高中人教版物理选修3-3学案：第9章 含答案

第九章固体、液体和物态变化

〔情景切入〕

“忽如一夜春风来，千树万树梨花开”，“柳树结银花，松树绽银菊”，把我们带进如

诗如画的仙境。大自然蕴藏着无穷的奥秘，洁白轻灵的雪花为我们展露了冰山一角。这一章

我们从分子的三种聚集状态：固态、液态和气态来探究物质处于不同状态时的物理性质。

〔知识导航〕

根据分子动理论，分子永不停息地做无规则热运动，分子间存在相互作用的引力和斥力。

这一对矛盾决定了分子的不同聚集状态，也就决定了物质的结构。当分子无规则运动起主要

作用时，物质将呈气体状态；当分子力起主要作用时，物质将呈固体状态；当分子无规则运

动与分子力相当时，物质将呈液体状态。物质的不同结构，自然表现出不同的物理性质。

本章内容共四节，大致可分为两个单元：第一单元包括第1、2节，即“固体”和“液

体”，讲述固体和液体的性质，这部分内容可看成是第七章“分子动理论”的具体应用。第

二单元包括第3、4节，即“饱和汽与饱和汽压”和“物态变化中的能量交换”，通过讲述

汽化过程的一些知识，再扩展到物态变化中的能量交换。

本章重点：晶体和非晶体；晶体的微观结构；液体的表面张力；浸润和不浸润。

本章难点：饱和汽与饱和汽压；熔化热；汽化热。

〔学法指导〕

本章内容是对初中知识的扩展和加深，如何突破本章知识要点，把握重点、掌握方法是

关键。

(1)理解晶体的微观结构，从宏观特征入手，通过照片和图示来呈现晶体的几何形状和

规则的外形特征。

(2)会用分子动理论解释液体的性质，通过做实验，观察现象、深入思考、发现问题。

(3)从“动”的角度认识现象，理解“动态平衡”的思想。

(4)从分子动理论认识物态变化的能量交换。

(5)重视新旧知识的联系，将物理知识与当前活跃的科研领域结合起来，认识到物理知

识在生活中的重要应用。

第一节固体

【素养目标定位】

了解固体的分类、晶体、非晶体

知道晶体的分类、晶体的结构和性质

理解单晶体的各向异性、多晶体和非晶体的各向同性

【素养思维脉络】

.I规则几何外形］

*1确定的烬点I

「咽-Li各向异性।

IWffi_「］单晶体与多晶体I

―X_J--I晶体与非晶体

课前预习反馈

知识点1固体及其分类

1.特性

(1)固体看得见、摸得着，容易察觉它的存在。

(2)固体有_固定一的外形,可根据需要进行加工处理。

2.分类

固体通常可分为_晶体一和一非晶体一两大类。

■■知识点2晶体的宏观特征

1.分类

晶体可分为一单晶体一和.多晶体一两类。

2.单晶体

(1)定义：具有的几何形状，外形都是由若干个围成的4＞隹_。

(2)宏观特性：①具有_规则一的几何形状②具有、各向异性一③有—酶—的熔

点。

3.多晶体

(1)定义：没有规则的几何形状，由小晶粒杂乱无章地排列在一起构成的晶体。

(2)宏观特性：①没有—观则」的几何形状②具有一各向同性-③有_确定一的熔

点。

知识点3非晶体的宏观特征

非晶体的物理性质是_各向同性一，没有固定的

知识点4晶体的微观结构

1.规则性

单晶体的原子(分子、离子)都是按照各自的-规则一排列,具有上的周期性。

2.变化或转化

在不同条件下，同种物质的微粒按照一不同规则一在空间排列,可以生成不同的晶体。

有些非晶体在一定条件下可以转化为

辨析思考

『判一判』

(1)铁块没有规则的几何形状，所以是非晶体。(X)

(2)晶体具有确定的熔点。(J)

(3)具有各向同性的固体一定是非晶体。(X)

(4)晶体和非晶体在一定条件下可以相互转化。(J)

(5)玻璃没有确定的熔点，也没有规则的几何形状。(1)

(6)晶体内部的微粒是静止的，而非晶体内部的物质微粒是不停地运动着的。(X)

『选一选』

(多选)在样本薄片上均匀地涂上一层石蜡，然后用灼热的金属针尖点在样本的另一侧

面，结果得到如图所示的两种图样，贝女BC)

AB

A.样本A一定是非晶体B.样本A可能是晶体

C.样本B一定是晶体D.样本B不一定是晶体

解析：单晶体具有各向异性，多晶体和非晶体具有各向同性，故B、C正确。

『想一想』

家庭、学校或机关的门锁常用“碰锁”，然而，这种锁使用一段时间后，锁舌就会变涩

而不易被碰入，造成关门困难。这时，你可以用铅笔在锁舌上摩擦几下，碰锁便开关自如如

初，并且可以持续几个月之久。请你动手试一试，并回答其中的道理。

答案：石墨是金刚石的同素异形体，两者的不同结构，造成了物理性质上的很大差异，

金刚石质地坚硬，而石墨由于具有层状结构，层与层之间结合不很紧密，故层与层之间易脱

落，故能起到润滑作用。用铅笔在纸上写字也是根据这个道理。

课内互动探究

探究

晶体和非晶体

II思考讨论■

如图所示是日常生活中常见的几种晶体和非晶体，请在图片基础上思考以下问题:

几种常见的晶体:

