第67讲 固体、液体和气体（讲义）（原卷版）

学而优教有方第67讲固体、液体和气体目录复习目标网络构建考点一固体和液体【夯基·必备基础知识梳理】知识点1晶体与非晶体的对比知识点2液体表面张力的理解【提升·必考题型归纳】考向1晶体与非晶体考向2液体表面张力考点二气体实验定律【夯基·必备基础知识梳理】知识点1求解压强问题常用方法知识点2气体实验定律的应用知识点3解题的基本思路【提升·必考题型归纳】考向1气体压强的求解考向2气体实验定律的应用考点三理想气体的常见图像【夯基·必备基础知识梳理】知识点1一定质量的气体不同图像的比较知识点2气体状态变化图像的分析方法【提升·必考题型归纳】考向1P-V图像考向2V-T图像考向3P-T图像真题感悟理解和掌握固体和液体的特点。理解和掌握气体实验定律和理想气体状态方程，并能够应用处理有关问题。考点要求考题统计考情分析（1）固体液体（2）气体实验定律2023年重庆卷第3题2023年辽宁卷第5题2023年海南卷第16题高考对固体液体的考查较少，对气体实验定律的考查比较频繁，选择题和计算题都有出现，题目难度要求大多不是太高，较为基础，但也不排除个别年份题目较难。考点一固体和液体知识点1晶体与非晶体的对比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确定不确定物理性质各向异性各向同性各向同性原子排列规则多晶体的每个晶体间排列不规则不规则典型物质石英、云母、食盐、硫酸铜玻璃、蜂蜡、松香知识点2液体表面张力的理解形成原因表面层中分子间的距离比液体内部分子间的距离大,分子间的相互作用力表现为引力表面特性表面层分子间的引力使液面产生了表面张力,使液体表面好像一层绷紧的弹性薄膜表面张力的方向和液面相切,垂直于液面上的各条分界线表面张力的效果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,而在体积相同的条件下,球形的表面积最小典型现象球形液滴、肥皂泡、涟波、毛细现象、浸润和不浸润液晶：①液晶分子既保持排列有序而显示各向异性，又可以自由移动，保持了液体的流动性。②液晶分子的位置无序使它像液体，排列有序使它像晶体。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杂乱无章的。考向1晶体与非晶体1．2010年诺贝尔物理学奖授予安德烈·盖姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫，以表彰他们在石墨烯材料方面的卓越研究。他们通过透明胶带对石墨进行反复地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的石墨烯，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判断，下列说法中正确的是（）

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2．固体甲和固体乙在一定压强下的熔化曲线如图所示，横轴表示时间t，纵轴表示温度T。下列判断正确的有（）

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．固体甲和固体乙的化学成分有可能相同考向2液体表面张力3．规范佩戴医用防护口罩是预防新冠肺炎的有效措施之一、合格的医用防护口罩内侧所用材料对水都是不浸润的，图为一水滴落在某防护口罩内侧的示意图，以下说法正确的是（）A．图片中的口罩为不合格产品B．图片中水滴形状的成因与液体表面张力有关C．图片中水滴与口罩间附着层内水分子比水滴内部分子密集D．水滴表面张力存在使其表面分子势能小于水滴里分子势能4．2022年3月23日，天宫号空间站上的三名宇航员王亚平、翟志刚、叶光富，又给全国的观众带来了一堂精彩的天宫授课，其中宇航员们做了一个“液桥”实验。将水分别挤在两块透明板上，水球状似倒扣着的碗，如图甲所示。将两板慢慢靠近，两个水球“碗底”挨“碗底”，液桥形成，一座中间细、两头粗的“桥”将两块板相连，如图乙所示；再将两板拉远，液桥变得更细、更长，仍然没有断开。下列说法正确的是（）A．液桥形成的根本原因是空间站中的失重环境B．液桥形成的根本原因是水的表面张力的作用C．图甲可以推断水和透明板是不浸润的D．液体的表面张力在表面层的切面内各个方向都存在考点二气体实验定律知识点1求解压强问题常用方法1.液片法:选取假想的液体薄片(自身重力不计)为研究对象,分析液片两侧受力情况,建立平衡方程,消去面积,得到液片两侧压强相等方程,求得气体的压强。2.力平衡法:选取与气体接触的液柱(或活塞)为研究对象进行受力分析,得到液柱(或活塞)的受力平衡方程,求得气体的压强。3.等压面法:在连通器中,同一种液体(中间不间断)同一深度处压强相等。4.牛顿第二定律法:选取与气体接触的液体(或活塞)为研究对象,进行受力分析,利用牛顿第二定律列方程求解。知识点2气体实验定律的应用1.理想气体状态方程与气体实验定律的关系p2.两个重要的推论（1）查理定律的推论:Δp=p1T（2）盖-吕萨克定律的推论:ΔV=V1T知识点3解题的基本思路考向1气体压强的求解1．如图，把一粗细均匀的玻璃管开口端插入到水银中，如果当时大气压强为一个标准大气压（标准大气压强为76cmHg），管内外水银面高度差为，则管内气体的压强为（）A． B． C． D．2．如图所示，活塞质量为M，上表面水平横截面积为S，下表面与水平成α角，摩擦不计，外界大气压为，被封闭气体的压强为（）A． B．C． D．考向2气体实验定律的应用3．如图为竖直放置的上细下粗的密闭细管，水银柱将气体分隔成A、B两部分，初始温度相同，现使A、B降低相同温度达到稳定后，体积变化量为、，压强变化量为、，对液面压力的变化量为、，则（）

