2024-2025學年人教高中物理同步講義練習選擇性必修三2.3 氣體的等壓變化和等容變化（含答案） （人教2019選擇性必修三）

2024-2025學年人教高中物理同步講義練習選擇性必修三2.3氣體的等壓變化和等容變化（含答案）（人教2019選擇性必修三）2.3氣體的等壓變化和等容變化基礎導學要點一、氣體的等壓變化1．等壓變化一定質量的某種氣體，在壓強不變時，體積隨溫度變化的過程叫作氣體的等壓變化。2．蓋—呂薩克定律(1)內容：一定質量的某種氣體，在壓強不變的情況下，其體積V與熱力學溫度T成正比。(2)公式：V＝CT或eq\f(V1,T1)＝eq\f(V2,T2)。(3)適用條件：氣體質量一定；氣體壓強不變。(4)等壓變化的圖像：由V＝CT可知在V-T坐標系中，等壓線是一條通過坐標原點的傾斜的直線。對于一定質量的氣體，不同等壓線的斜率不同。斜率越小，壓強越大，如圖所示，p2>(選填“>”或“<”)p1。要點二、氣體的等容變化1．等容變化一定質量的某種氣體，在體積不變時，壓強隨溫度變化的過程。2．查理定律(1)內容：一定質量的某種氣體，在體積不變的情況下，壓強p與熱力學溫度T成正比。(2)公式：p＝CT或eq\f(p1,T1)＝eq\f(p2,T2)。(3)等容變化的圖像：從圖甲可以看出，在等容過程中，壓強p與攝氏溫度t是一次函數(shù)關系，不是簡單的正比例關系。但是，如果把圖甲中的直線AB延長至與橫軸相交，把交點當作坐標原點，建立新的坐標系(如圖乙所示)，那么這時的壓強與溫度的關系就是正比例關系了。圖乙坐標原點的意義為氣體壓強為0時，其溫度為0K?？梢宰C明，新坐標原點對應的溫度就是0_K。甲乙(4)適用條件：氣體的質量一定，氣體的體積不變。說明：氣體做等容變化時，壓強p與熱力學溫度T成正比，即p∝T，不是與攝氏溫度t成正比，但壓強變化量Δp與熱力學溫度變化量ΔT和攝氏溫度的變化量Δt都是成正比的，即Δp∝ΔT、Δp∝Δt。要點三、理想氣體1．理想氣體在任何溫度、任何壓強下都遵從氣體實驗定律的氣體。2．理想氣體與實際氣體在溫度不低于零下幾十攝氏度、壓強不超過大氣壓的幾倍的條件下，把實際氣體看成理想氣體來處理。3．理想氣體的狀態(tài)方程(1)內容一定質量的某種理想氣體，在從某一狀態(tài)變化到另一狀態(tài)時，盡管壓強p、體積V、溫度T都可能改變，但是壓強p跟體積V的乘積與熱力學溫度T之比保持不變。(2)表達式①eq\f(p1V1,T1)＝eq\f(p2V2,T2)；②eq\f(pV,T)＝C。(3)成立條件一定質量的理想氣體。說明：理想氣體是一種理想化模型，是對實際氣體的科學抽象。題目中無特別說明時，一般都可將實際氣體當成理想氣體來處理。要點四、對氣體實驗定律的微觀解釋用分子動理論可以定性解釋氣體的實驗定律。1．玻意耳定律一定質量的某種理想氣體，溫度保持不變時，分子的平均動能是一定的。在這種情況下，體積減小時，分子的數(shù)密度增大，單位時間內，單位面積上碰撞器壁的分子數(shù)就多，氣體的壓強就增大。這就是玻意耳定律的微觀解釋。2．蓋—呂薩克定律一定質量的某種理想氣體，溫度升高時，分子的平均動能增大；只有氣體的體積同時增大，使分子的數(shù)密度減小，才能保持壓強不變。這就是蓋—呂薩克定律的微觀解釋。3．查理定律一定質量的某種理想氣體，體積保持不變時，分子的數(shù)密度保持不變。在這種情況下，溫度升高時，分子的平均動能增大，氣體的壓強就增大。這就是查理定律的微觀解釋。要點突破突破一：氣體的等壓變化1．蓋－呂薩克定律及推論表示一定質量的某種氣體從初狀態(tài)(V、T)開始發(fā)生等壓變化，其體積的變化量ΔV與熱力學溫度的變化量ΔT成正比．2．V－T圖像和V－t圖像一定質量的某種氣體，在等壓變化過程中(1)V－T圖像：氣體的體積V隨熱力學溫度T變化的圖線是過原點的傾斜直線，如圖甲所示，且p1<p2，即斜率越小，壓強越大．(2)V－t圖像：體積V與攝氏溫度t是一次函數(shù)關系，不是簡單的正比例關系，如圖乙所示，等壓線是一條延長線通過橫軸上－273.15℃的傾斜直線，且斜率越大，壓強越小，圖像縱軸的截距V0是氣體在0℃時的體積。3．應用蓋－呂薩克定律解題的一般步驟(1)確定研究對象，即被封閉的一定質量的氣體；(2)分析被研究氣體在狀態(tài)變化時是否符合定律的適用條件：質量一定，壓強不變；(3)確定初、末兩個狀態(tài)的溫度、體積；(4)根據(jù)蓋－呂薩克定律列式求解；(5)求解結果并分析、檢驗。突破二：氣體的等容變化1．查理定律及推論表示一定質量的某種氣體從初狀態(tài)(p、T)開始發(fā)生等容變化，其壓強的變化量Δp與熱力學溫度的變化量ΔT成正比．2．p－T圖像和p－t圖像一定質量的某種氣體，在等容變化過程中(1)p－T圖像：氣體的壓強p和熱力學溫度T的關系圖線是過原點的傾斜直線，如圖甲所示，且V1<V2，即體積越大，斜率越小。(2)p－t圖像：壓強p與攝氏溫度t是一次函數(shù)關系，不是簡單的正比例關系，如圖乙所示，等容線是一條延長線通過橫軸上－273.15℃的傾斜直線，且斜率越大，體積越?。畧D像縱軸的截距p0是氣體在0℃時的壓強．3．應用查理定律解題的一般步驟(1)確定研究對象，即被封閉的一定質量的氣體；(2)分析被研究氣體在狀態(tài)變化時是否符合定律的適用條件：質量一定，體積不變；(3)確定初、末兩個狀態(tài)的溫度、壓強；(4)根據(jù)查理定律列式求解；(5)求解結果并分析、檢驗。突破三：理想氣體1．理想氣體嚴格遵守氣體實驗定律及理想氣體狀態(tài)方程。2．理想氣體分子本身的大小與分子間的距離相比可忽略不計，分子不占空間，可視為質點。它是對實際氣體的一種科學抽象，是一種理想模型，實際并不存在。3．理想氣體分子除碰撞外，無相互作用的引力和斥力。4．理想氣體分子無分子勢能的變化，內能等于所有分子熱運動的動能之和，只和溫度有關。突破四：理想氣體的狀態(tài)方程1．對理想氣體狀態(tài)方程的理解(1)成立條件：一定質量的理想氣體；(2)該方程表示的是氣體三個狀態(tài)參量的關系，與中間的變化過程無關；(3)公式中常量C僅由氣體的種類和質量決定，與狀態(tài)參量(p、V、T)無關；(4)方程中各量的單位：溫度T必須是熱力學溫度，公式兩邊中壓強p和體積V單位必須統(tǒng)一，但不一定是國際單位制中的單位。2．理想氣體狀態(tài)方程與氣體實驗定律eq\f(p1V1,T1)＝eq\f(p2V2,T2)?eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(T1＝T2時，p1V1＝p2V2玻意耳定律,V1＝V2時，\f(p1,T1)＝\f(p2,T2)查理定律,p1＝p2時，\f(V1,T1)＝\f(V2,T2)蓋－呂薩克定律))突破五：氣體實驗定律的微觀解釋1．