一轮复习教师用书选修3-3-热学(81页)

1、选修3-3热学XUAN XIU 3-3考点容要求命题规律复习策略分子动理论的基本观点和实脸依据(1)以选择题的 形式考查分子动 理论、气体压强 的微观解释、晶 体和非晶体的特 点、液体的表面 力、饱和汽与饱 和汽压、热力学 第二定律的理解 等；(2)以计算和问 答题的形式结合 气体考查能、气 体实验定律、理 想气体状态方 程、热力学第一 定律等；(3)考查油膜法 测分子直径的实 验原理、操作步 骤和数据处理(1)建立宏观量 和微观量的对 应关系，如分子 动能与温度相 对应，分子势能 与体积相对应， 物体的能与温 度、体积、物质 的量相对应等； (2)强化基本概 念与基本规律 的理解和记忆； (

2、3)建立统计的 观点；(4)理解热力学 第一定律和第 二定律，会进行 简单的计算和 分析阿伏加德罗常数气体分子运动速率的统计分布温度是分子平均动能的标志、能固体的微观结构、晶体和非晶体液晶的微观结构液体的表面力现象气体实验定律理想气体饱和蒸汽、未饱和蒸汽和饱和蒸汽压相对湿度热力学第一定律能量守恒定律热力学第二定律知道中学物理中涉及到的国际单位制 的基本单位和其他物理量的单位。包 括摄氏度(°C)、标准大气压实脸：用油膜法估测分子的大小第1课时分子动理论能STEP n强基固本1 基础知识 必记必做知识梳理)知识点一、分子动理论的基本观点、阿伏加德罗常数1 .物体是由大量分子组成的分子很

3、小：直径数量级为1Q-，0mo质量数量级为1026-1027kgo分子数目特别大：阿伏加德罗常数=6. 02X 1023mor,o2 .分子的热运动(1)扩散现象：由于分子的无规则运动而产生的物质迁移现象。温度越道，扩 散越快。布朗运动：在显微镜下看到的悬浮在液体中的国史题检的永不停息地无规 则运动。其特点是：永不停息、无规则运动。颗粒越小，运动越明显。温度越高，运动越激烈。提示：运动轨迹不确定，只能用不同时刻的位置连线确定微粒做无规则运 动。不能直接观察分子的无规则运动，而是用悬浮的固体小颗粒的无规则运动 来反映液体分子的无规则运动。热运动：物体分子永不停息地无规则运动，这种运动跟温度有关。

4、3 .分子间存在着相互作用力(1)分子间同时存在引力和斥力,实际表现的分子力是它们的合力。(2)引力和斥力都随分子间距离的增大而皿，但斥力比引力变化得快。知识点二、温度是分子平均动能的标志、能1 .温度一切达到热平衡的系统都具有相同的温度。2 .两种温标摄氏温标和热力学温标。关系：r=t+273. 15 Ko3 .分子的动能(1)分子动能是分子热运动所具有的动能。分子热运动的平均动能是所有分子热运动的动能的平均值，温度是分子热 运动的平均动能的标志。(3)分子热运动的总动能是物体所有分子热运动动能的屡交。4 .分子的势能(1)意义：由于分子间存在着引力和斥力，所以分子具有由它们的相对位置决 定

5、的能。分子势能的决定因素：微观上决定于分子间距离和分子排列情况；宏观上决定于体积和状态。5 .物体的能(1)等于物体中所有分子的热运动的动能与分子势能的总和,是状态量。(2)对于给定的物体，其能大小由物体的温度和体积决定。思维深化判断正误，正确的画“，错误的画“X”。(1)布朗运动是固体小颗粒中固体分子的运动。()分子间同时存在引力与斥力，分子力是二者合力的表现。()温度、分子动能、分子势能或能只对大量分子才有意义。()任何物体都有能。()(5)当分子力表现为引力时，分子势能随分子间距离的增大而增大。()答案(1)X (2) V (3) V (4) V (5) V题组自测)题组一分子动理论1

6、.清晨，草叶上的露珠是由空气中的水汽凝结成的水珠。这一物理过程中，水分子间的()A.引力消失，斥力增大B.斥力消失，引力增大C.引力、斥力都减小D.引力、斥力都增大解析 因为空气中水汽凝结成水珠时水分子间距离减小，再根据分子力与分 子间距离的关系可知，当分子间距离减小时斥力、引力同时增大，所以只有D 项正确。答案D2 .关于布朗运动，以下说确的是（）A.布朗运动就是液体分子的扩散现象B.布朗运动就是固体小颗粒中分子的无规则运动，它说明分子永不停息地做 无规则运动C.布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动，它是液体分子无规 则运动的反映D.扫地时，在照射下，看到尘埃飞舞，这是尘埃在做布朗

7、运动解析布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的运动，而不是固体分子的运 动，但它是液体分子无规则热运动的反映，B项错误，C项正确；扩散现象是 一种物质的分子进入另一种物质的过程，不是布朗运动，A项错误；能做布朗 运动的颗粒非常小，用肉眼看不到，空中飞舞的尘埃颗粒要大得多，所以不 是布朗运动，D项错误。答案C3 .（多选）以下关于分子动理论的说法中正确的是（）A.物质是由大量分子组成的B. -2 °C时水已经结为冰，部分水分子已经停止了热运动C.分子势能随分子间距离的增大，可能先减小后增大D.分子间的引力与斥力都随分子间距离的增大而减小解析 物质是由大量分子组成的，A正确；分子是永不停息

