【名师一号】2015年人教版物理选修3-3:第9章 固体、液体和物态变化
高中物理 第九章 固体、液体和物态变化 1 固体课件 新人教版选修3-3
[判断辨析] (1)同一种物质只能形成一种晶体.( × ) (2)有些非晶体在一定条件下可以转化为晶体.( √ ) (3)金刚石是晶体,石墨是非晶体.( × )
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要点一 晶体和非晶体的比较及晶体的微观结构 [探究导入]
如图甲所示是日常生活中常见的几种晶体,图乙是生活中常见的几种非晶体,请在图 片基础上思考以下问题:
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解析:若物体是晶体,则熔化过程中,温度保持不变,A项正确;烧热的针尖接 触涂有蜂蜡薄层的云母片背面,熔化的蜂蜡呈椭圆形是晶体各向异性的表现, 说明云母片是晶体,B项错误;天然石英表现为各向异性,是由于该物质的微粒 在空间的排列规则,C项错误;由于石墨和金刚石的物质微粒排列结构不同,导 致了它们的物理性质不同,D项正确. 答案:AD
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晶体分单晶体和多晶体,单晶体有各向异性.不能以各向异性和各向同性来确 定物体是否为晶体和非晶体.
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3.(多选)下列说法正确的是( )
A.一块固体,若沿各个方向上的导电性能相同,则该固体为非晶体
B.பைடு நூலகம்块固体,若是各个方向导热性能不同,则这个固体一定是单晶体
C.一块固体,若有确定的熔点,则该固体必定为晶体
13
(2)物理性质 晶体的微观结构决定其宏观物理性质,改变物质的微观结构从而改变物质的属性, 如碳原子可以组成性质差别很大的石墨和金刚石,有些晶体和非晶体在一定条件下 可以相互转化.
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[典例1] (多选)下列说法正确的是( ) A.常见的金属材料都是多晶体 B.只有非晶体才显示各向同性 C.凡是具有规则几何形状的固体一定是晶体 D.多晶体有固定的熔点 [思路点拨] 区分单晶体和多晶体要看有没有规则的几何形状,区分多晶体和非 晶体要看有没有固定的熔点.
高中物理(选修3-3)第9章.固体液体和物态变化课件
4.晶体和非晶体间的转化 1.一种物质可能以晶体和非晶体两种不同的 形态出现,例如水晶.天然水晶是晶体, 熔化后再凝结的水晶(石英玻璃)就是非 晶体,即一种物质是晶体还是非晶体并不 是绝对的. 2.许多非晶体在一定的条件下可以转化为晶 体. 3.在冷却得足够快和冷却到足够低的温度时, 几乎所有的材料都能成为非晶体.
第1节、固体
固 体 物 质 分 类
晶体:具有一定熔化温度的物体
非晶体:没有一定熔化温度的物体
晶体和非晶体熔化规律
1、晶体熔化时温 度不变;非晶体在 熔化过程中温度始 终在升高
2、晶体熔化过程中 处于固液共存状态; 非晶体熔化是一个软 化的过程
3、晶体和非晶体 熔化时都要吸热
一、晶体和非晶体
几种常见晶体
所有的金属都是晶体
几种常见非晶体
1.晶体:具有规则的几何形
食盐
石英
雪花
单 晶 冰 糖
多 晶 冰 糖
2.非晶体:没有规则的几何形状
松香
沥青
3.晶体的各向 向有关(这种特性叫各向异性),非晶体 的物理性质在各个方向是相同的(这种特 性叫各向同性)
注意: ①晶体具有各向异性,并不是每种晶体在各种物理性质 上都表现出各向异性.云母导热性上表现出显著的各向 异性,而有些晶体在导电性上表现出显著的各向异性, 如方铝矿,有些晶体在光的折射上表现出显著的各向异 性,如方解石.
二、单晶体和多晶体
1 .单晶体:如果一个物体就是一个完整的晶体,这样的晶 体叫做单晶体. 例如:雪花、食盐小颗粒、单晶硅、单晶锗等. 2.多晶体:如果整个物体是由许多杂乱无章地排列着的小晶 体组成的,这样的物体叫做多晶体.其中的小晶体叫做晶 粒. (1)多晶体没有规则的几何形状. (2)多晶体 ①不显示各向异性.(每一晶粒内部都是各向 异性的). ②有确定的熔点. • 固体是否有确定的熔点,可作为区分晶体非晶体的标志.
【优化设计】2015-2016学年高中物理 第九章 固体、液体和物态变化 2 液体课件 新人教版选修3-3
一
二
三
四
五
二、液体的表面张力
1.液体的表面层 (1)概念:液体跟气体接触的表面存在一个薄层,叫作表面层。 (2)特点:表面层内分子间的距离大于 r0,因此分子间的相互作用表现为 相互吸引。 2.液体的表面张力 (1)定义:如果在液体表面任意画一条线,线两侧的液体之间的作用力是 引力,它的作用是使液体表面绷紧,所以叫作液体的表面张力。 (2)形成原因:液体表面具有收缩的趋势,这是因为在液体内部分子引力 和斥力可以认为相等,而在表面层里分子间距较大,分子间的相互作用力表 现为引力的缘故。
探究一
探究二
温馨提示同一种物体,对有些液体浸润,对有些液体不浸
润。同一种液体,对一些固体是浸润的,对另一些固体是不浸润的。例如:水 能浸润玻璃,但不能浸润石蜡;水银不能浸润玻璃,但能浸润铅。
探究一
探究二
【例题 2】(2014·临沂高二检测)把极细的玻璃管插入水中与水银中, 如图所示,正确表示毛细现象的是( )
探究一
探究二
●名师精讲● 1.对浸润和不浸润的理解 (1)附着层内分子受力情况: 液体和固体接触时,附着层的液体分子除受液体内部的分子吸引外,还 受到固体分子的吸引。 (2)浸润的成因: 当固体分子吸引力大于液体内部分子力时,附着层内液体分子比液体 内部分子稠密,附着层中分子之间表现为斥力,具有扩展的趋势,这时表现为 液体浸润固体。 (3)不浸润的成因: 当固体分子吸引力小于液体内部分子力时,附着层内液体分子比液体 内部分子稀疏,附着层中分子之间表现为引力,具有收缩的趋势,这时表现为 液体不浸润固体。
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3.用内径很细的玻璃管做成的水银气压计,其读数比实际气压(
人教版高中物理选修3-3第九章 固体、液体和物态变化单元练习题(含详细答案)
第九章固体、液体和物态变化一、单选题1.液体与固体具有的相同特点是( )A.都具有确定的形状B.体积都不易被压缩C.物质分子的位置都确定D.物质分子都在固定位置附近振动2.下列关于液晶的说法中正确的是( )A.液晶是液体和晶体的混合物B.液晶分子在特定方向排列比较整齐C.电子手表中的液晶在外加电压的影响下,能够发光D.所有物质在一定条件下都能成为液晶3.大烧杯中装有冰水混合物,在冰水混合物中悬挂一个小试管,试管内装有冰,给大烧杯加热时,以下现象正确的是( )A.烧杯内的冰和试管内的冰同时熔化B.试管内的冰先熔化C.在烧杯内的冰熔化完以前,试管内的冰不会熔化D.试管内的冰始终不会熔化4.关于晶体和非晶体的下列说法中,正确的是( )A.黄金可以打造成类型不同的首饰,是非晶体B.金属整体表现为各向同性,故金属是非晶体C.化学成分相同的物质,只能生成同一晶体D.晶体的各向异性是由于组成晶体的微粒呈现有序排列的结果5.用内径很小的玻璃管做成的水银气压计,其读数比实际气压( )A.偏大B.偏小C.相同D.无法解释6.如图所示,一个有活塞的密闭容器(导热性良好)内盛有饱和水汽与少量的水,则可能发生的现象是( )A.温度保持不变,慢慢地推进活塞,容器内水的饱和汽压会增大B.温度保持不变,慢慢地推进活塞,容器内水的饱和汽压不变C.温度保持不变,慢慢地拉出活塞,容器内水的饱和汽压会减小D.