明矶祖母绿原石水晶食盐铜矿石

几种常见的非晶体：

蜂蜡松香塑料橡胶沥青玻璃

(1)晶体与非晶体在外观上有什么不同？

(2)没有规则几何外形的固体一定是非晶体吗？

提示：(1)单晶体有确定的形状，多晶体和非晶体没有确定的形状。

(2)不一定。

II归纳总结一■

1.单晶体、多晶体及非晶体的区别

分类宏观外形物理性质

①没有固定熔点

非晶体没有确定的形状

②导电、导热、光学性质表现为各向同性

①有确定的熔点

单晶体有天然规则的形状

晶②导热、导电、光学性质表现为各向异性

体①有确定的熔点

多晶体没有确定的形状

②导热、导电、光学性质表现为各向同性

2.晶体的微观结构的特点

(1)组成晶体的物质微粒(分子或原子、离子)，依照一定的规律在空间中整齐地排列。

(2)晶体中物质微粒的相互作用很强，微粒的热运动不足以克服它们的相互作用而远离。

(3)微粒的热运动表现为在一定的平衡位置附近不停地做微小的振动。

特别提醒

晶体、非晶体的区分关键是看有无固定的熔点，单晶体与多晶体的区分关键是看有无规

则外形及物理性质是各向异性还是各向同性。

II典例剖析一■

■典例关于晶体和非晶体的说法，正确的是（D）

A.所有的晶体都表现为各向异性

B.晶体一定有规则的几何形状，形状不规则的金属一定是非晶体

C.大粒盐磨成细盐，就变成了非晶体

D.所有的晶体都有确定的熔点，而非晶体没有确定的熔点

解题指导：晶体和非晶体最本质的区别是晶体有确定的熔点，而非晶体没有。由于多晶

体和非晶体都具有各向同性、无规则外形的特点，仅从各向同性或几何形状不能断定某一固

体是晶体还是非晶体。

解析：只有单晶体才表现为各向异性，故A错；单晶体有规则的几何形状，而多晶体

无规则的几何形状，金属属于多晶体，故B错；大粒盐磨成细盐，而细盐是形状规则的晶

体，在放大镜下能清楚地观察到，故C错；晶体和非晶体的一个重要区别，就是晶体有确

定的熔点，而非晶体无确定的熔点，故D对。

II对点训练_■

（多选）2010年诺贝尔物理学奖授予安德烈・海姆和康斯坦丁，诺沃肖洛夫，他们通过透明

胶带对石墨进行反复的粘贴与撕开，使得石墨片的厚度逐渐减小，最终寻找到了厚度只有

0.34nm的石墨烯。石墨烯是碳的二维结构。如图所示为石墨、石墨烯的微观结构，根据以

上信息和已学知识，下列说法中正确的是（CD）

A.石墨是晶体，石墨烯是非晶体

B.石墨是单质，石墨烯是化合物

C.石墨、石墨烯与金刚石都是晶体

D.他们是通过物理变化的方法获得石墨烯的

解析：石墨、石墨烯与金刚石都具有规则的分子排列，都是晶体。从题目给出的物理情

景看，石墨烯是用物理方法获得的。故选项C、D正确。

核心素养提升

非晶体、单晶体和多晶体的区别与藤索

不同点：单晶体有固定熔点,非晶体

无固定熔点

厂相同点：有固定熔点

L不同点：单晶体有确定的几何形状，各向

异性，多晶体没有规则外形，各向同性

相同点：没有确定的几何形状，各向同性

不同点：多晶体有固定熔点，

非晶体没有固定熔点

»■案例下列说法中正确的是（A）

A.常见的金属材料都是多晶体

B.只有非晶体才显示各向同性

C.凡是具有规则几何形状的固体一定是晶体

D.多晶体一定显示各向异性

解析：常见金属材料都是多晶体，故选项A正确；具有规则几何形状的固体不一定是

晶体，如有规则形状的蜡烛不是晶体，故选项C错误；多晶体和非晶体均显示各向同性，

故选项B、D错误。

课堂巩固达标

1.（多选）固体甲和固体乙在一定压强下的熔解曲线如图所示，横轴表示时间r,纵轴表

示温度兀下列判断正确的有（AB）

A.固体甲一定是晶体，固体乙一定是非晶体

B.固体甲不一定有确定的几何外形，固体乙一定没有确定的几何外形

C.在热传导方面固体甲一定表现出各向异性，固体乙一定表现出各向同性

D.图线甲中必段温度不变，所以甲的内能不变

解析：晶体具有固定的熔点，非晶体则没有固定的熔点，所以固体甲一定是晶体，固体

乙一定是非晶体，故A正确；固体甲若是多晶体，则不一定有确定的几何外形，固体乙是

