高考物理大一轮总复习 第2讲 固体 液体与气体 新人教版选修3-3公开课一等奖省优质课大赛获奖课件

第2讲固体、液体与气体01主干回顾固基础知识点1固体微观结构、晶体和非晶体液晶微观结构Ⅰ

1.晶体(单晶体、多晶体)和非晶体区分分类比较晶体非晶体单晶体多晶体外形规则不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，但多晶体中各个单晶体间排列无规则无规则形成与转化有物质在不一样条件下能够形成不一样形态．同一物质可能以晶体和非晶体两种不一样形态出现，有些非晶体，在一定条件下也可转化为晶体经典物质石英、云母、食盐、硫酸铜玻璃、蜂蜡、松香2.晶体微观结构(1)晶体微观结构特点组成晶体微观粒子有规则地、周期性地在空间排列．(2)用晶体微观结构特点解释晶体特点现象原因晶体有规则外形因为内部微粒有规则排列晶体各向异性因为内部从任一结点出发在不一样方向相同距离上微粒数不一样晶体多形性因为组成晶体微粒能够形成不一样空间点阵3.液晶(1)液晶分子既保持排列有序而显示各向

，又能够自由移动位置，保持了液体

．(2)液晶分子位置无序使它像

，排列有序使它像_______．(3)液晶分子排列从某个方向看比较整齐，而从另外一个方向看则是

．(4)液晶物理性质很轻易在外界影响下

．异性流动性液体晶体杂乱无章发生改变(5)应用①利用液晶

，能够制成液晶显示器．②利用温度改变时，液晶颜色会发生改变性质来测_______.光学效应温度知识点2液体表面张力现象Ⅰ1.概念液体表面各部分间

力．2．作用液体表面张力使液面含有收缩到表面积

趋势．3．方向表面张力跟液面

，且跟这部分液面分界限

．4．大小液体温度越高，表面张力

；液体中溶有杂质时，表面张力

；液体密度越大，表面张力

．相互吸引最小相切垂直越小变小越大5.液体毛细现象浸润液体在细管中上升现象，以及不浸润液体在细管中下降现象，称为毛细现象.知识点3饱和蒸汽、未饱和蒸汽和饱和蒸汽压相对湿度Ⅰ1.饱和汽与未饱和汽(1)饱和汽：与液体处于

蒸汽．(2)未饱和汽：没有到达

蒸汽．2.饱和汽压(1)定义：饱和汽所含有

．(2)特点：饱和汽压随温度而变．温度越高，饱和汽压_______，且饱和汽压与饱和汽体积无关．动态平衡饱和状态压强越大3.湿度(1)定义：空气

程度．(2)绝对湿度：空气中所含

压强．(3)相对湿度：在某一温度下，空气中水蒸气压强与同一温度下水饱和汽压之比，潮湿水蒸气知识点4气体分子运动速率统计分布气体试验定律理想气体Ⅰ一、气体分子运动特点(1)分子很小，间距

，除碰撞外不受力．(2)气体分子向各个方向运动气体分子数目都

．(3)分子做无规则运动，大量分子速率按“_____________”规律分布．很大相等中间多，两头少(4)温度一定时，某种气体分子速率分布是

，温度升高时，速率小分子数

，速率大分子数

，分子平均速率增大，但不是每个分子速率都增大．确定降低增多二、气体状态参量1．气体压强(1)产生原因因为气体分子无规则

，大量分子频繁地碰撞器壁产生连续而稳定压力．气体压强在数值上等于作用在单位面积上压力．(2)单位及换算关系国际单位：帕斯卡，符号：Pa,1Pa＝1N/m2惯用单位：标准大气压(atm)；厘米汞柱(cmHg)换算关系：1atm＝76cmHg＝1.013×105Pa≈1.0×105Pa.热运动2．气体温度(1)物理意义宏观上温度表示物体冷热程度，微观上

是分子平均动能标志．(2)国际单位开尔文，简称开，符号：

.(3)热力学温度与摄氏温度关系T＝

.温度Kt＋273K3.气体体积气体体积为气体分子所能到达空间体积，即气体所充满容器容积．国际单位：立方米，符号：m3惯用单位：升(L)、毫升(mL)换算关系：1m3＝103L,1L＝103mL4.气体试验定律(1)等温改变——玻意耳定律：①内容：一定质量某种气体，在