玻意耳定律(1)宏觀表現(xiàn)：一定質量的某種理想氣體，在溫度保持不變時，體積減小，壓強增大；體積增大，壓強減小。(2)微觀解釋：溫度不變，分子的平均動能不變。體積越小，分子的數(shù)密度增大，單位時間內撞到單位面積器壁上的分子數(shù)就越多，氣體的壓強就越大，如圖。2．查理定律(1)宏觀表現(xiàn)：一定質量的某種理想氣體，在體積保持不變時，溫度升高，壓強增大；溫度降低，壓強減小。(2)微觀解釋：體積不變，則分子數(shù)密度不變，溫度升高，分子平均動能增大，分子撞擊器壁的作用力變大，所以氣體的壓強增大，如圖。3．蓋－呂薩克定律(1)宏觀表現(xiàn)：一定質量的某種理想氣體，在壓強不變時，溫度升高，體積增大，溫度降低，體積減小。(2)微觀解釋：溫度升高，分子平均動能增大，撞擊器壁的作用力變大，而要使壓強不變，則需影響壓強的另一個因素，即分子的數(shù)密度減小，所以氣體的體積增大，如圖。突破六：一定質量的氣體不同圖象比較類別圖線特點舉例p－VpV之積越大的等溫線溫度越高，線離原點越遠p－1/V斜率越大，溫度越高p－T斜率越大，體積越小V－T斜率越大，壓強越小典例精析題型一：查理定理的應用例一．有人設計了一種測溫裝置，其結構如圖所示，玻璃泡A內封有一定量氣體，與A相連的B管插在水槽中，管內水銀面的高度x即可反映泡內氣體的溫度，即環(huán)境溫度，并可由B管上的刻度直接讀出．設B管的體積與A玻璃泡的體積相比可忽略不計．在1標準大氣壓下對B管進行溫度刻度(1標準大氣壓相當于76cmHg的壓強，等于101kPa)．已知當溫度t1＝27℃時，管內水銀面高度x1＝16cm，此高度即為27℃的刻度線，問t＝0℃的刻度線在何處．變式遷移1：用易拉罐盛裝碳酸飲料非常衛(wèi)生和方便，但如果劇烈碰撞或嚴重受熱會導致爆炸．我們通常用的可樂易拉罐容積V＝355mL.假設在室溫(17℃)罐內裝有0.9V的飲料，剩余空間充滿CO2氣體，氣體壓強為1atm.若易拉罐承受的壓強為1.2atm，則保存溫度不能超過多少？題型二：蓋—呂薩克定律的應用例二．如圖所示，活塞的質量為m，大氣壓強為p0，當密閉氣體的溫度由T1升高到T2時，求：(1)溫度為T2時氣體的壓強；(2)溫度為T2時的氣體體積．(汽缸的橫截面積為S，忽略活塞與汽缸間的摩擦，溫度T1時氣體的體積為V1)變式遷移2：一氣象探測氣球，在充有壓強為1.00atm(即76.0cmHg)、溫度為27.0℃的氦氣時，體積為3.50m3.在上升至海拔6.50km高空的過程中，氣球內氦氣的壓強逐漸減小至此高度上的大氣壓36.0cmHg，氣球內部因啟動一持續(xù)加熱過程而維持其溫度不變．此后停止加熱，保持高度不變．已知在這一海拔高度氣溫為－48.0℃.求：(1)氦氣在停止加熱前的體積；(2)氦氣在停止加熱較長一段時間后的體積．題型三：氣體實驗定律的圖像問題例三．如圖所示，一定質量的氣體從狀態(tài)A經(jīng)B、C、D再回到A.問AB、BC、CD、DA是什么過程？已知氣體在狀態(tài)A時的體積是1L，求在狀態(tài)B、C、D時的體積各為多少，并把此圖改為p－V圖．變式遷移3：如圖所示，為一定質量的理想氣體p－1/V圖象，圖中BC為過原點的直線，A、B、C為氣體的三個狀態(tài)，則下列說法中正確的是()A．TA>TB＝TC B．TA>TB>TCC．TA＝TB>TC D．TA<TB<TC強化訓練選擇題1．一定質量的氣體，在體積不變的情況下，溫度由0升高到10時，其壓強的增加量為Δp1，當它由100升高到110時，其壓強的增加量為Δp2，則Δp1與Δp2之比是（）A．1∶1 B．1∶10 C．10∶110 D．110∶102．如圖所示，一定質量的理想氣體經(jīng)歷的狀態(tài)變化為a→b→c→a，其中縱坐標表示氣體壓強p、橫坐標表示氣體體積V，a→b是以p軸和V軸為漸近線的雙曲線。則下列結論正確的是（）A．狀態(tài)a→b，理想氣體的內能減小B．狀態(tài)b→c，單位時間內對單位面積器壁碰撞的分子數(shù)變少C．狀態(tài)b→c，外界對理想氣體做正功D．狀態(tài)c→a，理想氣體的溫度降低3．一定質量的理想氣體發(fā)生狀態(tài)變化時，其狀態(tài)參量p、V、T的變化情況不可能是（）A．p、V、T都增大 B．p減小，V和T都增大C．p和V減小，T增大 D．p和T增大，V減小4、對于一定量的稀薄氣體，下列說法正確的是（

）A．保持壓強不變時，分子熱運動可能變得劇烈B．壓強變大時，分子熱運動必然變得劇烈C．壓強變大時，分子間的平均距離必然變小D．壓強變小時，分子間的平均距離不可能變小5、一根足夠長的試管開口豎直向下，中間用水銀封閉了一定質量的理想氣體，如圖所示?，F(xiàn)將試管繞定點緩慢向右轉到虛線處，則下列圖像中可能正確的是（）A． B． C．D．6、兩個容器A、B,用截面均勻的水平細玻璃管連通,如圖所示,A、B所裝氣體的溫度分別為17℃和27℃,水銀柱在管中央平衡。如果兩邊溫度都升高10℃,則水銀柱將()A.向右移動 B.向左移動C.不動 D.條件不足,不能確定7.對于一定量的理想氣體,下列說法正確的是()A.若氣體的壓強和體積都不變,其內能可能減小B.若氣體的內能不變,其狀態(tài)也一定不變C.若氣體的溫度隨時間不斷升高,其壓強也一定不斷增大D.當氣體溫度升高時,氣體的內能一定增大8.(多選)一定質量的理想氣體,從圖中A狀態(tài)開始,經(jīng)歷了B、C,最后到D狀態(tài)。下列說法中正確的是()A.A→B溫度升高,體積不變B.B→C壓強不變,體積變小C.C→D壓強變小,體積變小D.B點的溫度最高,C點的體積最小9．一定質量的氣體在等容變化過程中，溫度每升高1℃，壓強的增加量等于它在27℃時壓強的（）A． B． C． D．10．兩個容器A、B用截面均勻的水平玻璃管相通，如圖所示，A、B中所裝氣體溫度分別為10℃和20℃，水銀柱在管中央平衡，如果兩邊溫度都升高10℃，則水銀將（）A．向左移動 B．向右移動 C．不動 D．無法確定二、解答題11．如圖，上端帶卡環(huán)、底部有加熱裝置的圓柱形氣缸豎直放置在水平地面上，質量為m、橫截面積為S、厚度不計的活塞到氣缸底部的距離為氣缸高度的一半，活塞下部封閉有溫度為T的理想氣體。已知重力加速度為g，外界大氣壓強恒為，忽略一切摩擦?，F(xiàn)對封閉氣體緩慢加熱，則活塞恰好到達氣缸上端卡口時氣體溫度T1=_______；保持封閉氣體的溫度T1不變，在活塞上表面緩慢倒入沙子，使活塞到氣缸底部的距離為氣缸高度的三分之一，則倒入沙子的總質量m1=________。12.