非晶体，一定没有确定的几何外形，故B正确；在热传导方面固体甲若是多晶体，则不一

定表现出各向异性，固体乙一定表现出各向同性，故C错误；晶体在熔化时具有一定的熔

点，但由于晶体吸收热量，内能在增大，故D错误。

2.（2020•北京市朝阳区校级月考）下列关于固体的说法中，正确的是（A）

A.晶体熔化时，温度不变，但内能变化

B.单晶体一定是单质，有确定的几何形状，有确定的熔点

C.多晶体没有确定的儿何形状，也没有确定的熔点

D.晶体都是各向异性的，而非晶体都是各向同性的

解析：晶体具有一定的熔点，在熔化时温度保持不变，但要不断的吸收热量，改变分子

间的距离，所以内能也要发生变化，故A正确；单晶体具有确定的几何形状，有确定的熔

点。单晶体可以是单质，也可以是化合物，比如食盐、雪花等，故B错误；多晶体没有确

定的几何形状，但有确定的熔点，故C错误；多晶体也是各向同性的，单晶体具有各向异

性，故D错误。

3.（2020•山东省临胞第一中学高二下学期月考）如图所示，ACBO是一块厚度均匀的由同

一种微粒构成的圆板，48和CD是互相垂直的两条直径，把圆板从图示位置转90。后电流表

示数发生了变化（两种情况下都接触良好），关于圆板，下列说法正确的是（C）

A.圆板是非晶体

B.圆板是多晶体

C.圆板是单晶体

D.不知有无固定熔点，无法判定是晶体还是非晶体

解析：电流表示数发生变化，说明圆板沿AB和CD两个方向的导电性能不同，即各向

异性，所以圆板是单晶体，故选项A、B,D错误，选项C正确。

第二节液体

【素养目标定位】

了解液体的微观结构

知道生活中的表面张力现象

知道生活中的浸润和不浸润现象，了解毛细现象

了解液晶的特性及应用

【素养思维脉络】

，〔液体的微观结构I

-I形成原因I

;液体I_-I表面张力I-->1浸润和不浸润I

T|毛细现象I

f随,一L匚l各向畲异性I

课前预习反馈

知识点1液体的微观结构

1.液体的宏观性质

液体的性质介于气体和固体之间。

2.特点

(1)与固体一样具有一定的体积，不易一压缩一。

(2)像气体一样没有固定的形状，具有一流动性一°

(3)液体表现出各向—圆_性。

(4)液体扩散比固体扩散妖。

U-------♦知识点2液体的表面张力

1.表面层

(1)液体跟一气体一接触表面存在一个薄层叫作表面层。

(2)表面层里的分子比液体内部稀疏，分子间的距离比液体内部大一些.，分子

力表现为贡力。

2.表面张力

(1)液面各部分间相互—幽—的力叫作表面张力。

(2)表面张力是表面层内分子力作用的结果。表面张力使液体表面具有…趋势，

使液体表面积趋于

口识点3浸润和不浸润

1.定义

一种液体会润湿某种固体并附着在固体的表面上，这种现象叫作_浸润一；一种液体不

会润湿某种固体，也就不会附着在这种固体的表面，这种现象叫作

2.附着层

当液体与—固隹—接触时，接触的位置形成一个液体薄层，叫作附着层。

知识点4毛细现象

1.定义

浸润液体在细管中_上升一的现象,以及不浸润液体在细管中一下降_的现象,称为毛

细现象。

2.毛细管内外液面的高度差与毛细管内径的关系

毛细管内径越小，高度差越大。

〔J知识点5液晶

1.液晶的定义

有些化合物像液体一样具有.流动性.，而其光学性质与某些相似，具有各向

异一性,处于这种状态的化合物叫作液晶。

2.液晶的用途

液晶可用作元件，在生物医学、电子工业、航空工业中都有重要应用。

辨析思考

『判一判』

(1)表面张力是分子力的宏观表现。(J)

(2)表面张力使液体表面具有向外扩张的趋势。(X)

(3)有些昆虫可以在水面上自由走动是由于有液体表面张力的缘故。(J)

(4)若某种液体浸润某一固体，那么它对所有固体都浸润。(X)

(5)液晶的各种物质性质均表现为各向异性。(X)

(6)液晶具有液体的流动性，液晶的分子排列与液态相同。(X)

『选一选』

(多选)下面说法正确的是(AB)

