知气体在 A 状态时的体积为1.5 L，求：图11-2-5(1)气体在状态 C 时的体积(2)说
13、明 AB、BC 两个变化过程是吸热还是放热，并比较 AB、BC 两个过程中热量的大小解：(1)A 至 B 过程为等压变化，由盖吕萨克定律得VATAVBTB得 VB2 LB 至 C 为等容过程，所以 VCVB2 L.(2)AB 过程吸热，BC 过程放热AB 过程中气体体积增大，对外做功，BC 过程体积不变，对外不做功，而气体内能变化相同，故 AB 过程吸收的热量大于 BC 过程放出的热量【触类旁通】(2014 年福建卷)如图11-2-6所示为一定质量理想气体的压强 p 与体积 V 的关系图象，它由状态 A 经等容过程到状态 B，再经等压过程到状态 C.设 A、B、C 状态对应的温度分别为 TA、)TB、TC，则下列关系式中正确的是(图11-2-6ATATB，TBTCCTATB，TBTCBTATB，TBTCDTATB，TBTC答案：C解析：一定质量的理想气体，由状态 A 经等容过程到状态B，根据理想气体的状态方程有pATApBTB，由于 pApB，所以 TATB；由状态B经等压过程到状态C，根据理想气体的状态方程有VBTBVCTC，由于 VBVC，所以 TBTC.故 C 项正确
