版高考物理一轮复习第十三章热学第2讲固体液体和气体学案Word文件下载.docx

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①液晶分子既保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。

（3）毛细现象

浸润液体在细管中上升的现象以及不浸润液体在细管中下降的现象。

3．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：

饱和汽压随温度而变。

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

空气的潮湿程度。

②绝对湿度：

空气中所含水蒸气的压强。

③相对湿度：

在某一温度下，空气中的水蒸气的压强与同一温度下水的饱和汽压之比，即相对湿度（B）＝×

100%

微知识2气体

1．气体分子运动的特点及运动速率统计分布

2．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。

3．气体的状态参量

（1）压强；

（2）体积；

（3）温度。

4．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＝。

5．气体实验定律

（1）等温变化——玻意耳定律

①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。

②公式：

p1V1＝p2V2或pV＝C（常量）

（2）等容变化——查理定律

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。

＝或＝C（常量）。

③推论式：

Δp＝·

ΔT。

（3）等压变化——盖－吕萨克定律

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。

ΔV＝·

（4）理想气体状态方程

一定质量的理想气体状态方程：

一、思维辨析（判断正误，正确的画“√”，错误的画“×

”。

）

1．单晶体和多晶体都具有各向异性的特征。

（×

2．船浮于水面是由于液体的表面张力作用。

3．当人们感觉潮湿时，空气的绝对湿度一定较大。

4．气体的压强是由于气体分子频繁地碰撞器壁产生的。

（√）

5．一定质量的理想气体的内能完全由温度来决定。

6．气体的温度升高压强一定增大。

二、对点微练

1．（固体的性质）如图所示，曲线M、N分别表示晶体和非晶体在一定压强下的熔化过程，图中横轴表示时间t，纵轴表示温度T。

从图中可以确定的是（　　）

A．晶体和非晶体均存在固定的熔点T0

B．曲线M的bc段表示固液共存状态

C．曲线M的ab段、曲线N的ef段均表示固态

D．曲线M的cd段、曲线N的fg段均表示液态

解析　晶体有固定的熔点，非晶体无固定的熔点。

晶体在熔化过程中，是固液共存的，故B项正确。

答案　B　

2．（液体的性质）（多选）下列哪些现象中，表面张力起了作用（　　）

A．身体纤细的小虫在平静的水面上自由活动

B．小船浮在水面上

C．毛笔插入水中，笔毛散开，拿出水面，笔毛合拢在一起

D．打湿的鞋袜不容易脱下来

答案　ACD　

3．（气体实验定律）某自行车轮胎的容积为V，里面已有压强为p0的空气，现在要使轮胎内的气压增大到p，设充气过程为等温过程，空气可看做理想气体，轮胎容积保持不变，则还要向轮胎充入温度相同、压强也是p0的空气的体积为（　　）

A.V　　　　　　　　　B.V

C.VD.V

解析　设需充入体积为V′的空气，以V、V′体积的空气整体为研究对象，由理想气体状态方程有＝，得V′＝V。

答案　C　

4．（气体实验定律的微观解释）对于一定质量的气体，下列叙述正确的是（　　）

A．如果体积减小，气体分子在单位时间内对单位面积器壁的碰撞次数一定增大

B．如果压强增大，气体分子在单位时间内对单位面积器壁的碰撞次数可能增大

C．如果温度升高，气体分子在单位时间内对单位面积器壁的碰撞次数一定增大

D．如果分子密度增大，气体分子在单位时间内对单位面积器壁的碰撞次数一定增大

解析　气体分子在单位时间内对单位面积器壁的碰撞次数，是由单位体积内的分子数和分子的平均速率共同决定的，选项A和D都是单位体积内的分子数增大，但分子的平均速率如何变化却不知道；

选项C由温度升高可知分子的平均速率增大，但单位体积内的分子数如何变化未知，所以选项A、D、C都不能选。

见学生用书P195

微考点　1　固体和液体的性质　　　　　　　　　　　

核|心|微|讲

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。

（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

（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|例|微|探

【例1】　（多选）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，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

