2016名師面對面高考物理大一輪復(fù)習(xí)選修3-3第2講固體、液體與氣體

選修3－3選考部分第2講固體、液體與氣體一、固體1．晶體：晶體分為________________，單晶體具有________________、________、____________；多晶體是由許多_______________________組成的物體，和單晶體一樣，也具有確定的______．2．非晶體：非晶體在外觀上____________________，______________；一些物理性質(zhì)表現(xiàn)為__________．單晶體和多晶體規(guī)則的幾何形狀各向異性有確定的熔點(diǎn)雜亂無章地排列的單晶體熔點(diǎn)沒有規(guī)則的幾何形狀沒有確定的熔點(diǎn)各向同性二、液體1．液體的微觀結(jié)構(gòu)與________非常類似．2．液體的表面張力：液體表面有_____的趨勢，液面呈繃緊狀態(tài)，液面上的張力為表面張力．3．液晶：即液態(tài)晶體，是由固態(tài)向液態(tài)轉(zhuǎn)化的________液體．(1)力學(xué)性質(zhì)上與_____相同，具有流動性、連續(xù)性．光學(xué)性質(zhì)、電學(xué)性質(zhì)等方面具有_____的某些性質(zhì)，如各向異性．(2)液晶微觀結(jié)構(gòu)上具有液體、晶體的________且液晶分子的排列會受電壓、溫度等的作用而改變．非晶體收縮中間態(tài)液體晶體雙重性【跟蹤訓(xùn)練】1．(單選)下列說法錯誤的是(

)A．晶體具有天然規(guī)則的幾何形狀，是因?yàn)槲镔|(zhì)微粒是規(guī)則排列的B．有的物質(zhì)能夠生成種類不同的幾種晶體，因?yàn)樗鼈兊奈镔|(zhì)微粒能夠形成不同的空間結(jié)構(gòu)C．凡各向同性的物質(zhì)一定是非晶體D．晶體的各向異性是由晶體內(nèi)部結(jié)構(gòu)決定的【答案】C【解析】晶體的外形、物理性質(zhì)都是由晶體的微觀結(jié)構(gòu)決定的，選項(xiàng)A、B、D正確；各向同性的物質(zhì)不一定是非晶體，多晶體也具有這樣的性質(zhì)，選項(xiàng)C錯誤．2．(單選)液體表面具有收縮趨勢的原因是(

)A．液體可以流動B．液體表面層分子間距離小于液體內(nèi)部分子間距離C．與液面接觸的容器壁的分子對液體表面分子有吸引力D．液體表面層分子間距離大于液體內(nèi)部分子間距離【答案】D【解析】由于液體表面層分子間的距離大于液體內(nèi)部分子間的距離，所以表面層分子間的相互作用表現(xiàn)為引力，這種引力使液體表面層的相鄰部分之間有相互吸引的力(即表面張力)，表面張力使液體表面具有收縮的趨勢．選項(xiàng)D正確．3．(多選)關(guān)于液晶，下列說法正確的是(

)A．液晶是一種晶體B．液晶分子的空間排列是穩(wěn)定的，具有各向異性C．液晶的光學(xué)性質(zhì)隨溫度的變化而變化D．液晶的光學(xué)性質(zhì)隨外加電壓的變化而變化【答案】CD【解析】液晶的微觀結(jié)構(gòu)介于晶體和液體之間，雖然液晶分子在特定方向上排列比較整齊，具有各向異性，但分子的排列是不穩(wěn)定的，選項(xiàng)A、B錯誤；外界條件的微小變化都會引起液晶分子排列的變化，從而改變液晶的某些性質(zhì)，溫度、壓力、外加電壓等因素變化時，都會改變液晶的光學(xué)性質(zhì)，選項(xiàng)C、D正確．三、氣體1．氣體的狀態(tài)參量(1)溫度：在宏觀上表示物體的________程度；在微觀上是分子平均動能的________．(2)體積：氣體總是充滿它所在的容器，所以氣體的體積總是等于盛裝氣體的容器的________．(3)壓強(qiáng)：氣體的壓強(qiáng)是由于氣體分子____________器壁而產(chǎn)生的．冷熱標(biāo)志容積頻繁碰撞2．氣體分子動理論(1)氣體分子運(yùn)動的特點(diǎn)①氣體分子除了相互碰撞或碰撞器壁外，__________的作用；②每個氣體分子的運(yùn)動是__________的，但對大量分子整體來說，分子的運(yùn)動是________的．(2)氣體壓強(qiáng)的微觀意義氣體的壓強(qiáng)是大量分子頻繁碰撞器壁產(chǎn)生的．壓強(qiáng)的大小跟兩個因素有關(guān)：①氣體分子的____________；②分子的____________．不受力雜亂無章有規(guī)律平均動能密集程度反比pV正比正比動態(tài)平衡壓強(qiáng)增大【跟蹤訓(xùn)練】4．(多選)(2011年海南卷)關(guān)于空氣濕度，下列說法正確的是(

