高考物理一轮复习 3-3.2 物态、物态变化和气体课件 新人教版

1、要点一要点一 对液体和固体性质的理解对液体和固体性质的理解 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形状形状规则规则不规则不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异性各向异性各向同性各向同性分子序列分子序列有规则但多晶体各个晶粒的排列无规则有规则但多晶体各个晶粒的排列无规则无规则无规则形成与转化形成与转化许多物质在不同条件下能够形成不同的晶体许多物质在不同条件下能够形成不同的晶体,同一种物质可能以晶同一种物质可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现体和非晶体两种不同的形态出现,有些非晶体在一定的条件下也可有些非晶体在一定的条件下也可转化为晶体转化为晶体

2、典型物质典型物质石英、云母、石英、云母、食盐、硫酸铜食盐、硫酸铜各种金属各种金属玻璃、蜂蜡、松香玻璃、蜂蜡、松香1.晶体与非晶体晶体与非晶体 2.晶体的各向异性晶体的各向异性 晶体具有各向异性，并不是说每一种晶体都能够在各种物理性质晶体具有各向异性，并不是说每一种晶体都能够在各种物理性质上表现出各向异性，某种晶体可能只有某种或几种物理性质各向异性，上表现出各向异性，某种晶体可能只有某种或几种物理性质各向异性，例如云母、石膏晶体在导热性上表现出显著的各向异性例如云母、石膏晶体在导热性上表现出显著的各向异性沿不同方沿不同方向传热的快慢不同；方铅矿晶体在导电性上表现出显著的各向异性向传热的快慢不同；

3、方铅矿晶体在导电性上表现出显著的各向异性沿不同方向的电阻率不同；立方形的铜晶体在弹性上表现出显著的沿不同方向的电阻率不同；立方形的铜晶体在弹性上表现出显著的各向异性各向异性沿不同方向的弹性不同；方解石晶体在光的折射上表现沿不同方向的弹性不同；方解石晶体在光的折射上表现出各向异性出各向异性沿不同方向的折射率不同。沿不同方向的折射率不同。 3.晶体与非晶体的熔化晶体与非晶体的熔化 (1)晶体熔化时，吸收的热量全部用来破坏其空间排列的规律性，晶体熔化时，吸收的热量全部用来破坏其空间排列的规律性，所以晶体在熔化时温度并不升高，即具有确定的熔点。所以晶体在熔化时温度并不升高，即具有确定的熔点。 (2)非

4、晶体在被加热时，温度逐渐升高、逐渐软化，吸收的热量用非晶体在被加热时，温度逐渐升高、逐渐软化，吸收的热量用来同时增加分子平均动能与分子势能，所以非晶体没有确定的熔点。来同时增加分子平均动能与分子势能，所以非晶体没有确定的熔点。 从物理性质上看，非晶体与液体没有质的不同，所以有时又称非从物理性质上看，非晶体与液体没有质的不同，所以有时又称非晶体为粘滞系数很大的液体。晶体为粘滞系数很大的液体。 4.浸润和不浸润现象的成因浸润和不浸润现象的成因 (1)若固体分子与液体分子间引力比较弱，附着层里若固体分子与液体分子间引力比较弱，附着层里的分子比内部稀疏的分子比内部稀疏(r r0)，附着层里分子间的引力

5、占优，附着层里分子间的引力占优势，使液体和固体的接触面有收缩的趋势，形成不浸润势，使液体和固体的接触面有收缩的趋势，形成不浸润现象。现象。 (2)固体与液体分子间的引力比较强，附着层里的分固体与液体分子间的引力比较强，附着层里的分子分布比内部密子分布比内部密(r r0)，附着层里的分子间斥力占优势，附着层里的分子间斥力占优势，使液体与固体的接触面有扩展的趋势，形成浸润现象。使液体与固体的接触面有扩展的趋势，形成浸润现象。 (3)同一种液体对一些固体是浸润的，对另一些固体同一种液体对一些固体是浸润的，对另一些固体可能不浸润。可能不浸润。 水的密度比沙的密度小，为什么沙漠中的风水的密度比沙的密度小

6、，为什么沙漠中的风能刮起大量沙子，而海洋上的风却只带有少量的能刮起大量沙子，而海洋上的风却只带有少量的水沫？水沫？ 【答案答案】由于海水有表面张力作用，水珠之由于海水有表面张力作用，水珠之间相互吸引，风很难把水珠刮起，只能形成海浪，间相互吸引，风很难把水珠刮起，只能形成海浪，所以海洋上的风只能带有少量的水沫。而沙漠中所以海洋上的风只能带有少量的水沫。而沙漠中的沙子却不同，沙粒之间作用力很小，几乎没有，的沙子却不同，沙粒之间作用力很小，几乎没有，风很容易刮起大量的沙子。风很容易刮起大量的沙子。体验应用体验应用定律定律变化过程变化过程一定质量气体的两条图线一定质量气体的两条图线图线特点图线特点玻意

