固體液體氣體

固體液體氣體第一頁(yè)，共四十九頁(yè)，編輯于2023年，星期五固體第二頁(yè)，共四十九頁(yè)，編輯于2023年，星期五一.晶體和非晶體固體可以分成晶體和非晶體兩類．

在常見(jiàn)的固態(tài)物質(zhì)中，石英、云母、明礬、食鹽、硫酸銅、糖、味精等都是晶體，玻璃、蜂蠟、松香、瀝青、橡膠等都是非晶體．1.晶體、非晶體的外形和物理性質(zhì)的差異(1)晶體都具有規(guī)則的幾何形狀．

食鹽的晶體呈立方體形，明礬的晶體呈八面體形，石英的晶體中間是一個(gè)六面棱柱，兩端是六棱錐．冬季的雪花，是水蒸氣在空氣中凝華時(shí)形成的冰的晶體，它們的形狀雖然不同，但一般是六角形的規(guī)則圖案．非晶體則沒(méi)有規(guī)則的幾何形狀．第三頁(yè)，共四十九頁(yè)，編輯于2023年，星期五第四頁(yè)，共四十九頁(yè)，編輯于2023年，星期五(2)晶體有一定的熔點(diǎn)，非晶體沒(méi)有一定的熔點(diǎn).(3)晶體的物理性質(zhì)與方向有關(guān)，這種特性叫做各向異性．

非晶體的各種物理性質(zhì)、在各個(gè)方向上都是相同的，所以是各向同性的．第五頁(yè)，共四十九頁(yè)，編輯于2023年，星期五現(xiàn)象:熔化了的石蠟在云母片上呈橢圓形，而在玻璃片上呈圓形．

結(jié)論:云母晶體在各個(gè)方向上的導(dǎo)熱性能不同，而非晶體玻璃在各個(gè)方向上的導(dǎo)熱性能相同．第六頁(yè)，共四十九頁(yè)，編輯于2023年，星期五

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)，也就是一種物質(zhì)是晶體還是非晶體，并不是絕對(duì)的．例如，天然水晶是晶體，而熔化以后再凝結(jié)的水晶（即石英玻璃）就是非晶體．許多非晶體在一定的條件下可以轉(zhuǎn)化為晶體．

人們?cè)谘芯恐羞€發(fā)現(xiàn)，在冷卻得足夠快和冷卻到足夠低的溫度時(shí)，幾乎所有的材料都能成為非晶體．第七頁(yè)，共四十九頁(yè)，編輯于2023年，星期五二.單晶體和多晶體1.晶體又可以分為單晶體和多晶體．

2.如果一個(gè)物體就是一個(gè)完整的晶體，例如雪花、食鹽小顆粒等．這樣的晶體就叫做單晶體．制造各種晶體管集成電路只能用單晶體(單晶硅或單晶鍺)．3.如果整個(gè)物體是由許多雜亂無(wú)章地排列著的小晶體組成的，這樣的物體就叫做多晶體．

由許多食鹽單晶體粘在一起而成大塊的食鹽，就是多晶體．其中的小晶體叫做晶粒．

各種金屬材料，也是多晶體．

多晶體沒(méi)有規(guī)則的幾何形狀，也不顯示各向異性，但是同單晶體一樣，仍有確定的熔點(diǎn)．第八頁(yè)，共四十九頁(yè)，編輯于2023年，星期五三.晶體的微觀結(jié)構(gòu)

晶體和非晶體在外形和物理性質(zhì)上存在那么多的差異，這是為什么呢？

1.組成晶體的物質(zhì)微粒（分子或原子、離子）依照一定的規(guī)律在空間中整齊地排列、晶體中物質(zhì)微粒的相互作用很強(qiáng),具有空間上的周期性．微粒的熱運(yùn)動(dòng)不足以克服它們的相互作用而遠(yuǎn)離．微粒的熱運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)為在一定的平衡位置附近不停地做微小的振動(dòng)．X射線對(duì)晶體結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究電子顯微鏡對(duì)晶體內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行直接觀察和照相第九頁(yè)，共四十九頁(yè)，編輯于2023年，星期五食鹽的晶體結(jié)構(gòu)示意圖