不移动活塞而将容器放在沸水中,容器内水的饱和汽压不变7.某一固体具有一定的熔点,那么它( )A.一定是晶体B.一定是非晶体C.是多晶体D.不一定是非晶体8.如图所示,布满了肥皂膜的金属框架上有一段质量不计的棉纱,现将金属框架下半部分的肥皂膜刺破,则棉纱将是如图所示中的( )A.B.C.D.9.要使水在100 ℃以上沸腾,可以采用下列哪种方法( )A.移到高山上去烧B.在锅上加密封的盖C.在水中加盐D.加大火力10.下面说法正确的是 ( )A.鸭子从池塘中出来,羽毛并不湿——毛细现象B.细玻璃棒尖端放在火焰上烧溶后尖端变成球形——表面张力C.粉笔能吸干纸上的墨水——浸润现象D.布做的雨伞,虽然纱线间有空隙,却不漏雨水——毛细现象二、多选题11.(多选)经研究发现,不是所有物质都具有液晶态,容易具有液晶态的分子有( )A.棒状分子B.碟状分子C.平板状分子D.单原子分子12.(多选)如图所示,ACBD是一厚度均匀的由同一种材料构成的圆板.AB和CD是互相垂直的两条直径,把圆板从图示位置转90°后电流表读数发生了变化(两种情况下都接触良好).关于圆板,下列说法正确的是( )A.圆板是非晶体B.圆板是多晶体C.圆板是单晶体D.圆板沿各个方向导电性能不同13.(多选)下列关于液晶的说法中正确的是( )A.所有物质都具有液晶态B.液晶的光学性质随外加电压的变化而变化C.液晶的光学性质与某些晶体相似,具有各向异性D.液晶分子和固态、液态分子的排列相同三、计算题14.空气的温度是8 ℃,水的饱和汽压为8.05 mmHg,此时水汽的实际压强为6 mmHg,求相对湿度和绝对湿度.15.在大气压强为1.013×105Pa的条件下,要使m=2.0 kg,t=100 ℃的水全部变成水蒸气,至少需要多少热量?(水的汽化热L=2.26×106J/kg)16.如图是萘晶体的熔化曲线,由图可知,萘的熔点是________,熔化时间为________.若已知萘的质量为m,固态时比热容为c1,液态时比热容为c2,熔化热为λ,试完成下列表格.四、填空题17.对于晶体来说,在熔化过程中,外界供给晶体的能量,是用来破坏晶体的分子结构,增加分子间的_____能,所以温度__________.18.当液体与固体接触时,液体与固体的接触面有收缩趋势,称为________现象.若液体和固体的接触面有扩大趋势,称为________现象.19.1982年,扫描隧道显微镜的问世,使人类第一次观察到原子在物质表面的排列状况.在各种晶体中,原子(或分子、离子)都是按照________排列的,具有空间上的________.20.衣服弄上蜡或油污时,只要将卫生纸放在有污处的上、下表面,然后用熨斗轻压该处,即可清除油污或蜡,这是利用________现象.21.有一块物质薄片,某人为了检验它是不是晶体,做了一个实验.他以薄片的正中央O为坐标原点,建立xOy平面直角坐标系,在两个坐标轴上分别取两点x1和y1,使x1和y1到O点的距离相等.在x1和y1上分别固定一个测温元件,再把一个针状热源放在O点,发现x1和y1点的温度都在缓慢升高.甲同学说:若两点温度的高低没有差异,则该物质薄片一定是非晶体.乙同学说:若两点温度的高低有差异,则该物质薄片一定是晶体.请对两位同学的说法作出评价.(1)甲同学的说法是________(选填“对”或“错”)的;理由是_____________________.(2)乙同学的说法是________(选填“对”或“错”)的;理由是_____________________.答案解析1.【答案】B【解析】固体具有确定的形状,而液体具有流动性,没有一定的形状,A错.固体、液体的分子排列都很紧密,分子间作用力都很强,因此体积都不易被压缩,B对.但是液体分子只在很小的区域内做有规则的排列,这种区域是不稳定的,因此C、D错误.2.【答案】B【解析】液晶是某些特殊的有机化合物,在某些方向上分子排列规则,某些方向上杂乱,液晶本身不能发光,所以选项A、C、D错误,选项B正确.3.【答案】C【解析】熔化需要满足两个条件:达到熔点和继续吸热.烧杯中冰水混合物温度与试管中的冰达到热平衡时温度相等,不发生热传递,因此在烧杯内的冰熔化完以前,试管内的冰不会熔化.4.【答案】D【解析】多数金属都是晶体,A、B错误;由于物质微粒的排列方式不同,化学成分相同的物质,可能生成多种晶体,C错误;晶体的各向异性是由于组成晶体的微粒呈现有序排列的结果,D正确.5.【答案】B【解析】因为水银不浸润玻璃,所以玻璃管中的水银呈凸形;因为玻璃管很细,会发生毛细现象,使水银柱下降,所以气压计的读数应比实际气压偏小,选项B正确.6.【答案】B【解析】慢慢推进活塞和慢慢拉出活塞,密闭容器内体积发生变化,而温度保持不变,饱和汽的压强只和温度有关,与体积无关,故选项A、C错,B正确.不移动活塞而将容器放入沸水中,容器内温度升高,水的饱和汽压增大,选项D错误.7.【答案】A【解析】无论是单晶体还是多晶体都有一定的熔点.8.【答案】D【解析】液体有收缩成最小的趋势.9.【答案】B【解析】气压增大,水的沸点升高,在高山上,气压低,沸点下降;而在锅上加密封的盖,锅内气压增大;水中含杂质,沸点降低;加大火力并不能升高沸点.10.【答案】B【解析】A是不浸润现象,B是表面张力,C是毛细现象,D是表面张力.11.【答案】ABC【解析】12.【答案】CD【解析】13.【答案】BC【解析】并不是所有物质都具有液晶态,故A错误.当液晶通电时导通,排列变得有秩序,使光线容易通过;不通电时排列混乱,阻止光线通过.所以液晶的光学性质随外加电压的变化而变化,故B正确.液晶是像液体一样可以流动,又具有某些晶体结构特征的一类物质.所以液晶的光学性质与某些晶体相似,具有各向异性,故C正确.液晶可以流动,所以和固态分子排列不相同,但液晶不可以像液体一样任意流动,所以和液态分子排列不相同,故D错误.14.【答案】74.5% 6 mmHg【解析】由相对湿度的计算公式可得相对湿度=×100%=74.5%.绝对湿度即水汽的实际压强,为6 mmHg.15.【答案】4.52×106J【解析】100 ℃水全部变成水蒸气.需要吸收的热量:Q=mL=2×2.26×106J=4.52×106J16.【答案】T2t2-t1【解析】17.【答案】分子势能不变【解析】晶体熔化时所吸收的能量仅用于破坏分子结构,增加分子势能,温度不变,分子动能不变.18.【答案】不浸润浸润【解析】19.【答案】一定的规则周期性【解析】20.【答案】毛细【解析】蜡和油污被加热后,可通过卫生纸的纤维发生毛细现象而进入到卫生纸内,所以是利用了毛细现象.21.【答案】(1)错因为有些晶体在导热性上也有可能是各向同性的(或两个特定方向上的同性并不能说明各个方向上都同性) (2)对因为只有晶体才具有各向异性【解析】单晶体中,物质微粒的排列顺序及物质结构在不同方向上是不一样的,因此单晶体表现出各向异性.而非晶体中,物质微粒排列顺序及物质结构在不同方向是一样的,因此非晶体表现出各向同性.对于多晶体,由于其中小晶粒是杂乱无章地排列的,因此也表现出各向同性.由此可知,表现出各向同性的不一定是非晶体,而表现出各向异性的一定是晶体.。
人教版高二物理 选修3-3课件 第九章 固体、液体和物态变化 第1节
人教版 ·选修3-3
路漫漫其修远兮 吾将上下而求索
第九章
固体、液体和物态变化
第九章
第一节 固体
1
学习目标定位
2
课堂情景切入
5
考点题型设计
3
知识自主梳理
6
易错案例剖析
4
重点难点突破
7
课 时 作 业
学习目标定位
※
了解固体的分类、晶体、非晶体
※
理解单晶体的各向异性、多晶体和非晶体的各 向同性
课堂情景切入
生活中我们遇到很多奇怪的现象,无论什么形状的雪花, 它们的边角连线总是正六边形;同样是由碳原子组成的,但石 墨和金刚石的硬度却有着天壤之别。
为什么这些事物会呈现特殊的物理性质?
