《考物理-复习方案-第2讲固体、液体和气体.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《考物理-复习方案-第2讲固体、液体和气体.pdf(10页珍藏版)》请在三一文库上搜索。
1、固体和液体 1 晶体与非晶体 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,但多晶体每个单晶体间的排列无规则无规则 形成与 转化 有的物质在不同条件下能够形成不同的晶体。同一物质可能以晶体和非 晶体两种不同的形态出现,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 2液体 (1)液体的微观结构特点: 分子间的距离很小;在液体内部分子间的距离在10 10 m 左右。 液体分子间的相互作用力很大,但比固体分子间的作用力要小。 分子的热运动特点表现为振动与移动相结合。 (2)液体的表面
2、张力: 作用:液体的表面张力使液面具有收缩的趋势。 方向:表面张力跟液面相切,跟这部分液面的分界线垂直。 大小:液体的温度越高,表面张力越小;液体中溶有杂质时,表面张力变小;液体的 密度越大,表面张力越大。 (3)液晶: 液晶的产生:晶体 加热 液晶 加热 液体 物理性质 具有液体的流动性,具有晶体的光学的各向 异性 在某个方向上看其分子排列比较整齐,但从 另一方向看,分子的排列是杂乱无章的 (4)饱和汽与饱和汽压: 与液体处于动态平衡的蒸汽叫做饱和汽;没有达到饱和状态的蒸汽叫未饱和汽。在一定 温度下, 饱和汽的分子数密度是一定的,因而饱和汽的压强也是一定,这个压强叫做这种液 体的饱和汽压。饱
3、和汽压随温度升高而增大。 (5)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叫做空气的相对湿度。即:相对湿 度 水蒸气的实际压强 同温下水的饱和汽压 (B p ps 100%)。 1晶体与非晶体熔化过程的区别 (1)晶体熔化过程,当温度达到熔点时,吸收的热量全部用来破坏空间点阵,增加分子 势能, 而分子平均动能却保持不变,所以晶体有固定的熔点。非晶体没有空间点阵,熔化时 不需要去破坏空间点阵,吸收的热量主要转化为分子的平均动能,不断吸热, 温度就不断上 升。 (2)由于在不同温度下物质由固态变成液态时吸收的热量不同,而晶体有固定的熔点, 因此有固定的熔化热,非晶体没有固定的熔点,
4、也就没有固定的熔化热。 2对液体性质三点说明 (1)液体表面层、附着层的分子结构特点是导致表面张力、浸润和不浸润现象、毛细现 象等现象的根本原因。 (2)同一种液体,对一些固体是浸润的,对另一些固体可能不浸润。 (3)液体沸腾的条件是液体中气泡内的饱和蒸汽压和外部大气压强相等。 1人类对物质属性的认识是从宏观到微观不断深入的过程,以下说法正确的是() A液体的分子势能与体积有关 B晶体的物理性质都是各向异性的 C温度升高,每个分子的动能都增大 D露珠呈球状是由于液体表面张力的作用 解析:选 AD液体体积与分子间相对位置相联系,从宏观上看, 分子势能与体积有关, A 正确;多晶体表现各向同性,B
5、 错误;温度升高,分子平均速率增大,遵循统计规律,C 错误;露珠表面张力使其表面积收缩到最小,呈球状,D 正确。 气体 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,且时而变化,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, 但速率分布规律不变。 2气体的压强 (1)产生原因: 由于大量分子无规则地运动而碰撞器壁,形成对器壁各处均匀、持续的压力, 作用在器 壁单位面积上的压力叫做气体的压强。 (
6、2)决定因素: 宏观上:决定于气体的温度和体积。 微观上:决定于分子的平均动能和分子数密度。 3气体实验定律 玻意耳定律查理定律盖-吕萨克定律 内容 一定质量的气体, 在温 度不变的情况下, 压强 与体积成反比 一定质量的气体, 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 p2V2 或 pV恒量 p1 T1 p2 T2 或 p T恒量 V1 T1 V2 T2或 V T恒量 图象 微观 解释 一定质量的气体, 温度 保持不变时, 分子的平 均动能一定。 在这种情 况下, 体积减小时, 分 子的密集程度