8、地做无规则运动 的，B错误；在分子间距离增大时，如果先是分子斥力做正功，后是分子引力 做负功，则分子势能是先减小后增大的，C正确；分子间的引力与斥力都随分 子间距离的增大而减小，但斥力变化得快，D正确。答案ACD4.（多选）（2014 联考）能证明分子间存在作用力的实脸是（）A.破镜不能重圆，说明分子间有斥力B.两铅块紧压后能连成一体，说明分子间有引力C. 一般液体很难被压缩，说明分子间有斥力D.拉断一根绳子需要足够的拉力，说明分子间有引力解析 破镜之间的距离远大于分子之间作用的距离，分子力近似为零，A错 误；其他选项均正确。答案BCD题组二物体的能5.（多选）关于对能的理解，下列说确的是（）

9、A.系统的能是由系统的状态决定的B.做功可以改变系统的能，但是单纯地对系统传热不能改变系统的能C.不计分子之间的分子势能，质量和温度相同的氮气和氧气具有相同的能D. 1 g 100 水的能小于1 g 100 水蒸气的能解析 系统的能是一个只依赖于系统自身状态的物理量，所以是由系统的状 态决定的，A正确；做功和热传递都可以改变系统的能，B错误；质量和温度 相同的氯气和氧气的平均动能相同，但它们的物质的量不同，能不同，C错 误；在1 g 100 的水变成100 水蒸气的过程中，分子间距增大，要克服 分子间的引力做功，分子势能增大，所以1 g 100 °C水的能小于1 g 100 水蒸气的

10、能，D正确。答案AD6 .相同质量的氧气和氮气，温度相同，下列说确的是（）A.每个氧分子的动能都比氮分子的动能大B.每个氮分子的速率都比氧分子的速率大C.两种气体的分子平均动能一定相等D.两种气体的分子平均速率一定相等解析温度是分子平均动能的标志，氧气和氮气的温度相同，其分子的平均 动能相同，但分子的运动速率有的大，有的小，各个分子的动能并不相同， A、B错误，C正确；两种气体的分子质量不同，则平均速率不同，D错误。 答案C7 .（多选）（2014 市质量监测）如图1所示，纵坐标表示两个分子间引力、斥页脚力的大小，横坐标表示两个分子间的距离，图中两条曲线分别表示两分子间 引力、斥力的大小随分子

11、间距离的变化关系，e为两曲线的交点，则下列说确 的是 o （填正确答案标号）图1A. ab为斥力曲线，cd为引力曲线，e点横坐标的数量级为10一'° mB. ab为引力曲线，c4为斥力曲线，e点横坐标的数量级为10 mC.若两个分子间距离增大，则分子势能也增大D.由分子动理论可知：温度相同的羲气和氧气，分子平均动能相同E.质量和温度都相同的氢气和氧气（视为理想气体），氯气的能大解析 由分子间相互作用力关系可知，当分子间距离小于 小时，表现为斥 力，分子间距离大于死时，表现为引力，因此选项A错误，B正确；当分子间 距离小于时，分子间距离增大，分子间作用力做正功，分子势能减小，当

12、 分子间距离大于历时，分子间距离增大，分子间作用力做负功，分子势能增 大，选项C错误；由分子动理论可知，选项D正确；由理想气体状态方程可 知，选项E正确。答案BDE考点突破n 核心考点点点三瓦考点一微观量的估算1 .微观量分子体积、分子直径一、分子质量%。2 .宏观量物体的体积人摩尔体积4、物体的质量加、摩尔质量席、物体的密度P Q3 .关系分子的质量：他=念等。i/ m分子的体积：% =铲不：V mm p V物体所含的分子数：N=- /«,=做或N=%，N,= AL4.分子的两种模型球体模型直径4=；伫。（常用于固体和液体）立方体模型边长4= 弧。（常用于气体）对于气体分子，4=弧

13、的值并非气体分子的大小，而是两个相邻的气体分子 之间的平均距离。【例1】 空调在制冷过程中，室空气中的水蒸气接触蒸发器（铜管）液化成 水，经排水管排走，空气中水分越来越少，人会感觉干燥。某空调工作一段 时间后，排出液化水的体积|/=1.0X103 cm3o已知水的密度p=1.0X103 kg/m摩尔质量 附=1.8X10- kg/mo I,阿伏加德罗常数4 = 6.0X10" mo|- 试求：（结果均保留一位有效数字）该液化水中含有水分子的总数N（2）一个水分子的直径d。M 8X10解析 （1）水的摩尔体积为 = y 0X1Q3 mVmol=1.8X10"5 m7mol,水

14、分子数:个73X10"个。我 1.0X103xi（）rX6,0X1023"二方= 1.8X10-5/16%建立水分子的球体模型有产可得水分子直径:6X1.8X10-53. 14X6.0X1023nlfl。m。答案 （1） 3X 1025个 （2）4X10/° m【变式训练】1 .（多选）若以U表示水的摩尔质量，V表示在标准状态下水蒸气的摩尔体积，Q表示在标准状态下水蒸气的密度，做表示阿伏加德罗常数，决、%分别贞脚表示每个水分子的质量和体积，下面关系正确的有()pVA. 做=B. PNN。UC，。标D. rrb小贞脚u p Vu解析由于U=PV, «

