（新课标）高考物理总复习第十三章热学教师用书（含解析）

热学

考纲要求考情分析

分子动理论的基本观

I理想气体I

点和实验依据

该部分知识点比较

饱和蒸汽、未饱和

阿伏加德罗常数II多，而高考重点考查的

蒸汽、饱和蒸汽压

内容包括分子动理论、

气体分子运动速率的

I相对湿度I固体和液体的性质、气

统计分布

体实验定律及热力学第

温度、内能1热力学第一定律I

一定律等知识。题型一

固体的微观结构、晶体

1能量守恒定律I般为选择+计算。

和非晶体

液晶的微观结构I热力学第二定律I

预计在明年高考

中学物理中涉及的

中，对该部分内容的考

国际单位制的基本

查仍将以分子动理论、

液体的表面张力现象1单位和其他单位，I

热力学定律及气体状态

例如摄氏度、标准

方程的应用为重点。

大气压

气体实验定律n实验十三：用油膜法估测分子的大小

第74课时分子动理论内能(双基落实课)

点点通(一)分子动理论

1.物体是由大量分子组成的

(1)分子的大小

①一般无机分子直径的数量级约为：10^mo

②一般无机分子质量的数量级约为：1()7〜10-25kg。

(2)阿伏加德罗常数：指1mol的任何物质中含有相同的微粒个数,用符号表示，A:；

=G.02X1Q23morlo

2.分子的热运动：分子永不停息地做无规则运动

扩散指相互接触的不同物质能够彼此迫血的现象。温度越高，扩散越快:扩

现象散可在固体、液体、气体中进行

布朗指悬浮在液体(或气体)中的微粒的无规则运动。微粒越小,温度越高,布朗

运动运动越显著

布朗运动分子热运动

主体微粒分子

布朗运动是微粒的运动，是比分子大得

热运动是指分子的运动，分子无诒大小

多的分子团的运动，较大的微粒不做布

区别都做热运动，热运动不能通过光学显微

朗运动，但它本身以及周围的分子仍在

镜直接观察到

做热运动

都是永不停息的无规则运动,都随温度升高而变得更加激烈.都是肉眼不能直接

共同点

观察到的

布朗运动是由微粒受到周围分子做热运动的撞击力的不平衡而引起的，它是分子

联系

做无规则运动的间接反映

分子间同时存在引力和斥力，且都随分子间距热的增大而减小,

随分子间距离的减小而增大，但总是斥力变化得较快，如图所示。

(1)当zb时，a斥,Q0。

(2)当时,尸引和小都随距离的减小而增大,但GiV厂斥,

/表现为斥力。

(3)当？＞八时，尸川和"斥都随距离的增大而减小,但一引》尸斥，

⑷当。10n(10-9/时,尸引和尸斥都已经十分微弱,可以认为分子间相互作用力为零

(40)。

［小题练通］

1.为了估测一容器中气体分子间的平均距离，需要知道的物理量是()

A.阿伏加德罗常数、该气体的质量和摩尔质量

B.阿伏加德罗常数、该气体的摩尔质量和密度

C.阿伏加德罗常数、该气体的质量和体积

D.该气体的密度、体积和摩尔质量

解析：选B只有已知阿伏加德罗常数和气体摩尔体积，才能估测出气体分子间的平均

距离，而只有知道气体的摩尔质量和密度才能计算出气体摩尔体积，故B正确。

2.(人教教材改编题)下列关于布朗运动的说法正确的是()

A.布朗运动就是分子的无规则运动

B.布朗运动证明，组成固体小颗粒的分子在做无规则运动

C.一锅水中撒一点胡椒粉，加热时发现水中的胡椒粉在翻滚，这说明温度越高布朗运

动越激烈

D.在显微镜卜.可以观察到煤油中小粒灰尘的布朗运动，这说明煤油分子在做无规则运

动

解析：选D布朗运动不是液体、固体分子的无规贝］运动，而是悬浮在液体中固体小颗

粒的运动，要通过显微镜才能观察到，A、B错误，D正确：而胡椒粉颗粒大，其运动不是布

朗运动，C错误。

3.(粤教教材原题)两个分子由距离很远(r〉l()Tm)逐渐靠拢到很难再靠近的过程中，

分子间作用力的大小将()

