第2讲-固体、液体和气体课件

第2讲固体、液体和气体第2讲固体、液体和气体一、固体和液体1.固体(1)晶体与非晶体知识要点分类比较晶体非晶体单晶体多晶体外形______不规则熔点确定不确定物理性质各向______各向______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规则异性同性一、固体和液体1.固体知识要点分类晶体非晶(2)晶体的微观结构晶体的微观结构特点：组成晶体的物质微粒有_____地、周期性地在空间排列。2.液晶(1)液晶分子既保持排列有序而显示各向______，又可以自由移动位置，保持了液体的_______。(2)液晶分子的位置无序使它像______，排列有序使它像______。(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________的。规则异性流动性液体晶体杂乱无章(2)晶体的微观结构规则异性流动性液体晶体杂乱无章3.液体的表面张力现象(1)作用液体的表面张力使液面具有收缩到表面积______的趋势。(2)方向表面张力跟液面______，且跟这部分液面的分界线______。(3)大小液体的温度越高，表面张力______；液体中溶有杂质时，表面张力______；液体的密度越大，表面张力______。最小相切垂直越小变小越大3.液体的表面张力现象最小相切垂直越小变小越大二、饱和蒸汽、未饱和蒸汽和饱和汽压相对湿度1.饱和汽与未饱和汽(1)饱和汽：与液体处于__________的蒸汽。(2)未饱和汽：没有达到_____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_____，且饱和汽压与饱和汽的体积无关。动态平衡饱和越大二、饱和蒸汽、未饱和蒸汽和饱和汽压相对湿度1.饱和汽与未饱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。3.相对湿度三、气体1.气体分子运动的特点三、气体1.气体分子运动的特点2.气体的压强(1)产生原因：由于气体分子无规则的热运动，大量的分子频繁地碰撞器壁产生持续而稳定的_____。(2)决定因素①宏观上：决定于气体的温度和_____。②微观上：决定于分子的平均动能和分子的__________。压力体积密集程度2.气体的压强压力体积密集程度3.气体实验定律理想气体(1)气体实验定律

玻意耳定律查理定律盖—吕萨克定律内容一定质量的某种气体，在温度不变的情况下，压强与体积成反比一定质量的某种气体，在体积不变的情况下，压强与热力学温度成正比一定质量的某种气体，在压强不变的情况下，体积与热力学温度成正比表达式p1V1＝______图象p2V23.气体实验定律理想气体

玻意耳定律查理定律盖—吕萨克定律压强压强1.(多选)以下说法正确的是(

)A.金刚石、食盐都有确定的熔点B.饱和汽的压强与温度无关C.一些小昆虫可以停在水面上是由于液体表面张力的作用D.多晶体的物理性质表现为各向异性E.当人们感觉空气干燥时，空气的相对湿度一定较小基础诊断1.(多选)以下说法正确的是()A.金刚石、食盐都有确定解析金刚石、食盐都是晶体，有确定的熔点，选项A正确；饱和汽的压强与温度有关，选项B错误；因为液体表面张力的存在，有些小昆虫能停在水面上，选项C正确；多晶体的物理性质表现为各向同性，选项D错误；在一定温度条件下，相对湿度越小，水蒸发得也就越快，人就越感到干燥，故当人们感到干燥时，空气的相对湿度一定较小，选项E正确。答案ACE解析金刚石、食盐都是晶体，有确定的熔点，选项A正确；饱和汽2.(多选)[2019·安徽A10联盟2月联考，33(1)]下列说法正确的是(

)A.温度相同的不同饱和汽的饱和汽压都相同B.一定温度下饱和汽的分子数密度为一定值，温度升高，饱和汽分子数密度增大C.将未饱和汽转化成饱和汽，可以保持体积不变，降低温度D.当空气中水蒸气压强等于同温度水的饱和汽压，水会停止蒸发E.空气的相对湿度定义为空气中水蒸气的压强与同一温度时水的饱和汽压之比2.(多选)[2019·安徽A10联盟2月联考，33(1)]解析饱和汽压与温度和液体种类有关，温度相同的不同饱和汽的饱和汽压不同，故A错误；饱和汽压是物质的一个重要性质，它的大小取决于物质的本性和温度，一定温度下的饱和汽的分子数密度是一定值，温度升高，饱和汽分子数密度增大，B正确；保持体积不变，降低温度，饱和汽压减小，未饱和汽可能转化成饱和汽，故C正确；当空气中水蒸气压强等于同温度水的饱和汽压时，水仍然蒸发，故D错误；空气的相对湿度定义为空气中水蒸气的压强与同一温度时水的饱和汽压之比，选项E正确。答案BCE解析饱和汽压与温度和液体种类有关，温度相同的不同饱和汽的饱3.(多选)[2017·全国Ⅰ卷，33(1)]氧气分子在0℃和100℃

温度下单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比随气体分子速率的变化分别如图1中两条曲线所示。下列说法正确的是(

)A.图中两条曲线下面积相等B.图中虚线对应于氧气分子平均动能较小的情形C.图中实线对应于氧气分子在100℃时的情形D.图中曲线给出了任意速率区间的氧气分子数目E.与0℃时相比，100℃时氧气分子速率出现在0～400m/s区间内的分子数占总分子数的百分比较大图13.(多选)[2017·全国Ⅰ卷，33(1)]氧气分子在0解析根据图线的物理意义可知，曲线下的面积表示总分子数，所以图中两条曲线下面积相等，选项A正确；温度是分子平均动能的标志，且温度越高，速率大的分子比例较大，所以图中实线对应于氧气分子平均动能较大的情形，虚线对应于氧气分子平均动能较小的情形，选项B、C正确；根据曲线不能求出任意区间的氧气分子数目，选项D错误；由图线可知100℃时的氧气分子速率出现在0～400m/s区间内的分子数占总分子数的百分比比0℃

时的百分比小，选项E错误。答案

ABC解析根据图线的物理意义可知，曲线下的面积表示总分子数，所以4.(多选)如图2质量为m的绝热活塞把一定质量的理想气体密封在竖直放置的绝热汽缸内，活塞可在汽缸内无摩擦滑动。现通过电热丝对一理想气体十分缓慢地加热。设汽缸处在大气中，大气压强恒定。经过一段较长时间后，下列说法正确的是(