食鹽的晶體是由鈉離子Na+和氯離子CI－組成的，它們等距離、交錯(cuò)地排列在三組相互垂直的平行線上，因而食鹽具有正立方體的外形．(1)晶體外形的規(guī)則性可以用物質(zhì)微粒的規(guī)則排列來(lái)解釋．第十頁(yè)，共四十九頁(yè)，編輯于2023年，星期五(2)晶體的各向異性也是由晶體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)決定的．

下圖表示在一個(gè)平面上晶體物質(zhì)微粒的排列情況．從圖上可以看出，在沿不同方向所畫的等長(zhǎng)直線AB、AC、AD上，物質(zhì)微粒的數(shù)目不同．直線AB上物質(zhì)微粒較多，直線AD上較少，直線AC上更少．正因?yàn)樵诓煌较蛏衔镔|(zhì)微粒的排列情況不同，才引起晶體的不同方向上物理性質(zhì)的不同．第十一頁(yè)，共四十九頁(yè)，編輯于2023年，星期五

2.有的物質(zhì)能夠生成種類不同的幾種晶體，是因?yàn)樗鼈兊奈镔|(zhì)微粒能夠形成不同的晶體結(jié)構(gòu)．

例如，碳原子如果按圖甲那樣排列就成為石墨，按圖乙那樣排列就成為金剛石．第十二頁(yè)，共四十九頁(yè)，編輯于2023年，星期五液體第十三頁(yè)，共四十九頁(yè)，編輯于2023年，星期五液晶液晶：像液體一樣具有流動(dòng)性，而其化學(xué)性質(zhì)與某些晶體相似，具有各項(xiàng)異性的物質(zhì)叫液晶第十四頁(yè)，共四十九頁(yè)，編輯于2023年，星期五液體的微觀結(jié)構(gòu)液體有一定的體積，不易被壓縮，這一特點(diǎn)跟固體—樣；另一方面又像氣體，沒(méi)有一定的形狀，具有流動(dòng)性。液體的分子間距離大約為r0，相互作用較強(qiáng)，液體分子的熱運(yùn)動(dòng)主要表現(xiàn)為在平衡位置附近做微小的振動(dòng)，這一點(diǎn)跟固體分子的運(yùn)動(dòng)情況類似。但液體分子沒(méi)有固定的平衡位置，它們?cè)谀骋黄胶馕恢酶浇駝?dòng)一小段時(shí)間后，又轉(zhuǎn)到另一個(gè)平衡位置去振動(dòng)。這就是液體具有流動(dòng)性的原因。這一個(gè)特點(diǎn)明顯區(qū)別于固體。第十五頁(yè)，共四十九頁(yè)，編輯于2023年，星期五液體與非晶體的微觀結(jié)構(gòu)很類似。非晶體隨著溫度的升高而逐漸軟化，流動(dòng)性也逐漸增加。因此，有時(shí)把非晶體看作是過(guò)冷液體，而固體往往只專指晶體。第十六頁(yè)，共四十九頁(yè)，編輯于2023年，星期五第十七頁(yè)，共四十九頁(yè)，編輯于2023年，星期五液體的表面張力1、硬幣為何會(huì)浮在水面上？棉線為什么會(huì)繃緊？第十八頁(yè)，共四十九頁(yè)，編輯于2023年，星期五液體的表面張力液體表面有一層跟氣體接觸的薄層，叫做表面層第十九頁(yè)，共四十九頁(yè)，編輯于2023年，星期五

處于表面層的液體分子，一方面受到上方氣體分子作用，另一方面又受到下方液體分子作用。而液體分子比氣體分子的作用強(qiáng)，所以，表面層分子排列比液體內(nèi)部要稀疏些，分子間距離較液體內(nèi)部也大一點(diǎn)在表面層里分子間的作用就表現(xiàn)為引力。第二十頁(yè)，共四十九頁(yè)，編輯于2023年，星期五