15、9;1 =-=,变形得阿=瓦，故A、D正确；由于分u u子之间有空所以小匕水的密度为0 =7诋故B错误，C正确。答案ACD考点二分子力、分子势能与分子间距离的关系分子力F、分子势能£与分子间距离的关系图线如图2所示(取无穷远处分子势能6=0)(1)当0时，分子力为引力，若增大，分子力做负功，分子势能增加。(2)当时，分子力为斥力，若厂减小，分子力做负功，分子势能增加。(3)当=&时，分子势能最小。【例2(多选)2013 新课标全国卷I , 33(1)两个相距较远的分子仅在 分子力作用下由静止开始运动，直至不再靠近。在此过程中，下列说确的是 ()A.分子力先增大，后一直减小B.

16、分子力先做正功，后做负功C.分子动能先增大，后减小D.分子势能先增大，后减小E.分子势能和动能之和不变解析 由分子动理论的知识，当两个分子相互靠近，直至 门不能靠近的过程中，分子力先是表现为引力且先增大后减小，之后表现为分 子斥力，一直增大，所以A选项错误；分子引力先做正功，然后分子斥力做 负功，分子势能先减小再增大，分子动能先增大后减小，所以B、C正确，D 错误；因为只有分子力做功，所以分子势能和分子动能的总和保持不变，E选 项正确。答案BCE【变式训练】2.下列四幅图中，能正确反映分子间作用力式和分子势能£随分子间距离 变化关系的图线是（）解析 分子间作用力大的特点是：rOo时，

17、尸为斥力；广=时，f=0; r>rQ 时，尸为引力。分子势能E的特点是：厂=久时，E最小。因此只有B项正确。答案B 考点三物体的能改变能的方式（改变内装的方处号能址转化卜一、不同f（内能转改变内能上 城等效的【例3】（2014 卷，13）下列说法中正确的是（A.物体温度降低其分子热运动的平均动能增大B.物体温度升高其分子热运动的平均动能增大C.物体温度降低其能一定增大D.物体温度不变其能一定不变解析 温度是物体分子平均动能的标志，故A错，B对；能大小由物质的量、2 . （2014 市高三期末教学质量检测）下列叙述正确的是（）A.只要知道水的摩尔质量和水分子的质量，就可以计算出阿伏加德罗常

18、数B.只要知道气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数，就可以算出气体分子的体积C.悬浮在液体中的固体颗粒越大，布朗运动就越明显D.当分子间的距离增大时，分子间的引力变大而斥力减小解析 水的摩尔质量除以水分子的质量就等于阿伏加德罗常数，选项A正 确：气体分子间的距离很大，气体的摩尔体积除以阿伏加德罗常数得到的不 是气体分子的体积，选项B错误；布朗运动与固体颗粒大小有关，颗粒越 大，布朗运动越不明显，选项C错误；当分子间距离增大时，分子间的引力和斥力都减小，选项D错误。答案A3 .（多选）如图3所示为两分子系统的势能E与两分子间距离r的关系曲线。下列说确的是（）A.当大于小时，分子间的作用力表现为引力B.

19、当小于小时，分子间的作用力表现为斥力C.当等于c时，分子间的作用力为零D.在一由心变到q的过程中，分子间的作用力做负解析分子间距等于几时分子势能最小，即乃=广2。当 广小于小时分子力表现为斥力；当广大于八小于C时分 子力表现为斥力；当大于c时分子力表现为引力，A 错误，B、C正确；在分子间距离r由八变到c的过程 中，分子斥力做正功，分子势能减小，D错误。答案BC4. （2014 卷，4）分子间同时存在引力和斥力，当分子间距增大时，分子间（）A.引力增大，斥力减小B.引力增大，斥力增大C.引力减小，斥力减小D.引力减小，斥力增大解析分子间同时存在着引力和斥力，当分子间距增大时，分子间的引力和斥力

20、都减小，但斥力变化的快，故A、B、D错误，C正确。答案C5. （2014 市普通高考调研测试）下列说法中正确的是A.物体从外界吸收热量，物体的能一定增加B.物体的温度升高，物体所有分子的动能都增大C.在分子相互靠近的过程中，分子势能一定增大D.在分子相互远离的过程中，分子引力和斥力都减小解析 物体从外界吸收热量的同时，体积膨胀，对外界做功，气体的能不一 定增加，选项A错误：物体的温度升高，分子的平均动能增加，但个别分子 的动能可能不变或减小，选项B错误；如两个分子之间的距离大于平衡位置 r0,在它们相互靠近的过程中，分子力表现为引力，做正功，分子势能减 小，选项C错误。本题选D。答案D6.已知

21、铜的摩尔质量为"（kg/mol）,铜的密度为p （kg/m3）,阿伏加德罗常数为 Nk （mo I -1） o下列判断错误的是（）NA. 1 kg铜所含的原子数为3n?铜所含的原子数为惚1个铜原子的质量为77（kg） 1个铜原子的体积为一-（m3）解析1 kg铜所含的原子数=/ = ?, A正确；同理1 ri?铜所含的原子数/V =§4=22，B错误；1个铜原子的质量汲=K（kg）, C正确；1个铜原子的体不只K=-7（m3）, D正确。答案B7.下列五幅图分别对应五种说法，其中正确的是A.水面上单分子油膜示意图B.三颗微粒运动位置的连线C.分子间的作用力 与距离的关系D