知识自主梳理
固体及其分类
• 1.特性 • (1)固体看得见、摸得着,容易察觉它的存在 固定 。 • (2)固体有________的外形,可根据需要进行 晶体 非晶体 加工处理。 • 2.分类 • 固体通常可分为________和________两大 类。
晶体的宏观特征
• 1.分类 多晶体 单晶体 • 晶体可分为________和________两类。 • 2.单晶体 规则 •平面 (1)定义:具有 ________的几何形状,外形都 多面体 是由若干个________规则 围成的________。 • (2)宏观特性:①具有 ________的几何形状 各向异性 确定 ②具有________ ③有________的熔点。
• 解析:由食盐晶体的结构示意图可以看出立 方体的个数与离子数目相等,相邻钠离子中 心距离为晶格正方体对角线的长。 • 还需要知道食盐的摩尔质量M。
食盐晶体结构是正立方体,正立方体趋于很多时,正立方 体个数等于其离子数, 1mol 食盐中分别有 1mol 的氯离子和 1mol 的钠离子,设阿伏加德罗常数为 NA,则离子总数为 2NA, M 由密度的概念,食盐的摩尔体积:V= ρ ,每个立方体的体积 V 3 V0= ,所以立方体的棱长 l= V0,相邻两个钠离子中心距 2NA 离 d= 2l= 2 V0= 2 3 3 M 。 2ρNA
【优化设计】2015-2016学年高中物理 第九章 固体、液体和物态变化 1 固体课件 新人教版选修3-3
探究一
探究二
探究一晶体和非晶体
●问题导引● 1.“某球形固体物质,由于它具有规则的几何外形,所以它一定是单晶 体”,这种说法对吗?为什么? 提示:不对。单晶体规则的几何外形是天生的,而多晶体和非晶体也可 以人为加工成规则的几何外形,所以物体外形是否规则不是判断其是否是 单晶体的依据。 2.某固体物质,若其各向导热性能不同,则该物质一定是单晶体吗?若其 各向导热性能相同呢? 提示:一定是单晶体;不一定是单晶体。这是因为只有单晶体才具有各 向异性,但是单晶体具有各向异性的特性,仅是指某些物理性质,并不是所有 的物理性质都是各向异性的。即某种物理性质上表现为各向同性的固体物 质可能是非晶对单晶体各向异性的理解 通常所说的物理性质包括弹性、 硬度、 导热性、 导电性、 光的折射等。 单晶体的各向异性是指单晶体在不同方向上的物理性质不同,也就是沿不 同方向去测试晶体的物理性能时测量结果不同。 需要注意的是,单晶体具有各向异性,并不是说每一种单晶体都能在各 种物理性质上表现出各向异性,例如云母、 石膏晶体在导热性上表现出显著 的各向异性——沿不同方向传热的快慢不同;方铅矿晶体只在导电性上表 现出显著的各向异性——沿不同方向电阻率不同;立方体形的铜晶体只在 弹性上表现出显著的各向异性——沿不同方向的弹性不同;方解石晶体只 在光的折射上表现出显著的各向异性——沿不同方向的折射率不同。
探究一
探究二
3.对晶体熔点的理解 给晶体加热到一定温度时,一部分微粒有足够的动能,克服微粒间的作 用力,离开平衡位置,使规则的排列被破坏,晶体开始熔化,熔化时晶体吸收 的热量全部用来破坏规则的排列,温度不发生变化。 4.对部分物质有几种晶体的解释 部分物质有几种晶体,这是由于它们的物质微粒能够形成不同的晶体 结构,例如碳原子按不同的结构排列可形成石墨和金刚石,二者在物理性质 上有很大不同,白磷和红磷的化学成分相同,但白磷具有立方体结构,而红磷 具有与石墨一样的层状结构。
人教版高中物理选修3-3同步导学课件:第九章固体、液体和物态变化第1节
• 〔学 法 指 导〕
• 本章内容是对初中知识的扩展和加深,如 何突破本章知识要点,把握重点、掌握方 法是关键。
• (1)理解晶体的微观结构,从宏观特征入手, 通过照片和图示来呈现晶体的几何形状和 规则的外形特征。
• (2)会用分子动理论解释液体的性质,通过 做实验,观察现象、深入思考、发现问题。
• A.所有的晶体都表现为各向异性 • B.晶体一定有规则的几何形状,形状不规
则的金属一定是非晶体
• C.大粒盐磨成细盐,就变成了非晶体 • D.所有的晶体都有确定的熔点,而非晶体
没有确定的熔点
• 解题指导:晶体和非晶体最本质的区别是
• 解析:只有单晶体才表现为各向异性,故A 错;单晶体有规则的几何形状,而多晶体 无规则的几何形状,金属属于多晶体,故B 错;大粒盐磨成细盐,而细盐是形状规则 的晶体,在放大镜下能清楚地观察到,故C 错;晶体和非晶体的一个重要区别,就是 晶体有确定的熔点,而非晶体无确定的熔 点,故D对。
第九章
固体、液体和物态变化
• 〔情 景 切 入〕“忽如一夜春风来,千树 万树梨花开”,“柳树结银花,松树绽银 菊”,把我们带进如诗如画的仙境。大自 然蕴藏着无穷的奥秘,洁白轻灵的雪花为 我们展露了冰山一角。这一章我们从分子 的三种聚集状态:固态、液态和气态来探 究物质处于不同状态时的物理性质。
• (2)晶体中物质微粒的相互作用很强,微粒 的热运动不足以克服它们的相互作用而远 离。 特别提醒:晶体、非晶体的区分关键是看有无固定的熔点,单晶体与多
晶体的区分关键是看有无规则外形及物理性质是各向异性还是各向同性。
• (3)微粒的热运动表现为在一定的平衡位置 附近不停地做微小的振动。
高中物理 第9章 固体、液体和物态变化 2 固体、液体和物态变化课件 新人教版选修3-3
【练 2】 如图甲所示,金属框上阴影部分表示肥皂膜.它 被棉线分割成 a、b 两部分.若将肥皂膜的 a 部分用热针刺破, 棉线的形状是图乙中的( )
【解析】 肥皂膜未被刺破时,作用在棉线两侧的表面张力 互相平衡,棉线可以有任意形状.当把 a 部分液膜刺破后,在 b 部分液膜表面张力的作用下,棉线将被绷紧.因液体表面有收缩 到面积最小的趋势,故选 D 项.
五、毛细现象 1.毛细现象 浸润液体在细管中上升,不浸润液体在细管中下降的现象. 2.形成原因 液体与管浸润时,管内液面呈凹形,表面张力的作用使液体 受到向上的力,液体上升.液体与管不浸润时,管内液面呈凸形, 表面张力的作用使液体受到向下的力,液体下降.
3.影响因素 管子越细,现象越明显. 六、液晶 1.性质 具有液体的流动性,具有晶体的光学各向异性. 2.液晶的用途 可用作显示元件,在生物医学、电子工业、航空工业中都有 重要应用.
D.全对
【解析】 两图中的表面层分子都比液体内部疏.甲图中浸 润的情况下,液体会沿着管壁上升,这是由于附着层内分子比液 体内部密,分子相互排斥.乙图中不浸润的情况下,液体会沿着 管壁下降,这是由于附着层内分子比内部疏,分子力表现为引 力.B 项正确.
【答案】 B
【练 3】 两个完全相同的空心玻璃球壳,其中一个盛有一 半体积的水,另一个盛有一半体积的水银;将它们封闭起来,用 航天飞机送到绕地球做匀速圆周运动的空间实验站中去,在如图 所示的四个图中(图中箭头指向地球中心):
【例题 3】 下列说法中正确的是( ) A.水是浸润液体,水银是不浸润液体 B.水是不浸润液体,水银是浸润液体 C.浸润现象中,附着层里的分子比液体内部稀疏 D.不浸润现象中,附着层里的分子比液体内部稀疏
【解析】 同一种液体是浸润液体还是不浸润液体是相对 的,水对玻璃来说是浸润液体,对蜂蜡来说是不浸润液体,水银 对玻璃来说是不浸润液体,对铅来说是浸润液体,故 A、B 项错; 浸润现象中,附着层里的分子比液体内部密集,不浸润现象中, 附着层里的分子比液体内部稀疏,C 项错,D 项对.
