(浙江专版)高考物理一轮复习 第11章 热学 2 第二节 固体、液体和气体课件 新人教版

固体和液体的性质 【知识提炼】 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)只要是具有确定熔点的物体必定是晶体，反之，必是非晶 体．
2．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，分子势能大于液体内 部的分子势能． (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．
第十一章 热 学
第二节 固体、液体和气体
【基础梳理】 一、固体 1．分类：固体分为__晶__体__和__非__晶__体__两类．晶体分_单__晶__体___ 和__多__晶__体__．
2．晶体与非晶体的比较
单晶体
多晶体
非晶体
外形
__规__则__
不规则
不规则

熔点
确定
__确__定__
不确定
物理
_各__向__异__性___
[解析] 由图可得气体分子的速率呈现中间多、两头少的分布 规律；温度是分子平均动能的标志，由图可得 T1<T2，所以 T1温度下气体分子的平均动能小于 T2温度下气体分子的平均 动能． [答案] 中间多、两头少 小于
【迁移题组】 迁移 1 气体压强的微观解释 1．对于一定量的稀薄气体，下列说法正确的是( ) A．压强变大时，分子热运动必然变得剧烈 B．保持压强不变时，分子热运动可能变得剧烈 C．压强变大时，分子间的平均距离必然变小 D．压强变小时，分子间的平均距离可能变小
【迁移题组】 迁移 1 晶体、非晶体的特性 1．下列说法正确的是( ) A．液面表面张力的方向与液面垂直并指向液体内部 B．单晶体有固定的熔点，多晶体没有固定的熔点 C．单晶体中原子(或分子、离子)的排列具有空间周期性 D．通常金属在各个方向的物理性质都相同，所以金属是非 晶体
解析：选 C．液面表面张力的方向始终与液面相切，A 错误．单 晶体和多晶体都有固定的熔、沸点，非晶体熔点不固定，B 错误．单晶体中原子(或分子、离子)的排列是规则的，具有空 间周期性，表现为各向异性，C 正确．金属材料虽然显示各 向同性，但并不意味着就是非晶体，可能是多晶体，D 错误．
四、气体 1．气体分子运动的特点 (1)气体分子间距__较__大__，分子力可以忽略，因此分子间除碰 撞外不受其他力的作用，故气体能充满它能达到的整个空间． (2)分子做无规则的运动，速率有大有小，且时刻变化，大量 分子的速率按“中间多，两头少”的规律分布． (3)温度升高时，速率小的分子数__减__少__，速率大的分子数 _增__加___，分子的平均速率将_增__大___，但速率分布规律不变．
[解析] 温度相同、质量相等的氢气和氧气，分子平均动能相 等，但分子总数不同，内能一定不同，选项 A 错误；荷叶上 的小水珠呈球状，说明水不浸润荷叶，选项 B 正确；饱和汽 压与液面上方饱和汽的体积无关，与温度有关，选项 C 正确； 一定量的理想气体，当分子热运动加剧时，温度升高，体积 可能增大，根据pTV＝恒量，可知压强不一定增大，选项 D 错 误． [答案] BC
做一做 (2015·高考江苏卷)对下列几种固体物质的认识，正确的有 () A．食盐熔化过程中，温度保持不变，说明食盐是晶体 B．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，说明蜂蜡是晶体 C．天然石英表现为各向异性，是由于该物质的微粒在空间 的排列不规则 D．石墨和金刚石的物理性质不同，是由于组成它们的物质 微粒排列结构不同 提示：AD
解析：选 BD．压强变大时，气体的温度不一定升高，分子的 热运动不一定变得剧烈，故选项 A 错误；压强不变时，若气 体的体积增大，则气体的温度会升高，分子热运动会变得剧 烈，故选项 B 正确；压强变大时，由于气体温度不确定，则 气体的体积可能不变，可能变大，也可能变小，其分子间的 平均距离可能不变，也可能变大或变小，故选项 C 错误；压 强变小时，气体的体积可能不变，可能变大也可能变小，所 以分子间的平均距离可能不变，可能变大，可能变小．故选 项 D 正确．
解析：选 BD．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．
迁移 3 对饱和蒸汽、相对湿度的考查 3．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
迁移 2 气体压强的计算 2．如图中两个汽缸的质量均为 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？
解析：求气体压强要以跟气体接触的物体为研究对象进行受 力分析，在本题中，可取的研究对象有活塞和汽缸．两种情 况下活塞和汽缸的受力情况的复杂程度是不同的：第一种情 况下，活塞受重力、大气压力和封闭气体压力三个力作用， 而且只有气体压力是未知的；汽缸受重力、大气压力、封闭 气体压力和地面支持力四个力，地面支持力和气体压力都是 未知的，要求地面压力还得以整体为对象才能得出．因此应 选活塞为研究对象求 pA．同理第二种情况下应以汽缸为研究 对象求 pB．得出的结论是：pA＝p0＋mSg，pB＝p0－MSg． 答案：p0＋mSg p0－MSg