A.先减小后增大

B.先增大后减小

C.先增大后减小再增大

D.先减小后增大再减小

解析：选C根据分子间相互作用力的特点，两个分子由距离很远逐渐靠拢到很难再靠

近的过程中，分子间作用力先增大后减小再增大，故C正确。

［融会贯通］

(1)阿伏加德罗常数是联系宏观后和微观鼠的桥梁，常用来进行微观显的估算。

(2)布朗运动不是液体分子的运动，也不是固体颗粒中分子的运动，而是固体小颗粒在

液体分子撞击下的无规则运动，它间接地反映了液体分子的无规则运动。

(3)分子间的作用力等于分子间引力和斥力的合力，分子引力、斥力都随分子间距离的

减小而增大，而分子间的作用力随分子距离的变化是比较复杂的。

点点通(二)温度和内能

1.温度

两个系统处于热平衡时,它们必定具有某个共同的热学性质，把表征这一“共同热学性

质”的物理量叫做温度。一切达到热平衡的系统都具有型包的温度。

2.摄氏温标和热力学温标

单位规定关系

在标准大气压下，冰的熔点是

摄氏温标(£)°C

Q:C,水的沸点是100℃7=t+273.15K

热力学温标A7=Ar

K零下二2即为0K

(7)

(1)分子动能是分子热运动所具有的动能。

(2)分子热运动的平均动能是所有分子热运动的动能的平均值，温度是分子热运动的平

均动能的标志。

(3)分子热运动的总匆能是物体内所有分子热运动动能的总型。

4.分子势能

(1)意义：由于分子间存在着引力和斥力，所以分子具有由它们的相互位置决定的能。

A.分子力总是对乙分子做正功

B.分子势能先增大后减小

C.先是分子力对乙分子做正功，然后乙分子克服分子力做功

D.在分子力为零时，分子势能最小

解析•：选CD根据分子力的特点，乙分子由无限远向甲分子靠近过程中，分子力由引

力变为零再变为斥力，则分子力先做正功，再做负功，分子势能先减小后增大，分子力为零

时，分子势能最小，故A、B错误，C、【）正确。

4.（沪科教材原题）关于物体的内能和分子势能，下列说法中正确的是（）

A.物体的速度增大，则分子的动能增加，内能也一定增加

B.物体温度不变，内能可能变大

C.物体的内能与温度有关，与物体的体积无关

D.把物体举得越高，分子势能越大

解析：选B物体的速度、高度只改变其机械能，与内能、分子势能无关，A、D错误;

