1、基础点知识点1固体的微观结构、晶体和非晶体液晶的微观结构1晶体和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不规则熔点确定确定不确定物理性质各向异性各向同性各向同性原子排列有规则每个晶粒的排列无规则无规则转化晶体和非晶体在一定条件下可以相互转化典型物质石英、云母、明矾、食盐玻璃、橡胶2晶体的微观结构(1)结构特点：组成晶体的物质微粒有规则、周期性地在空间排列。(2)用晶体的微观结构特点解释晶体的特点现象原因晶体有规则的外形由于内部微粒有规则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不同晶体的多形性由于组成晶体的微粒可以形成不同的空间点阵3.液晶(1)液晶分子既保
2、持排列有序而显示各向异性，又可以自由移动位置，保持了液体的流动性。(2)液晶分子的位置无序使它像液体，排列有序使它像晶体。(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杂乱无章的。(4)液晶的物理性质很容易在外界的影响下发生改变。知识点2液体的表面张力现象1概念液体表面各部分间互相吸引的力。2作用液体的表面张力使液面具有收缩到表面积最小的趋势。3方向表面张力跟液面相切，且跟这部分液面的分界线垂直。4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。知识点3饱和蒸汽、未饱和蒸汽和饱和蒸汽压相对湿度1饱和汽与未饱和汽(1)饱和汽：与液
3、体处于动态平衡的蒸汽。(2)未饱和汽：没有达到饱和状态的蒸汽。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，饱和汽压越大，且饱和汽压与饱和汽的体积无关。3湿度(1)定义：空气的潮湿程度。(2)描述湿度的物理量绝对湿度：空气中所含水蒸气的压强；相对湿度：在某一温度下，空气中水蒸气的压强与同一温度下水的饱和汽压之比，称为空气的相对湿度，即相对湿度(B)100%。知识点4气体分子运动速率的统计分布、气体实验定律、理想气体1气体分子运动的特点(1)分子很小，间距很大，除碰撞外不受力。(2)气体分子向各个方向运动的气体分子数目都相等。(3)分子做无规则运动，大
4、量分子的速率按“中间多，两头少”的规律分布。(4)温度一定时，某种气体分子的速率分布是确定的，温度升高时，速率小的分子数减少，速率大的分子数增多，分子的平均速率增大，但不是每个分子的速率都增大。2气体的压强(1)产生原因：由于气体分子无规则的热运动，大量的分子频繁地碰撞器壁产生持续而稳定的压力。(2)大小：气体的压强在数值上等于气体作用在单位面积上的压力。公式：p。(3)决定气体压强大小的因素宏观上：决定于气体的温度和体积。微观上：决定于气体分子的平均动能和分子的密集程度。(4)常用单位及换算关系国际单位：帕斯卡，符号：Pa,1 Pa1 N/m2。常用单位：标准大气压(atm)；厘米汞柱(cm
5、Hg)。换算关系：1 atm76 cmHg1.013105 Pa1.0105 Pa。3气体实验定律名称项目玻意耳定律查理定律盖吕萨克定律成立条件质量一定，温度不变质量一定，体积不变质量一定，压强不变公式p1V1p2V2或pVC(常量)或C(常量)或C(常量)图象4.理想气体状态方程(1)理想气体：在任何温度、任何压强下都遵从气体实验定律的气体。(2)理想气体的三条提醒理想气体是一种经过科学的抽象而建立的理想化模型，实际上不存在。理想气体不考虑分子间相互作用的分子力，不存在分子势能，内能取决于温度，与体积无关。实际气体特别是那些不易液化的气体在压强不太大，温度不太低时都可当成理想气体来处理。(3
6、)理想气体状态方程：或C(常量)。重难点一、固体和液体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)只要具有确定熔点的物体必定是晶体，反之，必是非晶体；(4)单晶体具有规则的几何外形，而多晶体和非晶体没有规则的几何外形，所以不能从形状上区分晶体与非晶体；(5)晶体和非晶体不是绝对的，晶体与非晶体在某些条件下，可以相互转化；(6)液晶既不是晶体也不是液体。2单晶体、多晶体、非晶体的判断判断固体物质是晶体还是非晶体，要看其是否具有确定的熔点；区分单晶体与多晶体，要看其物理性质是各向异性还是各向同性。多晶体