)A．當(dāng)人們感到潮濕時，空氣的絕對濕度一定較大B．當(dāng)人們感到干燥時，空氣的相對濕度一定較小C．空氣的絕對濕度用空氣中所含水蒸氣的壓強(qiáng)表示D．空氣的相對濕度定義為水的飽和汽壓與相同溫度時空氣中所含水蒸氣的壓強(qiáng)之比【答案】BC5．(單選)下列說法正確的是(

)A．氣體對器壁的壓強(qiáng)就是大量氣體分子作用在器壁單位面積上的平均作用力B．氣體對器壁的壓強(qiáng)就是大量氣體分子單位時間作用在器壁上的平均沖量C．氣體分子熱運(yùn)動的平均動能減少，氣體的壓強(qiáng)一定減小D．單位體積的氣體分子數(shù)增加，氣體的壓強(qiáng)一定增大【答案】A【解析】根據(jù)壓強(qiáng)的定義，可知選項(xiàng)A正確，B錯誤；氣體分子熱運(yùn)動的平均動能減小，說明溫度降低，但不能說明壓強(qiáng)也一定減小，選項(xiàng)C錯誤；單位體積的氣體分子數(shù)增加，但如果溫度降低，氣體的壓強(qiáng)有可能減小，選項(xiàng)D錯誤．6．(多選)一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)歷等溫壓縮過程時，氣體壓強(qiáng)增大，從分子動理論的觀點(diǎn)來分析，這是因?yàn)?

)A．氣體分子的平均動能增大B．單位時間內(nèi)，器壁單位表面積上分子碰撞的次數(shù)增多C．氣體分子數(shù)增加D．氣體分子的密度增大【答案】BD【解析】等溫變化，分子平均動能不變，即氣體分子每次撞擊器壁的平均沖力不變；而體積減小，分子密度增大，器壁單位時間單位面積上撞擊的分子數(shù)增多，所以壓強(qiáng)增大．晶體與非晶體的比較晶體和非晶體分類比較晶體非晶體單晶體多晶體外形規(guī)則不規(guī)則熔點(diǎn)確定不確定物理性質(zhì)各向異性各向同性微觀粒子排列有規(guī)則，但多晶體每個晶粒間的排列無規(guī)則無規(guī)則形成與轉(zhuǎn)化有的物質(zhì)在不同條件下能夠形成不同的形態(tài)；同一物質(zhì)可能以晶體和非晶體2種不同的形態(tài)出現(xiàn)，有些非晶體，在一定的條件下也可轉(zhuǎn)化為晶體典型物質(zhì)石英、云母、食鹽、硫酸銅玻璃、蜂蠟、松香特別提醒：

晶體與非晶體的區(qū)別主要表現(xiàn)在有無確定的熔點(diǎn)上，而不能依據(jù)是否有規(guī)則的幾何形狀辨別．因?yàn)殡m然單晶體有規(guī)則的幾何外形，但多晶體與非晶體都沒有規(guī)則的幾何外形．某種晶體可能只有某種或幾種物理性質(zhì)表現(xiàn)為各向異性，其他物理性質(zhì)是各向同性的，并不是所有的物理性質(zhì)都表現(xiàn)為各向異性． (多選)2010年諾貝爾物理學(xué)獎授予安德烈·蓋姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫，以表彰他們在石墨烯材料方面的卓越研究．他們通過透明膠帶對石墨進(jìn)行反復(fù)的粘貼與撕開使得石墨片的厚度逐漸減小，最終尋找到了厚度只有0.34nm的石墨烯，是碳的二維結(jié)構(gòu)．如圖11－2－1所示為石墨、石墨烯的微觀結(jié)構(gòu)，根據(jù)以上信息和已學(xué)知識判斷，下列說法中正確的是(

