固体、液体与气体

1、固体、液体与气体2【教法探析教法探析】一、固体一、固体晶体与非晶体的比较晶体与非晶体的比较分类分类比较比较 晶体晶体非晶体非晶体单晶体单晶体多晶体多晶体外形外形规则规则不规则不规则熔点熔点确定确定不确定不确定物理性质物理性质各向各向_各向各向_异性异性同性同性3分类分类比较比较 晶体晶体非晶体非晶体单晶体单晶体多晶体多晶体原子排原子排列列有规则，但多晶体每个晶体间有规则，但多晶体每个晶体间的排列无规则的排列无规则无规则无规则形成与形成与转化转化有的物质在不同条件下能够形成不同的形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态同一物质可能以晶体和非晶体两种不同的形态出

2、现，有些非晶体在一定条件下也可的形态出现，有些非晶体在一定条件下也可转化为晶体转化为晶体典型物典型物质质石英、云母、食盐、硫酸铜石英、云母、食盐、硫酸铜玻璃、蜂蜡、玻璃、蜂蜡、松香松香4二、液体二、液体1液体的微观结构特点液体的微观结构特点(1)分子间的距离很小；分子间的距离很小；(2)液体分子间的相互作用力很大；液体分子间的相互作用力很大；(3)分子的热运动特点表现为振动与移动相结合分子的热运动特点表现为振动与移动相结合.2液体的表面张力液体的表面张力(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、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，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，表面张力越大表面张力变小；液体的密度越大，表面张力越大56三、饱和汽与饱和汽压三、饱和汽与饱和汽压1汽化的两种方式汽化的两种方式蒸发和沸腾蒸发和沸腾蒸发只发生在液体表面，在任何温度下都能发蒸发只发生在液体表面，在任何温度下都能发生蒸发沸腾是在液体表面和液体内部同时发生蒸发沸腾是在液体表面和液体内部同时发生的剧烈的汽化现象，沸腾只在达到液体的沸生的剧烈的汽化现象，沸腾只在达到液体的沸点时才会发生沸点与大气

4、压有关，大气压越点时才会发生沸点与大气压有关，大气压越高沸点也越高沸点也越_高高72饱和汽与饱和汽压饱和汽与饱和汽压与液体处于动态平衡的蒸汽叫做饱和汽没有与液体处于动态平衡的蒸汽叫做饱和汽没有达到饱和状态的蒸汽叫未饱和汽在一定温度达到饱和状态的蒸汽叫未饱和汽在一定温度下，饱和汽的分子数密度是一定的，因而饱和下，饱和汽的分子数密度是一定的，因而饱和汽的压强也是一定的，这个压强叫做这种液体汽的压强也是一定的，这个压强叫做这种液体的饱和汽压饱和汽压随温度升高而的饱和汽压饱和汽压随温度升高而_增大增大8910玻意耳定律玻意耳定律查理定律查理定律盖盖-吕萨克定吕萨克定律律图图像像11玻意耳定律玻意耳定律

5、查理定律查理定律盖盖-吕萨克定律吕萨克定律微微观观解解释释一定质量的气一定质量的气体，温度保持体，温度保持不变时，分子不变时，分子的平均动能一的平均动能一定在这种情定在这种情况下，体积减况下，体积减小时，分子的小时，分子的密集程度增大密集程度增大,气体的压强就气体的压强就增大增大一定质量的气一定质量的气体，体积保持体，体积保持不变时，分子不变时，分子的密集程度保的密集程度保持不变在这持不变在这种情况下，温种情况下，温度升高时，分度升高时，分子的平均动能子的平均动能增大，气体的增大，气体的压强就增大压强就增大一定质量的气一定质量的气体，温度升高体，温度升高时，分子的平时，分子的平均动能增大均动能

6、增大.只只有气体的体积有气体的体积同时增大，使同时增大，使分子的密集程分子的密集程度减小，才能度减小，才能保持压强不变保持压强不变122.气体分子运动的特点气体分子运动的特点(1)由于气体分子间的距离较大由于气体分子间的距离较大(约为分子直径的约为分子直径的10倍倍)，故气体分子可看作，故气体分子可看作_ (2)气体分子间的碰撞十分频繁气体分子间的碰撞十分频繁(3)气体分子运动的统计规律：任一时刻，气体气体分子运动的统计规律：任一时刻，气体分子沿各方向运动的机会均等，即沿各个方向运分子沿各方向运动的机会均等，即沿各个方向运动的分子数目相同；大量分子的无规则运动，其动的分子数目相同；大量分子的无

7、规则运动，其速率按一定规律分布，即速率按一定规律分布，即“中间多、两头少中间多、两头少”的的分布规律分布规律(“中间多中间多”是指处于中间速率的分子是指处于中间速率的分子数多；数多；“两头少两头少”是指速率很大的和速率很小的是指速率很大的和速率很小的分子数少分子数少)质点质点133理想气体状态方程理想气体状态方程(1)理想气体：气体实验定律都是在压强不太大理想气体：气体实验定律都是在压强不太大(相对大相对大气压强气压强)、温度不太低、温度不太低(相对室温相对室温)的条件下总结出来的条件下总结出来的当压强很大，温度很低时，计算结果与实际测量结的当压强很大，温度很低时，计算结果与实际测量结果有很大