人教版 物理选修3-3 第九章 固体、液体和物态变化
例题 下列关于液体的说法正确的是( ) A.非晶体的结构跟液体非常类似,可以 看作是粘滞性很大的液体 B.液体的物理性质一般表现为各向同性 C.液体的密度总是小于固体的密度 D.所有的金属在常温下都是固体 AB
2、液体的表面张力
一. 固体
非晶体 1、固体 各向同性 多晶体
晶体
单晶体 各向异性
1)晶体都具有确定的熔点,这是晶体的标志。 2)单晶体具有确定的几何外形,而多晶体和 非晶体没有。
例题 下列说法中正确的是( ) A.常见的金属材料都是多晶体 B.只有非晶体才显示各向同性 C.凡是具有规则天然几何形状的物体 必定是单晶体 D.多晶体不显示各向异性 ACD
水水银AB用一根细玻璃管将A、B两个半径大小不同的肥 皂泡连通起来,那么这两个肥皂泡的大小将如 何变化?
5、液晶 (中间态) 1)特性 具有流动性,其光学性质具有各向异性的有 机化合物 2)分子结构 在某些方向上呈现有规则排列,具有远程有 序特点 3)应用 各种电子显示器
三. 饱和汽与饱和汽压
1、蒸发和沸腾 压强越大,沸点越高
2、饱和汽与饱和汽压
动态平衡 3、空气湿度
饱和汽
饱和汽压
绝对湿度 水蒸气的实际压强 水蒸气的实际压强 相对湿度 同温度水的饱和汽压 湿度计
四. 物态变化中的能量交换
1、熔化热 为什么熔化会吸热? 一定质量的晶体,熔化时吸收的热量与凝固 时放出的热量相等 2、汽化热 为什么汽化会吸热? 一定质量的物质,在一定温度和压强下,汽 化时吸收的热量与液化时放出的热量相等
汽
表面层
液体
液体的表面张力具有使液体表面收缩的趋势!
物理选修3--3第九章固体、液体和物态变化知识点汇总
物理选修3--3第九章固体、液体和物态变化知识点汇总-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN物理选修3--3第九章固体、液体和物态变化知识点汇总(填空训练版)知识点一、固体1、固体固体是物质的一种聚集状态。
与液体和气体相比固体有比较固定的体积和形状、质地比较坚硬。
2、固体的分类自然界中的固态物质可以分为两种:晶体和非晶体。
(1)晶体:像石英、云母、明矾、食盐、金属等具有确定的几何形状的固体叫晶体。
常见的晶体还有:硫酸铜、蔗糖、味精、石膏晶体、方解石等。
晶体又分为单晶体和多晶体。
单晶体:单晶体是指样品中所含分子(原子或离子)在三维空间中呈规则、周期排列的一种固体状态。
整个物体是一个晶体的叫做单晶体,单晶体有一定规则的几何外形,如雪花、食盐小颗粒、单晶硅等。
多晶体:如果整个物体是由许多杂乱无章排列的小晶体组成的,这样的物体就叫做多晶体,如大块的食盐、粘在一起的蔗糖、各种金属材料等。
(2)非晶体:像玻璃、蜂蜡、松香等没有确定的几何形状的固体叫非晶体。
常见的非晶体还有:沥青、橡胶等。
说明:各向异性是指这种材料在不同方向上物理性质不同,即力学、热学、电学和光学性质不一定相同。
5. 晶体的微观结构晶体的形状和物理性质与非晶体不同是因为在各种晶体中,原子(或分子、离子)都是按照各自的规则排列的,具有空间上的周期性。
6. 对比液态、气态、固态研究液体的性质(1)液体和气体没有一定的形状,是流动的。
(2)液体和固体具有一定的体积,而气体的体积可以变化千万倍。
(3)液体和固体都很难被压缩,而气体可以很容易的被压缩。
知识点二、液体1、液体液体没有确定形状,往往受容器影响;液体与空气的交界面叫自由面;液体具有显著的流动性。
2. 液体的微观结构跟固体一样,液体分子间的排列也很紧密,分子间的作用力也比较强,在这种分子力的作用下,液体分子只在很小的区域内做有规则的排列,这种区域是不稳定的:边界、大小随时改变,液体就是由这种不稳定的小区域构成,而这些小区域又杂乱无章的排布着,使得液体表现出各向同性。
人教版物理选修3-3课件:第9章+固体、液体和物态变化+第4
• 解析:(1)经常在两罐间洒些水,就能起到保鲜作用,先联 系实际,非洲地区比较热,食物和饮料在高温环境中易变 质,再考虑水蒸发能吸热,所以洒水的原因应为利用水蒸 发吸热降低食物和饮料的温度,便于长期保存;(2)放在干 燥通风的地方很自然想到是为了加快水分蒸发从而吸收更 多的热,使食物和饮料温度不致过高,起到保鲜作用。
________之比叫做这种物质在这一温度下的汽化热。
Q/m
• (2)用L表示汽化热,则L=____,在国际单位制中汽化热的 单位是焦耳/千克(J/kg)。
• 『判一判』 • (1)凝固指的是物质从气态变成固态的×过程。( ) • (2)晶体熔化时从外界吸收热量,其温度不×断升高。( ) • (3)一定质量的物质,在一定的温度和压强下,汽化时吸收
量
• B.夏天用干冰给运输中的食品降温,这是利用干冰熔化 吸热
• C.秋天的早晨花草上出现了小露珠,这是液化现象,要 放出热量
• D.冬天在窗户玻璃上出现冰花,这是凝华现象
• 解析:春天的早晨经常出现大雾,这是空气中的水蒸气遇
• 『想一想』 • 生活在北方的人都知道“下雪不冷化雪冷”,意思是说融
雪天往往比下雪天更冷,这是为什么呢?