物体温度不变，分子平均动能不变，但分子势能可能变大，所以内能可能变大，B正确；物

体的内能与其温度、体积都有关，C错误。

［融会贯通］

分子力及分子势能的图像比较

分子力F分子势能£

1

图像

1k/-------

T增大，尸做正功，&

i<rQ少随/,增大而减小，表现为斥力

减小

随分子间

r增大,产先增大后减小，表现2”增大，尸做负功,区

距离的变r>/o

为引力增大

化情况

r=z(»内引=少斥，尸=（）区最小，但不为零

r>10/D引力和斥力都很微弱，r=o石=0

［课时跟踪检测］

1.（多选）（2017•海南高考）关于布朗运动，下列说法正确的是（）

A.布朗运动是液体中悬浮微粒的无规则运动

B.液体温度越高，液体中悬浮微粒的布朗运动越剧烈

C.在液体中的悬浮颗粒只要大于某一尺寸，都会发生布朗运动

D.液体中悬浮微粒的布朗运动是液体分子永不停息地做无规则运动

E.液体中悬浮微粒的布朗运动是液体分子对它的撞击作用不平衡所引起的

解析：选ABE布朗运动是液体中悬浮微粒的无规则运动，故A正确；液体温度越高,

分子热运动越剧烈，液体中悬浮微粒的布朗运动越剧烈，故B正确；悬浮颗粒越大，惯性越

大，碰撞时受到各个方向的撞击作用越接近平衡，所以大颗粒不做布朗运动或布朗运动不明

显，故C错误；布朗运动是悬浮在液体中微粒的无规则运动，不是液体分子的无规则运动,

故1）错误；液体中悬浮微粒的布朗运动是由液体分子从各个方向对悬浮微粒撞击作用的不平

衡引起的，故E正确。

2.（多选）（2019•南昌模拟）关于分子间的作用力，下列说法正确的是（）

A.若分子间的距离增大,则分子间的引力和斥力均减小

B.若分子间的距离减小，则分子间的引力和斥力均增大

C.若分子间的距离减小，则分子间的引力和斥力的合力一定增大

D.若分子间的距离增大，则分子间的引力和斥力的合力一定减小

E.若分子间的距离从无穷远处开始减小，则引力和斥力的合力先增大后减小再增大

解析：选ABE分子间的引力、斥力和合力与分子间距离的关系如

图所示。若分子间的距离增大，则分子间的引力和斥力均减小，选项A力

正确；若分子间的距离减小，则分子间的引力和斥力均增大，选项B正

确;若分子间的距离从大于八的适当位置减小，则分子间引力和斥力的

合力可能减小，选项c错误；若分子间的距离从段的位置开始增大，则

开始一段距离内分子间引力和斥力的合力增大，选项D错误；若分子间距离从无穷远处开始

减小，则引力和斥力的合力先增大后减小再增大，选项E正确。

3.（多选）（2016•全国卷IH）关于气体的内能，下列说法正确的是（）

A.质量和温度都相同的气体，内能一定相同

B.气体温度不变，整体运动速度越大，其内能越大

C.气体被压缩时，内能可能不变

D.一定量的某种理想气体的内能只与温度有关

E.一定量的某种理想气体在等压膨胀过程中，内能一定增加

解析：选CDE气体的内能由物质的量、温度和体积决定，质量和温度都相同的气体，

内能可能不同，A错误；内能与物体的运动速度无关，B错误；气体被压缩时，若同时对外

传热，根据热力学第一定律知内能可能不变，C正确；一定量的某种理想气体的内能只与温

度有关，D正确；根据理想气体状态方程，一定量的某和理想气体在压强不变的情况下，体

积变大，则温度,定升高，内能■定增加，E正确。

4.（多选）下列说法正确的是（）

A.固体很难被拉伸，也很难被压缩，说明分子间既存在引力又存在斥力

B.“破镜不能重圆”是因为分子间存在斥力

C.水和酒精混合后的体积小于混合前体积之和，说明分子间存在•定的间隙

D.用打气筒向篮球充气时需用力，说明气体分子间有斥力

E.水域可以停在水面上，主要是因为水电受到水的表面张力的作用

解析：选ACE固体很难被拉伸，说明分子间存在引力，很难被压缩，说明分子间存在

斥力，A正确；分子力是一种短程力，“破镜不能重圆”是因为分子间距离超出了分子力作

用的范围，B错误；水和酒精混合后的体积小于混合前体积之和，说明分子间存在一定的间

隙，C正确；用打气筒向篮球充气时需用力，是因为篮球内部气体的压强太大，D错误：水

他可以停在水面上，主要是因为水电受到水的表面张力的作用，E正确。

5.（多选）两分子间的斥力和引力的合力/与分子间距离r的关系如今

图中曲线所示，曲线与r地交点的横坐标为八，相距很远的两分子在产的I

作用下，由静止开始相互接近。若两分子相距无穷远时，分子势能为零，"

下列说法正确的是（）

A.在办九阶段，F做正功,分子动能增大，势能也增大

B.在“段阶段，尸做负功，分子动能减小，势能增大

C.在时，分子势能最小，动能最大

D.在r时，分子势能为零

E.分子动能和势能之和在整个过程中不变

解析：选BCE在八阶段，两分子间的斥力和引力的合力/表现为引力，两分子在

少的作用下，由静止开始相互接近，*做正功，分子动能增大，势能减小，选项A错误；在

阶段，两分子间的斥力和引力的合力厂表现为斥力，尸做负功，分子动能减小，势能

增大，选项B正确；在厂=打时，分子势能最小，动能最大，选项C正确；在整个过程中，

只有/做功，分子动能和势能之和保持不变，两分子相距无穷远时，分子势能为零，枚在r

=r0时，分子势能为负值，选项D错误，E正确。

6.（多选）下列说法正确的是（）

A.显微镜下观察到墨水中的小炭粒在不停地做无规则运动，这反映了液体分子运动的

无规则性

B.分子间的相互作用力随着分子间距离的增大，一定先减小后增大

C.分子势能随着分子间距离的增大，可能先减小后增大

D.在真空、高温条伶下，可以利用分子扩散向半导体材料掺入其他元素

E.当温度升高时，物体内每一个分子热运动的速率一定都增大

解析：选ACD显微镜下观察到墨水中的小炭粒在不停地做无规则运动，即布朗运动，

间接反映了液体分子运动为无规则性，故A正确；分子间的相互作用力随着分子间距离由很

小逐渐增大，”代（平衡位置）时，分子力（斥力）随「增大而减小，分子势能减小，当r=「。

时，分子力等于零，分子势能最小，然后随/•增大分子力（引力）先增大再减小，分子势能逐

渐增大，故B错误，C正确；分子之间存在间隙，在真空、高温条件下，可以利用分子扩散

向半导体材料掺入其他元素，故D正确；温度升高，分子平均动能增大，但不是每一个分子

热运动的速率都增大，故E错误。

7.（多选）如图所示，纵坐标表示两个分子间引力、斥力的大小，横]]