7、耳玻意耳定律定律等温变化等温变化等温变化在等温变化在p-V图象中是双曲线图象中是双曲线,由由 =常数，知常数，知T越越大大pV值就越大，远离原点的等温线对应的温度就高值就越大，远离原点的等温线对应的温度就高，即，即T1T1。查理定查理定律律等容变化等容变化等容变化在等容变化在p-t 图象中是通过图象中是通过t轴上轴上-273.15 的直线，的直线，在同一温度下，同一气体压强越大，气体的体积就越在同一温度下，同一气体压强越大，气体的体积就越小，所以小，所以V1V2等容变化在等容变化在p-T 图象中是通过原点的直线，由图象中是通过原点的直线，由p=(常数常数T)/V可知，体积大时图线斜率小，所以可

8、知，体积大时图线斜率小，所以V1V2。盖盖吕萨吕萨克定律克定律等压变化等压变化等压变化在等压变化在V-t图象中是通过图象中是通过t轴上轴上-273.15 的直线，的直线，温度不变时，同一气体体积越大，气体的压强就越小，温度不变时，同一气体体积越大，气体的压强就越小，所以所以p1p2等压变化在等压变化在V-T图象中是通过原点的直线，由图象中是通过原点的直线，由V=(常常数数T)/p可知，压强大时斜率小，所以可知，压强大时斜率小，所以p1p2。要点二要点二 气体实验定律图象气体实验定律图象TpVV1【例例1】判断下列物质哪些是晶体，哪些是非晶体？】判断下列物质哪些是晶体，哪些是非晶体？ A.铁铁

9、B.橡胶橡胶 C.玻璃玻璃 D.食盐食盐 E.云母云母 F.塑料塑料热点一热点一 晶体和非晶体晶体和非晶体 【答案答案】属于晶体的有：属于晶体的有：A、D、E(铁、食盐、云母铁、食盐、云母)；属于非晶；属于非晶体的有：体的有：B、C、F(橡胶、玻璃、塑料橡胶、玻璃、塑料)。热点二热点二 液体的表面张力液体的表面张力【例例2】液体表面张力是怎样产生的】液体表面张力是怎样产生的 ( ) A.因为在液体的表面层里，液体分子间距离较大，分子间只有引因为在液体的表面层里，液体分子间距离较大，分子间只有引 力而斥力消失力而斥力消失 B.表面张力就是气体分子对表面层里的液体分子的吸引力表面张力就是气体分子对

10、表面层里的液体分子的吸引力 C.在液体的表面层里，由于液体分子间距离比液体内部稍大，液在液体的表面层里，由于液体分子间距离比液体内部稍大，液 体分子间的引力大于斥力体分子间的引力大于斥力 D.液体表面层的液体分子密度小，因而呈现引力液体表面层的液体分子密度小，因而呈现引力C 【解析解析】液体表面张力是因为液体表面层里分子间距离比液】液体表面张力是因为液体表面层里分子间距离比液体内部稍大，液体分子间的引力大于斥力，体内部稍大，液体分子间的引力大于斥力，C正确。正确。 【解析【解析】(1)设气体初态压强为设气体初态压强为p1，体积为，体积为V1；末态压强为；末态压强为p2，体积为体积为V2，由玻意

11、耳定律，由玻意耳定律 p1V1=p2V2 代入数据得代入数据得 p1=1 atm V1=2 L+3 L=5 L V2=2 L 代入代入式，可知式，可知p2=2.5 atm 微观解释：温度不变，分子平均动能不变，单位体积内分子数增加，所以压强微观解释：温度不变，分子平均动能不变，单位体积内分子数增加，所以压强增加。增加。 (2)由于封闭气体是等温膨胀，故气体对外做功而内能不变，根据热力学第一定由于封闭气体是等温膨胀，故气体对外做功而内能不变，根据热力学第一定律可知气体吸热。律可知气体吸热。热点三热点三 玻意耳定律的应用玻意耳定律的应用【例【例3】喷雾器内有】喷雾器内有10L水，上部封闭有水，上部