7、和非晶体都具有各向同性，但多晶体有固定的熔点，非晶体没有。同时，还要知道一些常见的晶体和非晶体，如所有的金属都是晶体。3液体的微观结构特点(1)分子间的距离很小：在液体内部分子间的距离在1010 m左右。(2)液体分子间的相互作用力很大，但比固体分子间的作用力要小。(3)分子的热运动特点表现为振动与移动相结合。4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面相切，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
8、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。特别提醒(1)单晶体是一个完整的晶体，有规则的几何形状；而多晶体是由很多小晶体(称为晶粒)杂乱无章地排列组成的，没有规则的几何形状。(2)液晶分子的位置无序使它像液体，排列有序使它像晶体。(3)液体表面层、附着层的分子结构特点是导致表面张力、浸润和不浸润现象、毛细现象等现象的根本原因。(4)同一种液体，对一些固体是浸润的，对另一些固体可能不浸润。(5)液体沸腾的条件是饱和汽压和外部压强相等。二、饱和汽与饱和汽压、湿度饱和汽、未饱和汽与饱和汽压(1)动态平衡：
9、在密闭的容器中，随着水的不断蒸发，水面上方水分子的密度增大到一定程度时，在相同时间内回到水中的分子数等于从水面飞出去的分子数。这时，水蒸气的密度不再增大，液体水也不再减少，液体与气体之间达到了平衡状态，蒸发停止。这种平衡是一种动态平衡。(2)饱和汽与未饱和汽：与液体处于动态平衡的蒸汽叫做饱和汽，而未达到饱和状态的蒸汽叫做未饱和汽。(3)饱和汽压与未饱和汽压：饱和汽所具有的压强叫做这种液体的饱和汽压，它随温度的升高而增大，与液体的种类有关，与体积无关。未饱和汽的压强小于饱和汽压。特别提醒(1)在一定温度下，饱和汽的分子数密度是一定的；饱和汽的分子数密度随温度的升高而增大。(2)饱和汽压只是指空气
10、中这种液体蒸汽的分气压，与其他气体的压强无关。饱和汽压与温度和物质种类有关。(3)人对空气干湿程度的感觉是由相对湿度决定的，相对湿度较大时，空气的绝对湿度不一定大。(4)相对湿度和绝对湿度与温度都有关系。在绝对湿度不变的情况下，温度越高，相对湿度越小，人感觉越干燥；温度越低，相对湿度越大，人感觉越潮湿。三、气体、气体压强1气体分子运动的特点(1)分子间的距离大约是分子直径的10倍，分子间的作用力十分微弱，可以忽略不计；(2)分子沿各方向运动的机会均等；(3)分子的速率分布按“中间多、两头少”的统计分布规律，温度升高时，“中间多、两头少”的分布规律不变，分布曲线的峰值向速率大的一方移动；(4)温
11、度升高时，气体分子的平均速率增大，但不是每个分子的速率都增大。2压强的形成(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，作用在器壁单位面积上的压力叫做气体的压强。(2)决定因素宏观上：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子的密集程度。3系统处于平衡状态下的气体压强的计算方法(1)液体封闭的气体压强的确定平衡法：选与气体接触的液柱为研究对象进行受力分析，利用它的受力平衡，求出气体的压强。取等压面法：根据同种液体在同一水平液面处压强相等，在连通器内灵活选取等压面，由两侧压强相等建立方程求出压强。液体内部深度为h处的总压强pp0gh，例如，
12、图中同一水平液面C、D处压强相等，则pAp0gh。(2)固体(活塞或汽缸)封闭的气体压强的确定：由于该固体必定受到被封闭气体的压力，可通过对该固体进行受力分析，由平衡条件建立方程来找出气体压强与其他各力的关系。4加速运动系统中封闭气体压强的计算方法 一般选与气体接触的液柱或活塞、汽缸为研究对象，进行受力分析，利用牛顿第二定律列方程求出封闭气体的压强。如图所示，当竖直放置的玻璃管向上加速时，对液柱受力分析有：pSp0Smgma，S为玻璃管横截面积，得pp0。四、气体实验定律、理想气体状态方程的理解和应用1气体实验定律及图线比较玻意耳定律(等温变化)查理定律(等容变化)盖吕萨克定律(等压变化)数学
