2022-2023年粵教版(2019)新教材高中物理選擇性必修3 第2章氣體液體和固體單元復(fù)習(xí)課課件

氣體液體固體單元復(fù)習(xí)高二—粵教版—物理—選擇性必修三第二章基礎(chǔ)知識(shí)一、氣體

（一）氣體實(shí)驗(yàn)定律

（二）理想氣體狀態(tài)方程

玻意耳定律查理定律蓋-呂薩克定律（一）氣體實(shí)驗(yàn)定律

描述氣體的狀態(tài)參量有三個(gè)：壓強(qiáng)、體積、溫度。我們通過實(shí)驗(yàn)研究它們之間的關(guān)系時(shí)，需要采用控制變量法進(jìn)行研究。1.玻意耳定律（等溫過程）（一）氣體實(shí)驗(yàn)定律

將一段氣體封閉在注射器中，緩慢向下壓或向上提注射器的柱塞，觀察空氣柱體積和壓力表所示的壓強(qiáng)變化。1.玻意耳定律（等溫過程）（1）內(nèi)容：

一定質(zhì)量的某種氣體，在溫度不變的情況下，壓強(qiáng)與體積成反比。（2）表達(dá)式：（一）氣體實(shí)驗(yàn)定律

1.玻意耳定律（等溫過程）（3）p-V圖中的等溫過程：（一）氣體實(shí)驗(yàn)定律

等溫線2.查理定律（等容過程）（一）氣體實(shí)驗(yàn)定律

以上圖片來源于網(wǎng)絡(luò)把裝有氣體的瓶子先后放入盛著冰水混合物的容器和盛著熱水的容器中，上下移動(dòng)右管，使左管的液面高度位置保持不變(即瓶?jī)?nèi)氣體體積不變)。觀察氣體溫度不同時(shí)，右管液面的高度變化情況。2.查理定律（等容過程）（1）內(nèi)容：

一定質(zhì)量的某種氣體，在體積不變的情況下，壓強(qiáng)與熱力學(xué)溫度成正比。（2）表達(dá)式：（一）氣體實(shí)驗(yàn)定律

2.查理定律（等容過程）（3）p-T圖中的等容過程：（一）氣體實(shí)驗(yàn)定律

等容線3.蓋-呂薩克定律（等壓過程）（一）氣體實(shí)驗(yàn)定律

把裝有氣體的瓶子先后放入盛著冰水混合物的容器和盛著熱水的容器中，上下移動(dòng)右管，使左右兩管的液面高度保持一致(即瓶?jī)?nèi)氣體壓強(qiáng)不變)。觀察氣體溫度不同時(shí)，瓶?jī)?nèi)氣體體積的變化情況。以上圖片來源于網(wǎng)絡(luò)3.蓋-呂薩克定律（等壓過程）（1）內(nèi)容：

一定質(zhì)量的某種氣體，在壓強(qiáng)不變的情況下，體積與熱力學(xué)溫度成正比。（2）表達(dá)式：（一）氣體實(shí)驗(yàn)定律

3.蓋-呂薩克定律（等壓過程）（3）V-T圖中的等壓過程：（一）氣體實(shí)驗(yàn)定律

等壓線

玻意耳定律、查理定律和蓋-呂薩克定律，這三個(gè)定律都是通過實(shí)驗(yàn)研究獲得的，它們統(tǒng)稱為氣體實(shí)驗(yàn)定律。它們反應(yīng)了一定質(zhì)量的氣體的溫度、體積、壓強(qiáng)三個(gè)參量之間的變化關(guān)系。（一）氣體實(shí)驗(yàn)定律

（一）氣體實(shí)驗(yàn)定律

4.氣體實(shí)驗(yàn)定律的微觀解釋氣體的壓強(qiáng)是大量氣體分子頻繁碰撞器壁的結(jié)果。影響氣體壓強(qiáng)的兩個(gè)因素是：①