22、.模拟气体压强产 生机理的实验各速率区间的分子数占总分子数百分比100 200 300 400 500 600 700 800 900 速率区间温度为0霓温度为100霓E.氧气分子速率分布图A.分子并不是球形，但可以把它们当做球形处理，是一种估算方法B.微粒运动就是物质分子的无规则热运动，即布朗运动C.当两个相邻的分子间距离为&时，它们间相互作用的引力和斥力大小相等D.实脸中尽可能保证每一粒玻璃珠与杵盘碰前的速度相同E. 0 °C和100 'C氧气分子速率都呈现“中间多两头少”的分布特点解析 把分子当做球形是一种理想化的处理方法，选项A正确；微粒运动是 布朗运动，但它

23、不是物质分子的无规则热运动，选项B错误；分子间同时存 在引力和斥力，根据图C,当两个相邻的分子间距离为久时，分子力为零，这 说明分子引力和斥力的合力为零，那么它们间相互作用的引力和斥力大小必 相等，选项C正确；因为气体分子碰撞器壁时的速度大小并不完全相同，所 以不必保证每一粒玻璃珠与科盘碰前的速度相同，选项D错误：图中的实线 和虚线都呈现“中间多两头少”的分布特点，选项E正确。答案ACE基本技能练1.（多选）下列关于布朗运动的说法，正确的是（）A.布朗运动是液体分子的无规则运动B.液体温度越高，悬浮颗粒越小，布朗运动越剧烈C.布朗运动是由于液体各部分的温度不同而引起的D.布朗运动是由液体分子从

24、各个方向对悬浮颗粒撞击作用的不平衡引起的 解析布朗运动的研究对象是固体小颗粒，而不是液体分子，故A选项错 误；影响布朗运动的因素是温度和颗粒大小，温度越高、颗粒越小，布朗运 动就越明显，故B选项正确：布朗运动是由于固体小颗粒受液体分子的碰撞 作用不平衡而引起的，不是由液体各部分的温度不同而引起的，故C选项错 误，D选项正确。答案BD2.下列说确的是（）A.液体中悬浮微粒的无规则运动称为布朗运动B.液体分子的无规则运动称为布朗运动C.物体从外界吸收热量，其能一定增加D.物体对外界做功，其能一定减少解析 布朗运动是指悬浮在液体（或气体）中的微粒的无规则运动，而不是液 体（或气体）分子的运动，故A选

25、项正确，B选项错误；由热力学第一定律=勿+0知，若物体从外界吸收热量同时对外做功，其能也可能不变或减少，C 选项错误；物体对外做功同时从外界吸热，其能也可能增加或不变，D选项错1天O答案A3 .（多选）下列关于分子热运动的说法中正确的是（）A.布朗运动就是液体分子的热运动B.气体如果失去了容器的约束就会散开，这是因为气体分子之间存在斥力的 缘故C.对于一定量的理想气体，如果压强不变，体积增大，那么它的能一定增大D.如果气体温度升高，分子平均动能会增加，但并不是所有分子的速率都增 大解析 布朗运动是悬浮在液体中的小颗粒的运动；气体分子散开的原因在于 分子间间距大，相互间没有作用力；对于一定量的理

26、想气体，在压强不变的 情况下，体积增大，温度升高分子平均动能增加，理想气体分子势能为零， 所以能增大。答案CD4 .（多选）关于分子间的相互作用力，以下说法中正确的是（）A.当分子间的距离r=八时，分子力为零，说明此时分子间既不存在引力，也不存在斥力B.分子力随分子间距离的变化而变化，当厂广。时，随着距离的增大，分子间 的引力和斥力都增大，但引力比斥力增大得快，故分子力表现为引力C.当分子间的距离Zc时，随着距离的减小，分子间的引力和斥力都增大， 但斥力比引力增大得快，故分子力表现为斥力D.当分子间的跑离厂1。7 m时，分子间的作用力可以忽略不计解析 当分子间的距离为时，引力等于斥力，分子力为

27、零，并不是分子间 无引力和斥力，A错误；当广。时，随着距离的增大，分子间的引力和斥力都 减小，但斥力比引力减小得快，故分子力表现为引力，B错误；选项C、D正 确。答案CD页脚5 .做布朗运动实脸，得到某个观测记录如图1O图中记录的是（）A.分子无规则运动的情况B.某个微粒做布朗运动的轨迹C.某个微粒做布朗运动的速度一时间图线D.按等时间间隔依次记录的某个运动微粒位置的连线解析 微粒在周围液体分子无规则碰撞作用下，做布朗运动，轨迹是无规则 的，实际操作中不易描绘出微粒的实际轨迹；按等时间间隔依次记录的某个 运动微粒位置的连线的无规则性，也能反映微粒布朗运动的无规则性。图中 记录描绘的正是按等时间

