2025版高考物理一輪復(fù)習(xí)熱學(xué)第2講固體液體與氣體學(xué)案選修3-3

PAGE7-固體、液體與氣體必備學(xué)問一、固體1.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)則不規(guī)則熔點確定不確定物理性質(zhì)各向異性各向同性原子排列有規(guī)則,但多晶體每個單晶體間的排列無規(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晶體。同一物質(zhì)可能以晶體和非晶體兩種不同的形態(tài)出現(xiàn),有些晶體在肯定條件下也可以轉(zhuǎn)化為非晶體典型物質(zhì)石英、云母、食鹽、硫酸銅玻璃、蜂蠟、松香2.晶體的微觀結(jié)構(gòu):晶體微粒在空間排列上具有規(guī)律性、周期性。情境轉(zhuǎn)換(1)晶體微粒有規(guī)則地排列。(2)晶體內(nèi)部從任一結(jié)點動身在不同方向的相同距離上的微粒數(shù)不同。(3)組成晶體的微?？梢孕纬刹煌目臻g分布。二、液體與液晶1.液體的表面張力:(1)液體的表面張力是液體表面各部分間相互吸引的力;表面張力使液面具有收縮到表面積最小的趨勢;表面張力跟液面相切,且跟這部分液面的分界線垂直。(2)影響大小的因素:液體的溫度越高,表面張力越小;液體中溶有雜質(zhì)時,表面張力變小;液體的密度越大,表面張力越大。(3)產(chǎn)生緣由:由于液面分子間距大于液體內(nèi)部分子間距,即r>r0,表面分子間表現(xiàn)為引力,宏觀上表現(xiàn)為使液面收縮。2.液體的毛細(xì)現(xiàn)象:浸潤液體在細(xì)管中上升以及不浸潤液體在細(xì)管中下降的現(xiàn)象。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,保持了液體的流淌性。(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,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)很簡單在外界的影響下發(fā)生變更。三、氣體1.氣體分子運動的特點:(1)氣體分子間距較大,分子力可以忽視,因此分子間除碰撞外不受其他力的作用,故氣體能充溢整個空間。(2)分子做無規(guī)則的運動,速率有大有小,且時時變更,大量分子的速率按“中間多,兩頭少”的規(guī)律分布。(3)溫度上升時,速率小的分子數(shù)削減,速率大的分子數(shù)增多,分子的平均速率將增大,但速率分布規(guī)律不變。2.氣體的狀態(tài)參量:(1)氣體的壓強(qiáng)。①產(chǎn)生緣由:由于氣體分子無規(guī)則的熱運動,大量的分子頻繁地碰撞器壁產(chǎn)生持續(xù)而穩(wěn)定的壓力。②大小:氣體的壓強(qiáng)在數(shù)值上等于氣體作用在單位面積上的壓力。公式:p=FS③確定因素:宏觀上:確定于氣體的溫度和體積。微觀上:確定于分子的平均動能和分子數(shù)密度。(2)氣體的溫度。①物理意義:宏觀上表示物體的冷熱程度,微觀上是分子平均動能的標(biāo)記。②熱力學(xué)溫度與攝氏溫度的關(guān)系:T=t+273.15K。

3.氣體試驗定律:玻意耳定律查理定律蓋-呂薩克定律內(nèi)容肯定質(zhì)量的氣體,在溫度不變的狀況下,壓強(qiáng)與體積成反比肯定質(zhì)量的氣體,在體積不變的狀況下,壓強(qiáng)與熱力學(xué)溫度成正比肯定質(zhì)量的某種氣體,在壓強(qiáng)不變的狀況下,其體積與熱力學(xué)溫度成正比表達(dá)式p1V1=p2V2或pV=恒量p1T1=p2V1T1=V2圖像4.志向氣體狀態(tài)方程:(1)志向氣體:在任何溫度、任何壓強(qiáng)下都遵從氣體試驗定律的氣體。①志向氣體是經(jīng)過科學(xué)抽象而建立的志向化模型,事實上并不存在。②志向氣體不考慮分子間作用力,不存在分子間勢能,內(nèi)能只與溫度有關(guān),與體積無關(guān)。③實際氣體(特殊是不易液化的氣體)在壓強(qiáng)不太大,溫度不太低時可看作志向氣體。(2)志向氣體狀態(tài)方程:p1V1T1=p2V四、飽和汽、未飽和汽和飽和汽壓、相對濕度1.飽和汽與未飽和汽:(1)飽和汽:與液體處于動態(tài)平衡的蒸汽。(2)未飽和汽:沒有達(dá)到飽和狀態(tài)的蒸汽。