【綠色通道】高考物理 固體液體氣體的實驗定律課件 新人教選修33

一、固體1．固體通?？煞譃開_______和________，其結(jié)構(gòu)和性質(zhì)見下表分類微觀結(jié)構(gòu)宏觀表現(xiàn)外形物理性質(zhì)晶體單晶體組成晶體的物質(zhì)微粒(原子、分子、離子)在空間按一定規(guī)則排列——空間點陣幾何形狀天然有規(guī)則各向異性________一定的熔解溫度(熔點)多晶體由無數(shù)的晶體微粒(小晶粒)無規(guī)則排列組成無天然規(guī)則的幾何外形各向同性非晶體內(nèi)部物質(zhì)微粒是無規(guī)則排列的________一定的熔解溫度2.晶體的微觀結(jié)構(gòu)(1)晶體的微觀結(jié)構(gòu)特點：組成晶體的物質(zhì)微粒有規(guī)則地、周期性地在空間排列．(2)用晶體的微觀結(jié)構(gòu)解釋晶體的特點晶體有天然的規(guī)則幾何形狀是由于內(nèi)部微粒________地排列．晶體表現(xiàn)為各向異性是由于從內(nèi)部任何一點出發(fā)，在不同方向上相等距離內(nèi)微粒數(shù)________．晶體的多型性是由于組成晶體的微粒不同的________形成的．二、液體1．液體的表面張力液體表面具有收縮的趨勢，液體表面各部分間相互吸引的力叫做表面張力．表面張力使液體自動收縮，液體表面有收縮到最小的趨勢，表面張力的方向和液面________；表面張力的大小除了跟邊界線的________有關(guān)外，還跟液體的________、________有關(guān)．2．液體的毛細(xì)現(xiàn)象浸潤液體在細(xì)管里上升的現(xiàn)象和不浸潤液體在細(xì)管里下降的現(xiàn)象，稱為毛細(xì)現(xiàn)象.浸潤不浸潤附著層分子力表現(xiàn)為斥力分子力表現(xiàn)為引力在毛細(xì)管中液面上升而呈凹形液面下降而呈凸形3.液晶的性質(zhì)特點(1)液晶分子既保持排列有序而顯示各向異性，又可以自由移動位置，保持了液體的流動性；(2)液晶分子的位置無序使它像液體，排列有序使它像晶體；(3)液晶分子的排列從某個方向看比較整齊，從另外一個方向看則是雜亂無章的；(4)液晶的物理性質(zhì)很容易在外界的影響下發(fā)生改變．三、飽和汽和飽和汽壓、相對濕度1．飽和汽和未飽和汽(1)飽和汽：在密閉容器中的液體，不斷地蒸發(fā)，液面上的蒸汽也不斷地凝結(jié)，當(dāng)兩個同時存在的過程達(dá)到________時，宏觀的蒸發(fā)停止，這種與液體處于動態(tài)平衡的蒸汽稱為飽和汽．(2)未飽和汽：沒有達(dá)到飽和狀態(tài)的蒸汽稱為未飽和汽．2．飽和汽壓：在一定溫度下飽和汽的分子密度是一定的，因而飽和汽的壓強也是一定的，這個壓強稱做這種液體的飽和汽壓，飽和汽壓隨溫度的升高而增大．3．相對濕度四、氣體1．氣體的三個狀態(tài)參量：________、______、________.2．氣體的實驗定律(1)玻意耳定律①公式：PV＝恒量，或________．②微觀解釋：一定質(zhì)量的理想氣體，分子的總數(shù)是一定的，在溫度保持不變時，分子的平均動能保持不變，氣體的體積減小到原來的幾分之一，氣體的密度就增大到原來的幾倍，因此壓強就增大到原來的幾倍，反之亦然，所以氣體的壓強與體積成反比．②微觀解解釋：：一定定質(zhì)量量的理理想氣氣體，，氣體體總分分子數(shù)數(shù)N不變；；氣體體體積積V不變，，則單單位體體積內(nèi)內(nèi)的分分子數(shù)數(shù)不變變；當(dāng)當(dāng)氣體體溫度度升高高時，，說明明分子子的平平均動動能增增大，，則單單位時時間內(nèi)內(nèi)跟器器壁單單位面面積上上碰撞撞的分分子數(shù)數(shù)增多多，且且每次次碰撞撞器壁壁產(chǎn)生生的平平均沖沖力增增大，，因此此氣體體壓強強p將增大大．