A.鸭子从池塘中出来，羽毛并不湿——不浸润现象

B.细玻璃棒尖端放在火焰上烧溶后尖端变成球形——表面张力

C.粉笔能吸干纸上的墨水——浸润现象

D.布做的雨伞，虽然纱线间有空隙，却不漏雨水——毛细现象

解析：A是不浸润现象，B是表面张力，C是毛细现象，D是不浸润现象。

『想一想』

农民往往利用翻松地表土壤来保存土壤中的水分，你知道为什么吗？

答案：把地表土壤锄松，破坏了土壤表层的毛细管，从而阻止了水分上升到地面而被蒸

发掉。

课内互动探究

探究

液体的微观结构及表面张力

II思考讨论1_■

如图所示是液体表面附近分子分布的大致情况。

气体

表面层

W

请结合图片思考：液体表面层内的分子距离和分子力各有什么特点？

提示：液体表面层内分子间距大于液体内部分子间距；分子力表现为引力。

II归纳总结一■

1.液体的微观结构与宏观特性

液体中的分子跟固体一样是密集在一起的，液体分子的热运动主要表现为平衡位置附近

做微小的振动，所以液体具有一定的体积，但液体分子只在很小的区域内有规则地排列，这

种区域是暂时形成的，边界和大小随时改变，有时瓦解，有时又重新形成。所以液体具有流

动性，液体由大量这种暂时形成的小区域构成，这种小区域杂乱无章地分布着。无一定的形

状，分子的移动比固定容易，所以扩散比固体要快。

2.对液体表面张力的理解

(1)液体表面张力的形成

②分子间距离特点：由于蒸发现象，液体表面分子分布比内部分子稀疏。

②分子力特点：液体内部分子间引力、斥力基本上相等，而液体表面层分子之间距离较

大，分子力表现为引力。

③表面特性：表面层分子之间的引力使液面产生了表面张力，使液体表面形成一层绷紧

的膜。

(2)表面张力及其作用

①表面张力的方向和液面相切，垂直于液面上的各条分界线。如图所示。

②表面张力的大小与边界线长度有关，还跟液体的种类、温度有关。

③表面张力使液体表面具有收缩趋势，使液体表面积趋于最小。在体积相同的情况下,

球形的表面积最小。

特别提醒

表面张力使液面有收缩的趋势，故往往会误认为收缩后云力。实质上液体表面张力是液

体表面层分子间距离大于分子间平衡距离“时，表现出的分子间的吸引力。

||典例剖析一■

■典例I（多选）以下说法正确的是（AD）

A.小昆虫能在水面上自由来往而不陷入水中是液体表面张力在起作用

B.小木块能够浮于水面上是液体表面张力与其重力平衡的结果

C.缝衣针浮在水面上不下沉是重力和水的浮力平衡的结果

D.喷泉喷射到空中的水形成一个个球形的小水珠是表面张力作用的结果

解题指导：表面张力使液体表面层像张紧的弹性膜，所以对小昆虫有弹力，使液滴呈球

形。另外要明确表面张力与浮力的区别。

解析：仔细观察可以发现，小昆虫在水面上站定或行进过程中，其腿部位置比周围水面

稍下陷，但仍在水面上而未陷入水中，就像踩在柔韧性非常好的膜上一样，因此这是液体的

表面张力在起作用。浮在水面上的缝衣针与小昆虫情况一样，故A正确，C错；小木块浮

于水面上时，木块下部实际上已经陷入水中受到水的浮力作用，是浮力与重力平衡的结果，

而非表面张力在起作用，B错；喷泉喷到空中的水分散时每一小部分的表面都有表面张力在

起作用且又处于失重状态，因而形成球状水珠，故D正确。

II对点训练一■

1.（多选）（2020•广东佛山市顺德区校级期中）关于液体表面张力，下列说法中正确的有

（BD）

A.甲图中露珠呈球形，这是地球引力作用的结果

B.乙图中液体表面层分子间的距离大于液体内部分子间的距离，产生表面张力

C.丙图中水量可以停在水面上，是由于水的浮力作用

D.丁图中液体表面张力方向与液面平行

解析：甲图中露珠呈球形，这是液体表面张力的结果，故A错误；乙图中液体表面层

分子间的距离大于液体内部分子间的距离，分子力表现为引力，从而产生表面张力，故B

正确；丙图中水邕可以停在水面上，是由于水的表面张力作用，故C错误；表面张力产生

在液体表面层，它的方向平行于液体表面，故D正确。

探究

对浸润和不浸润现象及毛细现象的分析

I|思考讨论2一・

日常生活中，如果你认真观察的话，会发现水中游禽会不时的用嘴抹擦身上羽毛（如图

所示）你知道为什么吗？

提示：游禽在用嘴把油脂涂到羽毛上，使水不能浸润羽毛。

II归纳总结―・

1.附着层内分子受力情况

液体和固体接触时，附着层的液体分子除受液体内部的分子吸引外，还受到固体分子的

吸引。

2.浸润的成因

当固体分子吸引力大于液体内部分子吸引力时，附着层内液体分子比液体内部分子稠

密，附着层中分子之间表现为斥力。具有扩展的趋势，这时表现为液体浸润固体。

3.不浸润的成因

当固体分子吸引力小于液体内部分子吸引力时，附着层内液体分子比液体内部分子稀

疏，附着层中分子之间表现为引力。具有收缩的趋势，这时表现为液体不浸润固体。

4.毛细现象

（1）两种表现：浸润液体在细管中上升及不浸润液体在细管中下降。

（2）产生原因

毛细现象的产生与表面张力及浸润现象都有关系。

如图所示，甲是浸润情况，此时管内液面呈凹形，因为水的表面张力作用，液体会受到

一向上的作用力，因而管内液面要比管外高；乙是不浸润情况，管内液面呈凸形，表面张力

的作用使液体受到一向下的力，因而管内液面比管外低。

甲乙

特别提醒

同一种固体，对有些液体浸润，对有些液体不浸润，同一种液体，对一些固体是浸润的,

对另一些固体是不浸润的。例如：水能浸润玻璃，但不能浸润石蜡，水银不能浸润玻璃，但

能浸润锌。

I|典例剖析一■