氣體分子熱運(yùn)動(dòng)的平均速率②

氣體分子的密集程度（1）玻意耳定律的微觀解釋：一定質(zhì)量的氣體，溫度保持不變時(shí)，分子熱運(yùn)動(dòng)的平均速率不變。這種情況下：4.氣體實(shí)驗(yàn)定律的微觀解釋若氣體體積減小，分子密集程度增大，氣體壓強(qiáng)增大；若氣體體積增大，分子密集程度減小，氣體壓強(qiáng)減小。（2）查理定律的微觀解釋：一定質(zhì)量的某種氣體，體積保持不變時(shí)，分子的密集程度不變。這種情況下：4.氣體實(shí)驗(yàn)定律的微觀解釋若溫度升高，分子熱運(yùn)動(dòng)的平均速率增大，氣體壓強(qiáng)增大；若溫度降低，分子熱運(yùn)動(dòng)的平均速率減小，氣體壓強(qiáng)減小。（3）蓋-呂薩克定律的微觀解釋：一定質(zhì)量的某種氣體，要使壓強(qiáng)保持不變：當(dāng)溫度升高時(shí)，由于氣體分子熱運(yùn)動(dòng)的平均速率增大，必須同時(shí)增大氣體體積，使分子的密集程度減??；當(dāng)溫度降低時(shí)，由于氣體分子熱運(yùn)動(dòng)的平均速率減小，必須同時(shí)減小氣體體積，使分子的密集程度增大。4.氣體實(shí)驗(yàn)定律的微觀解釋

在對(duì)氣體實(shí)驗(yàn)定律的進(jìn)一步精確實(shí)驗(yàn)研究中可以發(fā)現(xiàn)，任何實(shí)際氣體都只是在壓強(qiáng)不太大、溫度不太低的情況下近似地遵循相關(guān)的定律。當(dāng)壓強(qiáng)較大、溫度很低時(shí)，氣體實(shí)驗(yàn)定律就不適用了。

雖然實(shí)際氣體不嚴(yán)格遵循氣體實(shí)驗(yàn)定律，但為了研究方便，我們可以設(shè)想有一種嚴(yán)格遵循氣體實(shí)驗(yàn)定律的氣體，這樣的氣體被稱為理想氣體。（二）理想氣體狀態(tài)方程

對(duì)于一定質(zhì)量的理想氣體，其壓強(qiáng)、體積、熱力學(xué)溫度之間滿足以下關(guān)系：基礎(chǔ)知識(shí)應(yīng)用氣體實(shí)驗(yàn)定律或理想氣體狀態(tài)方程解題的思路：①確定研究對(duì)象；②

找到p、V、T三個(gè)參量的初末狀態(tài)；③

明確變化過程的特點(diǎn)；④

列出方程。例1：如圖所示，足夠長(zhǎng)的圓柱形汽缸豎直放置，其橫截面積為1×10-3m2，汽缸內(nèi)有質(zhì)量m=2kg的活塞，活塞與汽缸壁封閉良好，不計(jì)摩擦。開始時(shí)活塞被銷子K銷于如圖位置，離缸底12cm，此時(shí)汽缸內(nèi)被封閉氣體的壓強(qiáng)1.5×105Pa，溫度為300K。外界大氣壓為1.0×105Pa，g取10m/s2.（1）現(xiàn)對(duì)密閉氣體加熱，當(dāng)溫度升到400K，其壓強(qiáng)多大？（2）若在此時(shí)拔去銷子K，活塞開始向上運(yùn)動(dòng)，當(dāng)它最后靜止在某一位置時(shí)，汽缸內(nèi)氣體的溫度為360K，則這時(shí)活塞離缸底的距離為多少？例1：如圖所示，足夠長(zhǎng)的圓柱形汽缸豎直放置，其橫截面積為1×10-3m2，汽缸內(nèi)有質(zhì)量m=2kg的活塞，活塞與汽缸壁封閉良好，不計(jì)摩擦。開始時(shí)活塞被銷子K銷于如圖位置，離缸底12cm，此時(shí)汽缸內(nèi)被封閉氣體的壓強(qiáng)1.5×105Pa，溫度為300K。外界大氣壓為1.0×105Pa，g取10m/s2.（1）現(xiàn)對(duì)密閉氣體加熱，當(dāng)溫度升到400K，其壓強(qiáng)多大？加熱過程缸內(nèi)氣體的體積不變，為等容變化過程。初狀態(tài)氣體的壓強(qiáng)p1=1.5×105Pa，溫度T1=300K；末狀態(tài)氣體的壓強(qiáng)設(shè)為p2，溫度T2=400K.對(duì)缸內(nèi)氣體，由查理定律得：