)A.汽缸中气体的压强比加热前要大

B.汽缸中气体的压强保持不变C.汽缸中气体的体积比加热前要大D.汽缸中气体的内能可能和加热前一样大E.活塞在单位时间内受汽缸中分子撞击的次数比加热前要少图24.(多选)如图2质量为m的绝热活塞把一定质量的理想气体密封答案BCE答案BCE1.晶体和非晶体(1)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。(2)只要是具有各向异性的物体必定是晶体，且是单晶体。(3)只要是具有确定熔点的物体必定是晶体，反之，必是非晶体。固体和液体性质的理解1.晶体和非晶体(1)单晶体具有各向异性，但不是在各种物理性2.液体表面张力(1)表面张力的效果：表面张力使液体表面积具有收缩趋势，使液体表面积趋于最小，而在体积相同的条件下，球形的表面积最小。(2)表面张力的大小：跟边界线的长度、液体的种类、温度都有关系。2.液体表面张力(1)表面张力的效果：表面张力使液体表面积具【例1】

(多选)[2015·全国Ⅰ卷，33(1)]下列说法正确的是(

)A.将一块晶体敲碎后，得到的小颗粒是非晶体B.固体可以分为晶体和非晶体两类，有些晶体在不同方向上有不同的光学性质C.由同种元素构成的固体，可能会由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体D.在合适的条件下，某些晶体可以转化为非晶体，某些非晶体也可以转化为晶体E.在熔化过程中，晶体要吸收热量，但温度保持不变，内能也保持不变【例1】(多选)[2015·全国Ⅰ卷，33(1)]下列说法解析晶体有固定的熔点，并不会因为颗粒的大小而改变，即使敲碎为小颗粒，仍旧是晶体，选项A错误；固体分为晶体和非晶体两类，有些晶体在不同方向上光学性质不同，表现为晶体具有各向异性，选项B正确；同种元素构成的固体可能由于原子的排列方式不同而形成不同的晶体，如金刚石和石墨，选项C正确；在合适的条件下，某些晶体和非晶体可以相互转化，如二氧化硅晶体加热再凝固后成为非晶体，选项D正确；熔化过程中，晶体要吸热，温度不变，但是内能增大，选项E错误。答案

BCD解析晶体有固定的熔点，并不会因为颗粒的大小而改变，即使敲碎1.(多选)关于饱和汽压和相对湿度，下列说法中正确的是(

)A.温度相同的不同饱和汽的饱和汽压都相同B.温度升高时，饱和汽压增大C.在相对湿度相同的情况下，夏天比冬天的绝对湿度大D.饱和汽压和相对湿度都与体积无关E.饱和汽压和相对湿度都与体积有关1.(多选)关于饱和汽压和相对湿度，下列说法中正确的是(解析A.饱和汽压与温度和液体种类有关，温度相同的不同饱和汽的饱和汽压不同，故A错误；B.同种液体，温度升高时，饱和汽压增大，故B正确；C.冬天温度低，饱和汽的气压低，故在相对湿度相同的情况下，夏天比冬天的绝对湿度大，故C正确；D.饱和汽压和相对湿度都与体积无关，故D正确，E错误。答案BCD解析A.饱和汽压与温度和液体种类有关，温度相同的不同饱和汽2.(多选)下列对饱和汽、未饱和汽、饱和汽压以及湿度的认识，选项正确的是(

)A.液体的饱和汽压只与液体的性质和温度有关，而与体积无关B.增大压强一定可以使未饱和汽变成饱和汽C.降低温度一定可以使未饱和汽变成饱和汽D.空气中所含水蒸气的压强越大，空气的绝对湿度越大E.干湿泡湿度计的干、湿两支温度计的示数差越小，空气的相对湿度越大2.(多选)下列对饱和汽、未饱和汽、饱和汽压以及湿度的认识，解析饱和汽压的大小取决于物质的性质和温度，而与体积无关，故A项正确；饱和汽压与压强无关，故B项错误；降低温度可以使未饱和汽变成饱和汽，但不是一定能使未饱和汽变成饱和汽，故C项错误；空气的湿度是指相对湿度，空气中所含水蒸气的压强越大，空气的绝对湿度越大，相对湿度不一定越大，故D项正确；干湿泡湿度计的干、湿两支温度计示数差越小，说明空气越潮湿，相对湿度越大，故E项正确。答案ADE解析饱和汽压的大小取决于物质的性质和温度，而与体积无关，故对“活塞模型”类求压强的问题，其基本的方法就是先对活塞进行受力分析，然后根据平衡条件或牛顿第二定律列方程。图中活塞的质量为m，活塞横截面积为S，外界大气压强为p0。由于活塞处于平衡状态，所以p0S＋mg＝pS。气体压强求解的“两类模型”模型“活塞”模型计算气体压强对“活塞模型”类求压强的问题，其基本的方法就是先对活塞进行受【例2】

如图3中两个汽缸质量均为M，内部横截面积均为S，两个活塞的质量均为m，左边的汽缸静止在水平面上，右边的活塞和汽缸竖直悬挂在天花板下。两个汽缸内分别封闭有一定质量的空气A、B，大气压为p0，重力加速度为g，求封闭气体A、B的压强各多大？图3【例2】如图3中两个汽缸质量均为M，内部横截面积均为S，两解析在图甲中选活塞为研究对象pAS＝p0S＋mg在图乙中选汽缸为研究对象p0S＝pBS＋Mg解析在图甲中选活塞为研究对象在图乙中选汽缸为研究对象p0S模型连通器模型(用液柱封闭一定质量的气体，如图4所示)“液柱”模型计算气体压强平衡时对气体A有：pA＝p0＋ρgh1对气体B有：pB＋ρgh2＝pA＝p0＋ρgh1所以pB＝p0＋ρg(h1－h2)图4模型连通器模型(用液柱封闭一定质量的气体，如图4所示)“液柱【例3】