不变情况下，压强p与体积V成

．②公式：

＝p2V2或pV＝C(常量)．温度反比p1V1(2)等容改变——查理定律：①内容：一定质量某种气体，在

不变情况下，压强p与热力学温度T成

．体积正比(3)等压改变——盖－吕萨克定律：①内容：一定质量某种气体，在

不变情况下，其体积V与热力学温度T成

．压强正比5.理想气体状态方程(1)理想气体：在任何温度、任何

下都遵从气体试验定律气体．①理想气体是一个经科学抽象而建立

模型，实际上不存在．②理想气体不考虑分子间相互作用分子力，不存在分子势能，内能取决于温度，与体积无关．③实际气体尤其是那些不易液化气体在压强不太大，温度

时都可当成理想气体来处理．压强理想化不太低C(常量)一、基础知识题组1.[晶体和非晶体区分](多项选择)关于晶体和非晶体，以下说法正确是()A.有规则几何外形固体一定是晶体B.晶体在物理性质上一定是各向异性C.晶体熔化时含有一定熔点D.晶体和非晶体在适当条件下是能够相互转化解析：因为外形是否规则能够用人工方法处理，所以选项A错误．因为晶体可分为单晶体和多晶体，而多晶体在物理性质上是各向同性，所以选项B错误．因为晶体在物理性质上主要特征之一是含有一定熔点，所以选项C正确．理论和试验都证实非晶体含有不稳定状态，在适当条件下会变成晶体，所以D正确．答案：CD2.[液晶特点]关于液晶，以下说法中正确是()A.液晶是一个晶体B.液晶分子空间排列是稳定，含有各向异性C.液晶光学性质随温度改变而改变D.液晶光学性质不随温度改变而改变解析：液晶微观结构介于晶体和液体之间，即使液晶分子在特定方向排列比较整齐，含有各向异性，但分子排列是不稳定，A、B错误．外界条件微小改变都会引发液晶分子排列改变，从而改变液晶一些性质，如温度、压力、外加电压等原因改变，都会引发液晶光学性质改变，C正确，D错误．答案：C3.[气体试验定律考查]一定质量气体，要从温度T1状态改变到温度T2状态，而且T2>T1，则可供选择过程是()A.先等压压缩，再等容降压B.先等容降压，再等压压缩C.先等温膨胀，再等容降压D.先等温压缩，再等压膨胀解析：先等压压缩，V↓→T↓，再等容降压P↓→T↓，A错，先等容降压，P↓→T↓，再等压压缩，V↓→T↓，B错，先等温膨胀T不变，再等容降压P↓－T↓，先等温压缩T不变，再等压膨胀V↑→T↑，D对．答案：D4.[气体试验定律应用]如图所表示，一定质量空气被水银封闭在静置于竖直平面U形玻璃管内，右管上端开口且足够长，右管内水银面比左管内水银面高h，能使h变小是()A.环境温度升高B.大气压强升高C.沿管壁向右管内加水银D.U形玻璃管自由下落解析：若环境温度升高，气体温度也会升高，假设h不变，则气体压强p会增大，所以在大气压强p0不变情况下，h将变大，选项A错误；若大气压强p0升高，假设h不变，则右管中高出水银柱协力竖直向下，所以，h将变小，选项B正确；C选项中，在往右管内加入水银过程中，假设左管中气体体积不变，沿管壁向右管内加水银后，封闭气体压强增大，体积减小，故高度差增大，所以选项C错误；若U形玻璃管自由下落，管内水银处于完全失重状态，水银“压强”消失，两侧气体压强一定相等，所以左管中气体压强减小，体积增大，高度差增大，选项D错误．答案：B5.[气体试验定律处理变质量问题][·福建高考]空气压缩机储气罐中储有1.0atm空气6.0L，现再充入1.0atm空气9.0L．设充气过程为等温过程，空气可看作理想气体，则充气后储气罐中气体压强为()A.2.5atm B.2.0atmC.1.5atm D.1.0atm解析：取全部气体为研究对象，由p1V1＋p2V2＝pV1得p＝2.5atm，故A正确．答案：A二、规律方法题组6.[气体试验定律处理液柱移动问题]两个容器A、B，用截面均匀水平细玻璃管相通，如图所表示，A、B所装气体温度分别为17℃和27℃，水银柱在管中央平衡，假如两边温度都升高10℃，则水银柱将()A.向右移动B.向左移动C.不动D.条件不足，不能确定答案：A要判断液柱移动方向，应首先假设液柱不动，然后需要选择好研究对象，进行受力分析，综合应用玻意耳定律、查理定律和力学规律进行推理和判断．02典例突破知规律考点1固体和液体性质

