气体固体和液体PPT课件

第2讲固体、液体和气体一、固体和液体1.固体(1)固体分为和两类.石英、云母、明矾、食盐、味精、蔗糖等是.玻璃、蜂蜡、松香、沥青、橡胶等是.(2)单晶体具有规则的几何形状，多晶体和非晶体没有规则的几何形状；晶体有确定的熔点，非晶体没有确定的熔点.(3)有些晶体沿不同方向的导热或导电性能不同，有些晶体沿不同方向的光学性质不同，这类现象称为.非晶体和多晶体在各个方向的物理性质都是一样的，这叫做. 2.液体(1)液体的表面张力①作用：液体的表面张力使液面具有的趋势.②方向：表面张力跟液面相切，跟这部分液面的分界线.(2)毛细现象：指浸润液体在细管中的现象，以及不浸润液体在细管中的现象，毛细管越细，毛细现象越明显.3.液晶(1)具有液体的性.(2)具有晶体的光学各向性.(3)从某个方向看其分子排列比较整齐，但从另一方向看，分子的排列是的.自测1(多选)下列现象中，主要是液体表面张力作用的是()A.水黾可以停在水面上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，水仍不会流下来二、饱和汽、饱和汽压和相对湿度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.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.即：相对湿度＝水蒸气的实际压强同温度水的饱和汽压.自测2(多选)干湿泡温度计的湿泡温度计与干泡温度计的示数差距越大，表示()A.空气的绝对湿度越大B.空气的相对湿度越小C.空气中的水蒸气的实际压强离饱和程度越近D.空气中的水蒸气的绝对湿度离饱和程度越远三、气体1.气体压强(1)产生的原因由于大量分子无规则运动而碰撞器壁，形成对器壁各处均匀、持续的压力，作用的压力叫做气体的压强.(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.2.理想气体(1)宏观上讲，理想气体是指在任何条件下始终遵守的气体，实际气体在压强不太大、温度不太低的条件下，可视为理想气体.(2)微观上讲，理想气体的分子间除碰撞外无其他作用力，即分子间无.3.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，其体积与热力学温度成正比表达式p1V1＝p2V2p1T1＝p2T2或p1p2＝T1T2V1T1＝V2T2或V1V2＝T1T2图象4.理想气体的状态方程 一定质量的理想气体的状态方程：p 1V 1T 1＝p 2V 2T 2或pV T＝C . 自测3 教材P25第1题改编 对一定质量的气体来说，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命题点一 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)只要具有确定熔点的物体必定是晶体，反之，必是非晶体； (4)单晶体具有天然规则的几何外形，而多晶体和非晶体没有天然规则的几何外形，所以不能从形状上区分晶体与非晶体；(5)晶体和非晶体不是绝对的，在某些条件下可以相互转化；(6)液晶既不是晶体也不是液体.2.液体表面张力(1)形成原因：表面层中分子间距离比液体内部分子间距离大，分子间作用力表现为引力；(2)表面特征：表面层中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张紧的弹性薄膜；(3)表面张力的方向：和液面相切，垂直于液面上的各条分界线；(4)表面张力的效果：使液体表面具有收缩的趋势，使液体表面积趋于最小，而在体积相同的条件下，球形表面积最小.例1 (多选)(2018·河北省衡水金卷模拟一)下列说法正确的是( )A.在毛细现象中，毛细管中的液面有的升高，有的降低，这与液体的种类和毛细管的材质有关B.脱脂棉脱脂的目的在于使它从不被水浸润变为可以被水浸润，以便吸取药液C.烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面，熔化的蜂蜡呈椭圆形，说明蜂蜡是晶体D.在空间站完全失重的环境下，水滴能收缩成标准的球形是因为液体表面张力的作用E.在一定温度下，当人们感到潮湿时，水蒸发慢，空气的绝对湿度一定较大变式1 (多选)(2018·河北省承德市联校期末)下列说法正确的是( )A.晶体有固定的熔点B.液晶既有液体的流动性，又有晶体的各向异性C.物体吸收热量后，其温度一定升高D.给自行车打气时气筒压下后反弹，是分子斥力造成的E.雨水没有透过布质雨伞是因为液体表面张力的存在变式2 (多选)(2018·山东省青岛二中第二学段模考)下列说法正确的是( )A.水的饱和汽压随温度的升高而增大B.浸润和不浸润现象是液体分子间相互作用的表现C.一定质量的0 ℃的水的内能大于等质量的0 ℃的冰的内能D.气体的压强是由于气体分子间的相互排斥而产生的E.一些昆虫可以停在水面上，是由于水表面存在表面张力的缘故变式3 (多选)(2018·河南省濮阳市第三次模拟)关于固体、液体和物态变化，下列说法正确的是( )A.当人们感到潮湿时，空气的绝对湿度一定较大B.当分子间距离增大时，分子间的引力减小、斥力增大C.