若已知大气压强为p0，在图5中各装置均处于静止状态，图中液体密度均为ρ，求被封闭气体的压强。图5解析在甲图中，以高为h的液柱为研究对象，由二力平衡知pAS＋ρghS＝p0S所以p甲＝pA＝p0－ρgh【例3】若已知大气压强为p0，在图5中各装置均处于静止状态在图乙中，以B液面为研究对象，由平衡方程F上＝F下有：pAS＋ρghS＝p0S，得p乙＝pA＝p0－ρgh在图丙中，以B液面为研究对象，有pAS＋ρghsin60°S＝pBS＝p0S在图乙中，以B液面为研究对象，由平衡方程F上＝F下有：pAS1.若已知大气压强为p0，如图6所示各装置均处于静止状态，图中液体密度均为ρ，求下列图中被封闭气体的压强。图6解析在图甲中，以液面A为研究对象，由二力平衡得p甲S＝(p0＋ρgh1)S所以p甲＝p0＋ρgh11.若已知大气压强为p0，如图6所示各装置均处于静止状态，图在乙图中，从开口端开始计算：右端为大气压p0，同种液体同一水平面上的压强相同，所以b气柱的压强为pb＝p0＋ρg(h2－h1)，而a气柱的压强为pa＝pb－ρgh3＝p0＋ρg(h2－h1－h3)答案甲：p0＋ρgh1乙：pa＝p0＋ρg(h2－h1－h3)

pb＝p0＋ρg(h2－h1)在乙图中，从开口端开始计算：右端为大气压p0，同种液体同一水2.如图7所示，内壁光滑的圆筒固定在水平地面上，用横截面积S＝0.01m2的活塞A、B封闭一定质量的理想气体，其中活塞B与一端固定在竖直墙上、劲度系数k＝1000N/m的轻质弹簧相连，平衡时两活塞相距l0＝0.6m。已知外界大气压强p0＝1.0×105Pa，圆筒内气体温度为t0＝27℃。图7(1)若将两活塞锁定，然后将圆筒内气体温度升到t＝227℃，求此时圆筒内封闭气体的压强；(结果保留3位有效数字)2.如图7所示，内壁光滑的圆筒固定在水平地面上，用横截面积ST0＝(273＋t0)K＝300K，T＝(273＋t)K＝500K代入数据可得p＝1.67×105Pa。(2)若保持圆筒内气体温度t0＝27℃不变，然后对A施加一水平推力F＝500N，使其缓慢向左移动一段距离后再次平衡，求此过程中活塞A移动的距离。(假设活塞B左端的圆筒足够长，弹簧始终在弹性限度内)T0＝(273＋t0)K＝300K，T＝(273＋t)K＝(2)设再次平衡时封闭气体压强为p′，活塞A、B向左移动的距离分别为x、x′，由于气体温度始终不变，由玻意耳定律可得p0l0S＝p′(l0＋x′－x)S由平衡条件可知，对活塞A有p′S＝p0S＋F对活塞B有p0S＋kx′＝p′S联立解得x＝0.7m。答案(1)1.67×105Pa

(2)0.7m(2)设再次平衡时封闭气体压强为p′，活塞A、B向左移动的距1.三大气体实验定律气体实验定律理想气体状态方程1.三大气体实验定律气体实验定律理想气体状态方程2.利用气体实验定律及气态方程解决问题的基本思路2.利用气体实验定律及气态方程解决问题的基本思路考向【例4】

[2019·全国Ⅲ卷，33(2)]如图8，一粗细均匀的细管开口向上竖直放置，管内有一段高度为2.0cm的水银柱，水银柱下密封了一定量的理想气体，水银柱上表面到管口的距离为2.0cm。若将细管倒置，水银柱下表面恰好位于管口处，且无水银滴落，管内气体温度与环境温度相同。已知大气压强为76cmHg，环境温度为296K。单独气体的状态变化(i)求细管的长度；(ii)若在倒置前，缓慢加热管内被密封的气体，直到水银柱的上表面恰好与管口平齐为止，求此时密封气体的温度。图8考向【例4】[2019·全国Ⅲ卷，33(2)]如图8，一粗解析(i)设细管的长度为L，横截面的面积为S，水银柱高度为h；初始时，设水银柱上表面到管口的距离为h1，被密封气体的体积为V，压强为p，细管倒置时，气体体积为V1，压强为p1。由玻意耳定律有pV＝p1V1①由力的平衡条件有p＝p0＋ρgh②p1＝p0－ρgh③解析(i)设细管的长度为L，横截面的面积为S，水银柱高度为式中，ρ、g分别为水银的密度和重力加速度的大小，p0为大气压强。由题意有V＝S(L－h1－h)④V1＝S(L－h)⑤由①②③④⑤式和题给条件得L＝41cm。⑥(ii)设气体被加热前后的温度分别为T0和T，由盖－吕萨克定律有由④⑤⑥⑦式和题给数据得T＝312K。⑧答案(i)41cm

(ii)312K式中，ρ、g分别为水银的密度和重力加速度的大小，p0为大气压考向【例5】

[2019·全国Ⅱ卷，33(2)]如图9，一容器由横截面积分别为2S和S的两个汽缸连通而成，容器平放在水平地面上，汽缸内壁光滑。整个容器被通过刚性杆连接的两活塞分隔成三部分，分别充有氢气、空气和氮气。平衡时，氮气的压强和体积分别为p0和V0，氢气的体积为2V0，空气的压强为p，现缓慢地将中部的空气全部抽出，抽气过程中氢气和氮气的温度保持不变，活塞没有到达两汽缸的连接处，求：多个封闭气体的状态变化图9考向【例5】[2019·全国Ⅱ卷，33(2)]如图9，一容(i)抽气前氢气的压强；(ii)抽气后氢气的压强和体积。解析(i)设抽气前氢气的压强为p10，根据力的平衡条件得(p10－p)·2S＝(p0－p)S①(ii)设抽气后氢气的压强和体积分别为p1和V1，氮气的压强和体积分别为p2和V2。根据力的平衡条件有p2S＝p1·2S③由玻意耳定律得p1V1＝p10·2V0④(i)抽气前氢气的压强；(ii)设抽气后氢气的压强和体积分别p2V2＝p0V0⑤由于两活塞用刚性杆连接，故V1－2V0＝2(V0－V2)⑥联立②③④⑤⑥式解得p2V2＝p0V0⑤考向分析变质量气体问题时，要通过巧妙地选择研究对象，使变质量气体问题转化为定质量气体问题，用气体实验定律求解。变质量气体的状态变化类别对象打气问题选择原有气体和即将充入的气体作为研究对象抽气问题将每次抽气过程中抽出的气体和剩余气体作为研究对象灌气问题把大容器中的剩余气体和多个小容器中的气体整体作为研究对象漏气问题选容器内剩余气体和漏出气体整体作为研究对象考向分析变质量气体问题时，要通过巧妙地选择研究对象，使变质量【例6】