液面各部分間的相互吸引力就叫做表面張力

液體表面具有收縮到最小的趨勢(shì)

第二十一頁(yè)，共四十九頁(yè)，編輯于2023年，星期五氣體第二十二頁(yè)，共四十九頁(yè)，編輯于2023年，星期五一、氣體的狀態(tài)和狀態(tài)參量

對(duì)于氣體的某種性質(zhì)均需用一個(gè)物理量來(lái)描述.如氣體的熱學(xué)性質(zhì)可用溫度(T)來(lái)描述,其力學(xué)性質(zhì)可用壓強(qiáng)(p)來(lái)描述，幾何性質(zhì)用體積(V)來(lái)描述.

狀態(tài)參量:描述氣體性質(zhì)的物理量叫狀態(tài)參量.第二十三頁(yè)，共四十九頁(yè)，編輯于2023年，星期五一、描述氣體狀態(tài)的三個(gè)參量（T、V、P）1、溫度（1）溫度：描述氣體熱學(xué)特征的物理量（2）含義：（宏觀上）表示物體的冷熱程度（微觀上）溫度是分子熱運(yùn)動(dòng)平均動(dòng)能的標(biāo)志（3）溫標(biāo)：溫度的數(shù)量表示方法。攝氏溫標(biāo)熱力學(xué)溫標(biāo)（4）攝氏溫度與熱力學(xué)溫度a、T=t+273.15Kb、表示溫度的間隔是相同的第二十四頁(yè)，共四十九頁(yè)，編輯于2023年，星期五2、氣體的體積（1）體積：描述氣體幾何特征的物理量（2）氣體體積：指氣體所充滿的容器的容積a、一般情況下，氣體分子間距離遠(yuǎn)大于分子直徑，氣體的體積遠(yuǎn)大于分子總體積b、固體或液體中分子是緊密排列，認(rèn)為固體或液體體積等于分子的總體積（3）體積的單位：m31L=10-3m31mL=10-6m3第二十五頁(yè)，共四十九頁(yè)，編輯于2023年，星期五3、壓強(qiáng)（1）壓強(qiáng)：描述氣體力學(xué)特征的宏觀參量（2）氣體的壓強(qiáng)：氣體作用在器壁單位面積上的壓力（3）產(chǎn)生原因：大量氣體分子對(duì)器壁頻繁碰撞而產(chǎn)生的（4）影響氣體壓強(qiáng)的因素：微觀上：分子的平均動(dòng)能和分子的密集程度宏觀上：氣體的溫度和體積第二十六頁(yè)，共四十九頁(yè)，編輯于2023年，星期五

氣體實(shí)驗(yàn)定律(Ⅱ)第二十七頁(yè)，共四十九頁(yè)，編輯于2023年，星期五1、文字表述：一定質(zhì)量某種氣體，在溫度不變的情況下，壓強(qiáng)p與體積V成反比。

2、公式表述：pV=C（常數(shù)）

或p1V1=p2V24、適用范圍：溫度不太低，壓強(qiáng)不太大一、玻意耳定律3、條件:氣體質(zhì)量一定且溫度不變(玻意耳—馬略特定律)第二十八頁(yè)，共四十九頁(yè)，編輯于2023年，星期五小試牛刀一定質(zhì)量氣體的體積是20L時(shí)，壓強(qiáng)為1×105Pa。當(dāng)氣體的體積減小到16L時(shí)，壓強(qiáng)為多大？設(shè)氣體的溫度保持不變。解：以氣體為研究對(duì)象，由得第二十九頁(yè)，共四十九頁(yè)，編輯于2023年，星期五二、P-V圖像（等溫線）

過(guò)原點(diǎn)的直線雙曲線的一支

物理意義：等溫線上的某點(diǎn)表示氣體的一個(gè)確定狀態(tài)。同一條等溫線上的各點(diǎn)溫度相同，即p與V乘積相同。p1/V0Vp·0A·B第三十頁(yè)，共四十九頁(yè)，編輯于2023年，星期五pV0t1t2