13、表达式p1V1p2V2或pVC(常数)或C(常数)或C(常数)同一气体的两条图线图线特点A：等温变化的p V图线为双曲线，由C知，T越大，pV的值越大，即T1T1A：等容变化的p t图线是通过t轴上273.15 的直线。由于在同一温度下，物体的压强大时体积小，所以V1V2B：等容变化的pT图线为过原点的直线。由p知，体积越大，斜率越小，所以V1V2A：等压变化的Vt图线是通过t轴上273.15 的直线。由于在同一温度下，气体的体积大时，压强小，所以p1p2B：等压变化的VT图线为过原点的直线。由V知，压强越大，斜率越小，所以p1p22.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
14、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理想气体状态方程(1)理想气体状态方程与气体实验定律的关系(2)应用状态方程解题的一般步骤明确研究对象，即一定质量的理想气体；确定气体在始末状态的参量p1、V1、T1及p2、V2、T2；由状态方程列式求解；讨论结果的合理性。4几个重要推论(1)查理定律的推论：pT(2)盖吕萨克定律的推论：VT(3)理想气体状态方程的推论：五、气体状态变化的图象问题1气体的图象：气体的等温变化、等容变化和等压变化的规律，不
15、仅可以用数学表达式表示，也可以用图象表示。气体的图象通常分pV图象、pT图象和VT图象三种，无论哪一种图象，图象上的一“点”都表示气体的一个状态，一条线段都代表气体的一种变化过程。2常见的气体图象问题：(1)识图、析图类；(2)绘图类；(3)图象应用类。例如，给定VT图象上几点，要求比较压强大小；给定pT图象上的一段线段，要求确定同类物理量的大小；不同图象间的转化。3一定质量的气体不同图象的比较过程 类别图线特点示例等温过程pVpVCT(其中C为恒量)，即pV之积越大的等温线温度越高，线离原点越远ppCT，斜率kCT，即斜率越大，温度越高等容过程pTpT，斜率k，即斜率越大，体积越小等压过程V
16、TVT，斜率k，即斜率越大，压强越小特别提醒(1)用图线表示气体状态的变化过程及变化规律，比用数学公式更形象、更直观，不仅有助于加深对气体实验定律的理解，而且为解答问题带来了很大的方便。(2)图线上的一个点表示一定质量气体的一个平衡状态，图线上的某一线段，表示一定质量气体状态变化的一个过程。(3)应用图象解决问题时，要注意数学公式与图象的数图转换，图象与物理过程、物理意义之间的相互关系，对于图线有关问题的分析讨论，常常需要添加辅助线，然后根据有关方程讨论。1思维辨析(1)大块塑料粉碎成形状相同的颗粒，每个颗粒即为一个单晶体。()(2)单晶体的所有物理性质都是各向异性的。()(3)晶体有天然规则
17、的几何形状，是因为物质微粒是规则排列的。()(4)液晶是液体和晶体的混合物。()(5)船浮于水面上不是由于液体的表面张力。()(6)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。()(7)压强极大的气体不遵从气体实验定律。()答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)2(多选)下列说法正确的是()A气体从外界吸收热量，其内能一定增加B外界对气体做功，其内能不一定增加C气体的温度降低，某个气体分子热运动的动能可能增加D若气体温度降低，其压强可能不变E在完全失重的情况下，气体对容器壁的压强为零答案BCD解析气体从外界吸热，若气体同时对外做功，气体的内能不一定增加，A错误，B正