坐标表示两个分子间的距离。图中两条曲线分别表示两分子间引力、斥力K

的大小随分子间距离的变化关系，e为两曲线的交点，则下列说法中正确

的是（）。-----二=^

A.9为斥力曲线，cd为引力曲线，e点横坐标的数量级为10一州m

B.他为引力曲线，M为斥力曲线，e点横坐标的数量级为KT。m

C.若两个分子间距离增大，则分子势能也增大

D.由分子动理论可知，温度相同的氢气和氧气分子平均动能相等

E.质量和温度都相同的氢气和氧气（视为理想气体），氢气的内能大

解析：选BDE分子引力和分子斥力都会随着分子间距离的增大而减小，只是斥力减小

得更快，由题图可知，为引力曲线，cd为斥力曲线，分子引力和斥力大小相等时，分子

距离（即e点横坐标）数量级为A错误，B正确；两个分子间距离增大，若分子力表

现为引力，分子力做负功，分子势能增大，若分子力表现为斥力，分子力做正功，分子势能

减小，C错误；分子平均动能只与温度有关，即温度相同的氢气和氧气分子平均动能相等，

D正确；质量和温度都相同的氢气和氧气，氢气分子数量较多，因此氢气内能大，E正确。

8.（多选）PM2.5是指空气中直径等于或小于2.5微米的悬浮颗粒物，是造成大气污染

的主要成分，其悬浮在空中做无规则运动，很难自然沉降到地面，吸入后对人体形成危害。

矿物燃料的燃烧和排放是形成PM2.5的主要原因。下列有关PM2.5的说法中正确的是（）

E.PM2.5中颗粒小一些的，其运动比其他较大颗粒更为剧烈

解析：选BDE氯分子的尺寸的数量级在m左右，则PM2.5的尺寸远大于空气中

氧分子的尺寸的数量级，选项A错误；PM2.5在空气中的运动是固体微粒的运动，属于布朗

运动，选项B止确；温度越高，PM2.5活动越剧烈，选项C错误；由PU2.5的形成原因知，

倡导低碳生活,减少煤和石油等燃料的使用能有效减小PM2.5在空气中的浓度，选项1）正确;