思考：同一氣體，不同溫度下的等溫線是不同的，請(qǐng)判斷出下圖中哪條等溫線的溫度高？理由是什么？不同溫度下的等溫線，離原點(diǎn)越遠(yuǎn)，溫度越高。第三十一頁(yè)，共四十九頁(yè)，編輯于2023年，星期五例2：一個(gè)體積為V的沼氣泡從池塘底浮起，若水深為3m，沼氣泡從池底上升到水面時(shí)，它的體積將變?yōu)槎嗌伲浚ㄔO(shè)，大氣壓強(qiáng)P0=1×105Pa，水的密度ρ＝1×103kg/m3）水底溫度和水面溫度相同小結(jié)1第三十二頁(yè)，共四十九頁(yè)，編輯于2023年，星期五一、等容過(guò)程

1．等容過(guò)程：氣體在體積不變的情況下發(fā)生的狀態(tài)變化過(guò)程叫做等容過(guò)程．2．一定質(zhì)量氣體的等容變化

第三十三頁(yè)，共四十九頁(yè)，編輯于2023年，星期五3．查理定律：一定質(zhì)量的某種氣體，在體積不變的情況下，壓強(qiáng)p與熱力學(xué)溫度T成正比（p

T

）．可寫成

或（1）查理定律是實(shí)驗(yàn)定律，由法國(guó)科學(xué)家查理通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)的．（2）成立條件：氣體質(zhì)量一定，體積不變．3、適用范圍：溫度不太低，壓強(qiáng)不太大第三十四頁(yè)，共四十九頁(yè)，編輯于2023年，星期五4．等容線

（1）等容線：一定質(zhì)量的某種氣體在等容變化過(guò)程中，壓強(qiáng)p跟熱力學(xué)溫度T的正比關(guān)系p－T在直角坐標(biāo)系中的圖象叫做等容線．（2）一定質(zhì)量氣體的等容線p－T圖象，其延長(zhǎng)線經(jīng)過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)，斜率反映體積大小，如圖所示．第三十五頁(yè)，共四十九頁(yè)，編輯于2023年，星期五（3）一定質(zhì)量氣體的等容線的物理意義．①圖線上每一個(gè)點(diǎn)表示氣體一個(gè)確定的狀態(tài)，同一根等容線上各狀態(tài)的體積相②不同體積下的等容線，斜率越大，體積越小（同一溫度下，壓強(qiáng)大的體積?。┤鐖D所示，V2<V1．第三十六頁(yè)，共四十九頁(yè)，編輯于2023年，星期五

一定質(zhì)量（m）的氣體的總分子數(shù)（N）是一定的，體積（V）保持不變時(shí)，其單位體積內(nèi)的分子數(shù)（n）也保持不變，當(dāng)溫度（T）升高時(shí)，其分子運(yùn)動(dòng)的平均速率（v）也增大，則氣體壓強(qiáng)（p）也增大；反之當(dāng)溫度（T）降低時(shí)，氣體壓強(qiáng)（p）也減小。查理定律的微觀解釋：第三十七頁(yè)，共四十九頁(yè)，編輯于2023年，星期五3．蓋·呂薩克定律：一定質(zhì)量的某種氣體，在壓強(qiáng)不變的情況下，體積V與熱力學(xué)溫度成正比（V

T

）.可寫成或（1）蓋·呂薩克定律是實(shí)驗(yàn)定律，由法國(guó)科學(xué)家蓋·呂薩克通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)的．（2）成立條件：氣體質(zhì)量一定，壓強(qiáng)不變．三、等壓過(guò)程