18、确；温度反映了分子的平均动能，但温度降低，某个分子运动的动能可能增加，C正确；气体温度降低，若同时压缩气体，气体的压强可能不变，D正确；气体的压强是由于气体分子对容器壁碰撞而产生，故完全失重状态下，气体的压强并不为零，E错误。3医疗室用的电热高压灭菌锅的锅盖密封良好，盖上有一个排气孔，上面倒扣一个限压阀，利用其重力将排气孔压住。排气孔和限压阀的示意图如图所示。加热过程中当锅内气压达到一定程度时，气体就会把限压阀顶起来，使高压气体排出，这样就使锅内能保持较高而又安全的稳定压强，若限压阀的质量m0.1 kg，横截面直径D2 cm，排气孔直径d0.3 cm，大气压为标准值(取p01105 Pa，g1
19、0 m/s2)，则锅内气压最大可达多少？答案2.4105 Pa解析当锅内气压达到最大时，限压阀被顶起，此时限压阀处于受力平衡状态，设此时锅内气压为p，则由平衡条件可得p0SmgpS，S。所以pp02.4105 Pa。考法综述本考点知识在高考中占有非常重要的地位，单一命题考查固体、液体的性质，交汇命题考查气体实验定律和热力学定律，难度较高，因此复习本考点时仍以夯实基础知识为主，通过复习应掌握：5个概念饱和汽、未饱和汽、饱和汽压、表面张力、相对湿度2个区别单晶体、多晶体、非晶体之间的区别、液体和液晶的区别3个定律玻意耳定律、查理定律、盖吕萨克定律的适用条件及应用1个方程理想气体状态方程的理解及应用
20、命题法1固体、液体知识典例1(多选)下列说法正确的是()A把一枚针轻放在水面上，它会浮在水面。这是由于水表面存在表面张力的缘故B水在涂有油脂的玻璃板上能形成水珠，而在干净的玻璃板上却不能。这是因为油脂使水的表面张力增大的缘故C在围绕地球飞行的宇宙飞船中，自由飘浮的水滴呈球形。这是表面张力作用的结果D在毛细现象中，毛细管中的液面有的升高，有的降低，这与液体的种类和毛细管的材质有关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答案ACD解析由于液体表面张力的存在，针、硬币等能浮在水面上，A正确；水在涂有油脂的玻璃板上能形成水珠，这是不浸润的结果
21、，而干净的玻璃板上不能形成水珠，这是浸润的结果，B错误；在太空中水滴呈球形，是液体表面张力作用的结果，C正确；液体的种类和毛细管的材质决定了液体与管壁的浸润或不浸润，浸润液体液面在细管中向下弯，不浸润液体液面在细管中向上弯，D正确；E项中，玻璃板很难被拉开是由于分子引力的作用，E错误。【解题法】解答固体和液体问题的技巧(1)解答晶体和非晶体问题应当熟练掌握晶体和非晶体的区别和联系。(2)解答液体的表面张力问题，应熟练掌握液体的表面张力形成的原因、表面特性、表面张力的方向、表面张力的效果，以及与表面张力大小相关的因素等。命题法2气体压强的计算典例2如图所示，一汽缸水平固定在静止的小车上，一质量为
22、m、面积为S的活塞将一定量的气体封闭在汽缸内，平衡时活塞与汽缸底相距L。现让小车以一较小的水平恒定加速度向右运动，稳定时发现活塞相对于汽缸移动了距离d。已知大气压强为p0，不计汽缸和活塞间的摩擦；且小车运动时，大气对活塞的压强仍可视为p0；整个过程温度保持不变。求小车加速度的大小。答案解析设小车加速度大小为a，稳定时汽缸内气体的压强为p1，则活塞受到汽缸内、外气体的压力分别为F1p1S，F0p0S由牛顿第二定律得F1F0ma小车静止时，在平衡情况下，汽缸内气体的压强应为p0。由玻意耳定律得p1V1p0V0式中V0SL，V1S(Ld)联立以上各式得a。【解题法】气体压强的计算的常见情况及技巧(1
23、)在气体流通的区域，各处压强相等，如容器与外界相通，容器内外压强相等；用细管相连的容器，平衡时两边气体压强相等。(2)液体内深为h处的总压强pp0gh，式中的p0为液面上方的压强，在水银内，用cmHg做单位时可表示为pp0h。(3)连通器内静止的液体，同种液体在同一水平面上各处压强相等。(4)求用固体(如活塞)或液体(如液柱)封闭在静止的容器内的气体压强，应对固体或液体进行受力分析，然后根据平衡条件求解。(5)当封闭气体所在的系统处于力学非平衡的状态时，欲求封闭气体的压强，首先选择恰当的对象(如与气体关联的液柱、活塞等)，并对其进行正确的受力分析(特别注意内、外气体的压力)，然后根据牛顿第二定