[2019·全国Ⅰ卷，33(2)]热等静压设备广泛应用于材料加工中。该设备工作时，先在室温下把惰性气体用压缩机压入到一个预抽真空的炉腔中，然后炉腔升温，利用高温高气压环境对放入炉腔中的材料加工处理，改善其性能。一台热等静压设备的炉腔中某次放入固体材料后剩余的容积为0.13m3，炉腔抽真空后，在室温下用压缩机将10瓶氩气压入到炉腔中。已知每瓶氩气的容积为3.2×10－2m3，使用前瓶中气体压强为1.5×107Pa，使用后瓶中剩余气体压强为2.0×106Pa；室温温度为27℃。氩气可视为理想气体。 (i)求压入氩气后炉腔中气体在室温下的压强； (ii)将压入氩气后的炉腔加热到1227℃，求此时炉腔中气体的压强。【例6】[2019·全国Ⅰ卷，33(2)]热等静压设备广泛解析(i)设初始时每瓶气体的体积为V0，压强为p0；使用后气瓶中剩余气体的压强为p1。假设体积为V0、压强为p0的气体压强变为p1时，其体积膨胀为V1。由玻意耳定律p0V0＝p1V1①被压入炉腔的气体在室温和p1条件下的体积为V1′＝V1－V0②设10瓶气体压入完成后炉腔中气体的压强为p2，体积为V2。由玻意耳定律p2V2＝10p1V1′③联立①②③式并代入题给数据得p2＝3.2×107Pa。④解析(i)设初始时每瓶气体的体积为V0，压强为p0；使用后(ii)设加热前炉腔的温度为T0，加热后炉腔温度为T1，气体压强为p3联立④⑤式并代入题给数据得p3＝1.6×108Pa。⑥答案(i)3.2×107Pa

(ii)1.6×108Pa(ii)设加热前炉腔的温度为T0，加热后炉腔温度为T1，气体1.[2018·全国Ⅲ卷，33(2)]如图10所示，在两端封闭、粗细均匀的U形细玻璃管内有一段水银柱，水银柱的两端各封闭有一段空气。当U形管两端竖直朝上时，左、右两边空气柱的长度分别为l1＝18.0cm和l2＝12.0cm，左边气体的压强为12.0cmHg。现将U形管缓慢平放在水平桌面上，没有气体从管的一边通过水银逸入另一边。求U形管平放时两边空气柱的长度。在整个过程中，气体温度不变。图101.[2018·全国Ⅲ卷，33(2)]如图10所示，在两端封解析设U形管两端竖直朝上时，左、右两边气体的压强分别为p1和p2。U形管水平放置时，两边气体压强相等，设为p，此时原左、右两边气柱长度分别变为l1′和l2′。由力的平衡条件有p1＝p2＋ρg(l1－l2)①式中ρ为水银密度，g为重力加速度大小。由玻意耳定律有p1l1＝pl1′②p2l2＝pl2′③解析设U形管两端竖直朝上时，左、右两边气体的压强分别为p1两边气柱长度的变化量大小相等l1′－l1＝l2－l2′④由①②③④式和题给条件得l1′＝22.5cm⑤l2′＝7.5cm。⑥答案22.5cm

7.5cm两边气柱长度的变化量大小相等图11图11由已知条件得解析设活塞再次平衡后，活塞上方气体的体积为V1，压强为p1；下方气体的体积为V2，压强为p2。在活塞下移的过程中，活塞上、下方气体的温度均保持不变，由已知条件得解析设活塞再次平衡后，活塞上方气体的体积为V1设活塞上方液体的质量为m，由力的平衡条件得p2S＝p1S＋mg⑤设活塞上方液体的质量为m，由力的平衡条件得3.如图12所示，喷洒农药用的某种喷雾器，其药液桶的总容积为14L，装入药液后，封闭在药液上方的空气体积为2L，气压为1atm。打气筒活塞每次可以打进气压为1atm、体积为0.2L的空气。(不考虑环境温度的变化)图12(1)要使药液上方的气体压强增大到5atm，应打气多少次？(2)如果药液上方的气体压强达到5atm时停止打气，并开始向外喷药，那么当喷雾器不能再向外喷药时，筒内剩下的药液还有多少升？3.如图12所示，喷洒农药用的某种喷雾器，其药液桶的总容积为解析(1)设应打气n次，则有p1＝1atm，V1＝0.2nL＋2L，p2＝5atm，V2＝2L根据玻意耳定律p1V1＝p2V2，解得n＝40(次)。(2)当不能再向外喷药时，筒内空气的压强p3＝1atm。p2＝5atm，V2＝2L剩下的药液V＝14L－10L＝4L。答案(1)40次(2)4L解析(1)设应打气n次，则有p1＝1atm，剩下的药液V1.四种图象的比较气体状态变化的图象问题1.四种图象的比较气体状态变化的图象问题第2讲-固体、液体和气体课件2.分析技巧利用垂直于坐标轴的线作辅助线去分析不同温度的两条等温线、不同体积的两条等容线、不同压强的两条等压线的关系。例如：(1)在图13甲中，V1对应虚线为等容线，A、B分别是虚线与T2、T1两线的交点，可以认为从B状态通过等容升压到A状态，温度必然升高，所以T2>T1。(2)如图乙所示，A、B两点的温度相等，从B状态到A状态压强增大，体积一定减小，所以V2＜V1。图132.分析技巧利用垂直于坐标轴的线作辅助线去分析不同温度的两条【例7】