②微觀解解釋：：一定定質(zhì)量量的理理想氣氣體，，當(dāng)溫溫度升升高時時，氣氣體分分子的的平均均動能能增加加；要要保持持壓強強不變變，必必須減減小單單位體體積內(nèi)內(nèi)的分分子個個數(shù)，，即增增大氣氣體的的體積積．(4)理想想氣體體狀態(tài)態(tài)方程程①理想氣氣體：：任何何條件件下始始終遵遵守氣氣體________的的氣體體，實實際氣氣體在在________不太太大(與________相相比)、________不不太低低(與與________相比比)的的情況況下，，可視視為理理想氣氣體．．②理想氣氣體無無________，其其內(nèi)能能僅由由________和氣氣體的的________來決決定．．答案：：一、1.晶晶體非非晶晶體有有沒沒有有2.(2)有規(guī)規(guī)則不不同同空空間排排列二、1.(1)相切切長度種種類溫溫度三、1.(1)動態(tài)態(tài)平衡3.壓強四、1.溫溫度體積積壓強2．p1V1＝p2V2(4)實驗驗定律壓壓強大氣氣壓溫度度室溫分分子勢能能溫度物物質(zhì)的量量1．氣體分分子運動的的特點(1)由于于氣體分子子間的距離離較大(約約為分子直直徑的10倍)，故故氣體分子子可看做質(zhì)質(zhì)點．(2)氣體體分子間的的碰撞十分分頻繁．(3)氣體體分子運動動的統(tǒng)計規(guī)規(guī)律：某任任一時刻，，氣體分子子沿各方向向運動的機機會均等，，即沿各個個方向運動動的分子數(shù)數(shù)目相同；；大量分子子的無規(guī)則則運動，其其速率按一一定規(guī)律分分布，即““中間多、、兩頭少””的分布規(guī)規(guī)律(“中中間多”是是指處于中中間速率的的分子數(shù)多多；“兩頭頭少”是指指速率很大大的和速率率很小的分分子數(shù)少．．)2．分子的的平均動能能(1)意義義：物質(zhì)分分子由于熱熱運動而具具有的動能能的平均值值，叫分子子平均動能能．(2)溫度度是分子平平均動能的的標(biāo)志．3．氣體壓壓強的微觀觀解釋(1)氣體體的壓強是是由氣體中中大量做無無規(guī)則運動動的分子對對器壁頻繁繁持續(xù)的碰碰撞產(chǎn)生的的．壓強數(shù)數(shù)值上等于于大量氣體體分子作用用在器壁單單位面積上上的平均作作用力．(2)明確確氣體壓強強的決定因因素氣體分子密密集程度與與平均動能能．4．氣體實實驗定律的的微觀解釋釋(1)一定定質(zhì)量的氣氣體，分子子的總數(shù)是是一定的，，在溫度保保持不變時時，分子的的平均動能能保持不變變，氣體的的體積減小小到原來的的幾分之一一，氣體的的密集程度度就增大到到原來的幾幾倍，因此此壓強就增增大到原來來的幾倍，，反之亦然然，所以氣氣體壓強與與體積成反反比，這就就是玻意耳耳定律．(2)一定定質(zhì)量的氣氣體，體積積保持不變變而溫度升升高時，分分子的平均均動能增大大，因而氣氣體壓強增增大，溫度度降低，情情況相反，，這就是查查理定律所所表達(dá)的內(nèi)內(nèi)容．(3)一定定質(zhì)量的氣氣體，溫度度升高時要要保持壓強強不變，只只有增大氣氣體體積，，減小分子子的密集程程度才行，，這就是蓋蓋·呂薩克克定律所表表達(dá)的內(nèi)容容．續(xù)表如圖所示，，一個橫截截面積為S的圓筒形容容器豎直放放置，金屬屬圓塊A的上表面是是水平的，，下表面是是傾斜的，，下表面與與水平面的的夾角為θ，圓塊的質(zhì)質(zhì)量為M，不計圓塊塊與容器內(nèi)內(nèi)壁之間的的摩擦，若若大氣壓強強為p0，則被圓塊塊封閉在容容器中的氣氣體的壓強強p為()A．