28、间隔记录的某个运动微粒位置的连线，故D正确。 答案D6 .（多选）对于一定质量的刈在不同物态下的能，气态的必可视为理想的气体， 下列说法中正确的是（）A.固态的此熔化为同温度的液态必时能增大B.固态的N?熔化为同温度的液态N2时，由于分子力做负功将分子动能转化为 分子势能，即其能保持不变C.液态N?汽化为同温度的气体时旋增大D.气态的N2温度升高时能因所有分子动能增大而增大解析 固态的N?熔化为同温度的液态刈时因需要吸收热量其徒增大，A正确，B错误；液态Nz汽化为同温度的气体时，因为分子的平均动能只与物体的温度 有关，所以刈的分子平均动能不变，而分子势能增大，即能增大，C正确；气态的刈温度升高

29、时，分子的平均动能增大，但并不是所有分子的动能都增 大，D错误。答案AC7.（多选）一滴油酸酒精溶液含质量为m的纯油酸，滴在液而上扩散后形成的最 大面积为S。已知纯油酸的摩尔质量为"、密度为夕，阿伏加德罗常数为4， 下列表达式中正确的有（）A.油酸分子的直径d=- PSB.油酸分子的直径d=唉PSC.油酸所含的分子数仁孤MD.油酸所含的分子数仁一虫m解析 设油酸分子的直径为d,则有=> d=设油酸所含的分子数 P ps为N,则有仁夕h选项B、C正确。答案BC8. （2014 文登二模）分子动理论较好地解释了物质的宏观热学性质。据此可判 断下列说法中正确的是（）A.布朗运动是指液

30、体分子的无规则运动B.分子间的相互作用力随着分子间距离的增大，一定先减小后增大C. 一定质量的气体温度不变时，体积减小，压强增大，说明每秒撞击单位面 积器壁的分子数增多D.气体从外界吸收热量，气体的能一定增大解析 布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的运动，是液体分子无规则运动的 反映，选项A错误；若分子间距离Q乃，则随着分子间距离的增大，分子间相 互作用力可能先增大后减小，选项B错误；一定质量的气体温度不变时，分 子的平均动能不变，分子运动的平均速率不变，但体积减小，单位体积的分 子数增大，每秒撞击单位面积的分子数增大，压强增大，选项C正确；改变 物体的能有两种方式：做功和热传递，气体从外界吸收热

31、量，若同时对外做 功，则能不一定增大，选项D错误。答案C能力提高练9 .（多选）PM2. 5是指空气中直径小于2.5微米的悬浮颗粒物，其漂浮在空中做无 规则运动，很难自然沉降到地面。下列说法中正确的是（）A.气温越高，PM2.5运动越剧烈B. PM2.5在空气中的运动属于布朗运动C. PM2.5在空气中的运动就是分子的热运动D.倡导低碳生活有利于减小PM2.5在空气中的浓度解析 由于PM2.5颗粒很小，PM2.5在空气中的运动是由于周围大量分子对 PM2.5碰撞的不平衡使其在空中做无规则运动，是布朗运动，只是空气分子热 运动的反映，B正确、C错误；温度越高，分子运动越剧烈，PM2.5运动也越

32、剧烈，A正确；因为犷物燃料燃烧的废气排放是形成PM2.5的主要原因，所以 倡导低碳生活、减少化石燃料的使用能有效减小PM2. 5在空气中的浓度，D正 确。答案ABD10 .如图2所示，用尸表示两分子间的作用力，用E表示分子间的分子势能，在两个分子之间的距离由10分变为死的过程中（A.尸不断增大，£不断减小B.厂先增大后减小，£不断减小C.尸不断增大，£先增大后减小D. F、£都是先增大后减小解析 在分子间距离由10死变为久的过程中，由图象可知尸先增大后减小， E则不断减小，选项B正确。答案B11 .（多选）设某种物质的摩尔质量为，原子间的平均距离为&am

33、p;已知阿伏加德 罗常数为做，则该物质的密度p可表示为（）a - 68D. p =A-。=1前C. P=4n dW1u 6 u解析分子为球体时，1 mol物质的体积为zn/场则p=故A正确；分子为正方体时，1 mol物质的体积为d则p 故B正确。答案AB12 .（多选）（2014 市质量检测二）下列说确的是（）A.气体扩散现象表明气体分子间存在斥力B.对于同一理想气体，温度越高，分子平均动能越大C.热量总是自发地从分子平均动能大的物体传递到分子平均动能小的物体D.用活塞压缩气缸的理想气体，对气体做了 3.0X105 J的功，同时气体向外 界放出1.5X105 j的热量，则气体能增加了 1.5X

34、105 JE.在照射下，可以观察到教室空气中飞舞的灰尘做无规则运动，灰尘的运动 属于布朗运动 答案BCD13.（多选）如图3所示，一根竖直的弹簧支撑着一倒立汽缸的 活寒，使汽缸悬空而静止。已知汽缸质量为M,活塞的质量 为小，汽缸封闭一定质量的理想气体。设活塞和缸壁间无摩 擦，缸壁导热性能良好，且不漏气，外界大气的压强和温 度不变。现在汽缸顶上缓慢放一个质量为的物体。当系 统重新平衡后，下列说确的是（）A.弹簧将被压缩一些B.外界对缸气体做正功，汽缸气体的能增加 C.气体对外放热，能不变D.外界对缸气体做正功，缸气体的压强增大E.单位时间缸气体分子对缸壁单位面积的碰撞次数减少 答案ACD14.大