)圖11－2－1

(多選)甲、乙、丙3種固體薄片上涂上蠟，由燒熱的針接觸其上一點(diǎn)，蠟熔化的范圍如圖11－2－2甲、乙、丙所示，而甲、乙、丙3種固體在熔解過程中溫度隨加熱時間變化的關(guān)系如圖11－2－2丁所示，下列說法正確的是(

)圖11－2－2A．甲、乙為非晶體，丙是晶體B．甲、丙為晶體，乙是非晶體C．甲、丙為非晶體，乙是晶體D．甲為多晶體，乙為非晶體，丙為單晶體【答案】BD【解析】由題圖甲、乙、丙，可知甲、乙各向同性，丙各向異性；由題圖丁，可知甲、丙有固定熔點(diǎn)，乙無固定熔點(diǎn)，所以甲、丙為晶體，乙是非晶體．其中甲為多晶體，丙為單晶體．1．液體由于液體分子排布這種特點(diǎn)，使得液體具有一些特有的物理性質(zhì)：(1)液體和氣體沒有一定的形狀，是流動的；(2)液體和固體具有一定的體積，而氣體的體積可以變化上千倍；(3)液體和固體都很難被壓縮，而氣體可以很容易被壓縮；(4)液體在物理性質(zhì)上表現(xiàn)為各向同性．液體和液晶2．液體的表面張力液體表面層的特點(diǎn)：(1)表面層的位置處在與氣體接觸處；(2)表面層中的分子要比液體內(nèi)部稀疏些，即表面層中分子間的距離比液體內(nèi)部的大一些，在表面層中的分子間的相互作用表現(xiàn)為引力，使液面各部分分子之間產(chǎn)生相互吸引的表面張力．3．液晶(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)液晶的分子排列從某個方向看比較整齊，而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． (單選)下列關(guān)于液體表面現(xiàn)象的說法正確的是(

)A．把縫衣針小心放在水面上，針可以把水面壓彎而不沉沒，是因?yàn)獒樖艿降闹亓π?，又受液體的浮力的緣故B．在處于失重狀態(tài)的宇宙飛船中，一大滴水銀會成球狀，是因?yàn)橐后w內(nèi)分子間有相互吸引力C．玻璃管道裂口放在火上燒熔，它的尖端就變圓，是因?yàn)槿刍牟Ａ?，在表面張力的作用下，表面要收縮到最小的緣故D．飄浮在熱菜湯表面上的油滴，從上面觀察是圓形的，是因?yàn)橛偷我后w各向同性的緣故 (單選)下列現(xiàn)象，哪些不是因液體的表面張力所造成的(

