高考物理一輪復(fù)習(xí) 3-3.2 物態(tài)、物態(tài)變化和氣體課件 新人教版

1、要點(diǎn)一要點(diǎn)一 對液體和固體性質(zhì)的理解對液體和固體性質(zhì)的理解 分類分類比較比較晶體晶體非晶體非晶體單晶體單晶體多晶體多晶體形狀形狀規(guī)則規(guī)則不規(guī)則不規(guī)則不規(guī)則不規(guī)則熔點(diǎn)熔點(diǎn)確定確定不確定不確定物理性質(zhì)物理性質(zhì)各向異性各向異性各向同性各向同性分子序列分子序列有規(guī)則但多晶體各個(gè)晶粒的排列無規(guī)則有規(guī)則但多晶體各個(gè)晶粒的排列無規(guī)則無規(guī)則無規(guī)則形成與轉(zhuǎn)化形成與轉(zhuǎn)化許多物質(zhì)在不同條件下能夠形成不同的晶體許多物質(zhì)在不同條件下能夠形成不同的晶體,同一種物質(zhì)可能以晶同一種物質(zhì)可能以晶體和非晶體兩種不同的形態(tài)出現(xiàn)體和非晶體兩種不同的形態(tài)出現(xiàn),有些非晶體在一定的條件下也可有些非晶體在一定的條件下也可轉(zhuǎn)化為晶體轉(zhuǎn)化為晶體

2、典型物質(zhì)典型物質(zhì)石英、云母、石英、云母、食鹽、硫酸銅食鹽、硫酸銅各種金屬各種金屬玻璃、蜂蠟、松香玻璃、蜂蠟、松香1.晶體與非晶體晶體與非晶體 2.晶體的各向異性晶體的各向異性 晶體具有各向異性，并不是說每一種晶體都能夠在各種物理性質(zhì)晶體具有各向異性，并不是說每一種晶體都能夠在各種物理性質(zhì)上表現(xiàn)出各向異性，某種晶體可能只有某種或幾種物理性質(zhì)各向異性，上表現(xiàn)出各向異性，某種晶體可能只有某種或幾種物理性質(zhì)各向異性，例如云母、石膏晶體在導(dǎo)熱性上表現(xiàn)出顯著的各向異性例如云母、石膏晶體在導(dǎo)熱性上表現(xiàn)出顯著的各向異性沿不同方沿不同方向傳熱的快慢不同；方鉛礦晶體在導(dǎo)電性上表現(xiàn)出顯著的各向異性向傳熱的快慢不同；

3、方鉛礦晶體在導(dǎo)電性上表現(xiàn)出顯著的各向異性沿不同方向的電阻率不同；立方形的銅晶體在彈性上表現(xiàn)出顯著的沿不同方向的電阻率不同；立方形的銅晶體在彈性上表現(xiàn)出顯著的各向異性各向異性沿不同方向的彈性不同；方解石晶體在光的折射上表現(xiàn)沿不同方向的彈性不同；方解石晶體在光的折射上表現(xiàn)出各向異性出各向異性沿不同方向的折射率不同。沿不同方向的折射率不同。 3.晶體與非晶體的熔化晶體與非晶體的熔化 (1)晶體熔化時(shí)，吸收的熱量全部用來破壞其空間排列的規(guī)律性，晶體熔化時(shí)，吸收的熱量全部用來破壞其空間排列的規(guī)律性，所以晶體在熔化時(shí)溫度并不升高，即具有確定的熔點(diǎn)。所以晶體在熔化時(shí)溫度并不升高，即具有確定的熔點(diǎn)。 (2)非

4、晶體在被加熱時(shí)，溫度逐漸升高、逐漸軟化，吸收的熱量用非晶體在被加熱時(shí)，溫度逐漸升高、逐漸軟化，吸收的熱量用來同時(shí)增加分子平均動能與分子勢能，所以非晶體沒有確定的熔點(diǎn)。來同時(shí)增加分子平均動能與分子勢能，所以非晶體沒有確定的熔點(diǎn)。 從物理性質(zhì)上看，非晶體與液體沒有質(zhì)的不同，所以有時(shí)又稱非從物理性質(zhì)上看，非晶體與液體沒有質(zhì)的不同，所以有時(shí)又稱非晶體為粘滯系數(shù)很大的液體。晶體為粘滯系數(shù)很大的液體。 4.浸潤和不浸潤現(xiàn)象的成因浸潤和不浸潤現(xiàn)象的成因 (1)若固體分子與液體分子間引力比較弱，附著層里若固體分子與液體分子間引力比較弱，附著層里的分子比內(nèi)部稀疏的分子比內(nèi)部稀疏(r r0)，附著層里分子間的引力