35、学高分子系高超教授的课题组制备出了一种超轻气凝胶它刷新了目前 世界上最轻材料的纪录，弹性和吸油能力令人惊喜。这种被称为“全碳气凝胶''的固态材料密度为每立方厘米0.16毫克，仅是空气密度的1/6。设气凝 胶的密度为夕（单位为kg/m）,摩尔质量为次单位为g/mol）,阿伏加德罗常数为则a克气凝胶所含有的分子数为,每个气凝胶分子的体积 是。解析 a克气凝胶所含分子数为气凝胶的摩尔体积为匕尸牛（单位为.。1）每个气凝胶分子的体积为人=爷=胃答案a "10-3 於 MP贞脚第2课时固体、液体和气体STEP n强基固本m 基础知识必记必做知识梳理)知识点一、固体的微观结构、晶

36、体和非晶体液晶的微观结构1 .晶体与非晶体晶体非晶体单晶体多晶体外形规则不规则熔点确定不确定物理性质各向异性各向同性原子排列有规则，但多晶体每个晶体间的排列无规则无规则形成与转化有的物质在不同条件下能够形成不同的形态.同一物质可能以晶体 和非晶体两种不同的形态出现，有些非晶体在一定条件下也可转化 为晶体典型物质石英、云母、食盐、硫酸铜玻璃、蜂蜡、松香2 .晶体的微观结构(1)晶体的微观结构特点：组成晶体的物质微粒有理机地、周期性地在空间排 列。(2)用晶体的微观结构解释晶体的特点现象原因晶体有规则的外形由于部微粒有规则的排列晶体各向异性由于部从任一结点出发在不同方向的相同距离上的 微粒数丕同晶

37、体的多形性由于组成晶体的微粒可以形成王同的空间点阵3.液晶(1)液晶分子既保持排列有序而显示各向小隹，又可以自由移动位置，保持了 液体的流动性。(2)液晶分子的位竟无序使它像逐隹，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 茎的。(4)液晶的物理性质很容易在外界的影响下发生改变。知识点二、液体的表面力现象1 .概念液体表面各部分间互相吸引的力。2 .作用液体的表面力使液面具有收缩到表面积黄生的趋势。3 .方向表面力跟液面相切,且跟这部分液面的分界线垂直。4 .大小液体的温度越高，表面力皿；液体中溶有杂质时，表面力如1；液体的密 度越大，表面力越大

38、。知识点三、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：与液体处于动态平衡的蒸汽。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 .相对湿度空气中水蒸气的压强与同一温度时水的饱和汽压之比。即：相对湿度=水蒸气的实际压强同温度水的饱和汽压。知识点四、气体分子运动速率的统计分布气体实脸定律理想气体1.气体和气体分子运动的特点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。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

39、有体 积，即它所占据的空间认为都是可以被压缩的空间。理想气体的状态方程一定质量的理想气体状态方程:气体实脸定律可看作一定质量理想气体状态方程的特例。思维深化判断正误，正确的画“，错误的画“X" O（1）单晶体的所有物理性质都是各向异性的。（）只要是具有各向异性的物体必定是晶体，且是单晶体。（）只要是具有确定熔点的物体必定是晶体，反之，必是非晶体。（）液晶是液体和晶体的混合物。（）答案（1）X（2） V （3） V （4） X题组自测） 题组一固体、液体的性质1.（多选）关于晶体、非晶体、液晶，下列说确的是（）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

40、一定是非晶体C.所有的晶体都有确定的熔点，而非晶体没有确定的熔点D.液晶的微观结构介于晶体和液体之间，其光学性质会随赴压的变化而变化 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， 而多晶体的几何形状不规则，金属属于多晶体，故B错：晶体和非晶体的一 个重要区别就是晶体有确定的熔点，而非晶体没有确定的熔点，故C对；液 晶的光学性质随温度、压力、外加电压的变化而变化，D对。答案CD2.（多选）下列说法中正确的是（）A.水邕能在水面上自由来往而不陷入水中靠的是液体表面力的作用B.小木块能够浮于水面上是液体表面力与重力平衡的结果C.喷泉喷射到空中的水将会形成一个个球形的小水珠D.用力

41、敲击液晶，将在其两极间产生蓝色火花解析 水龟在水面上站定或行走的过程中，其脚部位置比周围水面稍下陷， 但仍在水面上而未陷入水中，就像踩在柔韧性非常好的膜上一样，这是液体 表面力在起作用，A项正确；小木块浮于水面上，已有部分陷入水中，受到浮 力的作用而非液体表面力作用，B项错；喷射到空中的水分散时每一小部分的 表面都有表面力在起作用且又处于完全失重状态，因此形成球状水珠，C项正 确：用力敲击液晶会产生“压电效应”，使得其两极间形成高电压而击穿空 气放电形成蓝色火花，D项正确。答案ACD3 .（多选）关于饱和汽，下面说确的是（）A.达饱和汽时液面上的气体分子的密度不断增大B.达饱和汽时液面上的气体