12、封闭有1atm的空气的空气2L。关闭喷雾阀门，用。关闭喷雾阀门，用 打气筒向喷雾器内再充入打气筒向喷雾器内再充入1atm的空气的空气3L(设外界环境温度一定，空气可看设外界环境温度一定，空气可看 作理想气体作理想气体)。图图3.3-2-2(1)当水面上方气体温度与外界温度相等时，求气体压当水面上方气体温度与外界温度相等时，求气体压 强，并从微观上解释气体压强变化的原因；强，并从微观上解释气体压强变化的原因；(2)打开喷雾阀门，喷雾过程中封闭气体可以看成等温打开喷雾阀门，喷雾过程中封闭气体可以看成等温 膨胀，此过程气体是吸热还是放热膨胀，此过程气体是吸热还是放热?简要说明理由。简要说明理由。【答

13、案【答案】 (1) 2.5 atm (2) 吸热吸热 【解析【解析】(1)由玻意耳定律得：由玻意耳定律得： ，式中，式中V是抽成真空后活塞下是抽成真空后活塞下方气体体积方气体体积由盖由盖吕萨克定律得：吕萨克定律得：解得：解得：T 1.2T1(2)由查理定律得：由查理定律得：解得：解得：p20.75p0。热点四热点四 气体三实验定律的应用气体三实验定律的应用【例【例4】如图】如图3.3-2-3，一根粗细均匀、内壁光滑、竖直放置的玻璃管，一根粗细均匀、内壁光滑、竖直放置的玻璃管 下端密封，上端封闭但留有一抽气孔，管内下部被活塞封住一下端密封，上端封闭但留有一抽气孔，管内下部被活塞封住一 定量的气体

14、定量的气体(可视为理想气体可视为理想气体)，气体温度为，气体温度为T1。开始时，将活塞。开始时，将活塞 上方的气体缓慢抽出，当活塞上方的压强达到上方的气体缓慢抽出，当活塞上方的压强达到p0时，活塞下方气时，活塞下方气 体的体积为体的体积为V1，活塞上方玻璃管的容积为，活塞上方玻璃管的容积为2.6V1。活塞因重力而产。活塞因重力而产 生的压强为生的压强为0.5p0。继续将活塞上方抽成真空并密封。整个抽气过。继续将活塞上方抽成真空并密封。整个抽气过 程中管内气体温度始终保持不变。然后将密封的气体缓慢加热。程中管内气体温度始终保持不变。然后将密封的气体缓慢加热。 求：求： (1)活塞刚碰到玻璃管顶部

15、时气体的温度；活塞刚碰到玻璃管顶部时气体的温度； (2)当气体温度达到当气体温度达到1.8T1时气体的压强。时气体的压强。【答案【答案】(1)1.2T1 (2)0.75p0图图3.3-2-300015 . 05 . 0pppVV 1116 . 2TTVVV 0215 .08 .1ppTT 【解析解析】(1)(1)气体从状态气体从状态到状态到状态的变化符合理想气体的变化符合理想气体状态方程状态方程 由上式解得由上式解得 (2)(2)气体从状态气体从状态到状态到状态的变化为等温过程的变化为等温过程 p p2 2V V2 2= =p p3 3V V3 3 由上式解得由上式解得 PaPa热点五热点五

16、理想气体状态方程的应用理想气体状态方程的应用【例例5】一活塞将一定质量的理想气体封闭在水平固定放置的气缸内，开始时气】一活塞将一定质量的理想气体封闭在水平固定放置的气缸内，开始时气 体体积为体体积为V0，温度为，温度为27 。在活塞上施加压力，将气体体积压缩到。在活塞上施加压力，将气体体积压缩到V0，温度，温度 升高到升高到57 。设大气压强。设大气压强 p01.0105 Pa，活塞与气缸壁摩擦不计。，活塞与气缸壁摩擦不计。 (1)求此时气体的压强；求此时气体的压强； (2)保持温度不变，缓慢减小施加在活塞上的压力使气体体积恢复到保持温度不变，缓慢减小施加在活塞上的压力使气体体积恢复到 V0，求此，求此 时气体的压强。时气体的压强。【答案答案】(1)1.65105 Pa (2)1.1105 Pa222111TVpTVp 2551 1 201201 10(27357)1.65 10 Pa2(27327)3pVTVpTVV5052233021.65 1031.1 10Vp VpVV热点六热点六 气体图象的应用气体图象的应用【例例6】已知理想气体的内能与温度成正比。如图】已知理想气体的内能与温度成正比。如图 3.2-2-4所示的实线为气缸内一定质量的理想气所示的实线为气缸内一定质量的理想气 体由状态体由状