PM2.5中颗粒小•些的，其运动比其他较大颗粒更为剧烈，选项E正确。

9.（多选）下列关于热现象的叙述正确的是（）

A.气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数，跟单位体积内的分子数及温度有

关

B.布朗运动是液体分子的运动，它说明液体分子不停地做无规则热运动

C.当分子间的引力和斥力平衡时，分子势能最小

D.如果气体分子总数不变，当气体温度升高时，气体分子的平均动能一定增大，压强

也必然增大

E.能量耗散反映了自然界中的宏观过程具有不可逆性

解析：选ACE根据压强的微观意义可知，选项A正确。布朗运动是悬浮在液体中的固

体颗粒的运动，选项B错误。当分子间的引力和斥力平衡时，分子力为零，若靠近则分子力

表现为斥力，做负功，分子势能增大；若远离，分子力表现为引力，也做负功，分子势能也

增大，故此时分子势能最小，选项C正确。如果气体分子总数不变，当气体温度升高时，气

体分子的平均动能一定增大；若体积同时增大，则压强不一定增大，选项D错误。能量耗散

是从能量转化的角度反映出自然界中的宏观过程具有方向性，选项E正确。

10.（多选）关于热现象和热学规律，以下说法正确的是（）

A.布朗运动表明构成悬浮微粒的分子在做无规则运动

B.两个分子的间距从极近逐渐增大到10小的过程中，分子间的引力和斥力都在减小

C.热量可以从低温物体传递到高温物体

【）.物体的摄氏温度变化1℃,其热力学温度变化273K

E.两个分子的间距从极近逐渐增大到10n的过程中，它们的分子势能先减小后增大

解析：选BCE布朗运动是悬浮在液体中的微粒的无规则运动，表明液体分子在做无规

则运动，选项A错误；根据分子间引力和斥力的变化特点知，选项B正确；根据热力学第二

定律，热量可以从低温物体传递到高温物体，但要引起其他的变化，选项C正确；物体的摄

氏温度变化1℃，其热力学温度变化1K,选项D错误；两个分子的间距从极近逐渐增大到

10八的过程中，它们之间的分子力先为斥力后为引力，分子势能先减小后增大，选项E正确。

第75课时固体、液体和气体（双基落实课）

点点通（一）固体的性质

晶体

非晶体

单晶体多晶体

X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,但多晶体中每个单晶体间的排列无规则无规则

形成与转有的物质在不同条件下能够形成不同的晶住，同一物质可能以雌和非晶体两

化种不同的形态出现，有些晶体在一定条件下也可以转化为非晶体

典型物质石英、云母、食盐、硫酸铜玻璃、蜂蜡、松香

［小题练通］

1.（粤教教材原题）关于晶体和非晶体，下列说法中哪些是正确的（）

A.各向同性的物质一定没有确定的熔点

B.晶体熔化时温度和内能都不变

C.通常的金属材料是各向同性的，所以这些金属都是非晶体

【）.晶体和非晶体在一定的条件下可以相互转化

解析：选D多晶体是各向同性的，但有确定的熔点，A错误；晶体熔化时温度不变而

内能增加，B错误；通常的金属都是多晶体，C错误；晶体和非晶体在一定条件下可以相互

转化，1）正确。

2.（沪科教材原题）关于晶体和非晶体，下列说法中正确的是（）

A.可以根据各向同性或各向异性来鉴别晶体和非晶体

B.一块均匀薄片，沿各个方向对它施加拉力，发现其强度一样，则此薄片一定是非晶

体

C.一个固体球，如果沿其各条直径方向的导电性不同，则该球一定是单晶体

D.一块晶体，若其各个方向的导热性相同，则这块晶体一定是多晶体

解析：选C晶体包括单晶体和多晶体，只有单晶体才有各向异性，A错误；均匀薄片

沿各个方向的强度一样，可能是多晶体，B错误；单晶体才有各向异性，C正确；单晶体并

非所有物理性质都表现为各向异性，故各个方向的导热性相同的晶体也可能是单晶体，D错

误。

3.（粤教教材原题）辨别物质是晶体还是非晶体，比较正确的方法是（）

A.从外形来判断

B.从各向异性或各向同性来判断

C.从导电性能来判断

D.从是否具有确定的熔点来判断

解析：选D辨别晶体和非晶体，最好的方法是看有没有确定的熔点，故D正确。

［融会贯通］

（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固体必定是晶体，且是单晶体。

（3）只要是具有确定熔点的固体必定是晶体，反之，必是非晶体。

（4）有些晶体和非晶体在一定条件下可以相互转化。

点点通（二）液体的表面张力和液晶

1.液体的表面张力

（1）作用：液体的表面张力使液面具有收缩到表面积最小的趋势。

（2）方向：表面张力跟液面把切，且跟这部分液面的各条分界线垂直。

（3）浸润和不浸润

附着层内液体分子间距比液体内部小，表现为遢渔：附着层内液体分子间距比液体内部

大,表现为不浸润。

（4）毛细现象

一种现象是浸润液体在细管中上升,另一种现象是不浸润液体在细管中:EK。

2.液晶

（1）液晶分子既保持排列有序而显示各向异性，又可以自由移动位置.，保持了液体的途

动性。

（2）液晶分子的位置无序使它像液翅，排列有序使它像品佳。

（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翻无空的。

［小题练通］

1.（多选）（粤教教材原题）下列现象中，与液体表面张力有关的是（）

A.小缝衣针漂浮在水面上

B.小木船漂浮在水面上

C.荷叶上的小水珠呈球形

D.慢慢向小酒杯中注水，即使水面稍高出杯口，水仍不会流下来

解析：选ACD小缝衣针能漂浮在水面上，荷叶上的小水珠呈球形，水面能梢高出小酒

杯杯口，都和液体表面张力有关，而小木船漂浮在水面上是水的浮力造成的，故选A、C、【）。

2.（沪科教材原题）关于草、树叶上的露珠呈球形的原因，下列说法中正确的是（）

A.露珠呈球形只是因为重力的作用

B.露珠受到重力的影响比表面张力小得多，露珠呈球形只能是因为表面张力的作用

C.重力和表面张力互相平衡，露珠呈球形是因为水的黏合力

D.露珠呈球形是因为重力和表面张力的同时作用

解析：选B露珠呈球形是液体表面张力造成的，与重力无关，B正确。

3.（多选）（粤教教材原题）关于液晶的分子排列，下列说法正确的是（）

A.液晶分子在特定方向排列整齐

B.液晶分子的排列不稳定，外界条件的微小变动都会引起液晶分子排列变化

C.液晶分子的排列整齐而且稳定

D.液晶的物理性质稔定

解析：选AB液晶既具有液体的流动性又具有晶体的各向异性，液晶分子在特定方向

上排列整齐，液晶分子的排列是不稳定的，外界的微小变动就能引起液晶分子排列的变化,

故A、B正确，C错误；液晶具有液体的流动性，其物理性质并不稳定，故D错误。

［融会贯通］

(1)表面张力实质是表面层里的液体分子间的相互作用力的宏观表现。

(2)液晶既不是液体也不是晶体。液晶既具有液体的流动性，乂具有类似晶体的物理性

质的各向异性。

点点通(三)饱和汽未饱和汽和饱和汽压相对湿度

1.饱和汽与未饱和汽

(1)饱和汽：与液体处于动态平衡的蒸汽。

(2)未饱和汽：与液体没有达到饱把优态的蒸汽。

2.饱和汽压

(1)定义：饱和汽所具有的压强。

(2)特点：饱和汽压随温度而变。温度越高，饱和汽压越大,且饱和汽压与饱和汽的体

积无关。

3.湿度

(1)定义：空气的潮湿程度。

(2)绝对湿度：空气中所含让笃的压强。

(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，称为空气的相对

湿度，即

工口3M水蒸气的实际压强P、/.八八@

相对湿度=同温度水的饱和汽压p,xioo%o

［小题练通］

1.(2018•江苏高考)如图所示，一支温度计的玻璃泡外包着纱布，纱口

布的下端浸在水中。纱布中的水在蒸发时带走热量，使温度计示数低于周围温度计t

空气温度。空气温度不变，若一段时间后发现该温度计示数减小，则()