p0＋Mgcosθ/SB．p0/cosθ＋Mg/(Scosθ)C．p0＋Mgcos2θ/SD．p0＋Mg/S思路點撥：：金屬圓塊處處于平衡狀狀態(tài)，隔離離圓塊進(jìn)行行受力分析析，根據(jù)共共點力作用用下物體的的平衡條件件求解．解析：對圓塊進(jìn)進(jìn)行受力力分析：：重力Mg，大氣壓壓的作用用力p0S，封閉氣氣體對它它的作用用力pS/cosθ，容器側(cè)側(cè)壁的作作用力F1和F2，如圖所所示．由由于不需需要求出出側(cè)壁的的作用力力，所以以只考慮慮豎直方方向合外外力為零零，就可可以求被被封閉的的氣體壓壓強．圓圓塊在豎豎直方向向上合外外力為零零，有p0S＋Mg＝(pS/cosθ)·cosθ，p＝p0＋Mg/S.答案：D點評：氣體對器器壁及活活塞的壓壓力始終終垂直于于表面，，此題中中封閉氣氣體對圓圓板下表表面的壓壓力斜向向上，而而非豎直直向上．．跟蹤訓(xùn)練練1一圓形汽汽缸靜置置于地面面上，如如圖所示示，汽缸缸筒的質(zhì)質(zhì)量為M，活塞的的質(zhì)量為為m，活塞面面積為S，大氣壓壓強為p0.現(xiàn)將活活塞緩慢慢上提，，求汽缸缸剛離開開地面時時汽缸內(nèi)內(nèi)氣體的的壓強．．(忽略略摩擦)某登山運運動員在在一次攀攀登珠穆穆朗瑪峰峰的過程程中，在在接近山山頂時他他裸露在在手腕上上的防水水手表的的表盤玻玻璃突然然爆裂了了，而手手表沒有有受到任任何撞擊擊，該手手表出廠廠時給出出的參數(shù)數(shù)為：27℃℃時表內(nèi)內(nèi)氣體壓壓強為1.0××105Pa(常常溫下的的大氣壓壓強值)，當(dāng)內(nèi)內(nèi)外壓強強差超過過6.0×104Pa時表表盤玻璃璃將爆裂裂．當(dāng)時時登山運運動員攜攜帶的溫溫度計的的讀數(shù)是是－21℃，，表內(nèi)氣氣體體積積的變化化可忽略略不計．．(1)通通過計算算判斷手手表的表表盤玻璃璃是向外外爆裂還還是向內(nèi)內(nèi)爆裂？？(2)當(dāng)當(dāng)時外界界的大氣氣壓強為為多少？？思路點撥撥：對于實際際問題，，在認(rèn)真真審題的的前提下下，根據(jù)據(jù)所學(xué)知知識，從從中抽象象出理想想模型，，結(jié)合相相關(guān)規(guī)律律求解．．解析：(1)取取表內(nèi)封封閉氣體體為研究究對象初狀態(tài)的的壓強為為p1＝1.0×105Pa溫度為T1＝(273＋27)K＝300K其末狀態(tài)態(tài)的壓強強為p2，溫度為為T2＝(273－21)K＝252K解得：p2＝8.4×104Pa如果手表表的表盤盤玻璃是是向內(nèi)爆爆裂的，，則外界界的大氣氣壓強為為p0＝p2＋Δp＝8.4×104Pa＋6.0×104Pa＝1.44×105Pa，大于山山腳下的大氣氣壓強(即常常溫下的大氣氣壓強)，這這顯然是不可可能的，所以以可判斷手表表的表盤玻璃璃是向外爆裂裂的．(2)當(dāng)時外外界的大氣壓壓強為p0＝p2－Δp＝8.4×104Pa－6.0×104Pa＝2.4×104Pa.答案：(1)手表的的表盤玻璃是是向外爆裂的的(2)2.4×104Pa點評：判斷玻璃向哪哪側(cè)爆裂，應(yīng)應(yīng)先假設(shè)一種種情況，求出出大氣壓再結(jié)結(jié)合實際，判判斷是否合理理．跟蹤訓(xùn)練2(2009··上海單科)如圖所示，粗粗細(xì)均勻的彎彎曲玻璃管A、B兩端開口，管管內(nèi)有一段水水銀柱，右管管內(nèi)氣體柱長長為39cm，中管內(nèi)內(nèi)水銀面與管管口A之間氣體柱長長為40cm.