第2课时固体、液体和气体详解

1、第 2 课时固体、液体和气体考纲解读1.知道晶体、非晶体的区别.2.理解表面张力，会解释有关现象.3.掌握气体实验三定律，会用三定律分析气体状态变化问题1 固体和液体的理解关于固体和液体，下列说法中正确的是()A 金刚石、食盐、玻璃和水晶都是晶体B单晶体和多晶体的物理性质没有区别，都有固定的熔点和沸点C叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用D液体的浸润与不浸润均是分子力作用的表现E液晶显示器是利用了液晶对光具有各向异性的特点答案CDE解析玻璃属于非晶体，A 错误；单晶体和多晶体的物理性质有区别，如单晶体在物理性质上表现为各向异性，多晶体在物理性质上表现为各向同性，B 错误2 液体表面张力

2、的理解关于液体的表面现象，下列说法正确的是()A 液体表面层的分子分布比内部密B液体有使其体积收缩到最小的趋势C液体表面层分子之间只有引力而无斥力D液体有使其表面积收缩到最小的趋势答案D解析液体表面层的分子分布比内部稀疏，故A 错；液体由于表面张力作用，有使其表面积收缩到最小的趋势，故B 错， D 对；液体表面层分子之间既有引力也有斥力，只是由于分子间距离较大，分子力表现为引力，故C 错3气体实验定律的理解和应用 一定质量理想气体的状态经历了如图1 所示的ab、bc、cd、da 四个过程， 其中bc 的延长线通过原点，cd 垂直于ab且与水平轴平行，da 与 bc平行，则气体体积在()图 1A

3、 ab 过程中不断减小Bbc 过程中保持不变Ccd 过程中不断增大D da 过程中保持不变答案B解析首先，因为bc的延长线通过原点，所以bc是等容线，即气体体积在bc 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 aO 交 cd 于 e，则 ae 是等容线， 即 Va Ve，因为 Vd<Ve，所以 Vd<Va，所以 da 过程中体积变化，D 错误1晶体与非晶体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性质各向异性各向同性各向同性典型物质石英、云母、食盐、硫酸铜玻璃、蜂蜡、松香形成与有的物

4、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转化可以转化为晶体.2.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)从某个方向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4气体实验定律玻意耳定律查理定律盖 吕萨克定律一定质量的某种气体，一定质量的某种气体，一定质量的某种气体，在体积不变的情况下，在压强不变的情况下，内容在温度不变的情况下，压强与热力学温度成正其体积与热力学温度成压强与体

5、积成反比比正比表p1p2或V1V2T1或达p1V1 p2V2T1T2T2p1 T1V1 T1式p2T2V2T2图象5.理想气体的状态方程(1)理想气体宏观上讲， 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，可视为理想气体微观上讲，理想气体的分子间除碰撞外无其他作用力，即分子间无分子势能(2)理想气体的状态方程一定质量的理想气体状态方程：p1V1p2 V2 或pV C.T1T2T气体实验定律可看做一定质量理想气体状态方程的特例考点一固体与液体的性质例 1 在甲、乙、丙三种固体薄片上涂上石蜡，用烧热的针接触其上一点，石蜡熔化的范围如图 2(1) 、

6、(2)、(3) 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 (4) 所示则由此可判断出甲为 _，乙为 _，丙为 _(填“单晶体”、“多晶体”、“非晶体” )图 2解析晶体具有确定的熔点，非晶体没有确定的熔点单晶体的物理性质具有各向异性，多晶体的物理性质具有各向同性答案 多晶体非晶体 单晶体例 2关于液体表面现象的说法中正确的是()A 把缝衣针小心地放在水面上，针可以把水面压弯而不沉没，是因为针受到重力小，又受到液体浮力的缘故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玻璃管道裂口放在火上烧熔，它的尖端就变圆，是因为熔化的玻璃在表面张

7、力的作用下，表面要收缩到最小的缘故D飘浮在热菜汤表面上的油滴，从上面观察是圆形的，是因为油滴液体呈各向同性的缘故解析A 项的缝衣针不受浮力，受表面张力；是表面张力的作用，只有C 正确答案CB 项水银会成球状是因为表面张力；D 也突破训练 1人类对自然的认识是从宏观到微观不断深入的过程以下说法正确的是()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张力的作用答案AD解析分子势能与分子间距有关，选项A 正确；晶体分为单晶体和多晶体，单晶体的物理性质具有各向异性，而多晶体具有各向同性，选项B 错误；温度升高，分子平均动能增大，但