■典例2（多选）以下各种说法中正确的有（CD）

A.因为水银滴在玻璃上将成椭球状，所以说水银是一种不浸润液体

B.由于大气压作用，液体在细管中上升或下降的现象称为毛细现象

C.在人造卫星中，由于一切物体都处于完全失重状态，所以一个固定着的容器中装有

浸润其器壁的液体时，必须用盖子盖紧，否则容器中的液体一定会沿器壁流散

D.当A液体和B固体接触时，发生浸润现象还是发生不浸润现象，关键取决于B固

体分子对附着层A液体分子的吸引力比液体内的分子对附着层分子吸引力大些还是小些

解题指导：液体和固体接触时，附着层的液体分子除受液体内部的分子吸引外，还受到

固体分子的吸引。浸润与不浸润是两者合力的表现。

解析：水银不浸润玻璃，但可能浸润其他固体，所以A错；在处于完全失重状态的人

造卫星上，如果液体浸润其器壁，液体和器壁的附着层就会扩张，沿着器壁流散，故必须盖

紧，C正确；D选项正确说明了发生浸润和不浸涧现象的微观原理，D对；毛细现象是由于

液体浸润固体（细管）引起液体上升及不浸润固体引起的液体下降的现象，不是大气压作用，

B错。

II对点训练.■

2.（多选）水对玻璃是浸润液体而水银对玻璃是不浸润液体，它们在毛细管中将产生上

升或下降的现象，现把不同粗细的三根毛细管插入水和水银中，如图所示，正确的现象应是

（AD）

miII

解析：浸润液体在细管中上升或不浸润体在细管中下降的现象为毛细现象，管子越细,

现象越明显，AD对，BC错。

核心素养提升

正确区分表面张■力.液面弹力及浮力

浮力的实质是物体的下表面与上表面所受的压力之差。表面张力的实质是液体表面层内

各部分之间的相互吸引力，是分子力的宏观体现。需要注意的是，表面张力作用于液体的表

面层里，并不是作用于液面上的物体上。昆虫与极细的针漂浮于水面上是表面张力在起作用，

表面张力使水面上形成一个膜（表面层），正是这个膜托住了昆虫与细针;即膜对它们的支持

力与其重力平衡。

►►■案例我们有时会发现，有些硬币可以浮在水面上，这是因为（D）

A.硬币所受的重力与表面张力和浮力的合力平衡

B.硬币所受的重力与浮力平衡

C.硬币所受的重力与表面张力平衡

D.表面张力使水面收缩成“弹性薄膜”，对硬币产生一个向上的支持力，硬币所受的

重力与支持力平衡

解析：这一现象是表面张力作用的结果。由于硬币密度大于水的密度，硬币放入水中易

下沉，而硬币表面由于经常和手接触，有一层油膜，这一层油膜使硬币与水不浸润。将硬币

轻轻放在平静的水面时，表面张力使水面收缩形成一个膜，正是这个膜托住了硬币，即膜对

硬币的支持力与硬币所受的重力平衡。故D正确。

课堂巩固达标

1.（2020•江苏省徐州市高二月考）下列叙述中正确的是（A）

A.因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

B.用粉笔吸干纸上的墨汁，不能用来说明毛细现象

C.因为水银滴在玻璃板上将成椭球状，所以说水银是一种不浸润液体

D.液体表面张力总是垂直于液体表面，使液体表面积趋于最小

解析：与气体接触的液体表面层的分子间距离大于液体内部分子间距离，分子力表现为

引力，即存在表面张力，故A正确；因为粉笔疏松多孔，所以粉笔吸干纸上的墨汁是利用

了毛细现象，故B错误；浸润与不浸润是由液体和固体共同决定的。液体浸润固体，附着

层面积要扩张，不浸润固体附着层面积要收缩；水银不浸润玻璃，但可能浸润其他固体，故

C错误；表面张力跟液面相切，跟这部分液面的分界线垂直，故D错误。

2.（2020.河北省邢台市高二下学期检测）如图甲所示，金属框上阴影部分表示肥皂膜。

它被棉线分割成。、6两部分。若将肥皂膜的«部分用热针刺破，棉线的形状是图乙中的

（D）

解析：肥皂膜未被刺破时，作用在棉线两侧的表面张力互相平衡，棉线可以有任意形状。

当把a部分肥皂膜刺破后，在6部分肥皂膜表面张力的作用下，棉线将被绷紧。因液体表面

有收缩到面积最小的趋势，所以棉线被拉成凹的圆弧形状。正确选项为D。

3.（2020•江苏省苏州五中高二下学期期中）关于下列四幅图中所涉及物理知识的论述中,

正确的是（B）

T

A.甲图中，由两分子间作用力随距离变化的关系图线可知，当两个相邻的分子间距离

为小时，它们间相互作用的引力和斥力均为零

B.乙图中，由一定质量的氧气分子分别在不同温度下速率分布情况，可知温度7^72

C.丙图中，在固体薄片上涂上石蜡，用烧热的针接触其上一点，从石蜡熔化情况可判

定固体薄片必为非晶体

D.丁图中，液体表面层分子间相互作用表现为斥力，正是因为斥力才使得水晶可以停

在水面上

解析：甲图中，当两个相邻的分子间距离为小时，它们间相互作用的引力和斥力大小

相等，合力为零，故A错误；乙图中，氧气分子在“温度下速率大的分子所占百分比较多，

所以“温度较高，故B正确；由丙图可以看出某固体在导热性能上各向同性，可能是多晶

体或者非晶体，故C错误；丁图中，昆虫水量能在水面上不陷入水中，是因为液体表面张

力的缘故，故D错误。

第三节饱和沌与饱和沌压

【素养目标定位】

了解饱和汽与饱和汽压的概念

知道如何计算空气的相对湿度

【素养思维脉络】

L谑

饱和汽与

饱和汽压厂|空气的湿度|

-口l-ISi+l

课前预习反馈

知识点1汽化

1.汽化

物质从液态变成一气态的过程叫作汽化。

2.汽化的两种方式比较

种类

异｝蒸发沸腾

只在液体表面进行；在_任何.在液面和内部同时发生；只在_一定.