42、分子的密度不变C.将未饱和汽转化成饱和汽可以保持温度不变，减小体积D.将未饱和汽转化成饱和汽可以保持体积不变，降低温度解析饱和汽是指单位时间逸出液面的分子数和返回液面的分子数相等的状 态，分子密度不变，A错，B对；在一定温度下，通过减小体积增加分子密度 使未饱和汽转化为饱和汽，C对；在体积不变的情况下，可以通过降低温度来 降低饱和汽压，使未饱和汽达到饱和状态，D对。答案BCD4 .（多选）关于空气湿度，下列说确的是（）A.当人们感到潮湿时，空气的绝对湿度一定较大B.当人们感到干燥时，空气的相对湿度一定较小C.空气的绝对湿度用空气中所含水蒸汽的压强表示D.空气的相对湿度定义为水的饱和汽压与相同温

43、度时空气中所含水蒸汽的压 强之比解析当人们感到潮湿时，空气的相对湿度一定较大，当人们感到干燥时， 空气的相对湿度一定较小，这是因为无论空气的绝对湿度多大，只要比饱和 汽压小得越多，液体就越容易蒸发，这时人身上分泌的液体越容易蒸发，人 感觉就越干燥，选项A错误，B正确；空气的绝对湿度用空气中所含水蒸汽的 压强表示，空气的相对湿度定义为空气中所含水蒸汽的压强与相同温度时水 的饱和汽压之比，选项C正确，D错误。答案BC题组二气体实验定律的应用5.（多选）对于一定质量的理想气体，下列四种状态变化中，可能实现的是 （）A.增大压强时，温度降低，体积增大B.升高温度时，压强增大，体积减小C.降低温度时，压

44、强增大，体积不变D.降低温度时，压强减小，体积增大解析 根据理想气体状态方程*C（常量），可知B、D有可能实现，A、C不可能实现。答案BD6 .如图所示的四个图象中，表示一定质量的某种理想气体从状态a等压膨胀 到状态。的过程的图象是（）解析根据卞=C（常量）可知，压强不变时，体积与热力学温度成正比，选项C正确。答案C7 .如图1所示，有一圆柱形气缸，上部有固定挡板，气缸壁的高度是2Z., 一 个很薄且质量不计的活塞封闭一定质量的理想气体，开始时活塞处在离底部/_ 高处，外界大气压强为1.0X105 Pa,温度为27 ,现对气体加热，求：当 加热到427 °C时，封闭气体的压强。页脚图

45、1解析 设气缸横截面积为S,活塞恰上升到气缸上部挡板处时，气体温度为 风气体做等压变化，则对于封闭气体，初状态：7；=(27 + 273)K, V尸LS, 用；末状态：4= 2Z.S, P2=Pqo由7=不，解得：5= 600 K,即右= 327 设当加热到427 11c时气体的压强变为。，在此之前活塞已上升到气缸上部挡 板处，气体做等容变化，则对于封闭气体，初状态：7； = 600 K, V2 = 2LS, P2 = 1.0X105 Pa：末状态：4=700 K, V3=2LSQ由?=§,代入数据得：p3 = 1.17X105 Pa /3/2答案 1. 17X105 Pa考点突破

46、H | 核心考点 点点温考点一对固体和液体性质的理解1 .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。2 .对液体表面力的理解作用液体的表面力是液面各部分相互吸引的力，液体的表面力使液体表面有收缩的趋势方向表面力与液面相切，跟这部分液面的分界线垂直大小表面力的大小与边界线长度有关，与液体的温度、液体的纯度、液体的种类有关。液体的温度越高，表面力越小；液体的密度 越大，表

47、面力越小：液体中溶有杂质时，表面力变小【例1】（多选）人类对物质属性的认识是从宏观到微观不断深入的过程。以 下说确的是（）A.液体的分子势能与体积有关B.晶体的物理性质都是各向异性的C.温度升高，每个分子的动能都增大D.露珠呈球状是由于液体表面力的作用解析 液体体积与分子间相对位置相联系，从宏观上看，分子势能与体积有 关，A正确；多晶体表现各向同性，B错误；温度升高，分子平均速率增大， 遵循统计规律，C错误；露珠表面力使其表面积收缩到最小，呈球状，D正 确。答案AD【变式训练】1.（多选）干湿泡湿度计的湿泡温度计与干泡温度计的示数差距越大，表示 （）A.空气的绝对湿度越大B.空气的相对湿度越小

48、C.空气中的水蒸气的实际压强离饱和程度越近D.空气中的水蒸气的绝对湿度离饱和程度越远解析 空气的绝对湿度是指空气中所含水蒸气的压强，空气的相对湿度是指 空气中所含水蒸气的压强与同温度下水的饱和汽压的比值，湿泡温度计与干 泡温度计的示数差距越大，说明湿泡的蒸发非常快，空气的相对湿度越小， 即水蒸气的实际压强绝对湿度离饱和程度越远，故选项B、D正确，A、C 错误。答案BD考点二 气体实脸定律及状态方程的应用利用气体实脸定律及气态方程解决问题的基本思路根据题总，选出所研究的某一部分一定质 贵气体分别找出这部分气体状态发生变化前后的P、 K T数值或表达式(压强的确定是关键)认清变化过程，正确选用物理