考点解读：1．晶体和非晶体(1)单晶体含有各向异性，但不是在各种物理性质上都表现出各向异性．(2)只要是含有各向异性物体必定是晶体，且是单晶体．(3)只要是含有确定熔点物体必定是晶体，反之，必是非晶体．(4)晶体和非晶体在一定条件下能够相互转化．

2.液体表面张力(1)形成原因：表面层中分子间距离比液体内部分子间距离大，分子间相互作用力表现为引力．(2)表面特征：表面层分子间引力使液面产生了表面张力，使液体表面好像一层绷紧弹性薄膜．(3)表面张力方向：和液面相切，垂直于液面上各条分界限．(4)表面张力效果：表面张力使液体表面含有收缩趋势，使液体表面积趋于最小，而在体积相同条件下，球形表面积最小．(5)表面张力大小：跟边界限长度、液体种类、温度都相关系．3.对液体性质三点说明(1)液体表面层、附着层分子结构特点是造成表面张力、浸润和不浸润现象、毛细现象等现象根本原因．(2)同一个液体，对一些固体是浸润，对另一些固体可能不浸润．(3)液体沸腾条件是饱和汽压和外部压强相等．典例透析[·江苏高考](多项选择)以下现象中，能说明液体存在表面张力有()A.水黾能够停在水面上B.叶面上露珠呈球形C.滴入水中红墨水很快散开D.悬浮在水中花粉做无规则运动

[尝试解答]选AB.滴入水中红墨水很快散开是扩散现象，悬浮在水中花粉做无规则运动是布朗运动，反应了液体分子热运动．解答固体和液体问题技巧(1)解答晶体和非晶体问题应该熟练掌握晶体和非晶体区分和联络．(2)解答液体表面张力问题，应熟练掌握液体表面张力形成原因、表面特征、表面张力方向、表面张力效果，以及与表面张力大小相关原因等．[变式训练]1.[·山东高考](多项选择)人类对物质属性认识是从宏观到微观不停深入过程，以下说法正确是()A.液体分子势能与体积相关B.晶体物理性质都是各向异性C.温度升高，每个分子动能都增大D.露珠呈球状是因为液体表面张力作用解析：液体分子势能与分子之间距离相关，而分子之间距离影响物体体积，因而分子势能与体积相关，选项A正确；有些晶体在一些物理性质上表现为各向异性，选项B错误；温度越高，分子平均动能越大，但并非每个分子动能都增大，选项C错误；因为液体表面张力作用，液体表现有收缩到最小趋势，因同等体积物体，以球面面积最小，所以露珠呈球状，选项D正确．答案：AD2.[·福州质检]以下说法正确是()A.露珠呈球形是因为液体表面张力作用B.用气筒给自行车打气，越打越费劲，说明气体分子之间有斥力C.在温度不变情况下，减小液面上方饱和汽体积时，饱和汽压强增大D.教室内看到透过窗子“阳光柱”里粉尘颗粒杂乱无章运动，这种运动是布朗运动解析：露珠呈球形是因为液体表面张力作用，选项A正确；用气筒给自行车打气，越打越费劲，说明气体压强增大，选项B错误；在温度不变情况下，减小液面上方饱和汽体积时，饱和汽压强不变，选项C错误；教室内看到透过窗子“阳光柱”里粉尘颗粒杂乱无章运动，这种运动不是布朗运动，选项D错误．答案：A考点2对气体压强了解及计算