特点温度下都能发生；是一种缓慢的的温度下发生；沸腾时液体温度.不变

区汽化过程是一种剧烈的汽化过程

别液体温度的—高低液体表面液体表面处大气压的大小，大气压—较

影响

积的一大小一；液体表面处空气高时,沸点也比较高；反之，沸点较

因素

流动的快慢低

相同点都是现象，都要吸热一

知识点2饱和汽与饱和汽压

1.动态平衡

在相同时间内回到水中的分子数等于从水面飞出去一的分子数。这时，水蒸气的密度

不再增大.，液体也不再减少.，液体与气体之间达到了平衡状态。这种平衡是一种_

动态平衡。

2.饱和汽

与液体处于一动态平衡一的蒸汽。

3.未饱和汽

没有达到一饱和状态_的蒸汽。

4.饱和汽压

一定温度下饱和汽的_£>_。

5.饱和汽压的变化

随温度的升高而_11i_。饱和汽压与蒸汽所占的体积

一无关一，和蒸汽体积中有无其他气体.无关一。

口识点3空气的湿度和湿度计

1.绝对湿度

空气的湿度可以用空气中所含水蒸气的、压强一来表示，这样表示的湿度叫作空气的

绝对一湿度。

2.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—之比来描述空气的—潮湿程度

并把这个比值叫作空气的相对湿度，即

协力.哈-水蒸气的实际压强

相对湿度一同温下水的饱和汽压X100%

3.常用湿度计

干湿泡湿度计、毛发湿度计,传感器湿度计等。

辨析思考

『判一判』

(1)在任何温度下蒸发和沸腾都能进行。(X)

(2)液体吸收热量时一定会汽化。(X)

(3)在高山上用普通锅煮饭不容易将饭煮熟。(J)

(4)绝对湿度越小则相对湿度也一定越小。(X)

(5)空气的相对湿度越大，则人越感觉潮湿。(J)

(6)密闭容器中有未饱和的水蒸气，向容器中注入足够量的空气，加大汽压可使水汽饱

和。(X)

『选一选』

(2020.武汉市青山区校级期中)关于空气湿度，下列说法正确的是(C)