如圖所示，絕熱汽缸倒扣放置，質量為M的絕熱活塞在汽缸內封閉一定質量的理想氣體，活塞與汽缸間摩擦可忽略不計，活塞下部空間與外界連通，汽缸底部連接一U形細管（管內氣體的體積忽略不計）。初始時，封閉氣體溫度為T0，活塞距離汽缸底部為h0，細管內兩側水銀柱存在高度差。已知水銀密度為ρ，大氣壓強為p0，汽缸橫截面積為S（1）U形細管內兩側水銀柱的高度差；（2）通過加熱裝置緩慢提升氣體溫度使活塞下降Δh13、某充氣式座椅簡化模型如圖所示，質量相等且導熱良好的兩個汽缸C、D通過活塞分別封閉質量相等的兩部分同種氣體A、B，活塞通過輕彈簧相連，靜置在水平面上，已知汽缸的質量為M（汽缸壁的厚度不計），輕彈簧的勁度系數(shù)為k、原長為L0，大氣壓強為p0，重力加速度大小為g，初始時環(huán)境溫度為T0，被封閉氣體高度均為L，活塞的橫截面積為S、質量和厚度不計，彈簧形變始終在彈性限度內，活塞始終未脫離汽缸。（1）求初始時B氣體的壓強；（2）若環(huán)境溫度緩慢升至1.2T0，求穩(wěn)定后氣缸C底部離水平面的高度h。2.3氣體的等壓變化和等容變化基礎導學要點一、氣體的等壓變化1．等壓變化一定質量的某種氣體，在壓強不變時，體積隨溫度變化的過程叫作氣體的等壓變化。2．蓋—呂薩克定律(1)內容：一定質量的某種氣體，在壓強不變的情況下，其體積V與熱力學溫度T成正比。(2)公式：V＝CT或eq\f(V1,T1)＝eq\f(V2,T2)。(3)適用條件：氣體質量一定；氣體壓強不變。(4)等壓變化的圖像：由V＝CT可知在V-T坐標系中，等壓線是一條通過坐標原點的傾斜的直線。對于一定質量的氣體，不同等壓線的斜率不同。斜率越小，壓強越大，如圖所示，p2>(選填“>”或“<”)p1。要點二、氣體的等容變化1．等容變化一定質量的某種氣體，在體積不變時，壓強隨溫度變化的過程。2．查理定律(1)內容：一定質量的某種氣體，在體積不變的情況下，壓強p與熱力學溫度T成正比。(2)公式：p＝CT或eq\f(p1,T1)＝eq\f(p2,T2)。(3)等容變化的圖像：從圖甲可以看出，在等容過程中，壓強p與攝氏溫度t是一次函數(shù)關系，不是簡單的正比例關系。但是，如果把圖甲中的直線AB延長至與橫軸相交，把交點當作坐標原點，建立新的坐標系(如圖乙所示)，那么這時的壓強與溫度的關系就是正比例關系了。圖乙坐標原點的意義為氣體壓強為0時，其溫度為0K。可以證明，新坐標原點對應的溫度就是0_K。甲乙(4)適用條件：氣體的質量一定，氣體的體積不變。說明：氣體做等容變化時，壓強p與熱力學溫度T成正比，即p∝T，不是與攝氏溫度t成正比，但壓強變化量Δp與熱力學溫度變化量ΔT和攝氏溫度的變化量Δt都是成正比的，即Δp∝ΔT、Δp∝Δt。要點三、理想氣體1．理想氣體在任何溫度、任何壓強下都遵從氣體實驗定律的氣體。2．理想氣體與實際氣體在溫度不低于零下幾十攝氏度、壓強不超過大氣壓的幾倍的條件下，把實際氣體看成理想氣體來處理。3．理想氣體的狀態(tài)方程(1)內容一定質量的某種理想氣體，在從某一狀態(tài)變化到另一狀態(tài)時，盡管壓強p、體積V、溫度T都可能改變，但是壓強p跟體積V的乘積與熱力學溫度T之比保持不變。(2)表達式①eq\f(p1V1,T1)＝eq\f(p2V2,T2)；②eq\f(pV,T)＝C。(3)成立條件一定質量的理想氣體。說明：理想氣體是一種理想化模型，是對實際氣體的科學抽象。題目中無特別說明時，一般都可將實際氣體當成理想氣體來處理。要點四、對氣體實驗定律的微觀解釋用分子動理論可以定性解釋氣體的實驗定律。1．玻意耳定律一定質量的某種理想氣體，溫度保持不變時，分子的平均動能是一定的。在這種情況下，體積減小時，分子的數(shù)密度增大，單位時間內，單位面積上碰撞器壁的分子數(shù)就多，氣體的壓強就增大。這就是玻意耳定律的微觀解釋。2．蓋—呂薩克定律一定質量的某種理想氣體，溫度升高時，分子的平均動能增大；只有氣體的體積同時增大，使分子的數(shù)密度減小，才能保持壓強不變。這就是蓋—呂薩克定律的微觀解釋。3．查理定律一定質量的某種理想氣體，體積保持不變時，分子的數(shù)密度保持不變。在這種情況下，溫度升高時，分子的平均動能增大，氣體的壓強就增大。這就是查理定律的微觀解釋。要點突破突破一：氣體的等壓變化1．蓋－呂薩克定律及推論表示一定質量的某種氣體從初狀態(tài)(V、T)開始發(fā)生等壓變化，其體積的變化量ΔV與熱力學溫度的變化量ΔT成正比．2．V－T圖像和V－t圖像一定質量的某種氣體，在等壓變化過程中(1)V－T圖像：氣體的體積V隨熱力學溫度T變化的圖線是過原點的傾斜直線，如圖甲所示，且p1<p2，即斜率越小，壓強越大．(2)V－t圖像：體積V與攝氏溫度t是一次函數(shù)關系，不是簡單的正比例關系，如圖乙所示，等壓線是一條延長線通過橫軸上－273.15℃的傾斜直線，且斜率越大，壓強越小，圖像縱軸的截距V0是氣體在0℃時的體積。3．應用蓋－呂薩克定律解題的一般步驟(1)確定研究對象，即被封閉的一定質量的氣體；(2)分析被研究氣體在狀態(tài)變化時是否符合定律的適用條件：質量一定，壓強不變；(3)確定初、末兩個狀態(tài)的溫度、體積；(4)根據(jù)蓋－呂薩克定律列式求解；(5)求解結果并分析、檢驗。突破二：氣體的等容變化1．查理定律及推論表示一定質量的某種氣體從初狀態(tài)(p、T)開始發(fā)生等容變化，其壓強的變化量Δp與熱力學溫度的變化量ΔT成正比．2．p－T圖像和p－t圖像一定質量的某種氣體，在等容變化過程中(1)p－T圖像：氣體的壓強p和熱力學溫度T的關系圖線是過原點的傾斜直線，如圖甲所示，且V1<V2，即體積越大，斜率越小。(2)p－t圖像：壓強p與攝氏溫度t是一次函數(shù)關系，不是簡單的正比例關系，如圖乙所示，等容線是一條延長線通過橫軸上－273.15℃的傾斜直線，且斜率越大，體積越?。畧D像縱軸的截距p0是氣體在0℃時的壓強．3．應用查理定律解題的一般步驟(1)確定研究對象，即被封閉的一定質量的氣體；(2)分析被研究氣體在狀態(tài)變化時是否符合定律的適用條件：質量一定，體積不變；(3)確定初、末兩個狀態(tài)的溫度、壓強；(4)根據(jù)查理定律列式求解；(5)求解結果并分析、檢驗。突破三：理想氣體1．理想氣體嚴格遵守氣體實驗定律及理想氣體狀態(tài)方程。2．理想氣體分子本身的大小與分子間的距離相比可忽略不計，分子不占空間，可視為質點。它是對實際氣體的一種科學抽象，是一種理想模型，實際并不存在。3．理想氣體分子除碰撞外，無相互作用的引力和斥力。4．理想氣體分子無分子勢能的變化，內能等于所有分子熱運動的動能之和，只和溫度有關。突破四：理想氣體的狀態(tài)方程1．