1、基础复习课第二讲 固体、液体与气体抓基础双基夯实 研考向考点探究 栏目导航 随堂练知能提升 一、固体的微观结构、晶体和非晶体 液晶的微观结构1晶体与非晶体分类比较 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_各向_原子排列有规则，但多晶体每个晶体间的排列无规则无规则异性同性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也可转化为晶体典型物质石英、云母、食盐、硫酸铜玻璃、蜂蜡、松香2.晶体的微观结构(1)晶体的微观结构特点：组成晶体的物质微粒有规则地、周期性地在空间排列(2)用晶体的微观结构解释晶体的特点
2、现象原因晶体有规则的外形由于内部微粒有规则的排列晶体各向异性由于内部从任一结点出发在不同方向的相同距离上的微粒数同晶体的多形性由于组成晶体的微粒可以形成同的空间点阵不不3.液晶(1)液晶分子既保持排列有序而显示各向，又可以自由移动位置，保持了液体的(2)液晶分子的位置无序使它像，排列有序使它像(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的(4)液晶的物理性质很容易在外界的影响下异性流动性液体杂乱无章发生改变晶体二、液体的表面张力1概念液体表面各部分间的力2作用液体的表面张力使液面具有收缩到表面积的趋势3方向表面张力跟液面，且跟这部分液面的分界线4大小液体的温度越高，表面张力
3、；液体中溶有杂质时，表面张力；液体的密度越大，表面张力互相吸引最小相切垂直越小变小越大三、饱和汽、未饱和汽和饱和汽压 相对湿度1饱和汽与未饱和汽(1)饱和汽：与液体处于的蒸汽(2)未饱和汽：没有达到状态的蒸汽2饱和汽压(1)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，温度越高，饱和汽压，且饱和汽压与饱和汽的体积无关动态平衡饱和越大3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即：相对湿度 水蒸气的实际压强同温度水的饱和汽压.四、气体分子运动速率的统计分布 气体实验定律 理想气体1气体和气体分子运动的特点2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
4、子频繁地碰撞器壁产生持续而稳定的(2)大小：气体的压强在数值上等于气体作用在的压力公式：p .(3)常用单位及换算关系：国际单位：，符号为：Pa,1 Pa1 N/m2.常用单位：(atm)；厘米汞柱(cmHg)换算关系：1 atm cmHg1.013105 Pa1.0105 Pa.压力单位面积上FS帕斯卡标准大气压76 3气体实验定律玻意耳定律查理定律盖吕萨克定律内容一定质量的某种气体，在温度不变的情况下，压强与体积成反比一定质量的某种气体，在体积不变的情况下，压强与热力学温度成正比一定质量的某种气体，在压强不变的情况下，其体积与热力学温度成正比表达式_ 或 或 图象p1V1p2V2p1T1p
5、2T2p1p2T1T2V1T1V2T2V1V2T1T24.理想气体状态方程(1)理想气体：在任何温度、任何下都遵从气体实验定律的气体(2)理想气体状态方程：p1V1T1 p2V2T2 或pVT C.压强小题快练1判断题(1)单晶体的所有物理性质都是各向异性的()(2)晶体有天然规则的几何形状，是因为物质微粒是规则排列的()(3)液晶是液体和晶体的混合物()(4)船浮于水面上是液体的表面张力作用的结果()(5)水蒸气达到饱和时，水蒸气的压强不再变化，这时蒸发和凝结仍在进行()2(多选)关于空气湿度，下列说法正确的是()A当人们感到潮湿时，空气的绝对湿度一定较大B当人们感到干燥时，空气的相对湿度一
6、定较小C空气的绝对湿度用空气中所含水蒸气的压强表示D空气的相对湿度定义为水的饱和汽压与相同温度时空气中所含水蒸气的压强之比BC 3下列说法中正确的是()A气体压强是由气体分子间的斥力产生的B在失重的情况下，密闭容器内的气体对器壁没有压强C气体分子的平均动能增大，气体的压强一定增大D气体对器壁的压强就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力D 4一定质量的理想气体，由状态 a 经状态 b 变化到状态 c，如图所示，下图中能正确反映出这种变化过程的是()C 考点一 固体、液体的性质(自主学习)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
7、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11.晶体的性质(多选)(2015全国卷)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，
8、有些晶体在不同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在合适的条件下，某些晶体可以转变为非晶体，某些非晶体也可以转变为晶体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：BCD12.表面张力 下列关于液体表面现象的说法中正确的是()A把缝衣针小心地放在水面上，针可以把水面压弯而不沉没，是因为针的重力小，同时受到液体的浮力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玻璃管裂口放在火上烧熔，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D漂浮在热菜汤表面上的油滴，从上