A.空气的相对湿度减小水纱布

B.空气中水蒸气的压强增大

C.空气中水的饱和汽压减小

D.空气中水的饱和汽压增大

解析：选A温度计示数减小说明水在蒸发，这是因为空气的相对湿度减小了，故A正

确；空气中水的饱和汽压只与空气温度有关，温度不变，水的饱和汽压不变，故C、D错误;

水的饱和汽压不变，空气的相对湿度减小，所以空气中水蒸气的压强减小，故B错误。

2.(多选)(鲁科教材改编题)在温度不变的情况下，增大液面上方饱和汽的体积，待气

体重新达到饱和时，下列说法正确的是()

A.饱和汽的质量不变，饱和汽的密度减小

B.饱和汽的密度不变，饱和汽的压强也不变

C.饱和汽的密度不变，饱和汽的压强增大

D.饱和汽的质量增大，饱和汽的压强不变

解析：选BD在温度不变的情况下，增大液面上方饱和汽的体积，气体重新达到饱和

时，饱和汽的质量增大，格度和压强都不变，故B、D正确。

3.(粤教教材原题)教室里空气的相对湿度是60%,温度是18°C,绝对湿度是多大？

(18C时水的饱和汽压为2.064X103Pa)

解析：根据空气的相对湿度公式Q'X100%

得夕=2.064X10叹6i凡Pa

^1.2X103Pa。

答案：1.2X103Pa

［融会贯通］

(1)饱和汽压只是指空气中这种液体蒸气的分气压，与其他气体的压强无关。饱和汽压

与温度和液体种类有关。

(2)人对空气干湿程度的感觉是由相对湿度决定的，相对湿度较大时，空气的绝对湿度

不一定大。

(3)相对湿度和绝对湿度与温度都有关系。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。

点点通(四)气体的性质

1.气体分子运动的特点

(1)气体分子间距较大，分子力可以忽略,因此分子间除碰撞外不受其他力的作用，故

气体能充满整个空间。

(2)分子做无规则的运动，速率有大有小，且时时变化，大量分子的速率按“中间多、

两头少”的规律分布。

(3)温度升高时，速率小的分子数减少,速率大的分子数增多,分子的平均速率将增大,

但速率分布规律丕变。

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

稳定的压力。

(2)大小：气体的压强在数值上等于气体作用在单位面积上的压力。公式：Q=£

(3)决定因索

①宏观上：决定于气体的温度和体积。

②微观上：决定于分子的平均动能和分于的密集程度。

［小题练通］

1.（人教教材改编题）对i定质量的气体来说，下列几点能做到的是（）

A.保持压强和体积不变而改变它的温度

B.保持压强不变，同时升高温度并减小体积

C.保持温度不变，同时增加体积并减小压强

D.保持体积不变，同时增加压强并降低温度

解析：选C气体的压强、温度和体积三个量是相互联系的，由理想气体的状态方程可

知，C正确，A、B、D错误。

2.若已知大气压强为外，下列图中各装置均处于静止状态，图中液体密度均为夕，求

被封闭气体的压强。

解析：在题图甲中，以高为力的液柱为研究对象，由二力平衡得夕气S=-〃g/?S+RS

所以0.=R-Pgh

在题图乙中，以6液面为研究对象，由平衡方程用=产下，有

夕气S+。ghS=6s

所以夕”=R—Pgh

在题图丙中，仍以外液面为研究对象，有

〃气S十RghSslii600=pnS=pt）S

R

所以夕化=。-与Pgh

在题图丁中，以液面力为研究对象，由二力平衡得

P，S=（R+Pgh。S

所以Pgh、。

馅

答案：甲：pi—Pgh乙：jx—Pgh丙：加一2。gh

T：R+Pgh\

［融会贯通］

平衡状态下气体压强的求法

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

平衡法

（或活塞）的受力平衡方程，求得气体的压强

等压法在连通器中，同一种液体（中间不间断）同一深度处压强相等。液体内深

力处的总压强P=Pb+Pgh,R为液面上方的压强

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

液片法况，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

［课时跟踪检测］

1.（多选）下列说法中正确的是（）

A.微粒运动就是物质分子的无规则热运动，即布朗运动

B.当两个相邻的分子间距离为平衡距离时，它们间相互作用的引力和斥力大小相等

C.食盐晶体的物理性质沿各个方向都是一样的

D.小草上的露珠呈球形的主要原因是液体表面张力的作用

E.洁净的玻璃板接触水面，要使玻璃板离开水面，拉力必须大于玻璃板的重力，其原

因是水分子和玻璃分子之旬存在吸引力

解析：选BDE布朗运动是指悬浮于液体中的固体小颗粒的运动，不是物质分子的无规

则运动，A错误：当两个相邻的分子间距离为平衡距离时，它们间相互作用的引力和斥力大