5、占優(yōu)，附著層里分子間的引力占優(yōu)勢，使液體和固體的接觸面有收縮的趨勢，形成不浸潤勢，使液體和固體的接觸面有收縮的趨勢，形成不浸潤現(xiàn)象?，F(xiàn)象。 (2)固體與液體分子間的引力比較強(qiáng)，附著層里的分固體與液體分子間的引力比較強(qiáng)，附著層里的分子分布比內(nèi)部密子分布比內(nèi)部密(r r0)，附著層里的分子間斥力占優(yōu)勢，附著層里的分子間斥力占優(yōu)勢，使液體與固體的接觸面有擴(kuò)展的趨勢，形成浸潤現(xiàn)象。使液體與固體的接觸面有擴(kuò)展的趨勢，形成浸潤現(xiàn)象。 (3)同一種液體對一些固體是浸潤的，對另一些固體同一種液體對一些固體是浸潤的，對另一些固體可能不浸潤?？赡懿唤櫋?水的密度比沙的密度小，為什么沙漠中的風(fēng)水的密度比沙的密度小

6、，為什么沙漠中的風(fēng)能刮起大量沙子，而海洋上的風(fēng)卻只帶有少量的能刮起大量沙子，而海洋上的風(fēng)卻只帶有少量的水沫？水沫？ 【答案答案】由于海水有表面張力作用，水珠之由于海水有表面張力作用，水珠之間相互吸引，風(fēng)很難把水珠刮起，只能形成海浪，間相互吸引，風(fēng)很難把水珠刮起，只能形成海浪，所以海洋上的風(fēng)只能帶有少量的水沫。而沙漠中所以海洋上的風(fēng)只能帶有少量的水沫。而沙漠中的沙子卻不同，沙粒之間作用力很小，幾乎沒有，的沙子卻不同，沙粒之間作用力很小，幾乎沒有，風(fēng)很容易刮起大量的沙子。風(fēng)很容易刮起大量的沙子。體驗(yàn)應(yīng)用體驗(yàn)應(yīng)用定律定律變化過程變化過程一定質(zhì)量氣體的兩條圖線一定質(zhì)量氣體的兩條圖線圖線特點(diǎn)圖線特點(diǎn)玻意

7、耳玻意耳定律定律等溫變化等溫變化等溫變化在等溫變化在p-V圖象中是雙曲線圖象中是雙曲線,由由 =常數(shù)，知常數(shù)，知T越越大大pV值就越大，遠(yuǎn)離原點(diǎn)的等溫線對應(yīng)的溫度就高值就越大，遠(yuǎn)離原點(diǎn)的等溫線對應(yīng)的溫度就高，即，即T1T1。查理定查理定律律等容變化等容變化等容變化在等容變化在p-t 圖象中是通過圖象中是通過t軸上軸上-273.15 的直線，的直線，在同一溫度下，同一氣體壓強(qiáng)越大，氣體的體積就越在同一溫度下，同一氣體壓強(qiáng)越大，氣體的體積就越小，所以小，所以V1V2等容變化在等容變化在p-T 圖象中是通過原點(diǎn)的直線，由圖象中是通過原點(diǎn)的直線，由p=(常數(shù)常數(shù)T)/V可知，體積大時(shí)圖線斜率小，所以可

8、知，體積大時(shí)圖線斜率小，所以V1V2。蓋蓋呂薩呂薩克定律克定律等壓變化等壓變化等壓變化在等壓變化在V-t圖象中是通過圖象中是通過t軸上軸上-273.15 的直線，的直線，溫度不變時(shí)，同一氣體體積越大，氣體的壓強(qiáng)就越小，溫度不變時(shí)，同一氣體體積越大，氣體的壓強(qiáng)就越小，所以所以p1p2等壓變化在等壓變化在V-T圖象中是通過原點(diǎn)的直線，由圖象中是通過原點(diǎn)的直線，由V=(常常數(shù)數(shù)T)/p可知，壓強(qiáng)大時(shí)斜率小，所以可知，壓強(qiáng)大時(shí)斜率小，所以p1p2。要點(diǎn)二要點(diǎn)二 氣體實(shí)驗(yàn)定律圖象氣體實(shí)驗(yàn)定律圖象TpVV1【例例1】判斷下列物質(zhì)哪些是晶體，哪些是非晶體？】判斷下列物質(zhì)哪些是晶體，哪些是非晶體？ A.鐵鐵

