第2020年江苏高考物理总复习课件： 固体、液体和气体

温条件下，大气中相对湿度越大，空气中水蒸气压强越接近饱
和汽压，水蒸发也就越慢，故 B 正确；布朗运动是指在显微镜
下观察到的固体颗粒的无规则运动，不是液体分子的无规则运
动，故 C 错误；物体的内能与物体的温度、体积有关，物体的
温度和体积变化时它的内能都要随之改变，所以 D 正确。 答案：BD
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突破点(二) 气体实验定律的应用 师生共研类
[典例] (2018·连云港模拟)如图所示，足够长的圆
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柱形汽缸竖直放置，其横截面积为 1×10－3m2，汽缸
内有质量 m＝2 kg 的活塞，活塞与汽缸壁封闭良好，
不计摩擦。开始时活塞被销子 K 销于如图位置，离缸底 12 cm，此
时汽缸内被封闭气体的压强为 1.5×105 Pa，温度为 300 K。外界大
解析：由于等温变化，根据玻意耳定律得 p1V1＝p0V0，
得 V0＝pp1V0 1，代入数据，解得：V0＝50 L
那么分子数 n＝VV0NA＝2520.4×6×1023＝1×1024 个。
答案：1×1024 个
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2．(2019·南通一模)如图所示是某气压式柱形保温瓶的结构 示意简图，活塞只在受到压力时才向下移动。倒入热水 后，活塞 a 的下表面与液体相距 h，两者间密闭有一定 质量的气体，密闭气体的压强等于外界大气压强 p0。 (1)刚倒入热水时，瓶内空气温度为 T1，经过一段时间温度降至 T2，此时瓶内气体的压强多大？ (2)当温度降至 T2 时，要把瓶中的水压出瓶外，活塞 a 至少下降 多少距离？(设压活塞过程中气体温度不变)
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3．利用气体实验定律解决问题的基本思路
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返回 [典例] (2018·徐州模拟)如图所示，内壁光滑、 导热良好的汽缸中封闭了一定质量的理想气体，活 塞到缸底的距离 h＝0.5 m。已知活塞质量 m＝2 kg， 横截面积 S＝1×10－3m2，环境温度 t＝0 ℃且保持不变，外界大气 压强 p0＝1×105 Pa，阿伏加德罗常数 NA＝6×1023mol－1，标准状 态下气体的摩尔体积 Vmol＝22.4 L/mol，g＝10 m/s2。现将汽缸缓 慢地转至开口水平，求： (1)汽缸开口水平时，被封闭气体的体积 V； (2)汽缸内空气分子的个数(结果保留一位有效数字)。
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)凡是具有各向异性的物体必定是晶体，且是单晶体。 (3)凡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
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表面层中分子间的距离比液体内部分子间的距离大， 形成原因
返回 2．(2018·宿迁期末)关于固体、液晶的性质，下列说法错误的是
() A．单晶体的某些物理性质具有各向异性，而多晶体和非晶体
是各向同性的 B．有的物质能够生成种类不同的几种晶体，因为它们的物质
微粒能够形成不同的空间结构 C．液晶既像液体一样具有流动性，又跟某些晶体一样具有光
学性质的各向异性 D．液晶就是液态的晶体，其光学性质与多晶体相似，具有光
1．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。
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2．状态方程 pT1V1 1＝pT2V2 2或pTV＝C。 3．应用状态方程解题的一般步骤 (1)明确研究对象，即某一定质量的理想气体。 (2)确定气体在始末状态的参量 p1、V1、T1 及 p2、V2、T2。 (3)由状态方程列式求解。 (4)讨论结果的合理性。
解析：(1)由查理定律可得Tp01＝Tp22 解得 p2＝TT2p1 0。 (2)设活塞的横截面积为 S，下降的距离为 x 由玻意耳定律有 p2hS＝p0(h－x)S 解得 x＝1－TT21h。 答案：(1)TT2p1 0 (2)1－TT21h
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突破点(三) 理想气体状态方程的应用 师生共研类