先將口口B封閉，再將左左管豎直插入入水銀槽中，，設(shè)整個過程程溫度不變，，穩(wěn)定后右管管內(nèi)水銀面比比中管內(nèi)水銀銀面高2cm，求：(1)穩(wěn)定后后右管內(nèi)的氣氣體壓強p；(2)左管A端插入水銀槽槽的深度h.(大氣壓強強p0＝76cmHg)答案：(1)78cmHg(2)7cm如圖甲所示，，水平放置的的汽缸內(nèi)壁光光滑，活塞厚厚度不計，在在A、B兩處設(shè)有限制制裝置，使活活塞只能在A、B之間運動，B左面汽缸的容容積為V0，A、B之間的容積為為0.1V0.開始時活塞塞在B處，缸內(nèi)氣體體的壓強為0.9p0(p0為大氣壓強)，溫度為297K，現(xiàn)緩慢加熱熱汽缸內(nèi)氣體體，直至399.3K．求：(1)活塞剛剛離開B處時的溫度TB；(2)缸內(nèi)氣氣體最后的壓壓強p；(3)在乙圖圖中畫出整個個過程的p－V圖線．思路點撥：本題闡述的是是一個較為復(fù)復(fù)雜的氣體狀狀態(tài)變化過程程，巧妙地把把三個變化過過程(等容——等壓—等容容)聯(lián)系在一一起，涉及氣氣體4個狀態(tài)態(tài)，12個狀狀態(tài)參量．由由于涉及過程程及參量較多多，極易混淆淆而導(dǎo)致錯誤誤．解題關(guān)鍵鍵在于明確變變化過程，弄弄清狀態(tài)參量量.狀態(tài)壓強體積溫度變化過程10.9p0V0297K2p0V0T21→2等容變化3p01.1V0T32→3等壓變化4p41.1V0399.3K3→4等容變化解析：(1)加熱汽汽缸到活塞剛剛離開B，氣體體積不不變(3)如圖所所示：答案：(1)330K(2)1.1p0(3)見解析析點評：明確研究對象象的狀態(tài)及狀狀態(tài)參量，是是解決氣體問問題的關(guān)鍵．．對于圖象問問題要知道等等壓、等溫、、等容過程在在p－V、p－T、V－T坐標(biāo)中圖線特特點，找出關(guān)關(guān)鍵的狀態(tài)然然后連線畫圖圖．跟蹤訓(xùn)練3(2010··江蘇單科)為了將空氣裝裝入氣瓶內(nèi)，，現(xiàn)將一定質(zhì)質(zhì)量的空氣等等溫壓縮，空空氣可視為理理想氣體．下下列圖象能正正確表示該過過程中空氣的的壓強p和體積V關(guān)系的是()答案：B1．關(guān)于晶體體和非晶體，，下列說法中中正確的是()A．具有各向向同性的物體體一定沒有明明顯的熔點B．晶體熔化化時，溫度不不變，則內(nèi)能能也不變C．通常的金金屬材料在各各個方向上的的物理性質(zhì)都都相同，所以以這些金屬都都是非晶體D．晶晶體和和非晶晶體在在適當(dāng)當(dāng)條件件下可可相互互轉(zhuǎn)化化答案：：D解析：：多晶體體顯示示各向向同性性，但但具有有確定定的熔熔點，，A錯錯；晶晶體熔熔化時時，其其溫度度雖然然不變變，但但其體體積和和內(nèi)部部結(jié)構(gòu)構(gòu)可能能發(fā)生生變化化，則則內(nèi)能能就可可能發(fā)發(fā)生變變化，，故B錯；；金屬屬材料料雖然然顯示示各向向同性性，并并不意意味著著一定定是非非晶體體，可可能是是多晶晶體，，故C錯；；理論論和實實驗都都證明明非晶晶體是是不穩(wěn)穩(wěn)定狀狀態(tài)，，在適適當(dāng)?shù)牡臈l件件下會會變成成晶體體，因因此選選項D正確確．2．玻玻璃燒燒杯中中盛有有少許許水銀銀，在在太空空軌道道上運運行的的宇宙宙飛船船內(nèi)，，水銀銀在燒燒杯中中呈怎怎樣的的形狀狀(如如圖所所示)()答案：：D解析：：因為水水銀不不浸潤潤玻璃璃，所所以在在完全全失重重的情情況下下，其其形狀狀由表表面張張力決決定．．