A.当人们感到潮湿时，空气的绝对湿度一定较大

B.当人们感到干燥时，空气的相对湿度一定较大

C.空气的绝对湿度用空气中所含水蒸汽的压强表示

D.空气的相对湿度定义为水的饱和蒸汽压与相同温度时空气中所含水蒸气的压强之比

解析：当人们感到潮湿时，空气的相对湿度一定比较大，绝对湿度不一定大，故A错

误；人们感到干燥时，空气的相对湿度一定比较小，故B错误；绝对湿度指空气中水蒸气

的实际压强，故C正确；相对湿度是指水蒸气的实际压强与同温度下水的饱和气压的比值,

故D错误。

『想一想』

雾、露、霜是生活中常见的现象。你知道它们产生的原因吗？

答案：白天气温高，空气中所含的水蒸气未达到饱和，到了夜间，气温降低，水蒸气就

可能达到饱和。于是，地面附近空气中的水蒸气就以尘埃等小颗粒为凝结中心，形成许多小

水滴悬浮在空中，使空气变得不透明，这就是雾。如果水蒸气凝结成水珠，附着在物体表面,

就形成了露，当外界温度低于0℃,水蒸气直接凝华成为霜。

课内互动探究

探究

对饱和汽和饱和汽压的理解

II思考讨论L・

如图所示的容器，用活塞封闭着刚好饱和的一些水蒸气。

(1)若保持温度不变，慢慢地推进活塞，容器内饱和水蒸气的密度是否发生变化？

(2)若向密闭的容器中注入空气，则水蒸气的饱和汽压是否变化？

(3)当保持温度不变，上提活塞使水蒸气的体积增大时，水蒸气的压强将怎么改变？

提示：(1)由于温度不变，故饱和汽压不变，饱和水蒸气的密度也不变。

(2)容器内总的压强增大，但水蒸气的饱和汽压与有无其他气体存在无关，故水蒸气饱

和汽压不变。

(3)容器中的水蒸气刚好饱和，表示容器中已没有水，上提活塞使水蒸气的体枳变大时,

容器中的水蒸气变为未饱和汽，它遵循玻意耳定律，压强将减小。

II归纳总结一■

1.对饱和汽的理解

(1)概念：与液体处于动态平衡的蒸汽。

(2)动态平衡的实质

密闭容器中的液体，单位时间逸出液面的分子数和返回液面的分子数相等，即处于动态

平衡，并非分子运动停止。

(3)动态平衡是有条件的，外界条件变化时，原来的动态平衡状态被破坏，经过一段时

间才能达到新的平衡。

2.影响饱和汽压的因素

(1)饱和汽压跟液体的种类有关

实验表明，在相同的温度下，不同液体的饱和汽压一般是不同的。挥发性大的液体，饱

和汽压大。

(2)饱和汽压跟温度有关

微观解释：饱和汽压随温度的升高而增大。

(3)饱和汽压跟体积无关

在温度不变的情况下，饱和汽的压强不随体积而变化。比如，当体积增大时，容器中蒸

汽的密度减小，原来的饱和蒸汽变成了未饱和蒸汽，于是液体继续蒸发。直到未饱和汽成为

饱和汽为止，由于温度没有改变，饱和汽的密度跟原来的一样，蒸汽分子热运动的平均动能

也跟原来的一样，所以压强不改变。

特别提醒

正确理解动态平衡的意义是掌握饱和汽的关键，利用好气体压强的微观解释是理解饱和

汽压影响因素的基础。

II典例剖析一■

■典例1如图所示，一个有活塞的密闭容器内盛有饱和水汽与少量的水，则可能

发生的现象是（B）

A.温度保持不变，慢慢地推进活塞，由牛=C可知容器内饱和汽压会增大

B.温度保持不变，慢慢地推进活塞，容器内饱和汽压不变

C.温度保持不变，慢慢地推进活塞，容器内饱和汽分子数不变

D.不移动活塞而将容器放在沸水中，容器内压强不变

解题指导：（1）饱和汽是一种动态平衡，当温度变化时，饱和汽压发生变化。

（2）要注意^=C的适用条件是一定质量的理想气体。

解析：慢慢推进和拉出活塞，密闭容器内体积发生变化，而温度保持不变。饱和汽的压

强只和温度有关，与体积无关，故A错误，B正确；虽然饱和汽压不变，饱和汽密度不变，

但由于体积减小，饱和汽分子数减少，故C错误；不移动活塞而将容器放入沸水中，容器

内饱和汽温度升高，故压强应发生变化，D错误。

II对点训练一■

1.（2020♦江苏省淮安校级期末）使用高压锅烧水，水烧开后，锅内水面上方充满了饱和汽,

现停止加热，让高压锅在密封状态下，水蒸气温度从120℃缓慢降低至80°C,则上述过程

中，锅内水蒸气将一直是饱和汽（选填“一直是饱和汽”或“先是饱和汽，后是未饱和

汽”）.水蒸气压强_变小一（选填“变小”“不变”或“变大”）。

解析：水上方蒸汽达到饱和时的气压叫饱和气压，只与温度有关，在冷却过程中，锅内

水蒸汽一直处于饱和状态，但锅内水蒸汽压强随着温度的降低而减小。

探究

相对湿度与湿度计

II思考讨论2.■

夏日无风的傍晚，人们往往感到闷热潮湿，身上的汗液也蒸发不出去，这是为什么？人

体感觉到的“干爽”和“潮湿”取决于什么？

提示：(1)这是因为在闷热潮湿的天气里，空气的湿度比较大，汗液的蒸发和周围的空

气达到了一种动态平衡状态。

(2)“干爽”和“潮湿”取决于相对湿度。空气中水蒸气的压强与饱和汽压相差越大,

越有利于蒸发，人体感觉到“干爽”；空气中水蒸气的压强与饱和汽压相差越小，越难以蒸

发，人体感觉到“潮湿”。

।।归纳总结L・

1.空气的湿度

(1)空气湿度分为绝对湿度和相对湿度，两者均与温度有关。

(2)水蒸气的实际压强(绝对湿度)=相对湿度X同温度水的饱和汽压。

2.影响相对湿度的因素

相对湿度与绝对湿度和温度都有关系，在绝对湿度不变的情况下，温度越高，相对湿度

越小，人感觉越干燥；温度越低，相对湿度越大，人感觉越潮湿。

3.相对湿度的计算

水恭气的实际压强D

(1)根据相对湿度=同温'卜:蒜京和藐，即B城X100%,知道了水蒸气的实际压强

和同温下水的饱和汽压，代入公式即可求得。

(2)注意单位的统一，水蒸气的实际压强和同温度下水的饱和汽压要采用同一单位。

(3)在某一温度下，饱和汽压是一定值，知道了绝对湿度可以算出相对湿度；反之，知

道了相对湿度也能算出绝对湿度。

(4)环境温度变化时，水的饱和汽压和水蒸气的实际压强都发生变化，但相对湿度不会

超过100%,

4.了解湿度计

空气的相对湿度常用湿度计来测量。常用的湿度计有干湿泡湿度计、毛发湿度计与湿度

传感器等。

II典例剖析―■

■典例2(2020•河北省张家口市一中高二上学期期中)气温为10C时，测得空气

的绝对湿度p=800Pa,则此时的相对湿度为多少？如果绝对湿度不变，气温升至20℃,相

对湿度又为多少？(已知10℃的水汽的饱和汽压为0=1.228X1()3pA20"C时水汽的饱和汽

压为P2=2.338XIO?pa)

解题指导：绝对湿度不变时即空气中水汽密度不变，温度越高，它离饱和的程度越远,

人们感觉越干燥；掌握相对湿度的公式，体会相对湿度与绝对湿度的区别与联系。

解析：10℃时水汽的饱和汽压为/?1=1.228X1()3pa,

由相对湿度公式得此时的相对湿度

D8()0

B1=^X100%=1228X103X100%=65.1%

209时水汽的饱和汽压为p2=2.338Xl()3pa,

同理得相对湿度82dx100%=23黑10§*100%=34.2%。

答案：65.1%34.2%

II对点训练.■

2.(2020.江苏南京月考)生活中处处包含物理知识：雨天打伞时，雨水因为对伞布不浸

润而没有透过伞布纱线间的缝隙说明液体具有表面张力，干湿泡湿度计是用两个相同的

温度计并列制成的，使用时，其中一个温度计下端的玻璃泡包着湿布，另一个温度计的玻璃

泡不包着湿布，若在相同室温下观察到两个温度计的读数差增大，表明空气的相对湿度_

减小一。(选填“增大”“减小”“不变”)