)A．使用洗潔精易清除餐具上的油漬B．熔化的蠟燭從燃燒的蠟燭上流下來，冷卻后呈球形C．早上看到葉面上的露珠呈球形D．小昆蟲能漂浮在水面上【答案】A表征氣體狀態(tài)的物理量稱為氣體的狀態(tài)參量，對于一定質(zhì)量的某種氣體，在宏觀上常用溫度(T)、體積(V)和壓強(qiáng)(p)來描述其狀態(tài)．1．氣體的溫度(1)溫度：從宏觀上看，表示物體的冷熱程度；從微觀上看，是物體內(nèi)大量分子平均動能的標(biāo)志，它反映了氣體分子無規(guī)則運(yùn)動的激烈程度．(2)溫標(biāo)：指溫度的數(shù)值表示法．常用溫標(biāo)有攝氏溫標(biāo)和熱力學(xué)溫標(biāo)2種，所對應(yīng)的溫度叫攝氏溫度和熱力學(xué)溫度(絕對溫度)．氣體的狀態(tài)參量2．氣體的體積(1)由于氣體分子間的平均距離是分子直徑的10倍以上，分子間的相互作用力可以認(rèn)為是零，因而極易流動和擴(kuò)散，總是要充滿整個容器，故氣體的體積等于盛氣體的容器的容積．(2)氣體的體積用V表示，其國際單位是m3；常用單位有L(dm3)、mL(cm3)．換算關(guān)系：1m3＝103L＝106mL.3．氣體的壓強(qiáng)(1)產(chǎn)生的原因：由于大量分子無規(guī)則地運(yùn)動而碰撞器壁，形成對器壁各處均勻、持續(xù)的壓力，作用在器壁單位面積上的壓力叫做氣體的壓強(qiáng)．(2)決定因素①宏觀上：決定于氣體的溫度和體積；②微觀上：決定于分子的平均動能和分子的密集程度．(3)常用單位：帕斯卡(Pa)1Pa＝1N/m21atm＝760mmHg＝1.013×105Pa(4)計算方法①液體封閉的氣體壓強(qiáng)的確定平衡法：選與氣體接觸的液柱為研究對象進(jìn)行受力分析，利用它的受力平衡，求出氣體的壓強(qiáng)．取等壓面法：根據(jù)同種液體在同一水平液面處的壓強(qiáng)相等，在連通器內(nèi)靈活選取等壓面，由兩側(cè)壓強(qiáng)相等建立方程求出壓強(qiáng)．液體內(nèi)部深度為h處的總壓強(qiáng)p＝p0＋ρgh.②固體(活塞或汽缸)封閉的氣體壓強(qiáng)的確定由于該固體必定受到被封閉氣體的壓力，所以可通過對該固體進(jìn)行受力分析，由平衡條件建立方程來求出氣體壓強(qiáng)．③加速運(yùn)動系統(tǒng)中封閉氣體壓強(qiáng)的計算方法：一般選與氣體接觸的液柱或活塞為研究對象，進(jìn)行受力分析，利用牛頓第二定律列方程求解．特別提醒：(1)氣體壓強(qiáng)與大氣壓強(qiáng)不同，大氣壓強(qiáng)由重力而產(chǎn)生，隨高度增大而減小，氣體壓強(qiáng)由大量氣體分子頻繁碰撞器壁而產(chǎn)生，大小不隨高度而變化．(2)容器內(nèi)氣體的壓強(qiáng)是大量分子頻繁碰撞器壁而產(chǎn)生的，并非因其重力而產(chǎn)生的．(3)求解液體內(nèi)部深度為h處的總壓強(qiáng)時，不要忘記液面上方氣體的壓強(qiáng)．

如圖11－2－3所示，在大氣中的一個汽缸中封閉有一定的氣體處于靜止?fàn)顟B(tài)，汽缸活塞的質(zhì)量m＝2kg，面積S＝20cm2.若大氣壓強(qiáng)取p0＝1×105Pa，則汽缸中氣體的壓強(qiáng)是多大？(g取10m/s2，摩擦不計)一題一得

本題為求氣體的壓強(qiáng)，我們選擇受氣體壓力作用的活塞為研究對象，根據(jù)活塞的平衡，列出平衡方程式求解．該題若選汽缸為研究對象，則由于缸體除受氣體壓力外的其他力不清楚，就無法求解． (單選)一房間內(nèi)，上午10時的溫度為15℃，下午2時的溫度為25℃，假定大氣壓無變化，則下午2時與上午10時相比較，房間內(nèi)的(

)A．空氣密度增大B．空氣分子的平均動能增大C．空氣分子的速率都增大D．空氣質(zhì)量增大【答案】B【解析】由于房間與外界相通，外界大氣壓無變化，因而房間內(nèi)氣體壓強(qiáng)不變；但溫度升高后，體積膨脹，導(dǎo)致分子數(shù)密度減?。凰?，房間內(nèi)空氣的質(zhì)量減少，空氣分子的平均動能增大；但并非每個分子速率都增大，因?yàn)閱蝹€分子的運(yùn)動是無規(guī)則的．選項(xiàng)B正確．氣體的研究對象一般為“一定質(zhì)量”的“理想氣體”．理想氣體具備以下特點(diǎn)：(1)氣體分子可以認(rèn)為是質(zhì)點(diǎn)；(2)氣體分子間沒有作用力；(3)沒有分子勢能，只有分子動能，氣體的內(nèi)能是分子動能；(4)滿足3個實(shí)驗(yàn)定律和理想氣體狀態(tài)方程．理想氣體及氣體實(shí)驗(yàn)定律理想氣體實(shí)驗(yàn)定律的理解 (單選)如圖11－2－4所