9、B.橡膠橡膠 C.玻璃玻璃 D.食鹽食鹽 E.云母云母 F.塑料塑料熱點(diǎn)一熱點(diǎn)一 晶體和非晶體晶體和非晶體 【答案答案】屬于晶體的有：屬于晶體的有：A、D、E(鐵、食鹽、云母鐵、食鹽、云母)；屬于非晶；屬于非晶體的有：體的有：B、C、F(橡膠、玻璃、塑料橡膠、玻璃、塑料)。熱點(diǎn)二熱點(diǎn)二 液體的表面張力液體的表面張力【例例2】液體表面張力是怎樣產(chǎn)生的】液體表面張力是怎樣產(chǎn)生的 ( ) A.因?yàn)樵谝后w的表面層里，液體分子間距離較大，分子間只有引因?yàn)樵谝后w的表面層里，液體分子間距離較大，分子間只有引 力而斥力消失力而斥力消失 B.表面張力就是氣體分子對表面層里的液體分子的吸引力表面張力就是氣體分子對

10、表面層里的液體分子的吸引力 C.在液體的表面層里，由于液體分子間距離比液體內(nèi)部稍大，液在液體的表面層里，由于液體分子間距離比液體內(nèi)部稍大，液 體分子間的引力大于斥力體分子間的引力大于斥力 D.液體表面層的液體分子密度小，因而呈現(xiàn)引力液體表面層的液體分子密度小，因而呈現(xiàn)引力C 【解析解析】液體表面張力是因?yàn)橐后w表面層里分子間距離比液】液體表面張力是因?yàn)橐后w表面層里分子間距離比液體內(nèi)部稍大，液體分子間的引力大于斥力，體內(nèi)部稍大，液體分子間的引力大于斥力，C正確。正確。 【解析【解析】(1)設(shè)氣體初態(tài)壓強(qiáng)為設(shè)氣體初態(tài)壓強(qiáng)為p1，體積為，體積為V1；末態(tài)壓強(qiáng)為；末態(tài)壓強(qiáng)為p2，體積為體積為V2，由玻意

11、耳定律，由玻意耳定律 p1V1=p2V2 代入數(shù)據(jù)得代入數(shù)據(jù)得 p1=1 atm V1=2 L+3 L=5 L V2=2 L 代入代入式，可知式，可知p2=2.5 atm 微觀解釋：溫度不變，分子平均動能不變，單位體積內(nèi)分子數(shù)增加，所以壓強(qiáng)微觀解釋：溫度不變，分子平均動能不變，單位體積內(nèi)分子數(shù)增加，所以壓強(qiáng)增加。增加。 (2)由于封閉氣體是等溫膨脹，故氣體對外做功而內(nèi)能不變，根據(jù)熱力學(xué)第一定由于封閉氣體是等溫膨脹，故氣體對外做功而內(nèi)能不變，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知?dú)怏w吸熱。律可知?dú)怏w吸熱。熱點(diǎn)三熱點(diǎn)三 玻意耳定律的應(yīng)用玻意耳定律的應(yīng)用【例【例3】噴霧器內(nèi)有】噴霧器內(nèi)有10L水，上部封閉有水，上部

12、封閉有1atm的空氣的空氣2L。關(guān)閉噴霧閥門，用。關(guān)閉噴霧閥門，用 打氣筒向噴霧器內(nèi)再充入打氣筒向噴霧器內(nèi)再充入1atm的空氣的空氣3L(設(shè)外界環(huán)境溫度一定，空氣可看設(shè)外界環(huán)境溫度一定，空氣可看 作理想氣體作理想氣體)。圖圖3.3-2-2(1)當(dāng)水面上方氣體溫度與外界溫度相等時(shí)，求氣體壓當(dāng)水面上方氣體溫度與外界溫度相等時(shí)，求氣體壓 強(qiáng)，并從微觀上解釋氣體壓強(qiáng)變化的原因；強(qiáng)，并從微觀上解釋氣體壓強(qiáng)變化的原因；(2)打開噴霧閥門，噴霧過程中封閉氣體可以看成等溫打開噴霧閥門，噴霧過程中封閉氣體可以看成等溫 膨脹，此過程氣體是吸熱還是放熱膨脹，此過程氣體是吸熱還是放熱?簡要說明理由。簡要說明理由。【答

13、案【答案】 (1) 2.5 atm (2) 吸熱吸熱 【解析【解析】(1)由玻意耳定律得：由玻意耳定律得： ，式中，式中V是抽成真空后活塞下是抽成真空后活塞下方氣體體積方氣體體積由蓋由蓋呂薩克定律得：呂薩克定律得：解得：解得：T 1.2T1(2)由查理定律得：由查理定律得：解得：解得：p20.75p0。熱點(diǎn)四熱點(diǎn)四 氣體三實(shí)驗(yàn)定律的應(yīng)用氣體三實(shí)驗(yàn)定律的應(yīng)用【例【例4】如圖】如圖3.3-2-3，一根粗細(xì)均勻、內(nèi)壁光滑、豎直放置的玻璃管，一根粗細(xì)均勻、內(nèi)壁光滑、豎直放置的玻璃管 下端密封，上端封閉但留有一抽氣孔，管內(nèi)下部被活塞封住一下端密封，上端封閉但留有一抽氣孔，管內(nèi)下部被活塞封住一 定量的氣體