考点解读：1.决定原因(1)宏观上：决定于气体温度和体积．(2)微观上：决定于分子平均动能和分子数密度．

2.气体压强计算(1)在气体流通区域，各处压强相等，如容器与外界相通，容器内外压强相等；用细管相连容器，平衡时两边气体压强相等．(2)液体内深为h处总压强p＝p0＋ρgh，式中p0为液面上方压强，在水银内，用cmHg做单位时可表示为p＝p0＋h.(3)连通器内静止液体，同种液体在同一水平面上各处压强相等．(4)求用固体(如活塞)或液体(如液柱)封闭在静止容器内气体压强，应对固体或液体进行受力分析，然后依据平衡条件求解．(5)当封闭气体所在系统处于力学非平衡状态时，欲求封闭气体压强，首先选择恰当对象(如与气体关联液柱、活塞等)，并对其进行正确受力分析(尤其注意内、外气体压力)，然后依据牛顿第二定律列方程求解．[知能拓展](1)气体压强与大气压强不一样，大气压强由重力产生，随高度增大而减小，气体压强由大量气体分子频繁碰撞器壁产生，大小不随高度而改变；(2)求解液体内部深度为h处总压强时，不要忘记液面上方气体压强；(3)封闭气体对器壁压强处处相等．典例透析如图所表示，一个横截面积为S圆筒形容器竖直放置，金属圆块A上表面是水平，下表面是倾斜，下表面与水平面夹角为θ，圆块质量为M，不计圆块与容器内壁之间摩擦，若大气压强为p0，则被圆块封闭在容器中气体压强p为()A.p0＋Mgcosθ/S

B.p0/cosθ＋Mg/(Scosθ)C.p0＋Mgcos2θ/S

D.p0＋Mg/S[解题探究](1)应确定哪个物体为研究对象？提醒：以圆块为研究对象，对圆块进行受力分析．(2)应依据什么规律来分析？提醒：依据共点力作用下物体平衡条件求解．[尝试解答]选D.对圆块进行受力分析：重力Mg，大气压作用力p0S，封闭气体对它作用力pS/cosθ，容器侧壁作用力F1和F2，如图所表示．因为不需要求出侧壁作用力，所以只考虑竖直方向合外力为零，就能够求被封闭气体压强．圆块在竖直方向上合外力为零，有p0S＋Mg＝(pS/cosθ)cosθ，即p＝p0＋Mg/S.封闭气体压强，不但与气体状态改变相关，还与相关水银柱、活塞、汽缸等物体受力情况和运动状态相关．处理这类问题关键是要明确研究对象，然后分析研究对象受力情况，再依据运动情况，列研究对象平衡方程或牛顿第二定律方程，然后解方程，就可求得封闭气体压强．[变式训练]如图所表示，光滑水平面上放有一质量为M气缸，气缸内放有一质量为m可在气缸内无摩擦滑动活塞，活塞横截面积为S.现用水平恒力F向右推气缸，最终气缸和活塞到达相对静止状态，求此时气缸内封闭气体压强p.(已知外界大气压强为p0)考点3气体试验定律及状态方程应用

考点解读：1.气体试验定律比较

2.理想气体状态方程(1)理想气体①宏观上讲，理想气体是指在任何条件下一直恪守气体试验定律气体，实际气体在压强不太大、温度不太低条件下，可视为理想气体．②微观上讲，理想气体分子间除碰撞外无其它作用力，分子本身没有体积，即它所占据空间认为都是能够被压缩空间．典例透析一定质量理想气体，从图示A状态开始，经历了B、C，最终到D状态，以下说法中正确是()A.A→B温度升高，体积不变B.B→C压强不变，体积变大C.C→D压强变小，体积变小D.B点温度最高，C点体积最大[解题探究](1)p－T图象中过原点倾斜直线表示哪一状态改变？提醒：倾斜直线过原点表示等容过程．(2)对于p－T图象中与坐标轴平行线段：①与T轴平行，表示________．②与p轴平行，表示________．提醒：①