在表表面張張力作作用下下表面面要收收縮至至最小小，因因而最最終水水銀成成球形形．3．由由飽和和汽和和飽和和汽壓壓的概概念，，選出出下列列結(jié)論論中哪哪些是是正確確的()A．飽飽和汽汽和液液體之之間的的動態(tài)態(tài)平衡衡，是是指汽汽化和和液化化同時時進(jìn)行行，且且進(jìn)行行的速速率相相等B．一一定溫溫度下下飽和和汽的的密度度為一一定值值，溫溫度升升高，，飽和和汽的的密度度增大大C．一一定溫溫度下下的飽飽和汽汽壓，，隨飽飽和汽汽體積積的增增大而而增大大D．飽飽和汽汽壓跟跟絕對對溫度度成正正比答案：：AB解析：：由動態(tài)態(tài)平衡衡概念念可知知A正正確；；在一一定溫溫度下下，飽飽和汽汽的密密度是是一定定的，，它隨隨著溫溫度升升高而而增大大，故故B正正確；；一定定溫度度下的的飽和和汽壓壓與體體積無無關(guān)，，C錯錯誤；；飽和和汽壓壓隨溫溫度升升高而而增大大，原原因是是：溫溫度升升高時時，飽飽和汽汽的密密度增增大；；溫度度升高高時，，氣體體分子子平均均速率率增大大．理理想氣氣體狀狀態(tài)方方程不不適用用于飽飽和汽汽，飽飽和汽汽壓和和絕對對溫度度的關(guān)關(guān)系不不成正正比，，飽和和汽壓壓隨溫溫度的的升高高增大大得比比線性性關(guān)系系更快快，D錯誤誤．4．．(2010··廣廣東東理理綜綜)如圖圖所所示示，，某某種種自自動動洗洗衣衣機機進(jìn)進(jìn)水水時時，，與與洗洗衣衣缸缸相相連連的的細(xì)細(xì)管管中中會會封封閉閉一一定定質(zhì)質(zhì)量量的的空空氣氣，，通通過過壓壓力力傳傳感感器器感感知知管管中中的的空空氣氣壓壓力力，，從從而而控控制制進(jìn)進(jìn)水水量量．．設(shè)設(shè)溫溫度度不不變變，，洗洗衣衣缸缸內(nèi)內(nèi)水水位位升升高高，，則則細(xì)細(xì)管管中中被被封封閉閉的的空空氣氣()A．．體體積積不不變變，，壓壓強強變變小小B．．體體積積變變小小，，壓壓強強變變大大C．．體體積積不不變變，，壓壓強強變變大大D．．體體積積變變小小，，壓壓強強變變小小答案案：：B解析析：：由圖圖可可知知空空氣氣被被封封閉閉在在細(xì)細(xì)管管內(nèi)內(nèi)，，水水面面升升高高時時，，根根據(jù)據(jù)玻玻意意爾爾定定律律，，氣氣體體壓壓強強增增大大，，氣氣體體體體積積減減小?。?．．我我國國北北方方冬冬季季需需要要對對房房間間空空氣氣加加熱熱，，設(shè)設(shè)有有一一房房間間室室內(nèi)內(nèi)面面積積為為14m2，高高為為3.0m，，室室內(nèi)內(nèi)空空氣氣通通過過房房間間縫縫隙隙與與外外界界大大氣氣相相通通．．開開始始時時室室內(nèi)內(nèi)空空氣氣溫溫度度為為0℃℃，，通通過過加加熱熱使使室室內(nèi)內(nèi)溫溫度度升升為為20℃℃.已已知知氣氣體體在在標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)狀狀況況下下的的摩摩爾爾體體積積為為22.4L/mol，，試試估估算算這這個個過過程程中中有有多多少少個個空空氣氣分分子子從從室室內(nèi)內(nèi)跑跑出出．．(保保留留兩兩位位有有效效數(shù)數(shù)字字)．．答案：8.2××1025個6．用真真空泵抽抽出某容容器中的的空氣，，若某容容器的容容積為V，真空泵泵一次抽抽出空氣氣的體積積為V0，設(shè)抽氣氣時氣體體溫度不不變，容容器里原原來的空空氣壓強強為p，抽出n次空氣后后容器中中空氣的的壓強是是多少？？7．(2010·大大連模擬擬)如圖所示示，將導(dǎo)導(dǎo)熱汽缸缸開口向向上