8、不一定每个分子的动能都增大，选项C 错误；露珠呈球状就是因为液体表面张力的作用，选项D 正确考点二气体压强的产生与计算1产生的原因： 由于大量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

9、 )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液体内深h处的总压强pp0 gh，p0 为液面上方的压强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例 3如图 3 所示，光滑水平面上放有一质量为M 的汽缸，汽缸内放有一质量为m 的可在汽缸内无摩擦滑动的活塞，活塞面积为S.现用水平恒力F 向右推汽缸，最后汽缸和活塞达到相对静止状态，求此时缸内封闭气体的压强p.(已知外界大气压为p0)图 3解析选取汽缸和活塞整体为研究对象，相对静止时有：F (M m)a再选活塞为研究

10、对象，根据牛顿第二定律有：pS p0S ma解得： p p0mF.S M m答案p0mFS M m突破训练2 若已知大气压强为p0，在图 4 中各装置均处于静止状态， 图中液体密度均为 ，求被封闭气体的压强图 4答案甲： p0 gh乙： p0 gh丙： p032 gh丁： p gh01解析在甲图中，以高为h 的液柱为研究对象，由二力平衡知p 气 S ghSp0 S所以 p 气 p0 gh在图乙中，以B 液面为研究对象，由平衡方程F 上 F 下 有：pAS phS p0Sp 气 pA p0 gh在图丙中，仍以B 液面为研究对象，有pA ghsin 60 °pB p03所以 p 气 pA

11、 p0 2 gh在图丁中，以液面A 为研究对象，由二力平衡得p 气 S (p0 gh1)S所以p 气 p0 gh1考点三用图象法分析气体的状态变化类别图线特点举例pV CT(其中 C 为恒量 )，即 pV 之积越大的等p V温线，温度越高，线离原点越远11 ，斜率 k CT，即斜率越大，温度越p CTVpV高p TpCT，斜率 k C，即斜率越大，体积越小VVV TVCT，斜率 kC，即斜率越大，压强越小pp例 4如图 5 甲是一定质量的气体由状态A 经过状态 B 变为状态 C 的 V T 图象已知气体在状态 A 时的压强是 1.5× 105Pa.图 5(1)说出 A B 过程中压强

12、变化的情形，并根据图象提供的信息，计算图甲中TA 的温度值(2)请在图乙坐标系中，作出该气体由状态A 经过状态B 变为状态C 的 p T 图象，并在图线相应位置上标出字母 A、 B、C.如果需要计算才能确定的有关坐标值，请写出计算过程解析(1)从题图甲可以看出， A 与 B 连线的延长线过原点，所以 A B 是一个等压变化，即 pA pB根据盖 吕萨克定律可得 VA VBTATBVA0.4所以 TAVBTB0.6× 300 K 200 K.(2)由题图甲可知，由B C 是等容变化，根据查理定律得pB pCTBTCTC40044×1.555Pa所以 pC pB300pB pB

13、3× 10 Pa 2.0× 10TB3则可画出由状态A B C 的 p T 图象如图所示答案见解析1 要清楚等温、等压、等容变化，在p V 图象、 p T 图象、 V T 图象、 p T 图象、 VT 图象中的特点2若题中给出了图象，则从中提取相关的信息，如物态变化的特点、已知量、待求量等3若需作出图象，则分析物态变化特点，在特殊点处，依据题给已知量、解得的待求量，按要求作图象若从已知图象作相同坐标系的新图象，则在计算后也可以应用“ 平移法 ”突破训练3(1) 为了将空气装入气瓶内，现将一定质量的空气等温压缩，空气可视为理想气体下列图象能正确表示该过程中空气的压强p 和体积

14、 V 关系的是 _(2)图 6带有活塞的汽缸内封闭一定量的理想气体气体开始处于状态A，由过程 AB 到达状态B，后又经过程BC 到达状态 C，如图 6 所示设气体在状态A 时的压强、体积和温度分别为 pA、VA 和 TA.在状态 B 时的体积为 VB.在状态 C 时的温度为 TC.求气体在状态B 时的温度 TB；求气体在状态A 的压强 pA 与状态 C 的压强 pC 之比答案 (1)B (2) TA·VBTA·VBVA TC·VA解析 (1)气体等温变化，有pV C(恒量 )，即 p 与 1V成正比，故选 B.VAVBTA·VB(2) 由题图知，AB 过

15、程为等压变化由盖 吕萨克定律有TA VB ，解得 TBVA 由题图知， B C 过程为等容变化，由查理定律有pBpCTB TCAB 过程为等压变化，压强相等，有pA pBpATA ·VB由以上各式得.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