7、增大, 气 体的压强就增大。 一定质量的气体, 体积 保持不变时, 分子的密 集程度保持不变。 在这 种情况下,温度升高 时, 分子的平均动能增 大,气体的压强就增 一定质量的气体, 温度 升高时,分子的平均动 能增大。只有气体的体 积同时增大, 使分子的 密集程度减小, 才能保 持压强不变。 大。 4理想气体的状态方程 (1)理想气体: 宏观上讲, 理想气体是指在任何条件下始终遵守气体实验定律的气体,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。 微观上看:a.分子可看作质点;b.除分子与分子间、分子与器壁间的碰撞外,分子间 没有相互作用, 因此理想气体没有分子势能,其内能仅由
8、气体质量及温度决定,与体积无关; c.分子与分子、分子与器壁间的碰撞是弹性碰撞。 (2)理想气体的状态方程: 内容: 一定质量的某种理想气体发生状态变化时,压强跟体积的乘积与热力学温度的 比值保持不变。 公式: p1V1 T1 p2V2 T2 或 pV T C (C 是与 p、V、 T 无关的常量 )。 1气体压强的几种求法 (1)平衡状态下气体压强的求法: 参考液片法: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。 力平衡法: 选与气体接触的液柱(或活塞 )为研究对象进行受力分析,得到液柱 (或活塞
9、) 的受力平衡方程,求得气体的压强。 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。 (2)加速运动系统中封闭气体压强的求法: 选与气体接触的液柱或活塞为研究对象,进行受力分析, 利用牛顿第二定律列方程求解。 2理想气体状态方程与气体实验定律 (1)理想气体状态方程与气体实验定律的关系: p1V1 T1 p2V2 T2 温度不变: p1V1p2V2玻意耳定律 体积不变: p1 T1 p2 T2 查理定律 压强不变: V1 T1 V2 T2 盖 吕萨克定律 (2)几个重要的推论: 查理定律的推论: p p1 T1 T 盖 吕萨克定律的推论: V V1 T1 T 理想气体状态
10、方程的推论: p0V0 T0 p1V1 T1 p2V2 T2 , 3一定质量的气体不同图象的比较 过程 类别 图线 特点举例 等温过程 pV pVCT(其中 C 为恒量 ),即 pV 之积越大的等温线温度越高,线 离原点越远 p 1 V pCT 1 V,斜率 kCT,即斜率越 大,温度越高 等容过程p T p C VT,斜率 k C V,即斜率越大, 体积越小 等压过程V T VC p T, 斜率 k C p, 即斜率越大, 压强越小 2对于一定质量的气体,下列状态变化可能实现的是() A增大压强时,温度降低,体积增大 B升高温度时,压强增大,体积减小 C降低温度时,压强增大,体积不变 D降低
11、温度时,压强减小,体积增大 解析: 选 BD温度降低时, 分子的平均动能减小,有使压强减小的趋势;体积增大时, 分子的密集程度减小,也有使压强减小的趋势,所以A 过程是不可能实现的;升高温度, 减小体积,都会使压强增大,故B 过程是可能实现的;温度降低而体积不变,压强一定减 小,故 C 过程是不可能实现的;温度降低和体积增大都会使压强减小,所以D 过程是可能 实现的。 固体和液体的性质 命题分析 本考点为高考重点,主要考查对固体和液体的有关性质的理解,以选择题 呈现。 例 1(2012 江苏高考 )下列现象中,能说明液体存在表面张力的有() A水黾可以停在水面上 B叶面上的露珠呈球形 C滴入水
12、中的红墨水很快散开 D悬浮在水中的花粉做无规则运动 解析 由于液体表面层分子引力,使得液体表面具有收缩的趋势,露珠表面张力使表 面面积收缩到最小,水面的张力给水黾向上的弹力,选项A、B 正确;红墨水散开是扩散现 象,选项C 错误;悬浮在水中的花粉做无规则运动,是水分子对花粉颗粒碰撞不均衡造成 的,选项 D 错误。 答案 AB 表面张力使液体自动收缩,由于有表面张力的作用,液体表面有收缩到最小面积的趋势, 表面张力的方向沿液面切线方向。 变式训练 1关于晶体和非晶体,下列说法正确的是() A金刚石、食盐、玻璃和水晶都是晶体 B晶体的分子 (或原子、离子)排列是有规则的 C单晶体和多晶体有固定的熔
13、点,非晶体没有固定的熔点 D单晶体和多晶体的物理性质是各向异性的,非晶体是各向同性的 解析: 选 BC玻璃是非晶体,选项A 错;多晶体和非晶体是各向同性的,D 项错, B、 C 正确。 气体实验定律的应用 命题分析 本考点为高考热点,主要考查应用气体实验定律解决等温、等压、等容问 题,以计算题的形式呈现。 例 2(2012 新课标全国卷 )如图 1121, 由 U 形管和细管连接的玻璃泡A、 B 和 C 浸泡在温度均为0 的水槽中, B 的容积是A 的 3 倍。阀门S 将 A 和 B 两部分隔开。 A 内 为真空, B 和 C 内都充有气体。U 形管内左边水银柱比右边的低60 mm。打开阀门S