A．水银柱向上移动了一段距离 B．C． D．4．如图所示，向一个空的铝制饮料罐中插入一根透明吸管，吸管的容积远小于饮料罐的容积，二者间的接口用蜡密封，在吸管内引入一小段油柱。如果不计大气压强的变化，并依据制作时的气温和气压在吸管上等间距画出刻度线，这就是一个简易的温度计。下列说法正确的是（

）

A．图中由左向右刻度线对应的示数减小B．相邻刻度线对应的示数差值相同C．为提高测量精度，应该用粗一点的吸管D．冬天气压比夏天大，若温度计在夏天制作，则冬天使用时测量值会偏大考点三理想气体的常见图像知识点1一定质量的气体不同图像的比较类别特点(其中C为常量)举例p­VpV＝CT，即pV之积越大的等温线温度越高，线离原点越远p­eq\f(1,V)p＝CTeq\f(1,V)，斜率k＝CT，即斜率越大，温度越高p­Tp＝eq\f(C,V)T，斜率k＝eq\f(C,V)，即斜率越大，体积越小V­TV＝eq\f(C,p)T，斜率k＝eq\f(C,p)，即斜率越大，压强越小[注意]上表中各个常量“C”意义有所不同。可以根据pV＝nRT确定各个常量“C”的意义。知识点2气体状态变化图像的分析方法1.明确点、线的物理意义：求解气体状态变化的图像问题，应当明确图像上的点表示一定质量的理想气体的一个平衡状态，它对应着三个状态参量；图像上的某一条直线段或曲线段表示一定质量的理想气体状态变化的一个过程。2.明确图像斜率的物理意义：在V­T图像(p­T图像)中，比较两个状态的压强(或体积)大小，可以比较这两个状态到原点连线的斜率的大小，其规律是：斜率越大，压强(或体积)越小；斜率越小，压强(或体积)越大。3.明确图像面积物理意义：在p­V图像中，p­V图线与V轴所围面积表示气体对外界或外界对气体所做的功。考向1P-V图像1．如图所示的图象中，一定质量的理想气体从状态A开始，经过状态，最后回到状态A。其中和平行于横轴，和平行，延长线过坐标原点，下列说法正确的是（）

A．过程气体分子热运动的平均动能不变B．过程气体单位体积内分子数增加C．过程中，气体分子与器壁在单位时间、单位面积上的碰撞次数将减少D．整个过程中，气体向外界放出的热量大于从外界吸收的热量2．一定质量理想气体的状态变化如图所示，该气体从状态a沿圆形线变化到状态b、c、d，最终回到状态a，则（）

A．从状态a到状态b不是等温变化过程B．从状态a到状态c是等压膨胀过程C．从状态a到状态c，气体放出热量、内能增大D．从状态a经b、c、d回到状态a，气体放出热量考向2V-T图像3．如图所示，一定质量的理想气体，从A状态开始，经历了B、C状态，最后达到D状态，下列判断正确的是（）

A．过程温度升高，压强不变 B．过程体积不变，压强变小C．过程体积不变，压强不变 D．过程体积变小，压强变大4．一定质量的理想气体，其内能与热力学温度成正比。该理想气体从状态A经一系列变化，最终又回到状态A，其变化过程的V-T图像如图所示，其中BA的延长线经过坐标原点，BC与横轴平行，气体在状态A时的内能为U。则下列说法中正确的是（）

A．气体由状态A至状态B的过程中，外界对气体做负功B．气体由状态B至状态C的过程中，气体对外界做正功C．气体由状态A至状态B的过程中，气体吸收的热量大于D．气体由状态C至状态A的过程中，气体释放的热量等于U考向3P-T图像4．一定质量的理想气体自状态M变化至状态N，再变化至状态Q。其变化过程的图像如图所示。对于该理想气体，下列说法正确的是（）

A．自状态N至状态Q，气体的体积增大B．自状态N至状态Q，所有气体分子热运动的速率都增大C．自状态M至状态N，单位时间内撞击容器壁单位面积的分子数增多D．自状态M至状态N，气体吸热6．一定质量的理想气体从状态A，经状态B、状态C，最后变化到状态A，其变化过程的图像如图，的延长线通过坐标原点，平行于T轴，平行于P轴。下列说法正确的是（）A．过程中，