9、面观察是圆形的，是因为油滴液体呈各向同性答案：C13.饱和汽(多选)关于饱和汽，下列说法中正确的是()A达到饱和汽时液面上的气体分子的密度不断增大B达到饱和汽时液面上的气体分子的密度不变C将未饱和汽转化成饱和汽可以保持温度不变，减小体积D将未饱和汽转化成饱和汽可以保持体积不变，降低温度答案：BCD考点二 气体压强的产生与计算(自主学习)1产生的原因由于大量分子无规则运动而碰撞器壁，形成对器壁各处均匀、持续的压力，作用在器壁单位面积上的压力叫作气体的压强2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3平衡状态下气体压强的求法液片法选取假想的液体薄
10、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，求得气体的压强等压面法 在连通器中，同一种液体(中间不间断)同一深度处压强相等液体内深h 处的总压强 pp0gh，p0 为液面上方的压强4.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21.气体压强的产生(多选)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
11、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答案：ACE22.液柱封闭气体的压强 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，求被封闭气体的压强解析：在甲图中，以高为 h 的液柱为研究对象，由二力平衡知p 气 SghSp0S所以 p 气p0gh在图乙中，以 B 液面为研究对象，由平衡方程 F 上F 下有：p 气 SpghSp0Sp 气p0gh在图丙中，仍以 B 液面为研究对象，有p 气
12、ghsin 60pBp0所以 p 气p0 32 gh在图丁中，以液面 A 为研究对象，由二力平衡得p 气S(p0gh1)S所以 p 气p0gh1.答案：甲：p0gh 乙：p0gh 丙：p0 32 gh 丁：p0gh123.汽缸封闭气体的压强 如图所示，一圆筒形汽缸静止于地面上，汽缸的质量为 M，活塞(连同手柄)的质量为 m，汽缸内部的横截面积为 S，大气压强为 p0，平衡时汽缸内的容积为 V.现用手握住活塞手柄缓慢向上提设汽缸足够长，不计汽缸内气体的重力和活塞与汽缸壁间的摩擦，求开始汽缸内封闭气体的压强和刚提离地面时封闭气体的压强解析：开始时由于活塞处于静止状态，由平衡条件可得p0Smgp1S
13、，则 p1p0mgS当汽缸刚提离地面时汽缸处于静止，汽缸与地面间无作用力，因此由平衡条件可得 p2SMgp0S，则 p2p0MgS.答案：p0mgS p0MgS考点三 气体实验定律的应用(自主学习)1三大气体实验定律(1)玻意耳定律(等温变化)：p1V1p2V2 或 pVC(常数)(2)查理定律(等容变化)：p1T1p2T2或pTC(常数)(3)盖吕萨克定律(等压变化)：V1T1V2T2或VTC(常数)2利用气体实验定律解决问题的基本思路31.变质量问题(2016全国卷)一氧气瓶的容积为 0.08 m3，开始时瓶中氧气的压强为 20 个大气压某实验室每天消耗 1 个大气压的氧气 0.36 m3
14、.当氧气瓶中的压强降低到 2 个大气压时，需重新充气若氧气的温度保持不变，求这瓶氧气重新充气前可供该实验室使用多少天解析：设氧气开始时的压强为 p1，体积为 V1，压强变为 p2(2 个大气压)时，体积为V2.根据玻意耳定律得p1V1p2V2重新充气前，用去的氧气在 p2 压强下的体积为V3V2V1设用去的氧气在 p0(1 个大气压)压强下的体积为 V0，则有p2V3p0V0设实验室每天用去的氧气在 p0 下的体积为 V，则氧气可用的天数为 N V0V联立式，并代入数据得 N4(天)答案：4 天32.玻璃管封闭气体(2019兰州一中期中)如图所示，一个质量为 m 的 T 形活塞在汽缸内封闭一定
15、质量的理想气体，活塞的体积可忽略不计，距汽缸底部 h0 处连接一 U 形细管(管内气体体积可忽略)，初始时，封闭气体温度为 T0，活塞水平部分距离汽缸底部 1.4h0.现缓慢降低气体的温度，直到 U 形管中两边水银面恰好相平，此时 T 形活塞的竖直部分与汽缸底部接触已知大气压强为 p0，汽缸横截面积为 S，活塞竖直部分高为 1.2h0，重力加速度为 g.求：(1)汽缸底部对 T 形活塞的支持力大小；(2)两水银面相平时气体的温度解析：(1)由 U 形管两边的液面相平可知，p0Smgp0SFN，FNmg.(2)初态时，p1p0mgS，V11.4 h0S，T1T0，末态时，p2p0，V21.2 h
16、0S，由理想气体状态方程得，p1V1T1 p2V2T2，解得 T26p0ST07p0Smg.答案：(1)FNmg(2)T26p0ST07p0Smg33.水下气泡压强计算(2016全国卷)在水下气泡内空气的压强大于气泡表面外侧水的压强，两压强差 p 与气泡半径 r 之间的关系为 p2r，其中 0.070 N/m.现让水下 10 m 处一半径为 0.50 cm 的气泡缓慢上升已知大气压强 p01.0105 Pa，水的密度 1.0103 kg/m3，重力加速度大小 g 取 10 m/s2.(1)求在水下 10 m 处气泡内外的压强差；(2)忽略水温随水深的变化，在气泡上升到十分接近水面时，求气泡的半