一定质量的理想气体，在压强不变时，气体分子每秒对器壁单位面积平均碰撞次数随着温度升高而减少D.水的饱和汽压随温度的升高而增大E.叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用命题点二 气体压强求解的“两类模型”1.活塞模型如图1所示是最常见的封闭气体的两种方式.图1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.图甲中活塞的质量为m ，活塞横截面积为S ，外界大气压强为p 0.由于活塞处于平衡状态，所以p 0S ＋mg ＝pS .则气体的压强为p ＝p 0＋mg S. 图乙中的液柱也可以看成一“活塞”，由于液柱处于平衡状态，所以pS ＋mg ＝p 0S .则气体压强为p ＝p 0－mg S＝p 0－ρ液gh .2.连通器模型如图2所示，U形管竖直放置.根据帕斯卡定律可知，同一液体中的相同高度处压强一定相等，所以气体B和A的压强关系可由图中虚线联系起来.则有p B＋ρgh2＝p A.图2而p A＝p0＋ρgh1，所以气体B的压强为p B＝p0＋ρg(h1－h2).例2汽缸的横截面积为S，质量为m的梯形活塞上面是水平的，下面与右侧竖直方向的夹角为α，如图3所示，当活塞上放质量为M的重物时处于静止状态.设外部大气压强为p0，若活塞与缸壁之间无摩擦.重力加速度为g，求汽缸中气体的压强.图3变式4如图4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，大气压强为p0，重力加速度为g，求封闭气体A、B的压强各多大？图4例3 若已知大气压强为p 0，图5中各装置均处于静止状态，液体密度均为ρ，重力加速度为g ，求各被封闭气体的压强.图5变式5 竖直平面内有如图6所示的均匀玻璃管，内用两段水银柱封闭两段空气柱a 、b ，各段水银柱高度如图所示，大气压强为p 0，重力加速度为g ，求空气柱a 、b 的压强各多大.图6命题点三 气体状态变化的图象问题1.四种图象的比较 类别特点(其中C 为常量) 举例 p －V pV ＝CT ，即pV 之积越大的等温线温度越高，线离原点越远p －1V p ＝CT 1V，斜率k ＝CT ，即斜率越大，温度越高p －T p ＝C V T ，斜率k ＝C V，即斜率越大，体积越小 V －TV ＝C p T ，斜率k ＝C p ，即斜率越大，压强越小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7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7例4(多选)(2018·湖北省十堰市调研)热学中有很多图象，对图8中一定质量的理想气体图象的分析，正确的是()图8A.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变式6(2018·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9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T A＝300 K，求：图9(1)气体在状态C时温度T C；(2)若气体在A→B过程中吸热1 000 J，则在A→B过程中气体内能如何变化？变化了多少？命题点四气体实验定律的微观解释例5(多选)一定质量的理想气体，经等温压缩，气体的压强增大，用分子动理论的观点分析，这是因为()A.气体分子每次碰撞器壁的平均冲力增大B.单位时间内单位面积器壁上受到气体分子碰撞的次数增多C.气体分子的总数增加D.单位体积内的分子数目增加变式7(多选)对于一定质量的理想气体，当压强和体积发生变化时，以下说法正确的是()A.压强和体积都增大时，其分子平均动能不可能不变B.压强和体积都增大时，其分子平均动能有可能减小C.压强增大，体积减小时，其分子平均动能一定不变D.压强减小，体积增大时，其分子平均动能可能增大1.(多选)(2018·广西桂林市、贺州市期末联考)下列说法正确的是()A.某气体的摩尔质量为M，分子质量为m，若1摩尔该气体的体积为V，则该气体单位体积内的分子数为MmVB.气体如果失去了容器的约束会散开，这是因为气体分子热运动的结果C.改进内燃机结构，提高内燃机内能转化率，最终可能实现内能完全转化为机械能D.生产半导体器件时，需要在纯净的半导体材料中掺入其他元素，可以在高温条件下利用分子的扩散来完成E.单晶体具有固定的熔点，多晶体没有固定的熔点2.(多选)(2019·广东省汕头市质检)下列说法中正确的是( )A.相对湿度和绝对湿度的单位相同B.多晶体有固定的熔点，没有各向异性的特征C.根据pV T＝恒量，可知液体的饱和汽压与温度和体积有关 D.在分子间的距离r ＝r 0时，分子间的引力和斥力都不为零但大小相等，分子势能最小 E.液体表面张力使液面具有收缩趋势，因为在液体表面层内分子间的作用力表现为引力3.(多选)(2018·安徽省芜湖市上学期期末)下列说法中正确的是( )A.布朗运动是液体分子的运动，人的眼睛可以直接观察到B.从屋檐上做自由落体运动的小水滴呈球形，是由于液体表面张力的作用C.液晶显示器是利用了液晶对光具有各向异性的特点D.当两分子间距离大于平衡位置的间距时，分子间的距离越大，分子势能越小E.