解得p2=2.0×105Pa.活塞最后靜止，設(shè)此時(shí)缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為p3，對(duì)活塞作受力分析，根據(jù)平衡條件有：p0S+mg=p3S解得p3=1.2×105Pa.例1：如圖所示，足夠長(zhǎng)的圓柱形汽缸豎直放置，其橫截面積為1×10-3m2，汽缸內(nèi)有質(zhì)量m=2kg的活塞，活塞與汽缸壁封閉良好，不計(jì)摩擦。開始時(shí)活塞被銷子K銷于如圖位置，離缸底12cm，此時(shí)汽缸內(nèi)被封閉氣體的壓強(qiáng)1.5×105Pa，溫度為300K。外界大氣壓為1.0×105Pa，g取10m/s2.（2）若在此時(shí)拔去銷子K，活塞開始向上運(yùn)動(dòng)，當(dāng)它最后靜止在某一位置時(shí)，汽缸內(nèi)氣體的溫度為360K，則這時(shí)活塞離缸底的距離為多少？p0Sp3Smg設(shè)最后靜止時(shí)活塞離缸底的距離為h3，以缸內(nèi)氣體為研究對(duì)象，初狀態(tài)氣體的壓強(qiáng)p1=1.5×105Pa，體積V1=Sh1=1.2×10-4m3，溫度T1=300K;末狀態(tài)氣體的壓強(qiáng)p3=1.2×105Pa，體積V3=Sh3，溫度T3=360K;例1：如圖所示，足夠長(zhǎng)的圓柱形汽缸豎直放置，其橫截面積為1×10-3m2，汽缸內(nèi)有質(zhì)量m=2kg的活塞，活塞與汽缸壁封閉良好，不計(jì)摩擦。開始時(shí)活塞被銷子K銷于如圖位置，離缸底12cm，此時(shí)汽缸內(nèi)被封閉氣體的壓強(qiáng)1.5×105Pa，溫度為300K。外界大氣壓為1.0×105Pa，g取10m/s2.（2）若在此時(shí)拔去銷子K，活塞開始向上運(yùn)動(dòng)，當(dāng)它最后靜止在某一位置時(shí)，汽缸內(nèi)氣體的溫度為360K，則這時(shí)活塞離缸底的距離為多少？h3由理想氣體狀態(tài)方程得：

解得h3=18cm.例1：如圖所示，足夠長(zhǎng)的圓柱形汽缸豎直放置，其橫截面積為1×10-3m2，汽缸內(nèi)有質(zhì)量m=2kg的活塞，活塞與汽缸壁封閉良好，不計(jì)摩擦。開始時(shí)活塞被銷子K銷于如圖位置，離缸底12cm，此時(shí)汽缸內(nèi)被封閉氣體的壓強(qiáng)1.5×105Pa，溫度為300K。外界大氣壓為1.0×105Pa，g取10m/s2.（2）若在此時(shí)拔去銷子K，活塞開始向上運(yùn)動(dòng)，當(dāng)它最后靜止在某一位置時(shí)，汽缸內(nèi)氣體的溫度為360K，則這時(shí)活塞離缸底的距離為多少？h3例2：（多選）如圖為一定質(zhì)量的理想氣體兩次在不同體積下的等容變化圖線，有關(guān)說法正確的是（）A．a(chǎn)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的氣體分子密集程度大于b點(diǎn)對(duì)應(yīng)的氣體分子密集程度B．a(chǎn)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的氣體狀態(tài)其體積等于b點(diǎn)對(duì)應(yīng)的氣體體積C．由狀態(tài)a沿直線ab到狀態(tài)b，氣體經(jīng)歷的是等容過程D．由狀態(tài)a沿直線ab到狀態(tài)b，氣體經(jīng)歷的是等溫過程AD基礎(chǔ)知識(shí)二、液體

（一）表面張力

（二）浸潤(rùn)與不浸潤(rùn)（三）毛細(xì)現(xiàn)象（一）表面張力：

由于液體表面層中的分子相互吸引而使液體表面具有收縮趨勢(shì)的張力。1.形成原因：

液體表面層的分子分布比液體內(nèi)部稀疏，分子間距大于平衡距離，分子間相互吸引形成張力。（一）表面張力：以上圖片來源于網(wǎng)絡(luò)2.表面張力的方向：

和液面相切，垂直于液面上的各條分界線。3.表面張力的效果：

表面張力使液體表面具有收縮趨勢(shì)，使液體表面積趨于最小。（一）表面張力：以上圖片來源于網(wǎng)絡(luò)1.形成原因：

附著層內(nèi)的分子因受液體或固體分子力情況的不同，造成附著層具有收縮或擴(kuò)張趨勢(shì)。（二）浸潤(rùn)與不浸潤(rùn)以上圖片來源于網(wǎng)絡(luò)2.分類：