小相等，B正确；食盐晶体是单晶体，其物理性质沿各个方向是不一样的，C错误；由于表

面张力的作用，液体要收缩至表面积最小，所以小草上的露珠呈球形，D正确；洁净的玻璃

板接触水面，由于水分子和玻璃分子之间存在吸引力，要使玻璃板离开水面，拉力必须大于

或等于玻璃板的重力与水分子和玻璃分子之间的吸引力之和，E正确。

2.（多选）下列说法错误的是（）

A.用显微镜观察到花粉颗粒在水中做布朗运动，反映了花粉分子在不停地做无规则运

动

B.分子间的斥力和引力大小都随分子间距离的增大而减小

C.单晶体和多晶体都表现为各向异性，非晶体则表现为各向同性

D.在一定温度下，水的饱和汽压随着水蒸气体积的增大而减小

E.干湿泡湿度计的湿泡显示的温度低于干泡显示的温度，这是湿泡外纱布中的水蒸发

吸热的结果

解析•：选ACD用显微镜观察到花粉颗粒在水中做布朗运动，反映了水分了•在不停地做

无规则运动，故A错误；分子间的斥力和引力大小都随分子间距离的增大而减小，但斥力减

小得更快，故B正确；单晶体表现为各向异性，多晶体和非晶体则表现为各向同性，故C

错误；水的饱和汽压只取决于温度，温度不变，饱和汽压不变，故D错误；由于湿泡外纱布

中的水蒸发吸热而使其显示的温度低于干泡显示的温度，E正确。

3.（多选）下列说法正确的是（）

A.理想气体由状态1变化到状态2时，一定满足”

i\12

B.随着分子间距离增加，分子间的引力和斥力都减小，分子间距小于公（分子力为零时

分子间的距离）时，距离越小，分子势能越大

C.悬浮在液体中的固体微粒做布朗运动，充分说明了固体微粒内部分子运动的无规则

性

D.如果液体不浸润某种固体，则在液体与固体接触的附着层内，分了•分布比液体内部

稀疏，分子间的作用力表现为引力

E.可以利用有无固定熔点来判断物质是晶体还是非晶体

解析：选BDE理想气体状态方程成立的条件为气体质量不变，A错误；由分子力变化

特点知，？＜八，分子力表现为斥力，距离减小，分子力做负功，分子势能增大，B正碓；悬

浮在液体中的固体微粒的布朗运动间接反映了液体分子运动的无规则性，C错误；液体不浸

润某种固体，如水银对玻璃，当水银与玻璃接触时，附着层中的水银分子受玻璃分子的吸引

比内部水银分子弱，附着层中的水银分子比水银内部稀疏，附着层中的分子间的作用力表现

为引力，使跟玻璃接触的水银表面有缩小的趋势，因而形成不浸润现象，D正确；晶体不管

是单晶体还是多晶体都有固定的熔点，而非晶体没有固定的熔点，E正确。

4.（多选）下列对饱和汽、未饱和汽、饱和汽压以及湿度的认识，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.充入其他气体增大压强，未饱和汽不能变成饱和汽

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，空气的相对湿度越大

E.干湿泡湿度计的示数差别越小，空气的相对湿度越大

解析：选ABE饱和汽压的大小取决于液体的性质和温度，而与其他气体的体积和压强

无关，故A、B正确；降低温度可能使未饱和汽变成饱和汽，故C错误；水蒸气的压强与同

温度下水的饱和汽压之比，称为空气的相对湿度，空气中所含水蒸气的压强越大，空气的绝

对湿度越大，但相对湿度不一定越大，故D错误；由干湿泡湿度计的构造原理知，干湿泡湿

度计的示数差别越小，说明空气的相对湿度越大，故E王确。

5.（多选）下列说法中正确的是（）

A.石墨和金刚石是晶体，玻璃和橡胶是非晶体

B.同种元素形成的晶体只能有一种排列规则

C.晶体的分子（或原子、离子）排列是有规则的

D.晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点

E.在物理性质上，所有晶体都具有各向异性，非晶体具有各向同性

解析：选ACD石墨和金刚石是晶体，玻璃和橡胶是非晶体，选项A正确；同种元素形

成的晶体可能有不同的排列规则，形成不同物质，如金刚石和石墨，选项B错误；晶体的分

子（或原子、离子）排列是有规则的，选项C正确；晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔

点，选项D正确；在物理性质上，单晶体具有各向异性，非晶体和多晶体具有各向同性，选

项E错误。

6.（多选）（2017•全国卷I）氧气分子在0C和100°C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中两条曲线所示。下列说法正确的是

（）

单位速率间隔的分子数

占总分子数的百分比

400600800v/(ms'')

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0C时相比，100°C时氧气分子速率出现在。〜400m/s区间内的分子数占总分