第2节
固体、液体和气体
目录
一 课前回顾·基础速串 二 课堂提能·考点全通 三 课后演练·逐点过关
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一
课前回顾·基础速串
宏观 ·循图忆知
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微观 ·易错判断
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(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)晶体有天然规则的几何形状，是因为晶体的物质微粒是规则排
[集训冲关]
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1．(2018·扬州一模)游客到高原旅游常购买便携式氧气袋，袋内密
闭一定质量的氧气，可视为理想气体，温度为 0 ℃时，袋内气
体压强为 1.25 atm，体积为 40 L，求袋内氧气的分子数(计算结
果保留一位有效数字)。已知阿伏加德罗常数为 6.0×1023mol－1，
在标准状况(压强 p0＝1 atm、温度 t0＝0 ℃)下，理想气体的摩尔 体积都为 22.4 L。
1．气体压强 (1)产生原因：由于大量气体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。
2．三大气体实验定律 (1)玻意耳定律(等温变化)： p1V1＝p2V2 或 pV＝C(常数)。 (2)查理定律(等容变化)： Tp11＝Tp22或Tp＝C(常数)。 (3)盖—吕萨克定律(等压变化)： VT11＝VT22或VT＝C(常数)。
由理想气体状态方程有：pT1V1 1＝pT3V3 3 代入数据解得：l＝0.18 m＝18 cm。
[答案] (1)2×105 Pa (2)18 cm
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[集训冲关]
1．[多选](2018·南充期末)一定质量的理想气体处于某一平衡状态，
此时其压强为 p0，有人设计了四种途径，使气体经过每种途径
后压强仍为 p0。下面四种途径中可能的途径是
气压为 1.0×105 Pa，g 取 10 m/s2。
(1)现对密闭气体加热，当温度升到 400 K 时，其压强多大？
(2)若在此时拔去销子 K，活塞开始向上运动，当它最后静止在
某一位置时，汽缸内气体的温度为 360 K，则这时活塞离缸底的距
离为多少？
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[审题指导] (1)由于销子的作用，气体的体积不会变化，确定气体的 两个状态，分析其状态参量，利用等容变化可解得结果。 (2)拔去销子 K 后，活塞会向上移动直至内外压强一致， 确定此时的状态参量，结合第一个状态，利用理想气体的状 态方程可解得活塞距离缸底的距离。
学的各向同性
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解析：单晶体只有在某些物理性质上具有各向异性，而多晶 体和非晶体的物理性质是各向同性的，故 A 正确；同种物质 能够生成种类不同的几种晶体，是因为组成它们的分子形成 了不同的空间结构，故 B 正确；液晶像液体一样具有流动性， 又具有各向异性，故 C 正确，D 错误。 答案：D
3．[多选]下列说法中正确的是
返回 ()
A．晶体一定具有规则形状，且有各向异性的特征
B．空气相对湿度越大时，空气中水蒸气压强越接近饱和汽压，水
蒸发越慢
C．布朗运动是指在显微镜下直接观察到的液体分子的无规则运动
D．一般说来物体的温度和体积变化时它的内能都要随之改变 解析：单晶体一定具有规则形状，且单晶体有各向异性的特征，
多晶体各向同性，没有规则的天然外形，故 A 错误；在一定气
分子间的相互作用力表现为引力
表面层分子间的引力使液面产生了表面张力，使液 表面特性
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
[题点全练]
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1．[多选]下列说法正确的是
(2)被封闭气体内所含分子的数目。
解析：(1)根据活塞受力平衡：p0S＋mg＝pS 其中：S＝50 cm2＝5×10－3 m2
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可得被封闭理想气体的压强：
p＝p0＋mSg＝1×105 Pa＋51×0×101－03 Pa＝1.2×105 Pa。