①浸潤(rùn)：液體與固體接觸時(shí)，液體附著在固體上且接觸面有擴(kuò)張趨勢(shì)。（二）浸潤(rùn)與不浸潤(rùn)②不浸潤(rùn)：液體與固體接觸時(shí)，液體不附著在固體上且接觸面有收縮趨勢(shì)。

浸潤(rùn)液體在毛細(xì)管中上升，不浸潤(rùn)液體在毛細(xì)管中下降的現(xiàn)象。形成原因：毛細(xì)現(xiàn)象是液體的浸潤(rùn)（或不浸潤(rùn)）與表面張力現(xiàn)象共同作用的結(jié)果。（三）毛細(xì)現(xiàn)象：例3：（多選）下列說法中正確的是（

）A．圖甲所示，雨水沒有透過布雨傘是因?yàn)橐后w表面存在張力B．圖乙所示，夏天荷葉上小水珠呈球狀是由于液體表面張力使其表面積具有收縮到最小趨勢(shì)的緣故C．液體分子的熱運(yùn)動(dòng)沒有長(zhǎng)期固定的平衡位置D．圖丙所示，小木塊能夠浮于水面上是液體表面張力與其重力平衡的結(jié)果ABC例4：（多選）對(duì)于液體在器壁附近的液面發(fā)生彎曲的現(xiàn)象，如圖甲、乙所示。對(duì)此有下列幾種解釋，正確的是（

）A．表面層I內(nèi)分子的分布比液體內(nèi)部疏B．表面層II內(nèi)分子的分布比液體內(nèi)部密C．附著層I內(nèi)分子的分布比液體內(nèi)部密D．附著層II內(nèi)分子的分布比液體內(nèi)部疏ACD基礎(chǔ)知識(shí)三、固體

（一）分類

晶體非晶體單晶體多晶體三、固體

（二）特點(diǎn)

晶體非晶體單晶體多晶體幾何形狀規(guī)則不規(guī)則不規(guī)則熔點(diǎn)確定不確定物理性質(zhì)各向異性各向同性三、固體

在不同條件下，同種物質(zhì)的微粒在空間按不同的規(guī)則排列，可以生成不同的晶體。碳原子按圖(a)方式排列就成為金剛石，按圖(b)方式排列就成為石墨。例5：甲、乙、丙三種固體薄片上涂上石蠟，由燒熱的針接觸其上一點(diǎn)，石蠟熔化的范圍如圖甲、乙、丙所示，而甲、乙、丙三種固體在熔化過程中溫度隨加熱時(shí)間變化的關(guān)系如圖丁所示，下列說法正確的是（）A．甲、乙為非晶體，丙是晶體B．甲、乙、丙都是晶體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D課堂總結(jié)氣體、固體、液體氣體氣體實(shí)驗(yàn)定律理想氣體狀態(tài)方程液體表面張力毛細(xì)現(xiàn)象浸潤(rùn)與不浸潤(rùn)固體：?jiǎn)尉w、多晶體、非晶體的特點(diǎn)練習(xí)1：（多選）下列現(xiàn)象中，與液體表面張力有關(guān)的是（

）A．小縫衣針漂浮在水面上B．小木船漂浮在水面上C．荷葉上的小水珠呈球形D．慢慢向小酒杯中注水，即使水面稍高出杯口，水仍不會(huì)流下來ACD問題1：區(qū)分表面張力與浮力如何判斷物體浮于水面是表面張力在起作用還是浮力在起作用？表面張力以上圖片來源于網(wǎng)絡(luò)浮力問題1：區(qū)分表面張力與浮力a→b：等壓變化，V減小，T減小b→c：等溫變化，p減小，V增大c→a：等容變化，p增大，T增大練習(xí)2：某種理想氣體從狀態(tài)a變化到狀態(tài)b，再變化到狀態(tài)c，最后回到狀態(tài)a，如圖所示是該過程的p-V圖像，已知圖中bc曲線為一條等溫線，請(qǐng)畫出全過程對(duì)應(yīng)的p-T圖像和V-T圖像。問題2：p-V圖、p-T圖和V-T圖的相互轉(zhuǎn)化問題2：p-V圖、p-T圖和V-T圖的相互轉(zhuǎn)化abc（c與a體積相等）a→b：等壓變化，V減小，T減小b→c：等溫變化，p減小，V增大c→a：等容變化，p