高中 物理 必修第三册 第二章 气体、固体和液体《章末整合提升》教学设计

eq\a\vs4\al(章末整合提升)素养1气体实验定律的应用1．正确确定状态参量是运用气体实验定律的关键。2．求解压强的方法(1)在连通器内灵活选取等压面，由两侧压强相等列方程求气体压强。(2)也可以把封闭气体的物体(如液柱、活塞、汽缸等)作为力学研究对象，分析受力情况，根据研究对象所处的不同状态，运用平衡条件或牛顿第二定律列式求解。3．注意气体实验定律或理想气体状态方程的适用条件，即适用于一定质量的气体，对打气、抽气、灌气、漏气等变质量问题，巧妙地选取对象，使变质量的气体问题转化为定质量的气体问题。【例1】(2020·高考全国卷Ⅲ)如图，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。(1)求细管的长度；(2)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。[解析](1)设细管的长度为L，横截面的面积为S，水银柱的高度为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由平衡条件有p＝p0＋ρgh②p1＝p0－ρgh③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(2)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eq\f(V,T0)＝eq\f(V1,T)⑦由④⑤⑥⑦式和题给数据得T＝312K。[答案](1)41cm(2)312K素养2晶体和非晶体单晶体、多晶体及非晶体之间的区别与联系(1)区别(2)联系：在一定条件下，晶体可以变为非晶体，非晶体也可以变为晶体。【例2】食盐是我们生活中不可缺少的调味品，中国人大约在神农氏与黄帝的时期就开始煮盐。通过研究，我们知道了食盐的微观结构如图所示，则下列说法正确的是()A．食盐晶体是正六面体B．食盐所有的物理性质都具有各向异性C．食盐颗粒受潮粘连成食盐块时，形状不规则，是非晶体D．食盐在熔化时，要吸收热量，温度保持不变，所以内能也不变[解析]食盐晶体是正六面体，A正确；食盐具有各向异性，但并非所有的物理性质都具有各向异性，B错误；食盐颗粒受潮粘连成食盐块时，形状不规则，但仍是晶体，C错误；食盐在熔化时，要吸收热量，温度保持不变，内能增加，D错误。[答案]A素养3液体的性质1．液体的结构接近于固体，具有一定体积，其有难压缩、易流动、没有一定形状等特点。2．表面张力是液体表面层各个部分之间相互作用的吸引力。它是由表面层内分子之间的引力产生的，表面张力使液体表面具有收缩的趋势。3．浸润、不浸润现象和液体、固体都有关系，与附着层的分子间距离有关。4．毛细现象是表面张力、浸润和不浸润共同作用的结果。若液体浸润毛细管管壁，则附着层有扩张的趋势，毛细管中液面上升，反之下降。【例3】2022年3月23日下午，中国空间站“天宫课堂”开展第二次太空授课活动，航天员在“天宫课堂”液桥演示实验中，用两滴水珠在两个板间，搭起一座约10cm长的液体桥(如下图)。关于这一现象下列说法正确的是()A．水对液桥板是不浸润的B．液体表面张力的方向跟液面垂直C．液体表面层的分子间距大于液体内部的分子间距D．日常生活中我们在指间用水拉出的液桥最多几毫米，是因为液体表面张力比在太空小[解析]水对液桥板是浸润的，若不浸润，则水将不会附着在板上，无法形成液桥，故A错误；液体表面张力使液体表面具有收缩的趋势，它的方向跟液面相切，故B错误；由于液体表面存在张力，则液体表面层