解析：雨水没有透过布雨伞是因为液体表面存在张力，使雨水对雨伞布表现为不浸润；

当空气中的水蒸气含量较低时，湿泡温度计上的水分蒸发较快，温度下降的较多，两个温度

计的示数差较大，表明空气的相对湿度减小。

核心素养提升

空气湿度的改变方法

1.增加空气湿度的方法：

(1)增加空气中水蒸气的含量，如采用加湿器加湿；

(2)降低空气的温度，增加相对湿度。

2.减小空气湿度的方法：

(1)减少空气中水蒸气的含量，如使用干燥剂；

(2)升高空气的温度，减小相对湿度。

►►■案例研究表明，对人体比较适宜的温度和相对湿度为：夏季室温25℃,相对

湿度控制在40%〜50%比较舒适；冬季室温18℃时，相对湿度控制在60%〜70%比较舒

适。根据你的切身体会，谈一谈相对湿度对生活的影响，并与同学讨论交流。

解析：相对湿度对人们的生活影响很大。相对湿度过小时，蒸发加强，干燥的空气容易

夺走人体的水分，使皮肤干燥、鼻腔黏膜易受刺激而产生炎症。相对湿度过大时，无论在夏

季或冬季，都会使人感到不舒服。夏季湿度增大，会抑制人体散热功能，使人感到闷热和烦

躁，冬季湿度增大，会使热传导加快，让人感到阴冷。

课堂巩固达标

1.（2020•哈尔滨第三十二中学高二下学期期中）当水蒸汽达到饱和时，水蒸气的压强不

再变化，此时（C）

A.水不再蒸发

B.水不再凝结

C.蒸发和凝结达到动态平衡

D.以上都不正确

解析：达到饱和时的状态是动态平衡状态，水蒸气达到饱和时，蒸发和凝结仍在继续进

行，只不过蒸发和凝结的水分子个数相等而已，故A、B、D错误，C正确。

2.（2020•福建省南平一中高二下学期期中）一瓶矿泉水喝完一半之后，把瓶盖拧紧，不

久瓶内水的上方形成了水的饱和汽。当温度变化时，瓶内水的饱和汽压与温度变化关系的图

象正确的是（B）

解析：对于同一种液体，饱和汽压随温度升高而增大，故B正确，ACD错误；故选B。

3.（2020山东省东营一中高二下学期检测）下列关于湿度的说法正确的是（D）

A.绝对湿度大，相对湿度一定大

B.相对湿度是100%,表明在当时温度下，空气中水汽还没达到饱和状态

C.相同温度下绝对湿度越小，表明空气中水汽越接近饱和

D.露水总是出现在夜间和清晨，是气温的变化使空气里原来饱和的水蒸汽液化的缘故

解析：绝对湿度大，相对湿度不一定大，A错误；相对湿度是指水蒸汽的实际压强与该

温度下水蒸汽的饱和压强之比，相对湿度是100%,表明在当时温度下，空气中水汽已达饱

和状态，B错误；相同温度下绝对湿度越大，表明空气中水汽越接近饱和，C错误；露水总

是出现在夜间和清晨，是因为气温的变化使空气里原来饱和的水蒸汽液化的缘故，故D正

确，故选D。

第四节扬各文化中的能量交换

【素养目标定位】

了解熔化热、汽化热等概念

¥掌握物态变化中的能量变化

【素养思维脉络】

一I汽化、液化I-怅硒

物态变化中

T熔化、凝固I一陶网

的能我交换

->1物态变化中的能量、温度特点I

课前预习反馈

知识点1熔化热

1.熔化与凝固

(1)熔化：物质从一固态变成液态一的过程叫作熔化。

(2)凝固：物质从液态变成.固态的过程叫作凝固。

2.熔化热

(1)某种晶体熔化过程中所需的能量(。)与其质量(M之比叫作这种晶体的熔化

热。

(2)用力表示晶体的熔化热，则:=。/"?,在国际单位制中熔化热的单位是焦耳/千克

(J/kg)。

知识点2汽化热

1.汽化和液化

(1)汽化：物质从液态变成.气态的过程叫作汽化。

(2)液化：物质从.气态变成_液态一的过程叫作液化。

2.汽化热

(1)某种液体汽化成同温度的气体时所需要的能量(。)与其一质量(㈤一之比叫作这

种物质在这一温度下的汽化热。

(2)用L表示汽化热，则L=Ofm,在国际单位制中汽化热的单位是焦耳/千克。/kg)。

辨析思考

『判一判』

(1)凝固指的是物质从气态变成固态的过程。(X)

(2)晶体熔化时从外界吸收热量，其温度不断升高。(X)

(3)一定质量的物质，在一定的温度和压强下，汽化时吸收的热量大于液化时放出的热

量。(X)

(4)把0℃的冰放在0℃的房间里冰可能会溶化。(X)

(5)1g100℃的水的内能比1g100℃的水蒸气的内能小。(V)

(6)汽化热与温度、压强有关。(V)

『选一选』

(多选)物态变化现象在一年四季中随处可见，下列关于这些现象的说法中正确的是

(CD)

A.春天的早晨经常出现大雾，这是汽化现象，要吸收热量

B.夏天用干冰给运输中的食品降温，这是利用干冰熔化吸热

C.秋天的早晨花草上出现了小露珠，这是液化现象，要放出热量

D.冬天在窗户玻璃上出现冰花，这是凝华现象

解析：春天的早晨经常出现大雾，这是空气中的水蒸气遇冷凝成小液滴，是液化现象，

选项A错误；夏天用干冰给运输中的食品降温，这是利用干冰升华吸热，选项B错误。本

题选项CD正确。

『想一想』

生活在北方的人都知道“下雪不冷化雪冷”，意思是说融雪天往往比下雪天更冷，这是

为什么呢？

答案：融雪时，雪由固态变成液态要从周围吸收大量的热量，使周围的气温更低，人感

觉更冷。

课内互动探究

探究

物态变化中的能量和温度

我们在初中学过“蒸发吸热”“液化放热”“熔化吸热"'‘凝固放热”，请依据以上规

律思考如下问题:

100℃的水和100℃的水蒸气都可以烫伤人，但往往水蒸气烫伤人的后果更严重一些,

这是什么原因？

提示：100℃的水蒸气本身温度已经很高，当它遇到相对冷的皮肤还会液化放出热量，

所以被100C的水蒸气烫伤比100℃的水烫伤更为严重。

II归纳总结一■

1.物态变化中的能