對理想氣體狀態(tài)方程的理解(1)成立條件：一定質量的理想氣體；(2)該方程表示的是氣體三個狀態(tài)參量的關系，與中間的變化過程無關；(3)公式中常量C僅由氣體的種類和質量決定，與狀態(tài)參量(p、V、T)無關；(4)方程中各量的單位：溫度T必須是熱力學溫度，公式兩邊中壓強p和體積V單位必須統(tǒng)一，但不一定是國際單位制中的單位。2．理想氣體狀態(tài)方程與氣體實驗定律eq\f(p1V1,T1)＝eq\f(p2V2,T2)?eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(T1＝T2時，p1V1＝p2V2玻意耳定律,V1＝V2時，\f(p1,T1)＝\f(p2,T2)查理定律,p1＝p2時，\f(V1,T1)＝\f(V2,T2)蓋－呂薩克定律))突破五：氣體實驗定律的微觀解釋1．玻意耳定律(1)宏觀表現(xiàn)：一定質量的某種理想氣體，在溫度保持不變時，體積減小，壓強增大；體積增大，壓強減小。(2)微觀解釋：溫度不變，分子的平均動能不變。體積越小，分子的數(shù)密度增大，單位時間內撞到單位面積器壁上的分子數(shù)就越多，氣體的壓強就越大，如圖。2．查理定律(1)宏觀表現(xiàn)：一定質量的某種理想氣體，在體積保持不變時，溫度升高，壓強增大；溫度降低，壓強減小。(2)微觀解釋：體積不變，則分子數(shù)密度不變，溫度升高，分子平均動能增大，分子撞擊器壁的作用力變大，所以氣體的壓強增大，如圖。3．蓋－呂薩克定律(1)宏觀表現(xiàn)：一定質量的某種理想氣體，在壓強不變時，溫度升高，體積增大，溫度降低，體積減小。(2)微觀解釋：溫度升高，分子平均動能增大，撞擊器壁的作用力變大，而要使壓強不變，則需影響壓強的另一個因素，即分子的數(shù)密度減小，所以氣體的體積增大，如圖。突破六：一定質量的氣體不同圖象比較類別圖線特點舉例p－VpV之積越大的等溫線溫度越高，線離原點越遠p－1/V斜率越大，溫度越高p－T斜率越大，體積越小V－T斜率越大，壓強越小典例精析題型一：查理定理的應用例一．有人設計了一種測溫裝置，其結構如圖所示，玻璃泡A內封有一定量氣體，與A相連的B管插在水槽中，管內水銀面的高度x即可反映泡內氣體的溫度，即環(huán)境溫度，并可由B管上的刻度直接讀出．設B管的體積與A玻璃泡的體積相比可忽略不計．在1標準大氣壓下對B管進行溫度刻度(1標準大氣壓相當于76cmHg的壓強，等于101kPa)．已知當溫度t1＝27℃時，管內水銀面高度x1＝16cm，此高度即為27℃的刻度線，問t＝0℃的刻度線在何處．思路點撥：解析：選玻璃泡A內的一定量的氣體為研究對象，由于B管的體積可略去不計，溫度變化時，A內氣體經(jīng)歷的是一個等容過程．玻璃泡A內氣體的初始狀態(tài)：T1＝300K，p1＝(76－16)cmHg＝60cmHg末態(tài)，即t＝0℃的狀態(tài)：T0＝273K由查理定律得p＝eq\f(T0,T1)p1＝eq\f(273,300)×60cmHg＝54.6cmHg所以t＝0℃時水銀面高度，即刻度線的位置是x0＝(76－54.6)cm＝21.4m.答案：21.4cm變式遷移1：用易拉罐盛裝碳酸飲料非常衛(wèi)生和方便，但如果劇烈碰撞或嚴重受熱會導致爆炸．我們通常用的可樂易拉罐容積V＝355mL.假設在室溫(17℃)罐內裝有0.9V的飲料，剩余空間充滿CO2氣體，氣體壓強為1atm.若易拉罐承受的壓強為1.2atm，則保存溫度不能超過多少？解析：取CO2氣體為研究對象，則：初態(tài)：p1＝1atm，T1＝(273＋17)K＝290K末態(tài)：p2＝1.2atm，T2＝未知量，氣體發(fā)生等容變化，由查理定律eq\f(p2,p1)＝eq\f(T2,T1)得：T2＝eq\f(p2,p1)T1＝eq\f(1.2×290,1)K＝348Kt＝(348－273)℃＝75℃.答案：75℃題型二：蓋—呂薩克定律的應用例二．如圖所示，活塞的質量為m，大氣壓強為p0，當密閉氣體的溫度由T1升高到T2時，求：(1)溫度為T2時氣體的壓強；(2)溫度為T2時的氣體體積．(汽缸的橫截面積為S，忽略活塞與汽缸間的摩擦，溫度T1時氣體的體積為V1)思路點撥：解析：(1)以活塞為研究對象進行受力分析，如圖所示．由平衡條件pS＝mg＋p0S，得p＝eq\f(mg,S)＋p0(2)由蓋—呂薩克定律eq\f(V1,T1)＝eq\f(V2,T2)得：V2＝V1eq\f(T2,T1).答案：(1)eq\f(mg,S)＋p0(2)V1eq\f(T2,T1)變式遷移2：一氣象探測氣球，在充有壓強為1.00atm(即76.0cmHg)、溫度為27.0℃的氦氣時，體積為3.50m3.在上升至海拔6.50km高空的過程中，氣球內氦氣的壓強逐漸減小至此高度上的大氣壓36.0cmHg，氣球內部因啟動一持續(xù)加熱過程而維持其溫度不變．此后停止加熱，保持高度不變．已知在這一海拔高度氣溫為－48.0℃.求：(1)氦氣在停止加熱前的體積；(2)氦氣在停止加熱較長一段時間后的體積．解析：(1)在氣球上升至海拔6.50km高空的過程中，氣球內氦氣經(jīng)歷一等溫過程．根據(jù)玻意耳定律有p1V1＝p2V2①式中，p1＝76.0cmHg，V1＝3.50m3，p2＝36.0cmHg，V2是在此等溫過程末氦氣的體積．由①式得V2≈7.39m3②(2)在停止加熱較長一段時間后，氦氣的溫度逐漸從T1＝300K下降到與外界氣體溫度相同，即T2＝225K．這是一等壓過程．根據(jù)蓋—呂薩克定律有eq\f(V2,T1)＝eq\f(V3,T2)③式中，V3是在此等壓過程末氦氣的體積．由③式得V3≈5.54m3答案：(1)7.39m3(2)5.54m3題型三：氣體實驗定律的圖像問題例三．如圖所示，一定質量的氣體從狀態(tài)A經(jīng)B、C、D再回到A.問AB、BC、CD、DA是什么過程？已知氣體在狀態(tài)A時的體積是1L，求在狀態(tài)B、C、D時的體積各為多少，并把此圖改為p－V圖．解析：A→B為等容線，壓強隨溫度升高而增大．B→C為等壓過程，體積隨溫度升高而增大．C→D為等溫變化，體積隨壓強減小而增大．D→A為等壓變化，體積隨溫度降低而減?。深}意知VB＝VA＝1L，因為eq\f(VB,TB)＝eq\f(VC,TC)，所以VC＝eq\f(TC,TB)·VB＝eq\f(900,450)×1L＝2L．VD＝eq\f(pC,pD)·VC＝eq\f(3,1)×2L＝6L，據(jù)以上數(shù)據(jù)，題中四個過程的p－V圖象如圖所示．答案：見解析變式遷移3：如圖所示，為一定質量的理想氣體p－1/V圖象，圖中BC為過原點的直線，A、B、C為氣體的三個狀態(tài)，則下列說法中正確的是()A．