• 4.互逆过程的能量特点
• (1)一定质量的晶体,熔化时吸收的热量与凝固时放出的热 量相等。
• (2)一定质量的某种物质,在一定的温度和压强下,汽化时 吸收的热量与液化时放出的热量相等。
典例 (多选)如图是某种晶体的熔化图象,下列说法中正确的是( BD ) A.ab 段是吸热过程,cd 段是放热过程 B.ab、bc、cd 三段都是吸热过程 C.ab 段物质处于固态,bc 和 cd 两段处于液态 D.bc 段是晶体熔化过程
人教版高中物理 讲义:选修3-3第九章固体、液体和物态变化 章末整合
章末整合固体、液体和物态变化⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎧ 固体⎩⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎧ 晶体⎩⎪⎨⎪⎧ 多晶体⎩⎨⎧ 物理性质各向同性有确定的熔点单晶体⎩⎨⎧ 有规则的几何外形物理性质各向异性有确定的熔点非晶体⎩⎨⎧ 无规则的几何外形无确定熔点物理性质各向同性液体⎩⎨⎧ 液体的微观结构液体的性质、表面张力、毛细现象液晶的性质及应用饱和汽与饱和汽压⎩⎪⎨⎪⎧ 汽化⎩⎨⎧ 蒸发沸腾饱和汽:一种动态平衡的蒸汽空气的湿度⎩⎨⎧ 绝对湿度相对湿度物态变化中的能量转换⎩⎨⎧ 熔化热汽化热一、晶体和非晶体的区别1.区分单晶体、多晶体、非晶体要抓住它们的特点,单晶体的某些物理性质表现出各向异性,多晶体和非晶体都具有各向同性,但多晶体有确定的熔点,非晶体没有.2.从微观角度(如温度是分子平均动能的标志,克服分子力做功,势能增加)分析分子动能,分子势能的变化,从客观(如吸热、放热)上分析物体内能的变化.例1甲、乙、丙、丁四位同学组成合作学习小组,对晶体和液晶的特点展开了讨论,在下面讨论中,说法正确的是()A.甲说,晶体分为单晶体和多晶体,单晶体有规则的几何外形B.乙说,多晶体是由许多单晶体杂乱无章地组合而成的,所以多晶体没有固定的熔点C.丙说,液晶就是液态的晶体,其光学性质与多晶体相似,具有各向异性D.丁说,液晶是一种在分子结构上介于固体和液体之间的中间态,它具有液体的流动性,又像晶体那样具有光学各向异性答案AD解析单晶体具有规则的几何形状,而多晶体是由许多单晶体杂乱无章地组合而成的,无论是多晶体还是单晶体,都有固定的熔点,故A对、B错;液晶像液体一样具有流动性,但不能说它是液态的晶体,它的光学性质具有各向异性,故C错、D对.针对训练关于晶体,以下说法中正确的是()A.晶体一定具有规则的几何外形B.晶体一定具有各向异性C.晶体熔化时具有一定的熔点D.晶体熔化时吸收热量,主要用于破坏晶体结构,增加分子势能答案CD解析多晶体没有规则的几何外形,也不具有各向异性,但单晶体和多晶体熔化时具有一定的熔点,吸收的热量主要用于破坏晶体结构,增加分子势能,分子动能不变.故正确答案为C、D.二、浸润、不浸润及表面张力1.在分析这类现象时,应抓住两点:(1)液体表面因存在表面张力而具有收缩趋势;(2)浸润液体的附着层内因存在排斥力而具有扩张趋势;不浸润液体的附着层内因存在收缩力而具有收缩趋势.2.毛细现象是浸润与不浸润和表面张力的共同作用而形成的,浸润液体跟毛细管内壁接触时,引起液体附着层扩张,而表面张力的作用是使液体与毛细管内壁的接触面减小而收缩,从而使液面弯曲对液柱起提升作用,而且毛细管内径越小,提升越高.与此相反,不浸润的液体与毛细管内壁接触时,引起液体附着层收缩,而表面张力也使液面收缩,从而使液面弯曲对液柱起压低下降的作用,而且毛细管内径越小,压低下降的高度也越大.例2下列现象是因液体的表面张力所致的是()A.小孩用细管蘸肥皂水,吹出圆形的肥皂泡B.小木船漂浮在水面上C.缝衣针漂浮在水面上D.透过布制的伞面能看见纱线间的缝隙,但是使用时伞面却不漏雨水E.注满氢气的彩色气球呈现球形F.在水平玻璃板上,散落的水银呈球形或椭球形答案ACDF解析小木船浮在水面上是因为受到水的浮力,B错;氢气球呈球形是大气压力和弹力的共同作用,显然不是液体的表面张力所致,E错.缝衣针漂浮在水面上,有缝隙的伞面不漏水,散落的水银呈球形等都是表面张力作用.借题发挥表面张力是液体表面特有的现象,就像张紧的薄膜一样.分析问题时,要注意区分水的浮力与表面张力的不同,表面张力跟橡皮膜的不同.例3在完全失重状态下的宇宙飞船中,液体表面的形状将是()A.椭球形表面B.球形表面C.和容器形状有关D.不能确定答案 B解析液体表面张力的作用效果,是使液体表面具有收缩到最小表面积的趋势.在体积相等的各种形状的物体中,球形物体的表面积最小.在地球上,液滴因所受重力的影响不能忽略而呈扁平形状,表面近似于椭球形,若在完全失重状态下的宇宙飞船中,无论液体多大,在表面张力的作用下都将呈球形,如图所示.故正确答案为B.三、绝对湿度、相对湿度、饱和汽压的计算绝对湿度就是蒸汽的压强,而相对湿度就是绝对湿度跟饱和汽压的百分比.计算时要注意各物理量的单位要统一.例4室内空气的温度是25 ℃,空气的相对湿度是65%,问空气的绝对湿度等于多少?已知25 ℃时水的饱和汽压为3.167×103 Pa.答案 2.06×103 Pa解析空气的绝对湿度=空气中所含水蒸气的实际压强,而相对湿度=水蒸气的实际压强同温度水的饱和汽压,故绝对湿度=相对湿度×同温度水的饱和汽压,即绝对湿度=65%×3.167×103 Pa=2.06×103 Pa.借题发挥某一温度下,水的饱和汽压为定值,知道了绝对湿度可以根据公式:相对湿度=水蒸气的实际压强同温度水的饱和汽压,计算出相对湿度,反之知道了相对湿度也可计算绝对湿度.章末检测(时间:90分钟满分:100分)一、选择题(每小题5分,共50分)1.如果某个固体在一物理性质上表现出各向同性,那么下述结论中正确的是()A.它一定不是单晶体B.它一定是多晶体C.它一定是非晶体D.它不一定是非晶体答案 D解析多晶体和非晶体都表现出各向同性,单晶体也只是在某些物理性质上表现出各向异性,故正确答案为D.2.关于熔化热,下列说法正确的是()A.熔化热只与物质的种类有关B.熔化热只与物质的质量有关C.熔化热与物质的种类、质量都有关D.以上说法都正确答案 A解析要理解熔化热就要从熔化热的概念入手,熔化热是指晶体熔化过程中所需能量和质量的比值,故A正确.3.下列叙述中正确的是()A.棒状分子、碟状分子和平板状分子的物质一定呈液晶体B.利用液晶在温度变化时由透明变浑浊的特性可制作电子表、电子计算器的显示元件C.有一种液晶,随温度的逐渐升高,其颜色按顺序改变,利用这种性质,可用来探测温度D.利用液晶可检查肿瘤,还可以检查电路中的短路点答案BCD解析通常棒状分子、碟状分子和平板状分子的物质容易具有液晶态,但不是任何时候都呈液晶态,故A错.4.关于液体的表面张力,下列说法中正确的是()A.表面张力是液体各部分间的相互作用B.液体表面层分子分布比液体内部稀疏,分子间相互作用表现为引力C.表面张力的方向总是垂直液面,指向液体内部的D.表面张力的方向总是沿液面分布的答案BD解析表面张力是液体表面分子引起的,所以A错;表面层分子稀疏表现为引力,所以B对;张力方向总是沿液面方向分布,所以C错,D对.5.在甲、乙、丙三种固体薄片上涂上蜡,用烧热的针接触其上一点,蜡熔化的范围如图1(a)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1(b)所示,则()图1A.甲、乙是非晶体,丙是晶体B.甲、丙是晶体,乙是非晶体C.甲、丙是非晶体,乙是晶体D.甲是非晶体,乙是多晶体,丙是单晶体答案 B解析由图(a)知,甲、乙各向同性,丙各向异性;由图(b)知,甲、丙有固定的熔点,乙没有固定的熔点.所以甲是晶体,乙是非晶体,丙是单晶体.6.下列现象中属于不浸润现象的是()A.使用钢笔难以在油纸上写出字迹B.