(2019·全国Ⅱ卷，33)如p－V图14所示，1、2、3三个点代表某容器中一定量理想气体的三个不同状态，对应的温度分别是T1、T2、T3，用N1、N2、N3分别表示这三个状态下气体分子在单位时间内撞击容器壁上单位面积的平均次数，则N1______N2，T1______T3，N2________N3。(填“大于”“小于”或“等于”)图14【例7】(2019·全国Ⅱ卷，33)如p－V图14所示，1解析根据理想气体状态方程可知T1＞T2，T2＜T3，T1＝T3由于T1＞T2，状态1时气体分子热运动的平均动能大，热运动的平均速率大，分子数密度相等，故单位面积的平均碰撞次数多，即N1＞N2；对于状态2、3，由于T3＞T2，故状态3分子热运动的平均动能大，热运动的平均速率大，而且p2′＝p3′，因此状态2单位面积的平均碰撞次数多，即N2＞N3。答案大于等于大于解析根据理想气体状态方程可知T1＞T2，T2＜T3，T1＝1.(多选)(2020·湖北省十堰市调研)热学中有很多图象，对图15中一定质量的理想气体图象的分析，正确的是(

)图151.(多选)(2020·湖北省十堰市调研)热学中有很多图象，A.甲图中理想气体的体积一定不变B.乙图中理想气体的温度一定不变C.丙图中理想气体的压强一定不变D.丁图中理想气体从P到Q，可能经过了温度先降低后升高的过程E.戊图中实线对应的气体温度一定高于虚线对应的气体温度A.甲图中理想气体的体积一定不变答案ACE答案ACE2.(2019·辽宁省大连市第二次模拟)一定质量的理想气体，状态从A→B→C→D→A的变化过程可用如图16所示的p－V图线描述，其中D→A为等温线，气体在状态A时温度为TA＝300K，求：图16(1)气体在状态C时温度TC；(2)若气体在A→B过程中吸热1000J，则在A→B过程中气体内能如何变化？变化了多少？2.(2019·辽宁省大连市第二次模拟)一定质量的理想气体，(2)A→B过程压强不变，W＝－pΔV＝－2×105×3×10－3J＝－600J由热力学第一定律，得ΔU＝Q＋W＝1000J－600J＝400J则气体内能增加，增加了400J。答案

(1)375K

(2)气体内能增加增加了400J(2)A→B过程压强不变，第2讲-固体、液体和气体课件第2讲固体、液体和气体第2讲固体、液体和气体一、固体和液体1.固体(1)晶体与非晶体知识要点分类比较晶体非晶体单晶体多晶体外形______不规则熔点确定不确定物理性质各向______各向______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规则异性同性一、固体和液体1.固体知识要点分类晶体非晶(2)晶体的微观结构晶体的微观结构特点：组成晶体的物质微粒有_____地、周期性地在空间排列。2.液晶(1)液晶分子既保持排列有序而显示各向______，又可以自由移动位置，保持了液体的_______。(2)液晶分子的位置无序使它像______，排列有序使它像______。(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________的。规则异性流动性液体晶体杂乱无章(2)晶体的微观结构规则异性流动性液体晶体杂乱无章3.液体的表面张力现象(1)作用液体的表面张力使液面具有收缩到表面积______的趋势。(2)方向表面张力跟液面______，且跟这部分液面的分界线______。(3)大小液体的温度越高，表面张力______；液体中溶有杂质时，表面张力______；液体的密度越大，表面张力______。最小相切垂直越小变小越大3.液体的表面张力现象最小相切垂直越小变小越大二、饱和蒸汽、未饱和蒸汽和饱和汽压相对湿度1.饱和汽与未饱和汽(1)饱和汽：与液体处于__________的蒸汽。(2)未饱和汽：没有达到_____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_____，且饱和汽压与饱和汽的体积无关。动态平衡饱和越大二、饱和蒸汽、未饱和蒸汽和饱和汽压相对湿度1.饱和汽与未饱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。3.相对湿度三、气体1.气体分子运动的特点三、气体1.气体分子运动的特点2.气体的压强(1)产生原因：由于气体分子无规则的热运动，大量的分子频繁地碰撞器壁产生持续而稳定的_____。(2)决定因素①宏观上：决定于气体的温度和_____。②微观上：决定于分子的平均动能和分子的__________。压力体积密集程度2.气体的压强压力体积密集程度3.气体实验定律理想气体(1)气体实验定律

玻意耳定律查理定律盖—吕萨克定律内容一定质量的某种气体，在温度不变的情况下，压强与体积成反比一定质量的某种气体，在体积不变的情况下，压强与热力学温度成正比一定质量的某种气体，在压强不变的情况下，体积与热力学温度成正比表达式p1V1＝______图象p2V23.气体实验定律理想气体

玻意耳定律查理定律盖—吕萨克定律压强压强1.(多选)以下说法正确的是(

)A.金刚石、食盐都有确定的熔点B.饱和汽的压强与温度无关C.一些小昆虫可以停在水面上是由于液体表面张力的作用D.多晶体的物理性质表现为各向异性E.当人们感觉空气干燥时，空气的相对湿度一定较小基础诊断1.(多选)以下说法正确的是()A.金刚石、食盐都有确定解析金刚石、食盐都是晶体，有确定的熔点，选项A正确；饱和汽的压强与温度有关，选项B错误；因为液体表面张力的存在，有些小昆虫能停在水面上，选项C正确；多晶体的物理性质表现为各向同性，选项D错误；在一定温度条件下，相对湿度越小，水蒸发得也就越快，人就越感到干燥，故当人们感到干燥时，空气的相对湿度一定较小，选项E正确。答案ACE解析金刚石、食盐都是晶体，有确定的熔点，选项A正确；饱和汽2.(多选)[2019·安徽A10联盟2月联考，33(1)]下列说法正确的是(