TA>TB＝TC B．TA>TB>TCC．TA＝TB>TC D．TA<TB<TC解析：由題圖可知A→B為等容變化，根據(jù)查理定律，pA>pB，TA>TB.由B→C為等溫變化，即TB＝TC.所以TA>TB＝TC，選項A正確．答案：A強化訓練選擇題1．一定質量的氣體，在體積不變的情況下，溫度由0升高到10時，其壓強的增加量為Δp1，當它由100升高到110時，其壓強的增加量為Δp2，則Δp1與Δp2之比是（）A．1∶1 B．1∶10 C．10∶110 D．110∶10【答案】A【解析】等容變化中，這四個狀態(tài)在同一條等容線上，因ΔT相同，所以Δp也相同。故選A。2．如圖所示，一定質量的理想氣體經(jīng)歷的狀態(tài)變化為a→b→c→a，其中縱坐標表示氣體壓強p、橫坐標表示氣體體積V，a→b是以p軸和V軸為漸近線的雙曲線。則下列結論正確的是（）A．狀態(tài)a→b，理想氣體的內能減小B．狀態(tài)b→c，單位時間內對單位面積器壁碰撞的分子數(shù)變少C．狀態(tài)b→c，外界對理想氣體做正功D．狀態(tài)c→a，理想氣體的溫度降低【答案】C【解析】A．因為a→b是以p軸和V軸為漸近線的雙曲線，所以a→b是等溫過程，溫度不變，理想氣體的內能不變，故A錯誤；B．狀態(tài)b→c，壓強不變，體積變小，所以單位時間內對單位面積器壁碰撞的分子數(shù)變多，故B錯誤；C．狀態(tài)b→c，壓強不變，體積變小，所以外界對理想氣體做正功，故C正確；D．狀態(tài)c→a，體積不變，壓強升高，理想氣體的溫度升高，故D錯誤；故選C。3．一定質量的理想氣體發(fā)生狀態(tài)變化時，其狀態(tài)參量p、V、T的變化情況不可能是（）A．p、V、T都增大 B．p減小，V和T都增大C．p和V減小，T增大 D．p和T增大，V減小【答案】C【解析】根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程，有因此不可能出現(xiàn)壓強和體積減小而溫度升高的情形。故選C。4、對于一定量的稀薄氣體，下列說法正確的是（

）A．保持壓強不變時，分子熱運動可能變得劇烈B．壓強變大時，分子熱運動必然變得劇烈C．壓強變大時，分子間的平均距離必然變小D．壓強變小時，分子間的平均距離不可能變小【答案】A【解析】A．保持壓強不變，若溫度升高，分子熱運動將變得劇烈，若溫度下降，則相反，故A正確；B．根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程可知，壓強變大時，溫度不一定升高，所以分子熱運動不一定變得劇烈，故B錯誤；CD．根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程可知，壓強變大時，體積不一定變大，壓強變小時，體積可以變小，故CD錯誤。故選A。5、一根足夠長的試管開口豎直向下，中間用水銀封閉了一定質量的理想氣體，如圖所示?，F(xiàn)將試管繞定點緩慢向右轉到虛線處，則下列圖像中可能正確的是（）A． B． C．D．【答案】D【解析】設管內氣體的壓強為p、體積為V，水銀柱的長度為h，轉過的角度為θ。則當θ增大時，cosθ減小，封閉氣體的壓強增大、體積減小、溫度不變。A．根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程可得壓強增大、V-T圖像中斜率應該減小，故A錯誤；B．根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程可得氣體體積減小、p-T圖像的斜率增大，故B錯誤；C．根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程可得溫度不變，壓強增大，圖中箭頭方向反了，故C錯誤；D．p-V圖像的等溫線為雙曲線的一支，由于封閉氣體的壓強增大、體積減小、溫度不變，故D正確。故選D。6、兩個容器A、B,用截面均勻的水平細玻璃管連通,如圖所示,A、B所裝氣體的溫度分別為17℃和27℃,水銀柱在管中央平衡。如果兩邊溫度都升高10℃,則水銀柱將()A.向右移動 B.向左移動C.不動 D.條件不足,不能確定解析:假設水銀柱不動,A、B內氣體都做等容變化,由Δp=ΔTΔp∝1T,因為TA<TB,所以ΔpA>ΔpB7.對于一定量的理想氣體,下列說法正確的是()A.若氣體的壓強和體積都不變,其內能可能減小B.若氣體的內能不變,其狀態(tài)也一定不變C.若氣體的溫度隨時間不斷升高,其壓強也一定不斷增大D.當氣體溫度升高時,氣體的內能一定增大解析:對于一定量的理想氣體,若氣體的壓強和體積都不變,則它的溫度一定不變,所以內能一定不變,故A錯誤;對于一定量的理想氣體,若氣體的內能不變,則它的溫度一定不變,但壓強和體積可以發(fā)生改變,只需要滿足pV=C,它的溫度就能保持不變,故B錯誤;對于一定量的理想氣體,若氣體的溫度隨時間不斷升高,由理想氣體狀態(tài)方程pVT8.(多選)一定質量的理想氣體,從圖中A狀態(tài)開始,經(jīng)歷了B、C,最后到D狀態(tài)。下列說法中正確的是()A.A→B溫度升高,體積不變B.B→C壓強不變,體積變小C.C→D壓強變小,體積變小D.B點的溫度最高,C點的體積最小解析:從圖像直接看出A→B溫度升高,因為AB延長線經(jīng)過原點,是等容線,體積不變,A正確;B→C是等壓線,壓強不變,根據(jù)pVT=C,壓強不變,隨著溫度降低,體積變小,B正確;根據(jù)pVT=C,C→D溫度不變,壓強變小,體積增大,C錯誤;由圖線直接看出,B點的溫度最高;根據(jù)pVT=C得,pT=CV,氣體的體積與pT圖像的斜率成反比,由圖像得kA=kB<kD<kC,則VA=VB>V9．一定質量的氣體在等容變化過程中，溫度每升高1℃，壓強的增加量等于它在27℃時壓強的（）A． B． C． D．【答案】C【解析】一定質量的氣體，在壓強不變時有設27℃時的體積為，故有故有即溫度每升高1℃，增加的體積等于它在27℃時體積的。故選C。10．兩個容器A、B用截面均勻的水平玻璃管相通，如圖所示，A、B中所裝氣體溫度分別為10℃和20℃，水銀柱在管中央平衡，如果兩邊溫度都升高10℃，則水銀將（）A．向左移動 B．向右移動 C．不動 D．無法確定【答案】B【解析】假定兩個容器的體積不變，即V1，V2不變，A、B中所裝氣體溫度分別為283K和293K，當溫度升高△T時，容器A的壓強由p1增至p'1△p1=p'1﹣p1容器B的壓強由p2增至p′2△p2=p′2﹣p2由查理定律得因為p2=p1所以△p1＞△p2即水銀柱應向右移動，故B正確，ACD錯誤．故選B。