24、律列方程求解。命题法3气体实验定律及理想气体状态方程典例3如图，两个侧壁绝热、顶部和底部都导热的相同汽缸直立放置，汽缸底部和顶部均有细管连通，顶部的细管带有阀门K。两汽缸的容积均为V0，汽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p0/3；左活塞在汽缸正中间，其上方为真空；右活塞上方气体体积为V0/4。现使汽缸底与一恒温热源接触，平衡后左活塞升至汽缸顶部，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，不计活塞与汽缸壁间的摩擦。求：(1)恒温热源的温度T；(2)重新达到平衡后左
25、汽缸中活塞上方气体的体积Vx。答案(1)T0(2)V0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，由盖吕萨克定律得由此得TT0(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。 汽缸顶部与外界接触，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(pp0)(2V0Vx)p0V0联立式，得6VV0VxV0其解为VxV0，另一个解VxV0，不合题意，舍去。【解题法】利用气体实验定律及气态方程解决问题的基本思路命题法4变质量气体
26、问题典例4用容积为V的活塞式抽气机对容积为V0的容器中的气体抽气，如图所示。设容器中原来的气体压强为p0，抽气过程中气体温度不变。求抽气机的活塞抽气n次后，容器中剩余气体的压强pn为多少？答案pnnp0解析当活塞下压时，阀门a关闭，b打开，抽气机气缸中V体积的气体排出，容器中气体压强降为p1。活塞第二次上提(即抽第二次气)，容器中气体压强降为p2。根据玻意耳定律，对于第一次抽气，有p0V0p1(V0V)解得p1p0对于第二次抽气，有p1V0p2(V0V)解得p22p0以此类推，第n次抽气后容器中气体压强降为pnnp0。【解题法】变质量气体问题的分析技巧分析变质量问题时，可通过巧妙地选择研究对象
27、，使这类问题转化为定质量气体问题，用气体实验定律求解。(1)打气问题：向球、轮胎中充气是一个典型的变质量的气体问题，只要选择球内原有气体和即将充入的气体作为研究对象，就可把充气过程中的气体质量变化问题转化为定质量气体的状态变化问题。(2)抽气问题：从容器内抽气的过程中，容器内的气体质量不断减小，这属于变质量问题。分析时，将每次抽气过程中抽出的气体和剩余气体作为研究对象，质量不变，故抽气过程可以看作是等温膨胀过程。(3)灌气问题：将一个大容器里的气体分装到多个小容器中的问题，也是一个典型的变质量问题。分析这类问题时，把大容器中的剩余气体和多个小容器中的气体视为整体作为研究对象，可将变质量问题转化
28、为定质量问题。(4)漏气问题：容器漏气过程中气体的质量不断发生变化，属于变质量问题。如果选容器内剩余气体和漏出气体整体作为研究对象，便可使问题变成一定质量气体的状态变化，可用理想气体的状态方程求解。命题法5气体的状态变化图象典例5如图所示，一定质量的理想气体从状态A经B、C、D再回到A，问AB、BC、CD、DA分别是什么过程？已知在状态A时体积为1 L，请把此图改画为pV图象。答案见解析图象见解析解析AB过程是等容升温升压；BC过程是等压升温增容，即等压膨胀；CD过程是等温减压增容，即等温膨胀；DA过程是等压降温减容，即等压压缩。已知VA1 L，则VB1 L(等容变化)，由(等压变化)得VCTC900 L2 L由pDVDpCVC(等温变化)得VDVC2 L6 L改画的pV图象如图所示。【解题法】气体状态变化的图象的应用技巧(1)求解气体状态变化的图象问题，应当明确图象上的点表示一定质量的理想气体的一个平衡状态，它对应着三个状态参量；图象上的某一条直线段或曲线段表示一定质量的理想气体状态变化的一个过程。看此过程属于等温、等容还是等压变化，就用相应规律求解。(2)在VT图象(或pT图象)中，比较两个状态的压强(或体积)大小，可以比较这两个状态到原点连线的斜率的大小，其规律是：斜率越大，压强(或体积)越小；斜率越小，压强(或体积)越大。