14、,整个 系统稳定后, U 形管内左右水银柱高度相等。假设U 形管和细管中的气体体积远小于玻璃 泡的容积。 图 112 1 (1)求玻璃泡C 中气体的压强 (以 mmHg 为单位 ); (2)将右侧水槽的水从0 加热到一定温度时,U 形管内左右水银柱高度差又为60 mm, 求加热后右侧水槽的水温。 思维流程 第一步:抓信息关键点 关键点信息获取 (1)A、B 始终浸在水槽中AB 中的气体等温变化 (2)U 形管及细管内气体体积远小于玻璃泡的 容积 打开 S前后, C 中气体温度、 体积、 压强不变 (3)只加热右侧水槽中的水AB 部分气体温度、体积、压强不变 第二步:找解题突破口 由于 U 形管
15、及细管内气体体积远小于玻璃泡的容积,故打开阀门S 前后, C 中气体由 于体积温度都不变,压强就不变,但B 中气体体积增大,压强变小,由玻意耳定律对B 中 气本列式可求出PC;后来只对C 中气体加热, AB 中气体体积、温度、压强不变,C 中气体 做等容变化,由查理定律可求出加热后的水温。 第三步:条理作答 解析 (1)在打开阀门S 前,两水槽水温均为T0273 K。设玻璃泡 B 中气体的压强为 p1,体积为 VB,玻璃泡C 中气体的压强为pC,依题意有 p1pC p 式中 p 60 mmHg。打开阀门S 后,两水槽水温仍为T0,设玻璃泡B 中气体的压强为 pB。依题意,有 pBpC 玻璃泡
16、A 和 B 气体的体积为 V2VAVB 根据玻意耳定律得 p1VBpBV2 联立式,并代入题给数据得 pC VB VA p180 mmHg (2)当右侧水槽的水温加热到T时, U 形管左右水银柱高度差为 p,玻璃泡C 中气体 的压强为 pCpB p 玻璃泡 C 中的气体体积不变,根据查理定理得 pC T0 pC T 联立式,并代入题给数据得 T364 K 答案 (1)180 mmHg(2)364 K 应用气体定律或状态方程解题的一般步骤 (1)明确研究对象(即选取一定质量的气体)及过程变化特点; (2)确定气体在始、末状态的参量,列出相关联的两部分气体的压强、体积的关系式; (3)结合气体定律
17、或状态方程列式求解; (4)讨论结果的合理性。 变式训练 2如图 1122 所示,上端开口的圆柱形汽缸竖直放置,截面积为510 3 m2,一定 质量的气体被质量为2.0 kg 的光滑活塞封闭在汽缸内,其压强为_Pa(大气压强取 1.0110 5 Pa,g 取 10 m/s2)。若从初温 27 开始加热气体, 使活塞离汽缸底部的高度由0.50 m 缓慢地变为0.51 m。则此时气体的温度为_。 图 112 2 解析: 以活塞为研究对象。p1 F S mg S 210 510 3Pa0.0410 5 Pa,所以pp1 p0 0.0410 5 Pa1.01105 Pa1.05105 Pa,由盖 -吕
18、萨克定律得 V1 T1 V 2 T2,即 0.5S 273 27 0.51S 273t, 所以 t33 。 答案: 1.0510 5 33 气体的状态变化的图象分析 命题分析 本考点为高考热点,主要考查对气体状态变化的pV 图、 pT 图、 VT 图的理解,以选择或计算题呈现。 例 3(2011 上海高考 )如图 1123,一定质量的理想气体从状态a 沿直线变化到 状态 b,在此过程中,其压强() 图 112 3 A逐渐增大B逐渐减小 C始终不变D先增大后减小 解析 由pV T K 知 V TK 1 p从状态 a 到 b,各点与原点 O 的连线的斜率与压强成反比, 斜率越小,压强越大,故A 项
19、正确, BCD 错误。 答案 A 1 求解气体状态变化的图象问题,应当明确图象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;图象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 在 VT 图象 或 pT 图象 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。 变式训练 3一定质量理想气体的状态经历了如图1124 所示的 ab、bc、cd、da 四个过程, 其中 bc 的延长线通过原点, cd 垂直于 ab 且与水平轴平行, da 与 bc 平行。 则气体体积在() 图 112 4 Aab 过程中不断增加Bbc 过程中保持不变 Ccd 过程中不断增加Dda 过程中保持不变 解析: 选 AB在 pT 图象中,过气体状态点和坐标原点O 的连线的斜率与气体在该 状态下体积的倒数成正比。由于bc 的延长线过坐标原点,斜率不变,气体做等容变化,将 O 与 d、O 与 a 连起来,可得另外两条等容线,它们的斜率关系kOdkOakbc,故 cd 过程气 体体积减小, da 过程气体体积增加,ab 过程气体体积增加,故正确答案为A、B。
链接地址:https://www.31doc.com/p-4547836.html