二、解答題11．如圖，上端帶卡環(huán)、底部有加熱裝置的圓柱形氣缸豎直放置在水平地面上，質量為m、橫截面積為S、厚度不計的活塞到氣缸底部的距離為氣缸高度的一半，活塞下部封閉有溫度為T的理想氣體。已知重力加速度為g，外界大氣壓強恒為，忽略一切摩擦。現(xiàn)對封閉氣體緩慢加熱，則活塞恰好到達氣缸上端卡口時氣體溫度T1=_______；保持封閉氣體的溫度T1不變，在活塞上表面緩慢倒入沙子，使活塞到氣缸底部的距離為氣缸高度的三分之一，則倒入沙子的總質量m1=________?！敬鸢浮?T；4m【解析】[1]對封閉氣體緩慢加熱，則活塞恰好到達氣缸上端卡口，對封閉氣體處于等壓過程，由蓋-呂薩克定律可知其中解得[2]未在活塞上表面緩慢倒入沙子前，對活塞列受力平衡保持封閉氣體的溫度T1不變,對封閉氣體處于等溫過程，由玻意耳定律可知對活塞列受力平衡其中聯(lián)立可解12.如圖所示，絕熱汽缸倒扣放置，質量為M的絕熱活塞在汽缸內封閉一定質量的理想氣體，活塞與汽缸間摩擦可忽略不計，活塞下部空間與外界連通，汽缸底部連接一U形細管（管內氣體的體積忽略不計）。初始時，封閉氣體溫度為T0，活塞距離汽缸底部為h0，細管內兩側水銀柱存在高度差。已知水銀密度為ρ，大氣壓強為p0，汽缸橫截面積為S（1）U形細管內兩側水銀柱的高度差；（2）通過加熱裝置緩慢提升氣體溫度使活塞下降Δh答案：（1）MSρ（2）解析：（1）設封閉氣體的壓強為p，對活塞分析有p用水銀柱表達氣體的壓強p=解得Δh=（2）加熱過程是等壓變化h0ST13、某充氣式座椅簡化模型如圖所示，質量相等且導熱良好的兩個汽缸C、D通過活塞分別封閉質量相等的兩部分同種氣體A、B，活塞通過輕彈簧相連，靜置在水平面上，已知汽缸的質量為M（汽缸壁的厚度不計），輕彈簧的勁度系數(shù)為k、原長為L0，大氣壓強為p0，重力加速度大小為g，初始時環(huán)境溫度為T0，被封閉氣體高度均為L，活塞的橫截面積為S、質量和厚度不計，彈簧形變始終在彈性限度內，活塞始終未脫離汽缸。（1）求初始時B氣體的壓強；（2）若環(huán)境溫度緩慢升至1.2T0，求穩(wěn)定后氣缸C底部離水平面的高度h?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】（1）初始時A、B氣體壓強相等對氣缸C進行受力分析可得得到（2）環(huán)境溫度升高，AB氣體壓強均不變，氣體發(fā)生等圧変化彈簧壓縮量不變C氣缸底部上升的高度即2.4固體基礎導學要點一、晶體和非晶體1．固體可以分為晶體和非晶體兩類．晶體又可以分為單晶體與多晶體。2．石英、云母、明礬、食鹽、硫酸銅、味精等是晶體，玻璃、蜂蠟、松香、瀝青、橡膠等是非晶體。3．非晶體(1)沒有(填“有”或“沒有”)規(guī)則的外形；(2)物理性質：a.沒有(填“有”或“沒有”)確定的熔化溫度；b．導電、導熱、光學等物理性質表現(xiàn)為各向同性(填“異性”或“同性”)；4．晶體(1)單晶體：①有(填“有”或“沒有”)天然的規(guī)則的幾何形狀②a.有(填“有”或“沒有”)確定的熔點；b．導電、導熱、光學等某些物理性質表現(xiàn)為各向異性(填“異性”或“同性”)。(2)多晶體：①沒有(填“有”或“沒有”)規(guī)則的幾何形狀②a.有(填“有”或“沒有”)確定的熔點；b．導電、導熱、光學等物理性質表現(xiàn)為各向同性(填“異性”或“同性”)。要點二、晶體的微觀結構1．在各種晶體中，原子(或分子、離子)都是按照一定的規(guī)則排列的，具有空間上的周期性。2．有的物質在不同條件下能夠生成不同的晶體．那是因為組成它們的微粒能夠按照不同規(guī)則在空間分布。3．同一種物質也可能以晶體和非晶體兩種不同的形態(tài)出現(xiàn)．有些非晶體在一定條件下也可以轉化為晶體。要點突破突破一：單晶體、多晶體及非晶體的異同比較分類微觀結構宏觀表現(xiàn)外形物理性質晶體單晶體組成晶體的物質微粒(原子、分子、離子)在空間按一定規(guī)則排列——空間點陣有天然、規(guī)則的幾何形狀各向異性有確定的熔點多晶體由無數(shù)的晶體微粒(小晶粒)無規(guī)則排列組成沒有天然、規(guī)則的幾何形狀各向同性非晶體內部物質微粒是無規(guī)則排列的沒有確定的熔化溫度突破二：對單晶體的各向異性的理解(1)單晶體的各向異性是指單晶體在不同方向上的物理性質不同，也就是沿不同方向去測試單晶體的物理性能時，測試結果不同。(2)單晶體具有各向異性，并不是說每一種單晶體都能在各種物理性質上表現(xiàn)出各向異性，舉例如下：①云母晶體在導熱性能上表現(xiàn)出顯著的各向異性——沿不同方向傳熱的快慢不同；②方鉛礦石晶體在導電性能上表現(xiàn)出顯著的各向異性——沿不同方向電阻率不同；③立方體形的銅晶體在彈性上表現(xiàn)出顯著的各向異性——沿不同方向的彈性不同；④方解石晶體在光的折射上表現(xiàn)出各向異性——沿不同方向的折射率不同。突破三：晶體的微觀結構對晶體的微觀解釋(1)對單晶體各向異性的解釋圖為在一個平面上單晶體物質微粒的排列情況．在沿不同方向所畫的等長線段AB、AC、AD上物質微粒的數(shù)目不同．線段AB上物質微粒較多，線段AD上較少，線段AC上更少。因為在不同方向上物質微粒的排列情況不同，才引起單晶體在不同方向上物理性質的不同。(2)對晶體具有確定熔點的解釋晶體加熱到一定溫度時，一部分微粒有足夠的動能克服微粒間的作用力，離開平衡位置，使規(guī)則的排列被破壞，晶體開始熔化，熔化時晶體吸收的熱量全部用來破壞規(guī)則的排列，溫度不發(fā)生變化。典例精析題型一：晶體與非晶體的區(qū)別例一．關于晶體和非晶體，下列說法正確的是()A．所有的晶體都表現(xiàn)為各向異性B．晶體一定有規(guī)則的幾何形狀，形狀不規(guī)則的金屬一定是非晶體C．大塊塑料粉碎成形狀相同的顆粒，每個顆粒即為一個單晶體D．所有的晶體都有確定的熔點，而非晶體沒有確定的熔點變式遷移1：（多選）某球形固體物質，其各向導熱性能相同，則該物體()A．一定是非晶體B．可能具有確定的熔點C．一定是單晶體，因為它有規(guī)則的幾何外形D．一定不是單晶體，因為它具有各向同性的物理性質題型二：晶體的微觀結構例二．關于晶體和非晶體，下列說法中錯誤的是（）A．同種物質可能以晶體和非晶體兩種不同的形態(tài)出現(xiàn)B．晶體有天然規(guī)則的幾何形狀，也有確定的熔點C．不可以根據(jù)各向同性或各向異性來鑒別晶體和非晶體D．晶體在熔化過程中，分子平均動能不變，內能增加變式遷移2：下列說法不正確的是（）A．氣球充氣后會膨脹，是由于所充氣體分子斥力造成的B．由同種元素構成的固體，可能會由于原子的排列方式不同而成為不同的晶體C．