8、的差别我们把在任何温度、任何压强下都遵果有很大的差别我们把在任何温度、任何压强下都遵从气体实验定律的气体叫做理想气体从气体实验定律的气体叫做理想气体(2)理想气体的状态方程理想气体的状态方程一定质量的理想气体状态方程：一定质量的理想气体状态方程：_或或_.气体实验定律可看做一定质量气体状态方程的特例气体实验定律可看做一定质量气体状态方程的特例14【学法导引学法导引】一、单晶体、多晶体、非晶体的判断一、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点；区分单晶

9、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晶体，如所有的金属都是晶体【名师点睛】【名师点睛】(1)同一种物质在不同的条件下可能是晶体同一种物质在不同的条件下可能是晶体也可能是非晶体也可能是非晶体(2)晶体中的单晶体具有各向异性，但不是在各种物理性质晶体中的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上都表现出各向异性15例例1.下列说法中正确的是下列说法中正确

10、的是()A黄金可以切割加工成任意形状，所以是非晶体黄金可以切割加工成任意形状，所以是非晶体B同一种物质只能形成一种晶体同一种物质只能形成一种晶体C单晶体的所有物理性质都是各向异性的单晶体的所有物理性质都是各向异性的D玻璃没有确定的熔点，也没有规则的几何形状玻璃没有确定的熔点，也没有规则的几何形状解析：解析：选选D.所有的金属都是晶体因而黄金也是晶体，所有的金属都是晶体因而黄金也是晶体，只是因为多晶体内部小晶粒的排列杂乱无章，才使黄金只是因为多晶体内部小晶粒的排列杂乱无章，才使黄金没有规则的几何形状，没有规则的几何形状，A错误；同一种物质可以形成多种错误；同一种物质可以形成多种晶体，如碳可以形成

11、金刚石和石墨两种晶体，晶体，如碳可以形成金刚石和石墨两种晶体，B错误；错误；16单晶体的物理性质各向异性是某些物理性质各向异性单晶体的物理性质各向异性是某些物理性质各向异性,有些有些物理性质各向同性，物理性质各向同性，C错误；玻璃是非晶体，因而没有确定错误；玻璃是非晶体，因而没有确定的熔点和规则的几何形状，的熔点和规则的几何形状，D正确正确二、对气体压强的理解和计算二、对气体压强的理解和计算1对两种气体压强的理解对两种气体压强的理解(1)大气压强大气压强大气压强是由于空气受重力作用紧紧包围地球而对浸大气压强是由于空气受重力作用紧紧包围地球而对浸在它里面的物体产生的压强在它里面的物体产生的压强地

12、面大气压的值与地球表面积的乘积，近似等于地球地面大气压的值与地球表面积的乘积，近似等于地球大气层所受的重力值大气层所受的重力值17(2)气体压强气体压强因密闭容器中的气体密度一般很小，由气体因密闭容器中的气体密度一般很小，由气体自身重力产生的压强极小，可忽略不计自身重力产生的压强极小，可忽略不计.气体压强是由气体分子频繁碰撞器壁产生气体压强是由气体分子频繁碰撞器壁产生的的气体压强由气体的密度和温度决定气体压强由气体的密度和温度决定2气体压强的计算气体压强的计算(1)在气体流通的区域，各处压强相等，如容器在气体流通的区域，各处压强相等，如容器与外界相通，容器内外压强相等；用细管相连与外界相通，容

13、器内外压强相等；用细管相连的容器，平衡时两边气体压强相等的容器，平衡时两边气体压强相等18(2)液体内深为液体内深为h处的总压强处的总压强pp0gh，式中的，式中的p0为液面上方的压为液面上方的压强，在水银内，用强，在水银内，用cmHg做单位时可表示为做单位时可表示为pHh.(3)连通器内静止的液体，同种液体在同一水平面上各处压强相连通器内静止的液体，同种液体在同一水平面上各处压强相等等(4)求用固体求用固体(如活塞如活塞)或液体或液体(如液柱如液柱)封闭在静止的容器内的气体压封闭在静止的容器内的气体压强时，应对固体或液体进行受力分析，然后根据平衡条件求解强时，应对固体或液体进行受力分析，然后

14、根据平衡条件求解(5)当封闭气体所在的系统处于力学非平衡状态中，欲求封闭气当封闭气体所在的系统处于力学非平衡状态中，欲求封闭气体的压强时，首先选择恰当的研究对象体的压强时，首先选择恰当的研究对象(如与气体关联的液柱、如与气体关联的液柱、活塞等活塞等)，并对其进行正确地受力分析，并对其进行正确地受力分析(特别注意内、外气体的压特别注意内、外气体的压力力)，然后根据牛顿第二定律列方程求解，然后根据牛顿第二定律列方程求解.19【名师点睛】【名师点睛】(1)封闭气体对器壁的压强处处相等封闭气体对器壁的压强处处相等(2)同种液体，如果中间间断，那么同一深度处压强不一定相等同种液体，如果中间间断，那么同一