二、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_收__缩___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_垂__直___． (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．
2．浸润和不浸润 (1)浸润：一种液体会润湿某种固体并附着在固体表面的现象． (2)不浸润：一种液体不会润湿某种固体，也就不会附着在这 种固体表面的现象． 3．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．
迁移 2 液体的性质及现象 2．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 油滴液体呈各向同性的缘故
想一想 (2015·高考江苏卷)给某包装袋充入氮气后密封，在室温下， 袋中气体压强为 1 个标准大气压、体积为 1 L．将其缓慢压缩 到压强为 2 个标准大气压时，气体的体积变为 0．45 L．请通 过计算判断该包装袋是否漏气． 提示：若不漏气，设加压后的体积为 V1，由等温过程得 p0V0 ＝p1V1，代入数据得 V1＝0．5 L，因为 0．45 L<0．5 L，故 包装袋漏气．
(4)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． (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．
【典题例析】 (2018·南京高三模拟考试)下列说法中正确的是( ) A．质量相等的氢气和氧气，温度相同时内能也相同 B．荷叶上的小水珠呈球状，说明水不浸润荷叶 C．饱和汽压与液面上方饱和汽的体积无关 D．一定量的理想气体，当分子热运动加剧时，压强必增大
解析：选 BC．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．
三、饱和汽 湿度 1．饱和汽与未饱和汽 (1)饱和汽：与液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)绝对湿度：空气中所含水蒸气的压强． (2)相对湿度：空气的绝对湿度与同一温度下水的饱和汽压之 比． (3)相对湿度公式 相对湿度＝同水温蒸度气水的的实饱际和压汽强压B＝pps×100%．
各向同性
各向同性
性质
典型
玻璃、蜂蜡、松
石英、云母、食盐、硫酸铜
物质
香
形成 有的物质在不同条件下能够形成不同的形态．同一物
与转 质可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现，有些非 化 晶体在一定条件下可以转化为晶体
3．晶体的微观结构 (1)在各种晶体中，原子(或分子、离子)都是按照一定的规则 排列的，具有空间上的周期性．有的物质在不同条件下能够 生成不同的晶体．如：石墨和金刚石． (2)原子(或分子、离子)并不是在固定点上静止不动的． (3)物质是晶体还是非晶体，并不是绝对的．同种物质也可能 以晶体和非晶体两种不同的形态出现．
2．气体实验三定律
玻意耳定律
质量一定， 条件
_温__度___不变
表达 式
_p_1_V_1_＝__p_2V__2
图象
查理定律 质量一定， _体__积___不变
pp12＝TT12
盖—吕萨克定律 质量一定， _压__强___不变
VV12＝TT12
五、理想气体状态方程 1．理想气体 (1)宏观上讲，理想气体是指在任何温度、任何压强下始终遵 从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． (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．理想气体的状态方程 (1)内容：一定质量的某种理想气体发生状态变化时，压强跟 体积的乘积与热力学温度的比值保持不变． (2)公式：pT1V1 1＝pT2V2 2或pTV＝C(C 是与 p、V、T 无关的常量)．
【自我诊断】 判一判 (1)液体的表面张力其实质是液体表面分子间的引力．( √ ) (2)硬币或钢针浮于水面上不是由于液体的表面张力．( × ) (3)蒸汽处于饱和状态时没有了液体分子与蒸汽分子间的交 换．( × ) (4)饱和汽压是指饱和汽的压强．( √ )
气体压强的产生和计算 【知识提炼】 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 (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 (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(中间不间断)同一深 度处压强相等．
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．
【典题例析】 (2017·宿迁市高三调研测试)如图所示为密闭钢瓶中 的理想气体分子在两种不同温度下的速率分布情况，可知， 一定温度下气体分子的速率呈现________分布规律；T1 温度 下气体分子的平均动能________(选填“大于”“等于”或 “小于”)T2 温度下气体分子的平均动能．