若兩個分子在相互靠近的過程中分子力逐漸增大，分子勢能也可能逐漸增大D．氣體體積不變時，溫度越高，單位時間內容器壁單位面積受到氣體分子撞擊的次數(shù)越多強化訓練選擇題1、將冰塊放在燒杯中，冰塊慢慢熔化成水，再逐漸蒸發(fā)。以下說法正確的是（）A．幾何形狀不規(guī)則的冰塊不是晶體B．冰熔化成水的過程中，水分子的平均動能增加C．在水的表面層，分子比較稀疏，分子間作用力表現(xiàn)為斥力D．水變成水蒸氣，分子間距增大，分子勢能增大2、石墨是碳原子按圖甲排列形成的，其微觀結構為層狀結構。圖乙為石墨烯的微觀結構，單碳層石墨烯是單層的石墨，厚1毫米的石墨大概包含大約三百萬層石墨烯。石墨烯是現(xiàn)有材料中厚度最薄、強度最高、導熱性最好的新型材料。則（）A．石墨中的碳原子靜止不動B．碳原子的直徑大約為3×10-9mC．石墨烯碳原子間只存在分子引力D．石墨烯的熔解過程中，碳原子的平均動能不變3．關于晶體和非晶體，下列說法錯誤的是（）A．有些晶體在不同的方向上有不同的光學性質B．將一塊晶體敲碎后，得到的小顆粒是非晶體C．由同種元素構成的固體，可能會由于原子的排列方式不同而成為不同的晶體D．在合適的條件下，某些晶體可以轉化為非晶體，某些非晶體也可以轉化為晶體4．下雪了，晶瑩的雪花像輕盈的玉蝴蝶在翩翩起舞，雪花的形狀如圖所示。下列關于雪花的說法正確的是（）A．是多晶體 B．是非晶體C．具有各向異性 D．飛舞時，說明分子在做無規(guī)則運動5．大自然之中存在許多絢麗奪目的晶體，這些晶體不僅美麗，而且由于化學成分和結構各不相同而呈現(xiàn)出千姿百態(tài)：高貴如鉆石，平凡如雪花，都是由無數(shù)原子嚴謹而有序地組成。關于晶體與非晶體，正確的說法是（）A．不具有規(guī)則幾何形狀的物體一定不是晶體B．多晶體是許多單晶體雜亂無章的組合而成的，所以多晶體沒有確定的幾何形狀C．單晶體和多晶體的物理性質是各向異性的，非晶體是各向同性的D．天然水晶是晶體，熔化后再凝固的水晶（即石英玻璃）也是晶體6.(2020·廣東江門期中)(多選)下列說法中正確的是()A.晶體和非晶體的主要區(qū)別在于晶體具有固定的熔點B.單晶體有固定的熔點,多晶體沒有固定的熔點C.某種固體物理性質各向異性,則它一定是單晶體D.同一種物質只能形成一種晶體7.(2020·遼寧錦州月考)某物體表現(xiàn)出各向異性是由于組成物體的物質微粒()A.在空間的排列不規(guī)則B.在空間按一定的規(guī)則排列C.數(shù)目較多D.數(shù)目較少8.(2020·山東臨沂期中)晶體在熔化過程中所吸收的熱量,主要用于()A.破壞空間點陣結構,增加分子動能B.破壞空間點陣結構,增加分子勢能C.破壞空間點陣結構,增加分子勢能,同時增加分子動能D.破壞空間點陣結構,但不增加分子勢能和分子動能9．2020年，“嫦娥五號”探測器勝利完成月球采樣任務并返回地球。探測器上裝有用石英制成的傳感器，石英是單晶體，其受壓時表面會產(chǎn)生大小相等、符號相反的電荷。石英晶體（）A．沒有確定的熔點 B．具有各向同性的性質C．沒有確定的幾何形狀 D．能夠把力學量轉換為電學量10．關于晶體和非晶體，下列說法中正確的是（）A．凡是晶體，都具有確定的幾何外形B．晶體有確定的熔點，非晶體沒有確定的熔點C．晶體內部的物質微粒是靜止的，而非晶體內部的物質微粒是不停地運動著的D．晶體都有各向異性，非晶體是各向同性11．下列四幅圖的有關說法中不正確的是（）A．分子間距離為r0時，分子間同時存在引力和斥力B．水面上的單分子油膜，在測量分子直徑d大小時可把分子當做球形處理C．食鹽晶體中的鈉、氯離子按一定規(guī)律分布，具有空間上的周期性D．猛推木質推桿，密閉的氣體溫度升高，壓強變大，分子間表現(xiàn)為斥力，可看做是絕熱變化12．下列說法不正確的是()A．固體可以分為晶體和非晶體兩類，有些晶體在不同的方向上有不同的光學性質B．由同種元素構成的固體，可能會由于原子的排列方式不同而成為不同的晶體C．在熔化過程中，晶體要吸收熱量，但溫度保持不變，內能也保持不變D．在合適的條件下，某些晶體可以轉化為非晶體，某些非晶體也可以轉化為晶體2.4固體基礎導學要點一、晶體和非晶體1．固體可以分為晶體和非晶體兩類．晶體又可以分為單晶體與多晶體。2．石英、云母、明礬、食鹽、硫酸銅、味精等是晶體，玻璃、蜂蠟、松香、瀝青、橡膠等是非晶體。3．非晶體(1)沒有(填“有”或“沒有”)規(guī)則的外形；(2)物理性質：a.沒有(填“有”或“沒有”)確定的熔化溫度；b．導電、導熱、光學等物理性質表現(xiàn)為各向同性(填“異性”或“同性”)；4．晶體(1)單晶體：①有(填“有”或“沒有”)天然的規(guī)則的幾何形狀②a.有(填“有”或“沒有”)確定的熔點；b．導電、導熱、光學等某些物理性質表現(xiàn)為各向異性(填“異性”或“同性”)。(2)多晶體：①沒有(填“有”或“沒有”)規(guī)則的幾何形狀②a.有(填“有”或“沒有”)確定的熔點；b．導電、導熱、光學等物理性質表現(xiàn)為各向同性(填“異性”或“同性”)。要點二、晶體的微觀結構1．在各種晶體中，原子(或分子、離子)都是按照一定的規(guī)則排列的，具有空間上的周期性。2．有的物質在不同條件下能夠生成不同的晶體．那是因為組成它們的微粒能夠按照不同規(guī)則在空間分布。3．同一種物質也可能以晶體和非晶體兩種不同的形態(tài)出現(xiàn)．有些非晶體在一定條件下也可以轉化為晶體。要點突破突破一：單晶體、多晶體及非晶體的異同比較分類微觀結構宏觀表現(xiàn)外形物理性質晶體單晶體組成晶體的物質微粒(原子、分子、離子)在空間按一定規(guī)則排列——空間點陣有天然、規(guī)則的幾何形狀各向異性有確定的熔點多晶體由無數(shù)的晶體微粒(小晶粒)無規(guī)則排列組成沒有天然、規(guī)則的幾何形狀各向同性非晶體內部物質微粒是無規(guī)則排列的沒有確定的熔化溫度突破二：對單晶體的各向異性的理解(1)單晶體的各向異性是指單晶體在不同方向上的物理性質不同，也就是沿不同方向去測試單晶體的物理性能時，測試結果不同。(2)單晶體具有各向異性，并不是說每一種單晶體都能在各種物理性質上表現(xiàn)出各向異性，舉例如下：①云母晶體在導熱性能上表現(xiàn)出顯著的各向異性——沿不同方向傳熱的快慢不同；②方鉛礦石晶體在導電性能上表現(xiàn)出顯著的各向異性——沿不同方向電阻率不同；③立方體形的銅晶體在彈性上表現(xiàn)出顯著的各向異性——沿不同方向的彈性不同；④方解石晶體在光的折射上表現(xiàn)出各向異性——沿不同方向的折射率不同。突破三：晶體的微觀結構對晶體的微觀解釋(1)對單晶體各向異性的解釋圖為在一個平面上單晶體物質微粒的排列情況．