16、持压强不变例 5对于一定质量的气体，当压强和体积发生变化时，以下说法正确的是()A 压强和体积都增大时，其分子平均动能不可能不变B压强和体积都增大时，其分子平均动能有可能减小C压强增大，体积减小时，其分子平均动能一定不变D压强减小，体积增大时，其分子平均动能可能增大解析当体积增大时， 单位体积内的分子数减少，只有气体的温度升高、分子平均动能增大，压强才能增大，A 正确， B 错误；当体积减小时，单位体积内的分子数增多，温度不变、降低、升高都可能使压强增大，C 错误；同理体积增大时，温度不变、降低、升高都可能使压强减小，故D 正确答案AD突破训练4封闭在汽缸内一定质量的气体，如果保持气体体积不变

17、，当温度升高时，以下说法正确的是()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答案BD解析等容变化温度升高时，压强一定增大，时间撞击单位面积器壁的气体分子数增多，分子密度不变， 分子平均动能增大， 单位B、D 正确高考题组1 (2012·苏江 ·12A)(1) 下列现象中，能说明液体存在表面张力的有_A 水黾可以停在水面上B叶面上的露珠呈球形C滴入水中的红墨水很快散开D悬浮在水中的花粉做无规则运动(2) 封闭在钢瓶中的理想气体，温度升高时压强增大从分子动理论的角度分析，这是由于分子热运动的_增大了 该气体在温度所示，则

18、T1_(选填“大于”或“小于”)T2.T1、T2 时的分子速率分布图象如图7图7答案解析(1)AB(2)平均动能小于(1)红墨水散开和花粉的无规则运动直接或间接地说明分子的无规则运动，选项C、D错误；水黾停在水面上、露珠呈球形均是因为液体存在表面张力，选项A 、B正确(2) 温度升高时，气体分子平均速率变大，平均动能增大，即分子速率较大的分子占总分子数的比例较大，所以T1<T2.2 (2013 ·课标新 ·33)(1) 关于一定量的气体，下列说法正确的是_A气体的体积指的是该气体的分子所能到达的空间的体积，而不是该气体所有分子体积之和B只要能减弱气体分子热运动的剧烈程

19、度，气体的温度就可以降低C在完全失重的情况下，气体对容器壁的压强为零D气体从外界吸收热量，其内能一定增加E气体在等压膨胀过程中温度一定升高答案ABE解析气体分子间有间隙，因此气体体积指的是气体分子所能到达的空间的体积，选项A 正确；温度是分子平均动能大小的标志，反映分子热运动的剧烈程度，因此只要减弱气体分子热运动的剧烈程度，气体的温度就可以降低，选项B 正确；气体的压强是气体分子无规则运动时由与器壁表面碰撞时的作用力引起的，与超重、 失重无关， 选项C错误； 改变气体内能有两个途径，即做功和热传递，因此气体从外界吸收热量，其内能D 错误；由盖 吕萨克定律知气体在等压膨胀时，V1V2不一定增加，

20、选项T1 T2，温度一定升高，选项E 正确模拟题组3如图 8 所示，某种自动洗衣机进水时，与洗衣缸相连的细管中会封闭一定质量的空气，通过压力传感器感知管中的空气压力，从而控制进水量设温度不变，洗衣缸内水位升高，则细管中被封闭的空气()图 8A 体积不变，压强变小B体积变小，压强变大C体积不变，压强变大D体积变小，压强变小答案B解析细管中封闭的气体，可以看成是一定质量的理想气体，洗衣缸内水位升高，气体压强增大，因温度不变，故做等温变化，由玻意耳定律pVC得，气体体积减小，B选项正确4下列说法中正确的是()A 布朗运动是悬浮在液体中的固体分子所做的无规则运动B多晶体没有固定的熔点C液晶的光学性质具

21、有各向异性D由于液体表面分子间距离小于液体内部分子间的距离，故液体表面存在表面张力答案C解析布朗运动是悬浮在液体中的固体颗粒所做的无规则运动，选项A 错误；多晶体有固定的熔点，选项B 错误；液晶的光学性质具有各向异性，选项C 正确；由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离，故液体表面存在表面张力，选项D 错误5下列说法中正确的是_A由于液体表面层中分子间的距离比液体内部分子间的距离大，所以液体存在表面张力B用油膜法估测出了油酸分子直径，如果已知其密度可估测出阿伏加德罗常数C在棉花、粉笔等物体内都有很多细小的孔道，它们起到了毛细管的作用D一定质量的理想气体从外界吸收热量，温度一定升高E空气