一定温度下，水的饱和汽的压强是定值4.(多选)(2018·山东省临沂市上学期期末)下列说法正确的是( )A.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B.温度越高，水的饱和汽压越大C.扩散现象是不同物质间的一种化学反应D.热量不可能自发地从低温物体传到高温物体E.当两薄玻璃板夹有一层水膜时，在垂直于玻璃板的方向很难将玻璃板拉开，这是由于大气压强的作用5.(多选)(2018·河南省商丘市上学期期末)下列说法正确的是( )A.自然界中只要涉及热现象的宏观过程都具有方向性B.叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用C.水的饱和汽压会随着温度的升高而减小D.当两分子间距离大于平衡位置的间距r 0时，分子间的距离越大，分子势能越小E.一定质量的理想气体保持体积不变，温度升高，单位时间内撞击器壁单位面积的分子数增多6.(多选)(2018·河北省唐山市上学期期末)大自然之中存在许多绚丽夺目的晶体，这些晶体不仅美丽，而且由于化学成分和结构各不相同而呈现出千姿百态；高贵如钻石，平凡如雪花，都是由无数原子严谨而有序地组成的；关于晶体与非晶体，正确的说法是( )A.固体可以分为晶体和非晶体两类，晶体、非晶体是绝对的，是不可以相互转化的B.多晶体是许多单晶体杂乱无章地组合而成的，所以多晶体没有确定的几何形状C.晶体沿不同的方向的导热或导电性能相同，但沿不同方向的光学性质一定相同D.单晶体有确定的熔点，非晶体没有确定的熔点E.有的物质在不同条件下能够生成不同晶体，是因为组成它们的微粒能够按照不同规则在空间分布7.(多选)(2018·广东省潮州市下学期综合测试)以下说法正确的是()A.太空中水滴呈现完美球形是由于液体表面张力的作用B.晶体的各向异性是指沿不同方向其物理性质不同C.空气中PM2.5的运动属于分子热运动D.气体的压强是由于气体分子间的相互排斥而产生的E.恒温水池中，小气泡由底部缓慢上升过程中，气泡中的理想气体内能不变，对外做功，吸收热量8.(多选)(2018·安徽省皖南八校第二次联考)下列说法正确的是()A.不同温度下，空气的绝对湿度不同，而相对湿度相同B.一定温度下饱和汽的密度为一定值，温度升高，饱和汽的密度可能增大C.在分子间距离增大的过程中，分子间的作用力可能增加也可能减小D.自然发生的热传递过程是向着分子热运动无序性增大的方向进行的E.气体的温度升高时，分子的热运动变得剧烈，分子的平均动能增大，撞击器壁时对器壁的作用力增大，从而气体的压强一定增大9.(多选)(2018·安徽省皖北协作区联考)下列说法正确的是()A.气体扩散现象表明气体分子间存在斥力B.液晶具有流动性，光学性质具有各向异性C.热量总是自发地从分子平均动能大的物体传递到分子平均动能小的物体D.机械能不可能全部转化为内能，内能也无法全部用来做功以转化成机械能E.液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离，所以液体表面存在表面张力10.(多选)(2018·河南省中原名校第四次模拟)下列说法正确的是()A.物体从外界吸收热量的同时，物体的内能可能在减小B.当r<r0时(r0为引力与斥力大小相等时分子间距离)，分子间的引力和斥力都随分子间距离的增大而减小，但斥力比引力变化快C.水黾(一种小型水生昆虫)能够停留在水面上而不陷入水中是由于液体表面张力的缘故D.第二类永动机不可能制成，说明机械能可以全部转化为内能，内能却不能全部转化为机械能E.气体的温度升高时，分子的热运动变得剧烈，撞击器壁时对器壁的作用力增大，从而使气体的压强一定增大11.(多选)(2018·河南省洛阳市尖子生第二次联考)下列说法正确的是()A.当人们感到潮湿时，空气的绝对湿度一定较大B.气体压强本质上就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力C.能量耗散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D.在各种晶体中，原子(或分子、离子)都是按照一定的规则排列的，具有空间上的周期性E.悬浮在液体中的微粒越小，在某一瞬间跟它相撞的液体分子数就越少，布朗运动越不明显12.(2018·甘肃省兰州市三诊)一定质量的理想气体经历了如图1所示的状态变化，问：图1(1)已知从A到B的过程中，气体的内能减少了300 J，则从A到B气体吸收或放出的热量是多少；(2)试判断气体在状态B、C的温度是否相同.如果知道气体在状态C时的温度T C＝300 K，则气体在状态A时的温度为多少.13.(2018·广东省汕头市第二次模拟)如图2甲所示，一圆柱形绝热汽缸开口向上竖直放置，通过绝热活塞将一定质量的理想气体密封在汽缸内，活塞质量m＝1 kg、横截面积S＝5×10－4 m2，原来活塞处于A位置.现通过电热丝缓慢加热气体，直到活塞缓慢到达新的位置B，在此过程中，缸内气体的V－T图象如图乙所示，已知大气压强p0＝1.0×105Pa，忽略活塞与汽缸壁之间的摩擦，重力加速度g＝10 m/s2.图2(1)求缸内气体的压强和活塞到达位置B时缸内气体的体积；(2)若缸内气体原来的内能U0＝72 J，且气体内能与热力学温度成正比.求缸内气体变化过程中从电热丝吸收的总热量.。