)A.温度相同的不同饱和汽的饱和汽压都相同B.一定温度下饱和汽的分子数密度为一定值，温度升高，饱和汽分子数密度增大C.将未饱和汽转化成饱和汽，可以保持体积不变，降低温度D.当空气中水蒸气压强等于同温度水的饱和汽压，水会停止蒸发E.空气的相对湿度定义为空气中水蒸气的压强与同一温度时水的饱和汽压之比2.(多选)[2019·安徽A10联盟2月联考，33(1)]解析饱和汽压与温度和液体种类有关，温度相同的不同饱和汽的饱和汽压不同，故A错误；饱和汽压是物质的一个重要性质，它的大小取决于物质的本性和温度，一定温度下的饱和汽的分子数密度是一定值，温度升高，饱和汽分子数密度增大，B正确；保持体积不变，降低温度，饱和汽压减小，未饱和汽可能转化成饱和汽，故C正确；当空气中水蒸气压强等于同温度水的饱和汽压时，水仍然蒸发，故D错误；空气的相对湿度定义为空气中水蒸气的压强与同一温度时水的饱和汽压之比，选项E正确。答案BCE解析饱和汽压与温度和液体种类有关，温度相同的不同饱和汽的饱3.(多选)[2017·全国Ⅰ卷，33(1)]氧气分子在0℃和100℃

温度下单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比随气体分子速率的变化分别如图1中两条曲线所示。下列说法正确的是(

)A.图中两条曲线下面积相等B.图中虚线对应于氧气分子平均动能较小的情形C.图中实线对应于氧气分子在100℃时的情形D.图中曲线给出了任意速率区间的氧气分子数目E.与0℃时相比，100℃时氧气分子速率出现在0～400m/s区间内的分子数占总分子数的百分比较大图13.(多选)[2017·全国Ⅰ卷，33(1)]氧气分子在0解析根据图线的物理意义可知，曲线下的面积表示总分子数，所以图中两条曲线下面积相等，选项A正确；温度是分子平均动能的标志，且温度越高，速率大的分子比例较大，所以图中实线对应于氧气分子平均动能较大的情形，虚线对应于氧气分子平均动能较小的情形，选项B、C正确；根据曲线不能求出任意区间的氧气分子数目，选项D错误；由图线可知100℃时的氧气分子速率出现在0～400m/s区间内的分子数占总分子数的百分比比0℃

时的百分比小，选项E错误。答案

ABC解析根据图线的物理意义可知，曲线下的面积表示总分子数，所以4.(多选)如图2质量为m的绝热活塞把一定质量的理想气体密封在竖直放置的绝热汽缸内，活塞可在汽缸内无摩擦滑动。现通过电热丝对一理想气体十分缓慢地加热。设汽缸处在大气中，大气压强恒定。经过一段较长时间后，下列说法正确的是(

)A.汽缸中气体的压强比加热前要大

B.汽缸中气体的压强保持不变C.汽缸中气体的体积比加热前要大D.汽缸中气体的内能可能和加热前一样大E.活塞在单位时间内受汽缸中分子撞击的次数比加热前要少图24.(多选)如图2质量为m的绝热活塞把一定质量的理想气体密封答案BCE答案BCE1.晶体和非晶体(1)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。(2)只要是具有各向异性的物体必定是晶体，且是单晶体。(3)只要是具有确定熔点的物体必定是晶体，反之，必是非晶体。固体和液体性质的理解1.晶体和非晶体(1)单晶体具有各向异性，但不是在各种物理性2.液体表面张力(1)表面张力的效果：表面张力使液体表面积具有收缩趋势，使液体表面积趋于最小，而在体积相同的条件下，球形的表面积最小。(2)表面张力的大小：跟边界线的长度、液体的种类、温度都有关系。2.液体表面张力(1)表面张力的效果：表面张力使液体表面积具【例1】

(多选)[2015·全国Ⅰ卷，33(1)]下列说法正确的是(

)A.将一块晶体敲碎后，得到的小颗粒是非晶体B.固体可以分为晶体和非晶体两类，有些晶体在不同方向上有不同的光学性质C.由同种元素构成的固体，可能会由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体D.在合适的条件下，某些晶体可以转化为非晶体，某些非晶体也可以转化为晶体E.在熔化过程中，晶体要吸收热量，但温度保持不变，内能也保持不变【例1】(多选)[2015·全国Ⅰ卷，33(1)]下列说法解析晶体有固定的熔点，并不会因为颗粒的大小而改变，即使敲碎为小颗粒，仍旧是晶体，选项A错误；固体分为晶体和非晶体两类，有些晶体在不同方向上光学性质不同，表现为晶体具有各向异性，选项B正确；同种元素构成的固体可能由于原子的排列方式不同而形成不同的晶体，如金刚石和石墨，选项C正确；在合适的条件下，某些晶体和非晶体可以相互转化，如二氧化硅晶体加热再凝固后成为非晶体，选项D正确；熔化过程中，晶体要吸热，温度不变，但是内能增大，选项E错误。答案

BCD解析晶体有固定的熔点，并不会因为颗粒的大小而改变，即使敲碎1.(多选)关于饱和汽压和相对湿度，下列说法中正确的是(

)A.温度相同的不同饱和汽的饱和汽压都相同B.温度升高时，饱和汽压增大C.在相对湿度相同的情况下，夏天比冬天的绝对湿度大D.饱和汽压和相对湿度都与体积无关E.饱和汽压和相对湿度都与体积有关1.(多选)关于饱和汽压和相对湿度，下列说法中正确的是(解析A.饱和汽压与温度和液体种类有关，温度相同的不同饱和汽的饱和汽压不同，故A错误；B.同种液体，温度升高时，饱和汽压增大，故B正确；C.冬天温度低，饱和汽的气压低，故在相对湿度相同的情况下，夏天比冬天的绝对湿度大，故C正确；D.饱和汽压和相对湿度都与体积无关，故D正确，E错误。答案BCD解析A.饱和汽压与温度和液体种类有关，温度相同的不同饱和汽2.(多选)下列对饱和汽、未饱和汽、饱和汽压以及湿度的认识，选项正确的是(