22、相对湿度大，体表的水不易蒸发，所以人就感到潮湿答案ACE(限时： 30 分钟 )? 题组 1 对固体与液体的考查1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BC2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于液面，指向液体内部的D表面张力的方向总是与液面相切的答案BD3关于液晶，下列说法中正确的

23、有()A 液晶是一种晶体B液晶分子的空间排列是稳定的，具有各向异性C液晶的光学性质随温度的变化而变化D液晶的光学性质随光照的变化而变化答案CD解析液晶的微观结构介于晶体和液体之间，虽然液晶分子在特定方向排列比较整齐，具有各向异性，但分子的排列是不稳定的，选项A 、B错误；外界条件的微小变化都会引起液晶分子排列的变化，从而改变液晶的某些性质；温度、压力、 外加电压等因素变化时，都会改变液晶的光学性质，选项C、 D正确? 题组 2对气体实验定律微观解释的考查4一定质量的理想气体，经等温压缩，气体的压强增大，用分子动理论的观点分析，这是因为()A 气体分子每次碰撞器壁的平均冲力增大B单位时间内单位面

24、积器壁上受到气体分子碰撞的次数增多C气体分子的总数增加D气体分子的密度增大答案BD解析理想气体经等温压缩，压强增大，体积减小， 分子密度增大，则单位时间内单位面积器壁上受到气体分子的碰撞次数增多，但气体分子每次碰撞器壁的平均冲力不变，故 B、D正确，A、 C错误5对于一定质量的理想气体，下列论述中正确的是()A 若单位体积内分子个数不变，当分子热运动加剧时，压强一定变大B若单位体积内分子个数不变，当分子热运动加剧时，压强可能不变C若气体的压强不变而温度降低时，则单位体积内分子个数一定增加D若气体的压强不变而温度降低时，则单位体积内分子个数可能不变答案AC6下列说法正确的是()A 一定质量的气体

25、，当温度升高时，压强一定增大B一定质量的气体，当体积增大时，压强一定减小C一定质量的气体，当体积增大、温度升高时，压强一定增大D一定质量的气体，当体积减小、温度升高时，压强一定增大答案D解析一定质量的气体，其分子总数一定，当温度升高时，气体分子的平均动能增大，有引起压强增大的可能，但不知道分子的密度如何变化，故不能断定压强一定增大，A项错误；当体积增大时，气体分子的密度减小，有使压强减小的可能，但不知道气体分子的平均动能如何变化，同样不能断定压强一定减小，B 项错误； 体积增大有使压强减小的趋势， 温度升高有使压强增大的趋势，这两种使压强向相反方向变化的趋势不知谁占主导地位，不能断定压强如何变

26、化，故C 项错误；体积减小有使压强增大的趋势，温度升高也有使压强增大的趋势，这两种趋势都使压强增大，故压强一定增大，D 项正确? 题组 3对气体实验定律与气态方程的考查7.图 1 为伽利略设计的一种测温装置示意图，玻璃管的上端与导热良好的玻璃泡连通，下端插入水中， 玻璃泡中封闭有一定质量的空气若玻璃管内水柱上升，则外界大气的变化可能是()图 1A 温度降低，压强增大B温度升高，压强不变C温度升高，压强减小D温度不变，压强减小答案A解析对被封闭的一定质量的气体进行研究，当水柱上升时，封闭气体的体积V 减小，pV结合理想气体状态方程T C 得，当外界大气压强p0 不变时，封闭气体的压强p 减小，则

27、温度 T 一定降低， B 选项错误当外界大气压强p0 减小时，封闭气体的压强p 减小，则温度 T 一定降低， C、D 选项均错误当外界大气压强p0 增大时，封闭气体的压强p存在可能增大、可能不变、可能减小三种情况当封闭气体的压强p 增大时，温度T可能升高、不变或降低，封闭气体的压强p 不变时，温度T 一定降低，封闭气体的压强 p 减小时，温度T 一定降低故只有选项A 可能8.用如图2 所示的实验装置来研究气体等容变化的规律A、B 管下端由软管相连，注入一定量的水银，烧瓶中封有一定量的理想气体，开始时A、 B 两管中水银面一样高，那么为了保持瓶中气体体积不变()图 2A 将烧瓶浸入热水中时，应将B将烧瓶浸入热水中时，应将C将烧瓶浸入冰水中时，应将A 管向上移动A 管向下移动A 管向上移动D将烧瓶浸入冰水中时，应将A 管向下移动答案ADpV解析由 T C(常量