第三十八頁(yè)，共四十九頁(yè)，編輯于2023年，星期五4．等壓線（1）等壓線：一定質(zhì)量的某種氣體在等壓變化過(guò)程中，體積V與熱力學(xué)溫度T的正比關(guān)系在V－T直角坐標(biāo)系中的圖象叫做等壓線．（2）一定質(zhì)量氣體的等壓線的V－T圖象，其延長(zhǎng)線經(jīng)過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)，斜率反映壓強(qiáng)大小，如圖所示．第三十九頁(yè)，共四十九頁(yè)，編輯于2023年，星期五（3）一定質(zhì)量氣體的等壓線的物理意義①圖線上每一個(gè)點(diǎn)表示氣體一個(gè)確定的狀態(tài)，同一根等壓線上各狀態(tài)的壓強(qiáng)相同．

②不同壓強(qiáng)下的等壓線，斜率越大，壓強(qiáng)越?。ㄍ粶囟认拢w積大的壓強(qiáng)?。┤鐖D所示ｐ2<ｐ1

．第四十頁(yè)，共四十九頁(yè)，編輯于2023年，星期五一.理想氣體

假設(shè)有這樣一種氣體，它在任何溫度和任何壓強(qiáng)下都能嚴(yán)格地遵從氣體實(shí)驗(yàn)定律,我們把這樣的氣體叫做“理想氣體”。1、理想氣體是不存在的，是一種理想模型。2、在溫度不太低,壓強(qiáng)不太大時(shí)實(shí)際氣體都可看成是理想氣體。第四十一頁(yè)，共四十九頁(yè)，編輯于2023年，星期五二、理想氣體的狀態(tài)方程1、內(nèi)容：一定質(zhì)量的某種理想氣體在從一個(gè)狀態(tài)變化到另一個(gè)狀態(tài)時(shí)，盡管p、V、T都可能改變，但是壓強(qiáng)跟體積的乘積與熱力學(xué)溫度的比值保持不變。2、公式：或3、使用條件:一定質(zhì)量的某種理想氣體.4、氣體密度式：第四十二頁(yè)，共四十九頁(yè)，編輯于2023年，星期五1、如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體，由狀態(tài)A沿直線AB變化到B，在此過(guò)程中，氣體分子的平均速率的變化情況是（）練習(xí)：V/L1231230p/atmABCA、不斷增大B、不斷減小C、先減小后增大D、先增大后減小D第四十三頁(yè)，共四十九頁(yè)，編輯于2023年，星期五2．對(duì)于一定質(zhì)量的理想氣體，可能發(fā)生的過(guò)程是

()A．壓強(qiáng)和溫度不變，體積變大

B．溫度不變，壓強(qiáng)減少，體積減少

C．體積不變，溫度升高，壓強(qiáng)增大，

D．壓強(qiáng)增大，體積增大，溫度降低C第四十四頁(yè)，共四十九頁(yè)，編輯于2023年，星期五3．如圖所示，導(dǎo)熱性能良好的氣缸開(kāi)口向下，缸內(nèi)用一活塞封閉一定質(zhì)量的氣體，活塞在氣缸內(nèi)可以自由滑動(dòng)且不漏氣，其下方用細(xì)繩吊著一重物，系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)?，F(xiàn)將細(xì)繩剪斷，從剪斷細(xì)繩到系統(tǒng)達(dá)到新的平衡狀態(tài)的過(guò)程可視為一緩慢過(guò)程，在這一過(guò)程中氣缸內(nèi)()A．氣體從外界吸熱B．單位體積的氣體分子數(shù)變大C．氣體分子平均速率變大D．單位時(shí)間單位面積器壁上受到氣體分子撞擊的次數(shù)減少B第四十五頁(yè)，共四十九頁(yè)，編輯于2023年，星期五4.對(duì)于一定質(zhì)量的理想氣體,下列說(shuō)法正確的是()A、壓強(qiáng)增大，體積增大，分子的平均動(dòng)能一定增大B、壓強(qiáng)減小，體積減小，分子的平均動(dòng)能一定增大

C、壓強(qiáng)減小，體積增大，分子的平均動(dòng)能一定增大D、壓強(qiáng)增大，體積減小，分子的平均動(dòng)能一定增大A第四十六頁(yè)，共四十九頁(yè)，編輯于2023年，星期五5．用隔板將一絕熱容