)A.液体的饱和汽压只与液体的性质和温度有关，而与体积无关B.增大压强一定可以使未饱和汽变成饱和汽C.降低温度一定可以使未饱和汽变成饱和汽D.空气中所含水蒸气的压强越大，空气的绝对湿度越大E.干湿泡湿度计的干、湿两支温度计的示数差越小，空气的相对湿度越大2.(多选)下列对饱和汽、未饱和汽、饱和汽压以及湿度的认识，解析饱和汽压的大小取决于物质的性质和温度，而与体积无关，故A项正确；饱和汽压与压强无关，故B项错误；降低温度可以使未饱和汽变成饱和汽，但不是一定能使未饱和汽变成饱和汽，故C项错误；空气的湿度是指相对湿度，空气中所含水蒸气的压强越大，空气的绝对湿度越大，相对湿度不一定越大，故D项正确；干湿泡湿度计的干、湿两支温度计示数差越小，说明空气越潮湿，相对湿度越大，故E项正确。答案ADE解析饱和汽压的大小取决于物质的性质和温度，而与体积无关，故对“活塞模型”类求压强的问题，其基本的方法就是先对活塞进行受力分析，然后根据平衡条件或牛顿第二定律列方程。图中活塞的质量为m，活塞横截面积为S，外界大气压强为p0。由于活塞处于平衡状态，所以p0S＋mg＝pS。气体压强求解的“两类模型”模型“活塞”模型计算气体压强对“活塞模型”类求压强的问题，其基本的方法就是先对活塞进行受【例2】

如图3中两个汽缸质量均为M，内部横截面积均为S，两个活塞的质量均为m，左边的汽缸静止在水平面上，右边的活塞和汽缸竖直悬挂在天花板下。两个汽缸内分别封闭有一定质量的空气A、B，大气压为p0，重力加速度为g，求封闭气体A、B的压强各多大？图3【例2】如图3中两个汽缸质量均为M，内部横截面积均为S，两解析在图甲中选活塞为研究对象pAS＝p0S＋mg在图乙中选汽缸为研究对象p0S＝pBS＋Mg解析在图甲中选活塞为研究对象在图乙中选汽缸为研究对象p0S模型连通器模型(用液柱封闭一定质量的气体，如图4所示)“液柱”模型计算气体压强平衡时对气体A有：pA＝p0＋ρgh1对气体B有：pB＋ρgh2＝pA＝p0＋ρgh1所以pB＝p0＋ρg(h1－h2)图4模型连通器模型(用液柱封闭一定质量的气体，如图4所示)“液柱【例3】

若已知大气压强为p0，在图5中各装置均处于静止状态，图中液体密度均为ρ，求被封闭气体的压强。图5解析在甲图中，以高为h的液柱为研究对象，由二力平衡知pAS＋ρghS＝p0S所以p甲＝pA＝p0－ρgh【例3】若已知大气压强为p0，在图5中各装置均处于静止状态在图乙中，以B液面为研究对象，由平衡方程F上＝F下有：pAS＋ρghS＝p0S，得p乙＝pA＝p0－ρgh在图丙中，以B液面为研究对象，有pAS＋ρghsin60°S＝pBS＝p0S在图乙中，以B液面为研究对象，由平衡方程F上＝F下有：pAS1.若已知大气压强为p0，如图6所示各装置均处于静止状态，图中液体密度均为ρ，求下列图中被封闭气体的压强。图6解析在图甲中，以液面A为研究对象，由二力平衡得p甲S＝(p0＋ρgh1)S所以p甲＝p0＋ρgh11.若已知大气压强为p0，如图6所示各装置均处于静止状态，图在乙图中，从开口端开始计算：右端为大气压p0，同种液体同一水平面上的压强相同，所以b气柱的压强为pb＝p0＋ρg(h2－h1)，而a气柱的压强为pa＝pb－ρgh3＝p0＋ρg(h2－h1－h3)答案甲：p0＋ρgh1乙：pa＝p0＋ρg(h2－h1－h3)

pb＝p0＋ρg(h2－h1)在乙图中，从开口端开始计算：右端为大气压p0，同种液体同一水2.如图7所示，内壁光滑的圆筒固定在水平地面上，用横截面积S＝0.01m2的活塞A、B封闭一定质量的理想气体，其中活塞B与一端固定在竖直墙上、劲度系数k＝1000N/m的轻质弹簧相连，平衡时两活塞相距l0＝0.6m。已知外界大气压强p0＝1.0×105Pa，圆筒内气体温度为t0＝27℃。图7(1)若将两活塞锁定，然后将圆筒内气体温度升到t＝227℃，求此时圆筒内封闭气体的压强；(结果保留3位有效数字)2.如图7所示，内壁光滑的圆筒固定在水平地面上，用横截面积ST0＝(273＋t0)K＝300K，T＝(273＋t)K＝500K代入数据可得p＝1.67×105Pa。(2)若保持圆筒内气体温度t0＝27℃不变，然后对A施加一水平推力F＝500N，使其缓慢向左移动一段距离后再次平衡，求此过程中活塞A移动的距离。(假设活塞B左端的圆筒足够长，弹簧始终在弹性限度内)T0＝(273＋t0)K＝300K，T＝(273＋t)K＝(2)设再次平衡时封闭气体压强为p′，活塞A、B向左移动的距离分别为x、x′，由于气体温度始终不变，由玻意耳定律可得p0l0S＝p′(l0＋x′－x)S由平衡条件可知，对活塞A有p′S＝p0S＋F对活塞B有p0S＋kx′＝p′S联立解得x＝0.7m。答案(1)1.67×105Pa

(2)0.7m(2)设再次平衡时封闭气体压强为p′，活塞A、B向左移动的距1.三大气体实验定律气体实验定律理想气体状态方程1.三大气体实验定律气体实验定律理想气体状态方程2.利用气体实验定律及气态方程解决问题的基本思路2.利用气体实验定律及气态方程解决问题的基本思路考向【例4】