17、径与其原来半径之比的近似值解析：(1)当气泡在水下 h10 m 处时，设其半径为 r1，气泡内外压强差为 p1，则p12r1 代入题给数据得p128 Pa.(2)设气泡在水下 10 m 处时，气泡内空气的压强为 p1，气泡体积为 V1；气泡到达水面附近时，气泡内空气的压强为 p2，内外压强差为 p2，其体积为 V2，半径为r2.气泡上升过程中温度不变，根据玻意耳定律有p1V1p2V2由力学平衡条件有p1p0ghp1p2p0p2气泡体积 V1 和 V2 分别为V143r31V243r32联立式得(r1r2)3p0p2ghp0p1由式知，pip0，i1,2，故可略去式中的 p1、p2 项代入题给数
18、据得r2r13 21.3.答案：(1)28 Pa(2)1.3考点四 气体状态变化的图象问题(自主学习)41.pV 图象 如图为一定质量理想气体的压强 p 与体积 V 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()ATATB，TBTB，TBTCCTATB，TBTC答案：C42.VT 图象 如图所示为一定质量理想气体的体积 V 与温度 T 的关系图象，它由状态 A 经等温过程到状态 B，再经等容过程到状态 C.设 A、B、C 状态对应的压强分别为 pA、pB、pC，则下列关系式中正确的是()A
19、pApB，pBpCBpApB，pBpCCpApB，pBpCDpApB，pBpC答案：A43.图象的转换 如图甲是一定质量的气体由状态 A 经过状态 B 变为状态 C 的VT 图象已知气体在状态 A 时的压强是 1.5105 Pa.(1)说出 AB 过程中压强变化的情形，并根据图象提供的信息，计算图甲中 TA 的温度值；(2)请在图乙坐标系中，作出该气体由状态 A 经过状态 B 变为状态 C 的 pT 图象，并在图线相应位置上标出字母 A、B、C.如果需要计算才能确定的有关坐标值，请写出计算过程解析：(1)从题图甲可以看出，A 与 B 连线的延长线过原点，所以 AB 是一个等压变化过程，即 pA
20、pB.根据盖吕萨克定律可得VATAVBTB，所以 TAVAVBTB0.40.6300 K200 K.(2)由题图甲可知，由 BC 是等容变化，根据查理定律得pBTBpCTC，所以 pCTCTBpB400300pB43pB431.5105 Pa2.0105 Pa 则可画出由状态 ABC 的 pT 图象如图所示答案：(1)200 K(2)见解析1下列说法正确的是()A露珠呈球形是由于表面张力所致B不浸润现象说明固体分子对液体分子的吸引力大于液体分子之间的吸引力C在一定温度下当气体容纳某种液体分子的个数达到极值时，这种气体就成为饱和汽，此时液体就不再蒸发D给自行车打气时气筒压下后反弹，是由分子斥力造
21、成的A 2(多选)(2019河南中原名校质检)如右图所示，一定质量的理想气体从状态 A 依次经过状态 B、C 和 D 后再回到状态 A.其中，AB 和 CD 为等温过程，BC和 DA 为绝热过程该循环过程中，下列说法正确的是()AAB 过程中，气体对外界做功，吸热BBC 过程中，气体分子的平均动能增加CCD 过程中，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数减少DDA 过程中，气体分子的速率分布曲线发生变化E该循环过程中，气体吸热ADE 解析：AB 过程中，体积增大，气体对外界做功，温度不变，内能不变，气体吸热，A 正确；BC 过程中，绝热膨胀，气体对外做功，内能减小，温度降低，气体分子的平均动能减小
22、，B 错误；CD 过程中，等温压缩，体积变小，分子数密度变大，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多，C 错误；DA 过程中，绝热压缩，外界对气体做功，内能增加，温度升高，分子平均动能增大，气体分子的速率分布曲线发生变化，D 正确；该循环中，气体对外做功大于外界对气体做功，即 W0；一个循环，内能不变，U0，根据热力学第一定律，Q0，即气体吸热，E 正确3一质量 M10 kg、高度 L35 cm 的圆柱形汽缸，内壁光滑，汽缸内有一薄活塞封闭了一定质量的理想气体，活塞质量 m4 kg、横截面积 S100 cm2.温度 t027 时，用绳子系住活塞将汽缸悬挂起来，如图甲所示，汽缸内气体柱的高 L1
23、32 cm.如果用绳子系住汽缸底，将汽缸倒过来悬挂起来，如图乙所示，汽缸内气体柱的高 L230 cm，两种情况下汽缸都处于竖直状态，取重力加速度 g9.8 m/s2，求：(1)此时的大气压强；(2)图乙状态时，在活塞下挂一质量 m3 kg 的物体，如图丙所示，则温度升高到多少时，活塞将从汽缸中脱落解析：(1)由图甲状态到图乙状态，等温变化：p1p0MgS，p2p0mgS，由玻意耳定律得 p1L1Sp2L2S所以(p0MgS)L1S(p0mgS)L2S，解得 p0ML1mL2gL1L2S 9.8104 Pa.(2)活塞脱落的临界状态：气柱体积为 LS，压强 p3p0mgmgS，设此时温度为 t，由理想气体状态方程有p2L2St0273 p3LSt273，得 tp3Lt0273 p2L227366.答案：(1)9.8104 Pa(2)66