(2)设标准状况下气体的体积为 V0， 根据理想气体的状态方程可得：pTV＝pT0V0 0 解得：V0＝0.546 L， 气体的物质的量：n＝VVm0 ，其中 Vm＝22.4 L/mol，则被封闭的分 子数 N＝n·NA 联立解得分子数：N≈1.5×1022 个。 答案：(1)1.2×105 Pa (2)1.5×1022 个
返回 [审题指导] (1)先根据受力平衡求出汽缸开口竖直向上时缸内气体的 压强，转至水平位置时气体压强等于大气压强，根据玻意耳 定律即可求解。 (2)汽缸转至水平位置时，气体处于标准状态，求出气体 的物质的量，再乘以阿伏加德罗常数，即可求解。
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[解析] (1)根据平衡条件得：p1＝p0＋mSg＝1.2×105 Pa 由玻意耳定律有：p1V1＝p0V 解得 V＝6×10－4 m3。 (2)汽缸内空气分子的个数 N＝VVmol×NA＝226.×4×101－04－3×6×1023＝2×1022 个。 [答案] (1)6×10－4 m3 (2)2×1022 个
闭气体的温度为 t＝27 ℃，气体气柱长 L＝10 cm。已知大气压
强为 p0＝1×105 Pa，标准状况下(压强为一个标准大气压，温 度为 0 ℃)理想气体的摩尔体积为 22.4 L，阿伏加德罗常数 NA ＝6×1023 mol－1。(活塞摩擦不计，重力加速度 g 取 10 m/s2)求：
(1)被封闭理想气体的压强；
()
A．先等温膨胀，再等容降压
B．先等温压缩，再等容降温
C．先等容升温，再等温压缩
D．先等容降温，再等温压缩
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解析：气体先等温膨胀，温度 T 不变，体积 V 增大，由理想气体状 态方程pTV＝C 可知，压强 p 减小，然后再等容降压，压强进一步减 小，在整个过程中压强不可能不变，故 A 错误；先等温压缩，温度 T 不变，体积 V 变小，由pTV＝C 可知，压强 p 变大，再等容降温， 体积 V 不变，温度 T 减小，由pTV＝C 可知，压强 p 减小，整个过程 压强可能不变，故 B 正确；先等容升温，体积 V 不变，温度 T 升高， 由pTV＝C 可知，压强 p 增大，再等温压缩，T 不变，V 变小，由pTV＝ C 可知，压强 p 增大，整个过程压强变大，故 C 错误；先等容降温，
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。
(√ )
源自文库 返回
二
课堂提能·考点全通
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突破点(一) 固体、液体的性质 自主悟透类
()
A．当分子力表现为引力时，分子力和分子势能总是随分子间
距离的减小而增大
B．石墨晶体是层状结构，层与层原子间作用力小，可用作固
体润滑剂
C．潮湿的房间内，开空调制热，可降低空气的绝对湿度
D．把玻璃管的裂口放在火焰上烧熔，它的尖端就会变钝，这
跟表面张力有关
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解析：两分子之间的距离大于 r0 时，分子力表现为引力，分 子力随着分子间距的减小可能先增大后减小，也可能一直减 小，分子势能随着分子间距的减小而减小，故 A 错误；石墨 晶体是层状结构，层与层原子间作用力小，可用作固体润滑 剂，故 B 正确；潮湿的房间内，开启空调制热，温度升高， 水蒸气的压强增大，空气的绝对湿度升高，故 C 错误；玻璃 管的裂口放在火焰上烧溶，它的尖端会变钝，是由于变成液 体后表面张力的作用，故 D 正确。 答案：BD
[解析] (1)由题意可知气体体积不变，
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状态Ⅰ：p1＝1.5×105 Pa，T1＝300 K，V1＝1×10－3×0.12 m3 状态Ⅱ：p2＝？，T2＝400 K
由等容变化有：Tp11＝Tp22 代入数据解得：p2＝2×105 Pa。
(2)状态Ⅲ：p3＝p0＋mSg＝1.2×105 Pa，T3＝360 K，V3＝1×10－3×l m3
体积 V 不变，T 降低，由pTV＝C 可知，压强 p 降低，再等温压缩，T 不变，V 变小，由pTV＝C 可知，p 变大，整个过程压强可能不变，故 D 正确。 答案：BD
2．(2019·泰州中学月考)如图所示，绝热汽缸开口向上
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放置在水平平台上，质量为 m＝10 kg、横截面积为
S＝50 cm2 的活塞，封闭一定质量的理想气体，被封