15、深度处压强不一定相等(3)求解液体内部深度为求解液体内部深度为h处的总压强时，不要忘记液面上方气体处的总压强时，不要忘记液面上方气体的压强的压强例例2.如图所示，一个横截面积为如图所示，一个横截面积为S的圆筒形容器竖直放置，的圆筒形容器竖直放置，金属圆板金属圆板A的上表面是水平的，下表面是倾斜的，下表面的上表面是水平的，下表面是倾斜的，下表面与水平面的夹角为与水平面的夹角为，圆板的质量为，圆板的质量为m，不计圆板与容器内，不计圆板与容器内壁之间的摩擦，若大气压强为壁之间的摩擦，若大气压强为p0，则封闭在容器内的气体，则封闭在容器内的气体的压强为的压强为 ()2021三、气体实验三定律的应用三、

16、气体实验三定律的应用首先明确描述气体的三个状态参量，它们是三个实验定首先明确描述气体的三个状态参量，它们是三个实验定律计算的基础，特别是气体压强的计算往往是解题的突律计算的基础，特别是气体压强的计算往往是解题的突破口对气体状态参量隐蔽的题目，要对每一个状态自破口对气体状态参量隐蔽的题目，要对每一个状态自绘状态示意图，在图中清晰标明与压强、体积有关的尺绘状态示意图，在图中清晰标明与压强、体积有关的尺寸，挖掘隐含条件，正确求出气体的相关参量寸，挖掘隐含条件，正确求出气体的相关参量.22其次把握三大实验定律的适用条件，如：玻意耳定律其次把握三大实验定律的适用条件，如：玻意耳定律是等温变化；查理定律是

17、等容变化；盖是等温变化；查理定律是等容变化；盖 吕萨克定律吕萨克定律是等压变化它们都是一定质量的理想气体是等压变化它们都是一定质量的理想气体应用气体实验定律解题的一般步骤：应用气体实验定律解题的一般步骤：1确定待研究的气体，分清变化过程；确定待研究的气体，分清变化过程；2列出气体的状态参量；列出气体的状态参量；3根据状态方程列式求解根据状态方程列式求解【名师点睛】【名师点睛】实验定律是研究一定质量的气体，在确实验定律是研究一定质量的气体，在确定研究对象时，一定要引起重视对变质量的气体不能定研究对象时，一定要引起重视对变质量的气体不能直接使用公式计算，需另辟蹊径，化变为不变直接使用公式计算，需另

18、辟蹊径，化变为不变23例例3.一气象探测气球，在充有压强为一气象探测气球，在充有压强为1.00 atm(即即76.0 cmHg)、温度为、温度为27.0 的氦气时，体积为的氦气时，体积为3.50 m3.在上升在上升至海拔至海拔6.50 km高空的过程中，气球内氦气逐渐减小到此高空的过程中，气球内氦气逐渐减小到此高度上的大气压高度上的大气压36.0 cmHg，气球内部因启动一持续加，气球内部因启动一持续加热过程而维持其温度不变此后停止加热，保持高度不热过程而维持其温度不变此后停止加热，保持高度不变已知在这一海拔高度气温为变已知在这一海拔高度气温为48.0 .求求:(1)氦气在停止加热前的体积；氦

19、气在停止加热前的体积；(2)氦气在停止加热较长一段时间后的体积氦气在停止加热较长一段时间后的体积24(1)在气球上升至海拔在气球上升至海拔6.50 km高空的过程中，气球内氦气高空的过程中，气球内氦气经历一等温过程经历一等温过程根据玻意耳定律有根据玻意耳定律有p1V1p2V2式中，式中，p176.0 cmHg，V13.50 m3，p236.0 cmHg，V2是在此等温过程末氦气的体积是在此等温过程末氦气的体积.由由式得式得V27.39 m3.25【答案】【答案】(1)7.39 m3(2)5.54 m3【反思领悟】【反思领悟】气体实验定律有等温变化气体实验定律有等温变化玻意耳定律、等玻意耳定律、

20、等容变化容变化查理定律，等压变化查理定律，等压变化盖盖吕萨克定律，气体实吕萨克定律，气体实验定律适用的前提条件是一定质量的理想气体，解决具体问题验定律适用的前提条件是一定质量的理想气体，解决具体问题时分清气体的模型变化过程是求解题目的关键，根据不同的变时分清气体的模型变化过程是求解题目的关键，根据不同的变化，找出与此相关的气体状态参量，利用相关规律解决化，找出与此相关的气体状态参量，利用相关规律解决26【模拟练习模拟练习】1在甲、乙、丙三种固体薄片上涂上蜡，由烧热的针接触其上在甲、乙、丙三种固体薄片上涂上蜡，由烧热的针接触其上一点，蜡熔化的范围如图甲、乙、丙所示，而甲、乙、丙三种一点，蜡熔化的范围如图甲、乙、丙所示，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丁所示固体在熔化过