子数的百分比较大

解析：选ABC根据气体分子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

率的变化曲线的意义可知，题图中两条曲线下面积相等，选项A正确：题图中虚线占百分比

较大的分子速率较小，所以对应于氧气分子平均动能较小的情形，选项B正确；题图中实线

占百分比较大的分子速率较大，分子平均动能较大，根据温度是分子平均动能的标志，可知

实线对应于氧气分子在100℃时的情形，选项C正确；根据分子速率分布图可知，题图中

曲线给出了任意速率区间的氧气分子数目占总分子数的百分比，不能得出任意速率区间的氧

气分子数目，选项D错误；由分子速率分布图可知，与0C时相比，100C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小，选项E错误。

7.（多选）下列说法正确的是（）

A.毛细现象是液体的表面张力作用的结果

B.晶体在熔化时要吸热，说明晶体在熔化过程中分子动能增加

C.由同种元索构成的固体，可能会由「原子的排列方式不同而成为不同的晶体

D.对于某种液体来说，在温度升高时，由于单位时间内从液面汽化的分子数增多，所

以其蒸汽饱和压强增大

E.液晶像液体一样具有流动性，而其光学性质和非晶体相似，具有各向同性

解析：选ACD毛细现象是液体的表面张力作用的结果，A正确；晶体在熔化时要吸热,

温度不变，分子平均动能不变，则晶体在熔化过程中分子势能增加，B错误；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，如金刚石和石墨，C正确；

对于某种液体来说，在温度升高时，由于单位时间内从液面汽化的分子数增多，所以其蒸汽

饱和压强增大，D正确；液晶像液体一样具有流动性，而其光学性质和某些晶体相似，具有

各向异性，E错误。

8.（2019•临沂质检）如图甲、乙所示两个汽缸质量均为M内部横截面积均为S,两个

活塞的质量均为加，图甲的汽缸静止在水平面上，图乙的活塞和汽缸竖直悬挂在天花板下。

不计活塞与汽缸壁间的摩擦，两个汽缸内分别封闭有一定质量的气体力、8大气压强为外,

则封闭气体儿"的压强各为多少？

甲乙

解析•：题图甲中选活塞力为研究对象得

p,S=mg

解得p产出

题图乙中选汽缸V为研究对象得

P/S+Mg=R）S

解得面=0一个。

答案：P）——

第76课时气体实验定律和理想气体状态方程（重点突破课）

［考点一气体实验定律］

气体初末状态的状态参量的确定和气体实验定律公式的应用是这部分内容的重点，关键

是区分气体发生的过程和公式的选用，而应用图像分析气体发生的过程是难点。

玻意耳定律查理定律盖一吕萨克定律

一定质量的某种气体，一定质量的某种气体，

一定质量的某种气体，

内在体积不变的情况下，在压强不变的情况下，

在温度不变的情况下，

容压强与热力学温度成其体积与热力学温度成

压强与体积成反比

正比正比

旦=01—V—ysv-=2

Pl匕=Q.Z二&Z二E

表达式

或0/=常量v

或齐常量常量

考法1公式的选择和应用

［例1］（2018•全国卷I）如图，容积为，的汽缸由导热材料制成，面

积为S的活塞将汽缸分成容积相等的上下两部分，汽缸上部通过细管与装有

某种液体的容器相连，细管上有一阀门K。开始时，K关闭，汽缸内上下两

部分气体的压强均为外。观将K打开，容器内的液体缓慢地流入汽缸，当流

入的液体体积为%将K关闭，活塞平衡时其下方气体的体积减小了！不

OO

计活塞的质量和体积，外界温度保持不变，重力加速度大小为g。求流入汽缸内液体的质量。

［解析］设活塞再次平衡后，活塞上方气体的体积为压强为活塞下方气体的体

积为心压强为R。在活塞下移的过程中，活塞上、下方气体的温度均保持不变，由玻意耳

定律得

A*5=。%

V

6・2=R%

由已知条件得

VVV13

K=-t+-=-V

,26824

设活塞上方液体的质量为勿，由力的平衡条件得

mS=P\S+mg

联。以上各式得

15Pbs

-。

26g

15RS

［答案］"267

［规律方法］

利用气体实验定律解决问题的基本思路

考法2应用图像分析气体状态变化

［例2］（多选）（2018・全国卷I）如图，一定质量的理想气体从状态fr____c③d

a开始，经历过程①、②、③、④到达状态e。对此气体，下列说法正确《但［④

的是（）«b

•I

A.过程①中气体的压强逐渐减小°V

B.过程②中气体对外界做正功

C.过程④中气体从外界吸收了热量

D.状态c、d的内能相等

E.状态d的压强比状态8的压强小

［解析］由题图过程①中，气体体积1/不变、温度两滴，则压强增大，故A错诙；过

程②中，气体体积/变大：对外界做正功，故B正确；过程④中，气体温度7降低，内能减

小，体积M不变，气体不做功，根据热力学第一定律得Q<0,即气体向外界放

出热量，故C错误；状态c、d温度相同，所以内能相等，故D正确：分别作出状态尻。、

d的等压线，分析可得夕Pe>P,/»故E正确。

［答案］RDR