49、规律 选用气态方程或某一实验定律列式求解, 有时要讨论结果的合理性例22014 新课标全国卷I , 33(2)一定质量的理想气体被活塞封闭在竖直放置的圆柱形气缸。气缸壁导热良好，活塞可沿气缸壁无摩擦地滑 动。开始时气体压强为. 活塞下表面相对于气缸底部的高度为九 外界的温 度为如现取质量为6的沙子缓慢地倒在活塞的上表面，沙子倒完时，活塞下 降了也若此后外界的温度变为T,求重新达到平衡后气体的体积。已知外界 大气的压强始终保持不变，重力加速度大小为2。解析设气缸的横截面积为S,沙子倒在活塞上后，对气体产生的压强为 P,由玻意耳定律得1phS= (p+Ap)1,1、（万一 J） Sh' S

50、i、解得 p=P® 外界的温度变为后，设活塞距底面的高度为/ ,根据盖吕萨克定律，得解得力，=/74 /o据题意可得气体最后的体积为V=Shf联立式得夕=等? 4”贞脚【变式训练】2.如图2所示，气缸长Z. = 1 m,固定在水平面上，气缸中有横截面积S=100 cm2的光滑活塞封闭了一定质量的理想气体，当温度亡=27,大气压强。= 1 X105 Pa时，气柱长&=0. 4 mo现缓慢拉动活塞，拉力最大值尸 =500 N。（1）温度保持不变，能否将活塞从气缸中拉出？要使活塞从气缸中拉出，气缸中气体温度至少为多少摄氏度？解析 （1）初始状态即温度 t=27 'C时，Ly

51、 = L0=Q. 4 m, p,=pb=1 X 105 Pa,7； = 300 K设2有足够长，尸达最大值时活塞仍在气缸，设此时气柱长为心，气体压强为 A,根据活塞受力平衡可得.S+QpoS,代入数据解得0 = 0.5X105 Pa 根据玻意耳定律有即p、SL、=sSL2,代入数据，可得八=0.8 m 因为所以不能将活塞拉出。保持厂最大值不变，温度升高活塞刚到缸口时：£3=1 m, 0=.,根据理想气体状态方程有空空=咤£ 代入数据，可得4=375 K, t=102 o h /i答案（1）不能（2）102 考点三气体状态变化的图象问题0p=cr（其中c为恒量），即0/之积越

52、大的等温线，温度越高，线离原点越远p=C力 斜率A=C7,即斜率越大，温度越高%,斜率4=£即斜率越大，体积越小V T V=&T,斜率4=£即斜率越大，压强越小【例3】（2014-卷）图3为一定质量理想气体的压强与体积夕关系图象, 它由状态力经等容过程到状态8,再经等压过程到状态& 设4 B、C状态对图3A. TKTb, TKTcB. T>Ts, Tb=TcC. T>Ts, TTcD. Ta= K TTc应的温度分别为如%、%,则下列关系式中正确的是（）解析 根据理想气体状态方程=C可知：从4到8,体积不变，压强减小, 故温度降低；从8到C,压强

53、不变，体积增大，故温度升高，所以A、B、D均 错，C正确。答案C（I反思总结I）处理气体状态变化的图象问题时应用技巧：（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，它对应着三个状态量；图象上的某一条直线段或曲线 贞脚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。在/一7"图象（或图象）中，比较两个状态的压强（或体积）时，可比较 这两个状态到原点连线的斜率的大小，斜率越大，压强（或体积）越小；斜率 越小，压强（或体积）越大。【变式训练】3.一定质量理想气体的状态经历了如图4所示的a。、b

54、e、cd、曲四个过程， 其中be的延长线通过原点，c4垂直于ab且与水平轴平行，而与be平行，则 气体体积在（）图4A. ab过程中不断减小B. be过程中保持不变C. c"过程中不断增加D.尚过程中保持不变解析首先，因为be的延长线通过原点，所以be是等容线，即气体体积在 be过程中保持不变，B正确；ab是等温线，压强减小则体积增大，A错误；cd 是等压线，温度降低则体积减小，C错误：连接30交c#于e,则ae是等容 线，即Va= K,因为PXK,所以 次匕，所以而过程中体积变化，D错误。 答案B考点四理想气体实验定律的微观解释1 .等温变化一定质量的气体，温度保持不变时，分子的平

55、均动能一定。在这种情况下， 体积减小时，分子的密集程度增大，气体的压强增大。2 .等容变化一定质量的气体，体积保持不变时，分子的密集程度保持不变。在这种情况 下，温度升高时，分子的平均动能增大，气体的压强增大。3 .等压变化一定质量的气体，温度升高时，分子的平均动能增大。只有气体的体积同时 增大，使分子的密集程度减小，才能保持压强不变。【例4】（多选）封闭在气缸一定质量的理想气体，如果保持气体体积不变， 当温度升高时，以下说确的是（）A.气体的密度增大B.气体的压强增大C.气体分子的平均动能减小D.每秒撞击单位面积器壁的气体分子数增多解析由理想气体状态方程可知，当体积不变时，£=常数，7升高时，压强增大，B正确；由于质量不变，体积不变，分子密度不变，而温度升高，分子 的平均动能增大，所以单位时间气体分子对单位面积容器壁撞击次数增多，D 对，A、C错。答案BD【变式训练】4.（多选）下列关于分子运动和热现象的说确的是（）A. 一定量100 0C的水变成100 °C的水蒸气，其分子之间的势能增加B.对于一定