洒在玻璃板上的水滴会迅速向四周扩展C.少量的水洒在蜡纸上,形成球形水珠D.从房檐滴落的水成下大上小的水滴E.沾了油的抹布,不能把带水的桌面擦干F.内径很小的玻璃管竖直插在水银槽内,细管内的水银面比外面槽里的水银面低答案ACEF7.人对空气的干燥与潮湿的感觉()A.只与绝对湿度有关B.由相对湿度决定C.只与空气中水分子数密度有关D.只与空气的温度有关答案 B解析人感觉潮湿还是干燥取决于水分蒸发的快慢,若水分蒸发快,人会感到干燥,而水分蒸发快慢取决于空气中的水蒸气是接近饱和蒸汽还是远离饱和蒸汽,即相对湿度,相对湿度越小,蒸发越快,人感觉越干燥.8.下列说法中正确的是()A.物体吸热后温度一定升高B.物体温度升高,内能一定增加C.0 ℃的冰熔化为0 ℃的水的过程中内能不变D.100 ℃的水变为100 ℃的水汽的过程中内能增大答案 D解析物体吸热后温度可能不变,平均动能不变,分子势能增加,A错;物体温度升高,平均动能增大,若分子势能减小,物体内能可能减小或不变,B错;0 ℃的冰熔化成0 ℃水的过程中吸热,内能增加,C错;100 ℃的水变成100 ℃的水汽过程中吸热,内能增大,D对.9.关于自然界中云、雾、霜的形成原因,下面解释中不正确的是()A.云是水蒸气在高空中遇冷液化成的小水珠及凝华成的小冰晶形成的B.雾是空气中的水蒸气液化成的小水珠悬浮在地面附近的空气中形成的C.露是空气中的水蒸气液化成的小水珠附在草木叶片上形成的D.霜是空气中的水蒸气遇低温液化后再凝固成小冰晶附在房顶及地面形成的答案 D解析霜是由于空气中的水蒸气受冷直接凝华而成的,冬天的夜晚,地面的温度迅速降低到0 ℃以下.空气中的水蒸气就会在地面上迅速凝华而形成固态的小晶体,即霜.10.节能减排是今年政府的重要工作,现代建筑出现了一种新设计:在墙面的装饰材料中均匀混入小颗粒状的小球,球内充入一种非晶体材料,当温度升高时,球内材料熔化吸热,当温度降低时,球内材料凝固放热,使建筑内温度基本保持不变.下列四个图象中,表示球内材料熔化图象的是()答案 C解析晶体有固定的熔点,在熔化过程中,当温度达到熔点后,不断吸热,但温度却保持在熔点温度,直到晶体全部熔化;而非晶体没有固定的熔点,在熔化过程中不断吸热,先变软,然后熔化,在此过程中温度不断上升.二、填空题(每小题5分,共10分)11.浸润液体在毛细管内液柱面呈________形,液面表面张力的合力方向为________,合力大小与毛细管内高于管外液面的液柱重力大小________.(填“相等”或“不等”)答案凹向上相等12.空气的温度是10 ℃,空气里水蒸气的压强是8 mmHg,这时空气的相对湿度为________.(已知10 ℃时的饱和汽压p=9.21 mmHg)答案87%解析相对湿度=8 mmHg9.21 mmHg=87%三、计算题(共4小题,共40分)13.(8分)一电炉的功率P=200 W,将质量m=240 g的固体样品放在炉内,通电后电炉内的温度变化如图2所示.设全部电能转化为热能并全部被样品吸收,试问:该固体样品的熔点和熔化热为多大?图2答案60 ℃ 1.0×105 J/kg解析由熔化曲线上温度不变化的部分可找出熔点.根据熔化时间和电炉功率可知电流做功的多少,这些功全部转化为热并全部用于样品的熔化.样品的熔点为60 ℃,熔化时间t=2 min,电流做功W=Pt.设样品的熔化热为λ,样品熔化过程中共吸收热量Q=λm.由W=Q,即Pt=λm,得:λ=Ptm=200×2×60240×10-3J/kg=1.0×105 J/kg.14.(10分)在某温度时,水蒸气的绝对压强为p=200 mmHg,此时的相对湿度为50%,则;(1)此时的绝对湿度为多少?(2)饱和汽压为多大?答案(1)200 mmHg(2)400 mmHg解析(1)根据绝对湿度的定义可知此时的绝对湿度为200 mmHg.(2)由相对湿度B=pp s×100%,可知:p s=pB=20050%mmHg=400 mmHg.15.(10分)质量为m的0 ℃的冰雹,由空中自由静止下落,由于空气阻力的作用,其中1%质量的冰在下落过程中完全熔化成0 ℃的水脱离冰雹,若落地时的速度为400 m/s.求:(1)冰雹下落的高度;(2)若落地时,动能全部转化成热,问能否将冰雹熔化?(设冰的熔化热λ=0.34×107 J/kg,g取10 m/s2)答案(1)11 320 m(2)不能解析(1)设冰雹下落的高度为h,根据题意有:mgh-12(1-1%)m v2=m×1%λ,所以h=m×1%λ+12(1-1%)m v2mg=0.34×107×1%+12×(1-1%)×400210m=11 320 m.(2)假设冰雹能全部熔化,则需满足12(1-1%)m v2≥m(1-1%)λ而12(1-1%)v2=12×(1-1%)×4002J≈0.8×105J,(1-1%)λ≈3.4×106 J显然由动能全部转化成的热不能满足冰全部熔化的需要,故不能熔化.16.(12分)太阳与地球的距离为1.5×1011 m,太阳以平行光束入射到地面.地球表面有2/3的面积被水面覆盖,太阳在一年中辐射到地球表面水面部分的总能量W约为1.87×1024J.设水面对太阳辐射的平均反射率为7%,而且将吸收到的35%的能量重新辐射出去.太阳辐射可将水面的水蒸发(设在常温、常压下蒸发1 kg水需要2.2×106J的能量),而后凝结成雨滴降落到地面.试估算整个地球表面的年平均降雨量(以毫米表示,球面积为4πR2).答案 1.01×103 mm解析一年中地球表面的水用于蒸发所吸收的总能量为Q=W×0.93×0.65=1.13×1024J,解得蒸发的水量m=1.13×10242.2×106=5.14×1017kg,设降雨量为h(降到地面的水层的厚度),由m=ρ·4πR2h,得h=1.01×103 mm整个地球表面年平均降雨量约为1.01×103 mm.。
(人教版)高中物理选修3-3(同步课件)第九章 固体、液体和物态变化 9.2
下列关于液体的说法正确的是( ) A.液体分子间的相互作用比固体分子间的相互作用强 B.液体分子同固体分子一样,也是密集在一起的 C.液体分子的热运动没有长期固定的平衡位置 D.液体的扩散比固体的扩散快
物理 选修3-3
第九章 固体、液体和物态变化
学 基础导学
讲 要点例析
练 随堂演练
课时作业
解析: 液体具有一定的体积,是液体分子密集在一起的 缘故,但液体分子间的相互作用不像固体中的那样强,所以选 项 B 是正确的,选项 A 是错误的.液体具有流动性的原因是液 体分子热运动的平衡位置不固定,液体分子可以在液体中移动; 也正是因为液体分子在液体里移动比固体容易,所以其扩散也 比固体的快,选项 C、D 都是正确的.
答案: C
物理 选修3-3
第九章 固体、液体和物态变化
学 基础导学
讲 要点例析
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课时作业
2-1 在甲、乙、丙三种固体薄片上涂上蜡, 由烧热的针接触其上一点,蜡熔化的范围如图甲、乙、丙所示, 而甲、乙、丙三种固体在熔解过程中温度随加热时间变化的关 系如图丁所示( )
物理 选修3-3
第九章 固体、液体和物态变化
答案: BD
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第九章 固体、液体和物态变化
学 基础导学
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课时作业
正确理解单晶体的各向异性 1.在物理性质上,单晶体具有各向异性,而非晶体则具有 各向同性. (1)单晶体的各向异性是指单晶体在不同方向上的物理性质 不同,也就是沿不同方向去测试单晶体的物理性能则测试结果 不同. (2)通常所说的物理性质包括弹性、硬度、导热性能、导电 性能、磁性等.