[2019·全国Ⅲ卷，33(2)]如图8，一粗细均匀的细管开口向上竖直放置，管内有一段高度为2.0cm的水银柱，水银柱下密封了一定量的理想气体，水银柱上表面到管口的距离为2.0cm。若将细管倒置，水银柱下表面恰好位于管口处，且无水银滴落，管内气体温度与环境温度相同。已知大气压强为76cmHg，环境温度为296K。单独气体的状态变化(i)求细管的长度；(ii)若在倒置前，缓慢加热管内被密封的气体，直到水银柱的上表面恰好与管口平齐为止，求此时密封气体的温度。图8考向【例4】[2019·全国Ⅲ卷，33(2)]如图8，一粗解析(i)设细管的长度为L，横截面的面积为S，水银柱高度为h；初始时，设水银柱上表面到管口的距离为h1，被密封气体的体积为V，压强为p，细管倒置时，气体体积为V1，压强为p1。由玻意耳定律有pV＝p1V1①由力的平衡条件有p＝p0＋ρgh②p1＝p0－ρgh③解析(i)设细管的长度为L，横截面的面积为S，水银柱高度为式中，ρ、g分别为水银的密度和重力加速度的大小，p0为大气压强。由题意有V＝S(L－h1－h)④V1＝S(L－h)⑤由①②③④⑤式和题给条件得L＝41cm。⑥(ii)设气体被加热前后的温度分别为T0和T，由盖－吕萨克定律有由④⑤⑥⑦式和题给数据得T＝312K。⑧答案(i)41cm

(ii)312K式中，ρ、g分别为水银的密度和重力加速度的大小，p0为大气压考向【例5】

[2019·全国Ⅱ卷，33(2)]如图9，一容器由横截面积分别为2S和S的两个汽缸连通而成，容器平放在水平地面上，汽缸内壁光滑。整个容器被通过刚性杆连接的两活塞分隔成三部分，分别充有氢气、空气和氮气。平衡时，氮气的压强和体积分别为p0和V0，氢气的体积为2V0，空气的压强为p，现缓慢地将中部的空气全部抽出，抽气过程中氢气和氮气的温度保持不变，活塞没有到达两汽缸的连接处，求：多个封闭气体的状态变化图9考向【例5】[2019·全国Ⅱ卷，33(2)]如图9，一容(i)抽气前氢气的压强；(ii)抽气后氢气的压强和体积。解析(i)设抽气前氢气的压强为p10，根据力的平衡条件得(p10－p)·2S＝(p0－p)S①(ii)设抽气后氢气的压强和体积分别为p1和V1，氮气的压强和体积分别为p2和V2。根据力的平衡条件有p2S＝p1·2S③由玻意耳定律得p1V1＝p10·2V0④(i)抽气前氢气的压强；(ii)设抽气后氢气的压强和体积分别p2V2＝p0V0⑤由于两活塞用刚性杆连接，故V1－2V0＝2(V0－V2)⑥联立②③④⑤⑥式解得p2V2＝p0V0⑤考向分析变质量气体问题时，要通过巧妙地选择研究对象，使变质量气体问题转化为定质量气体问题，用气体实验定律求解。变质量气体的状态变化类别对象打气问题选择原有气体和即将充入的气体作为研究对象抽气问题将每次抽气过程中抽出的气体和剩余气体作为研究对象灌气问题把大容器中的剩余气体和多个小容器中的气体整体作为研究对象漏气问题选容器内剩余气体和漏出气体整体作为研究对象考向分析变质量气体问题时，要通过巧妙地选择研究对象，使变质量【例6】

[2019·全国Ⅰ卷，33(2)]热等静压设备广泛应用于材料加工中。该设备工作时，先在室温下把惰性气体用压缩机压入到一个预抽真空的炉腔中，然后炉腔升温，利用高温高气压环境对放入炉腔中的材料加工处理，改善其性能。一台热等静压设备的炉腔中某次放入固体材料后剩余的容积为0.13m3，炉腔抽真空后，在室温下用压缩机将10瓶氩气压入到炉腔中。已知每瓶氩气的容积为3.2×10－2m3，使用前瓶中气体压强为1.5×107Pa，使用后瓶中剩余气体压强为2.0×106Pa；室温温度为27℃。氩气可视为理想气体。 (i)求压入氩气后炉腔中气体在室温下的压强； (ii)将压入氩气后的炉腔加热到1227℃，求此时炉腔中气体的压强。【例6】[2019·全国Ⅰ卷，33(2)]热等静压设备广泛解析(i)设初始时每瓶气体的体积为V0，压强为p0；使用后气瓶中剩余气体的压强为p1。假设体积为V0、压强为p0的气体压强变为p1时，其体积膨胀为V1。由玻意耳定律p0V0＝p1V1①被压入炉腔的气体在室温和p1条件下的体积为V1′＝V1－V0②设10瓶气体压入完成后炉腔中气体的压强为p2，体积为V2。由玻意耳定律p2V2＝10p1V1′③联立①②③式并代入题给数据得p2＝3.2×107Pa。④解析(i)设初始时每瓶气体的体积为V0，压强为p0；使用后(ii)设加热前炉腔的温度为T0，加热后炉腔温度为T1，气体压强为p3联立④⑤式并代入题给数据得p3＝1.6×108Pa。⑥答案(i)3.2×107Pa

(ii)1.6×108Pa(ii)设加热前炉腔的温度为T0，加热后炉腔温度为T1，气体1.[2018·全国Ⅲ卷，33(2)]如图10所示，在两端封闭、粗细均匀的U形细玻璃管内有一段水银柱，水银柱的两端各封闭有一段空气。当U形管两端竖直朝上时，左、右两边空气柱的长度分别为l1＝18.0cm和l2＝12.0cm，左边气体的压强为12.0cmHg。现将U形管缓慢平放在水平桌面上，没有气体从管的一边通过水银逸入另一边。求U形管平放时两边空气柱的长度。在整个过程中，气体温度不变。图101.[2018·全国Ⅲ卷，33(2)]如图10所示，在两端封解析设U形管两端竖直朝上时，左、右两边气体的压强分别为p1和p2。U形管水平放置时，两边气体压强相等，设为p，此时原左、右两边气柱长度分别变为l1′和l2′。由力的平衡条件有p1＝p2＋ρg(l1－l2)①式中ρ为水银密度，g为重力加速度大小。由玻意耳定律有p1l1＝pl1′②p2l2＝p