在沿不同方向所畫的等長線段AB、AC、AD上物質微粒的數(shù)目不同．線段AB上物質微粒較多，線段AD上較少，線段AC上更少。因為在不同方向上物質微粒的排列情況不同，才引起單晶體在不同方向上物理性質的不同。(2)對晶體具有確定熔點的解釋晶體加熱到一定溫度時，一部分微粒有足夠的動能克服微粒間的作用力，離開平衡位置，使規(guī)則的排列被破壞，晶體開始熔化，熔化時晶體吸收的熱量全部用來破壞規(guī)則的排列，溫度不發(fā)生變化。典例精析題型一：晶體與非晶體的區(qū)別例一．關于晶體和非晶體，下列說法正確的是()A．所有的晶體都表現(xiàn)為各向異性B．晶體一定有規(guī)則的幾何形狀，形狀不規(guī)則的金屬一定是非晶體C．大塊塑料粉碎成形狀相同的顆粒，每個顆粒即為一個單晶體D．所有的晶體都有確定的熔點，而非晶體沒有確定的熔點解析：晶體和非晶體的區(qū)別.選項個性分析A錯誤只有單晶體才表現(xiàn)為各向異性B錯誤單晶體有規(guī)則的幾何形狀，而多晶體無規(guī)則的幾何形狀，金屬屬于多晶體C錯誤大塊塑料是非晶體，粉碎成形狀規(guī)則的顆粒，依然是非晶體D正確晶體和非晶體的一個重要區(qū)別就是有無確定的熔點答案：D【反思總結】晶體和非晶體最本質的區(qū)別是晶體有確定的熔點，而非晶體沒有．由于多晶體和非晶體都具有各向同性、無規(guī)則外形的特點，僅從各向同性或幾何形狀不能斷定某一固體是晶體還是非晶體．變式遷移1：（多選）某球形固體物質，其各向導熱性能相同，則該物體()A．一定是非晶體B．可能具有確定的熔點C．一定是單晶體，因為它有規(guī)則的幾何外形D．一定不是單晶體，因為它具有各向同性的物理性質解析：導熱性能各向相同的物體可能是非晶體，也可能是多晶體，因此，A選項不正確；多晶體具有確定的熔點，因此B選項正確；物體外形是否規(guī)則不是判斷是否是單晶體的依據(jù)，應該說，單晶體具有規(guī)則的幾何外形是“天生”的，而多晶體和非晶體也可以有規(guī)則的幾何外形，當然，這只能是“后天”人為加工的，因此C選項錯誤；因為單晶體區(qū)別于多晶體和非晶體在于其物理性質上的各向異性，因此D選項正確．答案：BD題型二：晶體的微觀結構例二．關于晶體和非晶體，下列說法中錯誤的是（）A．同種物質可能以晶體和非晶體兩種不同的形態(tài)出現(xiàn)B．晶體有天然規(guī)則的幾何形狀，也有確定的熔點C．不可以根據(jù)各向同性或各向異性來鑒別晶體和非晶體D．晶體在熔化過程中，分子平均動能不變，內能增加【答案】B【解析】A．同種物質可能以晶體和非晶體兩種不同的形態(tài)出現(xiàn)，例如天然水晶與石英玻璃，A正確，不符合題意；B．單晶體有規(guī)則的幾何形狀，多晶體則沒有規(guī)則的幾何形狀，晶體有確定的熔點，B錯誤，符合題意；C．多晶體和非晶體的物理性質表現(xiàn)為各向同性，單晶體某些物理性質表現(xiàn)為各向異性，所以不可以根據(jù)各向同性或各向異性來鑒別晶體和非晶體，C正確，不符合題意；D．晶體在熔化中，晶體的溫度不變，分子平均動能不變，可分子的勢能增加，內能增加，D正確，不符合題意。故選B。變式遷移2：下列說法不正確的是（）A．氣球充氣后會膨脹，是由于所充氣體分子斥力造成的B．由同種元素構成的固體，可能會由于原子的排列方式不同而成為不同的晶體C．若兩個分子在相互靠近的過程中分子力逐漸增大，分子勢能也可能逐漸增大D．氣體體積不變時，溫度越高，單位時間內容器壁單位面積受到氣體分子撞擊的次數(shù)越多【答案】A【解析】A．氣球充氣后會膨脹，這是氣體壓強作用的緣故，與分子斥力無關，A錯誤，符合題意；B．由同種元素構成的固體，可能會由于原子的排列方式不同而成為不同的晶體，例如石墨和金剛石，B正確，不符合題意；C．當時，分子力表現(xiàn)為斥力，兩個分子在相互靠近的過程中分子力逐漸增大，分子力做負功，分子勢能增大，C正確，不符合題意；D．氣體體積不變時，溫度越高，分子平均動能越大，單位時間內容器壁單位面積受到氣體分子撞擊的次數(shù)越多，導致壓強越大，D正確，不符合題意。故選A。強化訓練選擇題1、將冰塊放在燒杯中，冰塊慢慢熔化成水，再逐漸蒸發(fā)。以下說法正確的是（）A．幾何形狀不規(guī)則的冰塊不是晶體B．冰熔化成水的過程中，水分子的平均動能增加C．在水的表面層，分子比較稀疏，分子間作用力表現(xiàn)為斥力D．水變成水蒸氣，分子間距增大，分子勢能增大【答案】D【解析】A．單晶體有規(guī)則的幾何外形，而多晶體和非晶體沒有規(guī)則的天然外形，幾何形狀不規(guī)則的冰塊具有確定的熔點，屬于多晶體，故A錯誤；B．溫度是分子平均動能變化的標志，冰融化成水的過程中，溫度不變，水分子的平均動能不變，故B錯誤；C．在水的表面層，分子比較稀疏，分子間距大于分子間的平衡距離，分子作用力表現(xiàn)為引力，故C錯誤；D．水變成水蒸氣，分子間距增大，分子間作用力表現(xiàn)為引力，分子力做負功，分子勢能增大，故D正確。故選D。2、石墨是碳原子按圖甲排列形成的，其微觀結構為層狀結構。圖乙為石墨烯的微觀結構，單碳層石墨烯是單層的石墨，厚1毫米的石墨大概包含大約三百萬層石墨烯。石墨烯是現(xiàn)有材料中厚度最薄、強度最高、導熱性最好的新型材料。則（）A．石墨中的碳原子靜止不動B．碳原子的直徑大約為3×10-9mC．石墨烯碳原子間只存在分子引力D．石墨烯的熔解過程中，碳原子的平均動能不變【答案】D【解析】A．石墨中的碳原子是運動的，A錯誤；B．由意義可知單層的距離為且層與層之間有間距，B錯誤；C．石墨烯碳原子間不僅存在分子引力，同時也存在分子斥力，C錯誤；D．石墨烯是晶體，在熔解過程中，溫度不變，故碳原子的平均動能不變，D正確。故選D。3．關于晶體和非晶體，下列說法錯誤的是（）A．有些晶體在不同的方向上有不同的光學性質B．將一塊晶體敲碎后，得到的小顆粒是非晶體C．由同種元素構成的固體，可能會由于原子的排列方式不同而成為不同的晶體D．在合適的條件下，某些晶體可以轉化為非晶體，某些非晶體也可以轉化為晶體【答案】B【解析】A．固體可以分為晶體和非晶體兩類，晶體有各向異性，有些晶體在不同的方向上具有不同的光學性質，A正確，不符合題意；B．將一塊晶體敲碎后，得到的小顆粒還是晶體，B錯誤，符合題意；C．由同種元素構成的固體，可能會由于原子的排列方式不同而成為不同的晶體，例如石墨和金剛石，C正確，不符合題意；D．在合適的條件下，某些晶體可以轉變?yōu)榉蔷w，某些非晶體也可以轉變?yōu)榫w，例如天然石英是晶體，熔融的石英后卻是非晶體；把晶體硫加熱熔化，到入冷水中，會變成柔軟的非晶體硫，再經(jīng)一些時間又