答案: BCD
物理 选修3-3
高中物理 第九章 固体、液体和物态变化 第一节 固体名师导航学案 新人教版选修33
第一节固体名师导航知识梳理1.在固体中,分子之间的相互作用占_________地位,固体的分子都有_________的平衡位置,分子的热运动不是以克服分子之间的相互作用而_________,所以固体不仅有一定体积而且有一定_________.2.固体可分_________和_________两类,晶体又分为_________和_________,它们的差别在于:(1)单晶体具有规则的_________,而非晶体没有;(2)晶体都有一定的_________,在其熔化过程中温度保持不变,而非晶体没有;(3)单晶体具有各向_________,而非晶体具有各向_________.疑难突破如何判断晶体和非晶体?剖析:晶体包括单晶体和多晶体.从外观上看,单晶体具有天然的、规则的几何形状,它的外形是由若干个平面围成的多面体.例如食盐的晶体是立方体形(图9-1-1甲),明矾晶体是八面体形(图9-1-1乙),石英晶体的中间是一个六棱柱,两端是六棱锥(图9-1-1丙).晶体具有固定的熔点.图9-1-1非晶体又称玻璃体,是不能形成结晶的固体,非晶体与晶体在微观结构上的本质区别在于:非晶体内部粒子排列不存在长程有序性,但非晶体粒子空间分布却有很强的局域关联,所以具有高度的短程有序性.晶体有一定的熔点,而非晶体没有.问题探究问题:有如下材料,请你自己设计一个实验判断食盐是晶体还是非晶体?探究:实验材料:食盐,密封加热装置,加热器,抽气机,温度计实验步骤:(1)将食盐加入加热装置;(2)用抽气机将加热装置抽成真空;(3)对加热装置加热,注意温度计的变化情况并记录数据.1 2 3 4 5 5.5 6.0 6.25 6.5 6.60时间t(min)温度(℃) 27 100 200 340 500 700 800 829 830 831 探究结论:通过对实验数据分析可以看出:当加热进行到6—6.25 min 时,食盐的温度接近829 ℃,继续加热时,温度基本不再升高.所以,食盐具有一定的熔点,故为晶体.典题精讲【例1】关于晶体,以下说法中正确的是( )A.晶体一定具有规则的几何外形B.晶体一定具有各向异性C.晶体熔化时具有一定的熔点D.晶体熔化时吸收热量,主要用于破坏晶体的结构,增大分子势能思路解析:多晶体没有规则的几何外形,也不具有各向异性,但单晶体和多晶体熔化时具有一定的熔点,吸收的热量主要用于破坏晶体结构,增大分子势能,分子动能不变.答案:CD【例2】下列说法中正确的是( )A.玻璃是晶体B.食盐是非晶体C.云母是晶体D.石英是非晶体思路解析:制造玻璃的原料是硅酸盐晶体(如石英砂),把硅酸盐晶体加热至熔点熔化成液态,就失去了晶体各向异性的特征,而变成各向同性,然后分阶段控制降温,让它缓慢冷却至室温就成为玻璃,所以玻璃实际上是一种“过冷”液体,即温度远低于晶体熔点的液体状态,所以玻璃是非晶体.答案:C【例3】食盐(NaCl)的晶体是由钠离子和氯离子组成的,这种离子在空间三个互相垂直的方向上,都是等距离地交错排列的,已知食盐的摩尔质量是M=58.58 g/mol,食盐的密度ρ=2.2 g/cm3,阿伏加德罗常数N A=6.02×1023 mol-1,则食盐晶体中两个相距最近的钠离子中心的距离为( )A.3.0×10-8 cmB.3.5×10-8 cmC.4.0×10-8 cmD.5.0×10-8 cm思路解析:从晶体的空间结构(正立方体)看,两个相距最近的钠离子(氯离子)中心距离,也就是两个相邻食盐分子中心间的距离,这个距离与食盐分子直径相等.答案:C知识导学在学习本节的过程中要注意对比理解和对比记忆的学习方法,因为在本节内容中有好些内容在形式和结构上几乎是完全一样的,还要学会从物质分子的结构去分析其所具有的物理性质,以达到举一反三的学习目的.学好本节内容,对我们学习本章其他各节内容具有举足轻重的作用,故应引起同学们的足够重视.疑难导析根据几何形状判断某一固体是晶体还是非晶体时,要注意以下误区:即误把多晶体认为非晶体,由于多晶体是由很多个单晶体黏合在一起所组成的晶体,从宏观形状上看,它没有规则的几何形状,所以我们很有可能把它误以为是非晶体,但它实际上是晶体.利用熔点进行晶体和非晶体的判断时不能运用主观经验,例如对蔗糖进行判断时,人们往往会以为从未见过蔗糖的液态形式,更不可能认为蔗糖会存在液态形式,故而判断其为非晶体.所以,大家在进行晶体和非晶体的判断时要认真分析,不要盲目判断,以免判断错误.问题导思从题目给出的材料看,我们应该利用晶体具有一定的熔点,而非晶体没有固定的熔点这一特性进行判断.从这点出发来设计实验可以得到左侧的实验步骤,在这个实验中还应该注意,由于固体多熔点较高,从而采用了隔绝加热的办法,防止其在空气中氧化,变成其他物质而达不到实验的目的,再者就是在温度较高的情况下要缩短温度计读数的时间间隔,便于找到熔点,因为熔化过程是一个时间很短的过程.典题导考绿色通道:本题重点考查晶体及其物理性质的基本知识,所以要求同学们知道晶体、多晶体、非晶体在外形和物理性质等方面的差异.【典题变式1】关于晶体和非晶体,下列说法正确的是( )A.晶体可以变为非晶体,反之,非晶体可以转变为晶体,只要满足一些特定条件B.同种物质可以生成不同的晶体,它们的物理性质不同,但化学性质相同C.具有各向同性的物体,可以断定它不是单晶体D.具有特定熔点的物体,可以断定它是单晶体黑色陷阱:此类题同学们容易解错为A.错解的原因是不从晶体和非晶体在外形和物理性质的区别上来判断,而是“想当然”.由实验可知,玻璃呈各向同性,所以是非晶体;食盐、云母和石英的外表是有规则的且都呈各向异性,所以是晶体.【典题变式2】 下列物质是晶体的是( )A.明矾B.玻璃C.松香D.沥青 绿色通道:解此题的关键是要把分子的形状抽象为球形,再利用球的体积公式:V=34πR 3即可求出半径R.【典题变式3】 石墨和金刚石都是由碳原子构成的晶体,它们的空间点阵不同,已知碳的摩尔质量M=12.0 g/mol ,石墨的密度为ρ=2.25 g/cm 3,金刚石的密度ρ2=3.52 g/cm 3,试求石墨和金刚石中相邻原子间的平均距离各多大?典题变式答案【典题变式1】 答案:ABC【典题变式2】 答案:A【典题变式3】 答案:D 1=2.57×10-10 m D 2=2.21×10-10 m。
2015版高中物理(人教版选修3-3)教师用书:9.5 《固体
课时9.5《固体、液体和物态变化》整合与评价1.梳理本章知识,深化对基本物理现象的认识和有关知识的理解。
2.运用对比、记忆的方法,加强对知识的识记,能够运用微观结构理论解释宏观现象。
3.通过针对性的练习掌握知识的应用。
重点难点:复习本章的重要知识。
运用学过的知识和方法解释、分析有关物理现象和问题;让学生建立结构决定性质的思维方法。
教学建议:本节是一节整合课,要通过对本章内容的梳理,让学生清楚地认识本章内容的学习方法和要求,加强知识对比,加强知识记忆,更重要的是把宏观现象和物质的微观结构联系起来,能从微观上了解物质的性质。
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主题1:固体问题:(1)简述多晶体的微观结构及性质。
(2)晶体是否都具有各向异性?(3)晶体与非晶体有何区别?液晶有哪些特性和应用?解答:(1)多晶体是由很多杂乱无章的小晶粒排列而成的。
每个晶粒都是一个小单晶体,具有各向异性的物理性质和规则的几何外形。
因为晶粒在多晶体里杂乱无章地排列着,所以多晶体没有规则的几何外形,也不显示各向异性。
多晶体在不同方向的物理性质是相同的,即各向同性,但多晶体与非晶体的明显区别在于是否有确定的熔点。
(2)单晶体具有各向异性,并不是说每一种单晶体都能够在各种物理性质上表现出各向异性,某种单晶体可能只有某种或几种物理性质表现出各向异性,例如,云母、石膏晶体在导热性上表现出显著的各向异性——沿不同方向传热的快慢不同;方铅矿晶体在导电性上表现出显著的各向异性——沿不同方向的电阻率不同;立方形的铜晶体在弹性上表现出显著的各向异性——沿不同方向的弹性不同;方解石晶体在光的折射上表现出各向异性——沿不同方向的折射率不同。
只有单晶体才会有各向异性的物理性质,多晶体与非晶体一样,物理性质表现为各向同性。
(3)①晶体、非晶体分子结构不同,表现出的物理性质不同,如外形、熔点等。
其中单晶体表现出各向异性,多晶体和非晶体表现出各向同性。
②液晶既可以流动,又表现出单晶体的分子排列特点,在光学、电学等物理性质上表现出各向异性,液晶显示技术有很大的应用。
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单元测评(三)固体、液体和物态变化
(时间:90分钟满分:100分)
第Ⅰ卷(选择题,共48分)
一、选择题(本题有12小题,每小题4分,共48分.)
1.(多选题)有关晶体的微观结构,下列说法正确的有()
A.同种元素原子按不同结构排列有相同的物理性质
B.同种元素原子按不同结构排列有不同的物理性质
C.同种元素形成晶体只能有一种排列规律
D.同种元素形成晶体可能有不同的排列规律
解析:同种元素原子可以按不同结构排列,即具有不同的空间点阵,物理性质则不同,如石墨和金刚石的物质密度、机械强度、导热性、导电性、光学性质等都有很大差别,所以B、D对,A、C错.