【解题导思】

（1）晶体在某些物理性质上一定是各向异性吗？

答：

不一定，单晶体在某些物理性质上具有各向异性的特点，但多晶体在物理性质上是各向同性的。

（2）晶体和非晶体在熔化过程中有何不同？

晶体和非晶体在熔化过程中都要吸热，但晶体在熔化过程中温度保持不变，但非晶体在熔化过程中温度发生变化。

解析　将一块晶体敲碎后，得到的小颗粒仍是晶体，故选项A错误；

单晶体具有各向异性，有些单晶体沿不同方向上的光学性质不同，故选项B正确；

金刚石和石墨由同种元素构成，但由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体，故选项C正确；

晶体与非晶体在一定条件下可以相互转化，如天然水晶是晶体，熔融过的水晶（即石英玻璃）是非晶体，也有些非晶体在一定条件下可转化为晶体，故选项D正确；

晶体在熔化过程中，温度不变，但内能改变，故选项E错误。

答案　BCD

（1）单晶体的各向异性是指晶体的某些物理性质显示各向异性。

（2）不能从形状上区分晶体与非晶体。

（3）晶体和非晶体在一定条件下可以相互转化。

（4）液晶既不是晶体也不是液体。

题|组|微|练

1．（多选）关于晶体和非晶体，下列说法正确的是（　　）

A．金刚石、食盐、玻璃和水晶都是晶体

B．晶体的分子（或原子、离子）排列是有规则的

C．单晶体和多晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点

D．单晶体和多晶体的物理性质是各向异性的，非晶体是各向同性的

答案　BC　

2．关于饱和汽和相对湿度，下列说法错误的是（　　）

A．使未饱和汽变成饱和汽，可采用降低温度的方法

B．空气的相对湿度越大，空气中水蒸气的压强越接近饱和汽压

C．密闭容器中装有某种液体及其饱和蒸汽，若温度升高，同时增大容器的容积，饱和汽压可能会减小

D．相对湿度过小时，人会感觉空气干燥

解析　饱和汽压是液体的一个重要性质，它的大小取决于液体的本性和温度，温度越高，饱和气压越大，则使未饱和汽变成饱和汽，可采用降低温度的方法，故A项正确；

根据相对湿度的特点可知，空气的相对湿度越大，空气中水蒸气的压强越接近饱和汽压，故项B正确；

温度升高，饱和气压增大，故C项错误；

相对湿度过小时，人会感觉空气干燥，故D项正确。

微考点　2　气体实验定律和理想气体的状态方程　　　　　　　　　　　　

1．气体实验定律的比较

2.理想气体的状态方程

（1）状态方程：

＝或＝C。

（2）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。

【例2】　（2017·

全国卷Ⅰ）如图，容积均为V的汽缸A、B下端有细管（容积可忽略）连通，阀门K2位于细管的中部，A、B的顶部各有一阀门K1、K3；

B中有一可自由滑动的活塞（质量、体积均可忽略）。

初始时，三个阀门均打开，活塞在B的底部；

关闭K2、K3，通过K1给汽缸充气，使A中气体的压强达到大气压p0的3倍后关闭K1。

已知室温为27℃，汽缸导热。

（1）打开K2，求稳定时活塞上方气体的体积和压强。

（2）接着打开K3，求稳定时活塞的位置。

（3）再缓慢加热汽缸内气体使其温度升高20℃，求此时活塞下方气体的压强。

（1）打开K2达到稳定时活塞上方和下方的气体压强有何关系？

由于不计活塞的质量，所以打开K2达到稳定时两部分气体的压强相等。

（2）打开K3，活塞上升还是下降？

打开K3，由于活塞上方气体压强减小，所以活塞要上升。

解析　

（1）设打开K2后，稳定时活塞上方气体的压强为p1，体积为V1。

依题意，被活塞分开的两部分气体都经历等温过程。

由玻意耳定律得

p0V＝p1V1，①

（3p0）V＝p1（2V－V1），②

联立①②式得

V1＝，③

p1＝2p0。

④

（2）打开K3后，由④式知，活塞必定上升。

设在活塞下方气体与A中气体的体积之和为V2（V2≤2V）时，活塞下气体压强为p2，由玻意耳定律得

（3p0）V＝p2V2，⑤

由⑤式得

p2＝p0，⑥

由⑥式知，打开K3后活塞上升直到B的顶部为止；

此时p2为p2′＝p0。

（3）设加热后活塞下方气体的压强为p3，气体温度从T1＝300K升高到T2＝320K的等容过程中，由查理定律得＝，⑦

将有关数据代入⑦式得

p3＝1.6p0。

答案　

（1）　2p0　

（2）顶部　（3）1.6p0

3．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Δp与气泡半径r之间的关系为Δp＝，其中σ＝0.070N/m。

现让水下10m处一半径为0.50