14、定量的氣體(可視為理想氣體可視為理想氣體)，氣體溫度為，氣體溫度為T1。開始時(shí)，將活塞。開始時(shí)，將活塞 上方的氣體緩慢抽出，當(dāng)活塞上方的壓強(qiáng)達(dá)到上方的氣體緩慢抽出，當(dāng)活塞上方的壓強(qiáng)達(dá)到p0時(shí)，活塞下方氣時(shí)，活塞下方氣 體的體積為體的體積為V1，活塞上方玻璃管的容積為，活塞上方玻璃管的容積為2.6V1?；钊蛑亓Χa(chǎn)。活塞因重力而產(chǎn) 生的壓強(qiáng)為生的壓強(qiáng)為0.5p0。繼續(xù)將活塞上方抽成真空并密封。整個(gè)抽氣過。繼續(xù)將活塞上方抽成真空并密封。整個(gè)抽氣過 程中管內(nèi)氣體溫度始終保持不變。然后將密封的氣體緩慢加熱。程中管內(nèi)氣體溫度始終保持不變。然后將密封的氣體緩慢加熱。 求：求： (1)活塞剛碰到玻璃管頂部

15、時(shí)氣體的溫度；活塞剛碰到玻璃管頂部時(shí)氣體的溫度； (2)當(dāng)氣體溫度達(dá)到當(dāng)氣體溫度達(dá)到1.8T1時(shí)氣體的壓強(qiáng)。時(shí)氣體的壓強(qiáng)?！敬鸢浮敬鸢浮?1)1.2T1 (2)0.75p0圖圖3.3-2-300015 . 05 . 0pppVV 1116 . 2TTVVV 0215 .08 .1ppTT 【解析解析】(1)(1)氣體從狀態(tài)氣體從狀態(tài)到狀態(tài)到狀態(tài)的變化符合理想氣體的變化符合理想氣體狀態(tài)方程狀態(tài)方程 由上式解得由上式解得 (2)(2)氣體從狀態(tài)氣體從狀態(tài)到狀態(tài)到狀態(tài)的變化為等溫過程的變化為等溫過程 p p2 2V V2 2= =p p3 3V V3 3 由上式解得由上式解得 PaPa熱點(diǎn)五熱點(diǎn)五

16、理想氣體狀態(tài)方程的應(yīng)用理想氣體狀態(tài)方程的應(yīng)用【例例5】一活塞將一定質(zhì)量的理想氣體封閉在水平固定放置的氣缸內(nèi)，開始時(shí)氣】一活塞將一定質(zhì)量的理想氣體封閉在水平固定放置的氣缸內(nèi)，開始時(shí)氣 體體積為體體積為V0，溫度為，溫度為27 。在活塞上施加壓力，將氣體體積壓縮到。在活塞上施加壓力，將氣體體積壓縮到V0，溫度，溫度 升高到升高到57 。設(shè)大氣壓強(qiáng)。設(shè)大氣壓強(qiáng) p01.0105 Pa，活塞與氣缸壁摩擦不計(jì)。，活塞與氣缸壁摩擦不計(jì)。 (1)求此時(shí)氣體的壓強(qiáng)；求此時(shí)氣體的壓強(qiáng)； (2)保持溫度不變，緩慢減小施加在活塞上的壓力使氣體體積恢復(fù)到保持溫度不變，緩慢減小施加在活塞上的壓力使氣體體積恢復(fù)到 V0，求此，求此 時(shí)氣體的壓強(qiáng)。時(shí)氣體的壓強(qiáng)。【答案答案】(1)1.65105 Pa (2)1.1105 Pa222111TVpTVp 2551 1 201201 10(27357)1.65 10 Pa2(27327)3pVTVpTVV5052233021.65 1031.1 10Vp VpVV熱點(diǎn)六熱點(diǎn)六 氣體圖象的應(yīng)用氣體圖象的應(yīng)用【例例6】已知理想氣體的內(nèi)能與溫度成正比。如圖】已知理想氣體的內(nèi)能與溫度成正比。如圖 3.2-2-4所示的實(shí)線為氣缸內(nèi)一定質(zhì)量的理想氣所示的實(shí)線為氣缸內(nèi)一定質(zhì)量的理想氣 體由狀態(tài)體由狀