答案:BD
2.关于晶体和非晶体的说法,正确的是()
A.所有的晶体都表现为各向异性
B.晶体一定有规则的几何形状,形状不规则的金属一定是非晶体
C.大粒盐磨成细盐,就变成了非晶体
D.所有的晶体都有确定的熔点,而非晶体没有确定的熔点
解析:只有单晶体才表现为各向异性,故A错;单晶体有规则的几何形状,而多晶体无规则的几何形状,金属属于多晶体,故B错;大粒盐磨成细盐,而细盐是形状规则的晶体,在放大镜下能清楚地观察到,故C错;晶体和非晶体的一个重要区别,就是晶体有确定的熔点,而非晶体无确定的熔点,故D对.
答案:D
3.(多选题)下列说法中正确的是()
A.化学成分相同的物质只能生成同一种晶体
B.因为石英是晶体,所以由石英制成的玻璃也是晶体
C.普通玻璃是非晶体
D.一块铁虽然是各向同性的,但它是晶体
解析:化学成分相同的物质可以生成多种不同的晶体,如石墨和金刚石,故A错误;石英制成的玻璃是混合物不是晶体,故B错误,C正确;铁为多晶体,表现为各向同性,故D正确.
答案:CD
4.玻璃烧杯中盛有少许水银,在太空轨道上运行的宇宙飞船内,水银在烧杯中呈现的形状是图中的()
A B
C D
解析:因为水银不浸润玻璃,所以在完全失重的情况下,其形状只由表面张力决定,在表面张力作用下,水银的表面要收缩至最小,因而最终水银成球形.
答案:D
5.做这样的实验:如图所示,先把一个棉线圈拴在铁丝环上,再把环放到肥皂水里浸一下,使环上布满肥皂的薄膜.如果用热针刺破棉线里那部分薄膜,则棉线圈将成为()
A.椭圆形B.长方形
C.圆形D.任意形状
解析:液体在表面张力的作用下有收缩到最小的趋势,因此棉线圈将成为圆形.
答案:C
6.关于液晶的下列说法中正确的是()
A.液晶是液体和晶体的混合物
B.液晶分子在特定方向排列比较整齐
C.电子手表中的液晶在外加电压的影响下,能够发光
D.所有物质在一定条件下都能成为液晶
解析:液晶是某些特殊的有机化合物,在某些方向上分子排列规则,某些方向上杂乱.液晶本身不能发光,所以选项A、C、D错,选项B正确.
答案:B
7.下列关于蒸发和沸腾的说法中,正确的有()
A.蒸发和沸腾都可在任何温度下发生
B.蒸发和沸腾只能在一定温度下进行
C.蒸发和沸腾可发生在液体内部和表面
D.蒸发只发生在液体表面,沸腾发生在液体内部和表面
解析:蒸发可在任何温度下发生,沸腾只能在一定温度下进行,故A、B错;蒸发只能发生在液体表面,沸腾可发生在液体内部和表面,故C错,D对.
答案:D
8.印刷厂里为使纸张好用,主要应控制厂房内的()
A.绝对湿度 B.相对湿度
C.温度D.大气压强
解析:印刷厂里为使纸张好用主要应控制厂房内的相对湿度.
答案:B
9.在水中浸入两个同样细的毛细管,一个是直的,另一个是弯的,如图,水在直管中上升的高度比在弯管中的最高点还要高,那么弯管中的水将()
A.会不断地流出
B.不会流出
C.不一定会流出
D.无法判断会不会流出
解析:水滴在弯管口处受重力的作用而向下凸出,这时表面张力的合力竖直向上,使水不能流出,故选项B正确.
答案:B
10.(多选题)对于液体在器壁附近的液面发生弯曲的现象,如图所示.对此有下列几种解释,正确的是()
A.表面层Ⅰ内分子的分布比液体内部疏
B.表面层Ⅱ内分子的分布比液体内部密
C.表面层Ⅰ内分子的分布比液体内部密
D.表面层Ⅱ内分子的分布比液体内部疏
解析:表面层内的分子比液体内部稀疏,分子间表现为引力,这就是表面张力,A正确、B错误;浸润液体的附着层内的液体分子比液体内部的分子密集,不浸润液体的附着层内的液体分子比液体内部的分子稀疏,而附着层Ⅰ为浸润液体,附着层Ⅱ为不浸润液体,故C、D均正确.答案:ACD
11.对动态平衡说法不正确的是()
A.当气态分子数的密度增大到一定程度时就会达到这样的状态
B.在相同时间内回到液体中的分子数等于从液体表面飞出去的分子数C.处于动态平衡时,蒸发的速度不再增大,液体也不再减少
D.处于动态平衡时,蒸发停止
解析:根据对水的蒸发的分析进行判断,达到平衡状态时,蒸发和凝结仍在继续进行,只不过达到动态平衡而已,故D不正确.答案:D
12.在如图所示的四个图象中,属于晶体凝固图象的是()
A B
C D
解析:首先分清晶体与非晶体的图象.晶体凝固时有确定的凝固温度,非晶体没有确定的凝固温度,故A、D图象是非晶体的图象;其次分清熔化是固体→液体,达到熔点前是吸收热量,温度升高,而凝固过程则恰好相反,故C正确.
答案:C
第Ⅱ卷(非选择题,共52分)
二、计算题(本题有4小题,共52分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
13.(10分)在严寒的冬天里,房间窗玻璃上往往会结一层雾珠,使玻璃变得雾蒙蒙的.雾珠是在窗玻璃的内表面还是外表面?雾珠是怎样形成的?
答案:雾珠是在窗玻璃的内表面.因为严寒的冬天,房间内外温差很大,室内温度高,空气的绝对湿度大,而在房间窗玻璃处温度很低,空气的饱和汽压很小,当空气的饱和汽压小于绝对湿度时,就会有雾珠出现.(10
分)
14.(10分)家庭、学校或机关的门锁常用“碰锁”,然而,这种锁使用一段时间后,锁舌就会变涩而不易被碰入,造成关门困难.这时,你可以用铅笔在锁舌上摩擦几下,碰锁便开关自如,并且可以持续几个月之久.请你动手试一试,并回答其中的道理.
解析:石墨是金刚石的同素异形体,两者的不同结构,造成了物理性质上的很大差异,金刚石质地坚硬,而石墨由于具有层状结构,层与层之间结合不很紧密,故层与层之间易脱落,故能起到润滑作用.用铅笔在纸上写字也是根据这个道理.
答案:见解析(10分)
15.(16分)在某温度时,水蒸气的绝对气压为p=200 mmHg,此时的相对湿度为50%,则此时的绝对湿度为多少?饱和汽压为多大?
解析:根据绝对湿度的定义可知,
此时的绝对湿度为200 mmHg.(8分)
由相对湿度B=p
p s×100%,可得
p s=p
B×100%=
200
50%×100% mmHg=400 mmHg.(8分)
答案:200 mmHg400 mmHg
16.(16分)容器里装有0 ℃的冰和水各0.5 kg,向里面通入100 ℃的水蒸气后,容器里水升高了30 ℃,假设容器吸收热量可忽略不计,并且容器是绝热的.计算一下通入的水蒸气有多少?[已知此状态水的汽化热L=2.26×106J/kg,冰的熔化热λ=3.35×105J/kg,水的比热容c=4.2×103 J/(kg·℃)]
解析:质量为m的100 ℃的水蒸气放出汽化热成为100 ℃的水,再从100 ℃的水里放出热量温度降到30 ℃,放出热量为
Q放=Lm+cm(100-30)=2.554×106m(J)(5分)
0.5 kg、0 ℃的冰吸收热量熔化为0 ℃的水,再从0 ℃的水吸收热量温度升高到30℃.还有0 ℃、0.5 kg的水从0 ℃升高到30 ℃需吸收热量,总共吸收热量
Q吸=λm冰+cm冰(30-0)+cm水(30-0)
=2.935×105 J(5分)
因为Q放=Q吸,即2.554×106m=2.935×105,(4分)
所以m=0.115 kg.(2分)
答案:0.115 kg。