2.飽和汽壓:(1)定義:飽和汽所具有的壓強(qiáng)。(2)特點:飽和汽壓隨溫度而變。溫度越高,飽和汽壓越大,且飽和汽壓與飽和汽的體積無關(guān)。3.濕度:(1)定義:空氣的潮濕程度。(2)肯定濕度:空氣中所含水蒸氣的壓強(qiáng)。(3)相對濕度:在某一溫度下,空氣中水蒸氣的壓強(qiáng)與同一溫度下水的飽和汽壓之比,稱為空氣的相對濕度,即:相對濕度=水蒸氣的實際壓強(qiáng)同溫度下水的飽和汽壓基礎(chǔ)小題1.推斷下列題目的正誤。(1)晶體肯定具有規(guī)則的幾何外形。 ()(2)晶體的物理性質(zhì)都是各向異性的。 ()(3)晶體和非晶體在肯定條件下可以相互轉(zhuǎn)化。 ()(4)液晶是液體和晶體的混合物。 ()(5)船浮于水面上不是由于液體的表面張力。 ()(6)飽和汽壓是指飽和汽的壓強(qiáng)。 ()(7)相對濕度過小時,人會感覺空氣干燥。 ()提示:(1)×。單晶體具有規(guī)則的幾何形態(tài),而多晶體和非晶態(tài)沒有規(guī)則的幾何形態(tài)。(2)×。各向異性是由分子的排列規(guī)律確定的,多晶體物理性質(zhì)不肯定各向異性,單晶體物理性質(zhì)表現(xiàn)出各向異性。(3)√。晶體和非晶體沒有肯定的界限,在肯定條件下可以相互轉(zhuǎn)化。(4)×。液晶是一種獨立的物質(zhì)狀態(tài),既不是液體,也不是晶體。(5)√。船浮于水面上是由于受到浮力的作用,不是由于液體的表面張力。(6)√。飽和汽壓實質(zhì)上就是處于飽和狀態(tài)的蒸汽所具有的壓強(qiáng)。(7)√。相對濕度過小時,人會感覺空氣干燥。2.如圖所示,一支溫度計的玻璃泡外包著紗布,紗布的下端浸在水中。紗布中的水在蒸發(fā)時帶走熱量,使溫度計示數(shù)低于四周空氣溫度。當(dāng)空氣溫度不變,若一段時間后發(fā)覺該溫度計示數(shù)減小,則 ()A.空氣的相對濕度減小B.空氣中水蒸氣的壓強(qiáng)增大C.空氣中水的飽和汽壓減小D.空氣中水的飽和汽壓增大【解析】選A。明確飽和汽壓的定義,知道飽和汽壓是指空氣中水蒸氣的壓強(qiáng),而飽和汽壓只與溫度有關(guān);同時明確濕度計的原理,知道水蒸發(fā)時會帶走部分熱量?？諝鉁囟炔蛔?但溫度計示數(shù)減小,說明紗布中的水蒸發(fā)時帶走部分熱量,從而使溫度減小,故說明空氣中的肯定濕度減小,而由于溫度不變,故飽和汽壓不變,相對濕度減小;故A正確,B、C、D錯誤。3.(教材改編題)如圖所示,把玻璃管的裂口放在火焰上燒熔,它的尖端就變鈍了,產(chǎn)生這一現(xiàn)象的緣由是 ()A.玻璃是非晶體,熔化再凝固后變成晶體B.玻璃是晶體,熔化再凝固后變成非晶體C.熔化的玻璃表面分子間表現(xiàn)為引力使其表面繃緊D.熔化的玻璃表面分子間表現(xiàn)為斥力使其表面擴(kuò)張【解析】選C。玻璃是非晶體,熔化再凝固后仍舊是非晶體,故A、B錯誤;細(xì)玻璃管尖端放在火焰上燒溶后尖端變成球形,是表面張力的作用,因為表面張力具有使液體表面繃緊即減小表面積的作用,而體積相同狀況下球的表面積最小,故呈球形,故C正確,D錯誤。4.(多選)把一條細(xì)棉線的兩端系在鐵絲環(huán)上,棉線處于松弛狀態(tài)。將鐵絲環(huán)浸入肥皂液里,拿出來時環(huán)上留下一層肥皂液的薄膜,這時薄膜上的棉線仍是松弛的,如圖所示。用燒熱的針刺破某側(cè)的薄膜,視察到棉線的形態(tài),圖中所標(biāo)的箭頭方向合理的是 ()ABCD【解析】選A、D。凡作用于液體表面,使液體表面積縮小的力,稱為液體表面張力。它產(chǎn)生的緣由是液體跟氣體接觸的表面存在一個薄層,叫作表面層,表面層里的分子比液體內(nèi)部稀疏,分子間的距離比液體內(nèi)部大一些,分子間的相互作用表現(xiàn)為引力。先把棉線拴在鐵絲環(huán)上,再把環(huán)在肥皂液里浸一下,使環(huán)上布滿肥皂液薄膜。膜中分子間的距離比液體內(nèi)部大一些,分子間的相互作用表現(xiàn)為引力,所以產(chǎn)生收縮效果;用燒熱的針刺破一側(cè)的薄膜,另一側(cè)的水膜具有收縮趨勢,能使其面積最小,故A、D正確,C錯誤;題目已經(jīng)說明用燒熱的針刺破某側(cè)的薄膜,故不行能出現(xiàn)圖B所示狀況,故B錯誤;故選A、D。5.對于液體在器壁旁邊的液面發(fā)生彎曲的現(xiàn)象,如圖所示,對此有下列幾種說明,其中正確的是 ()①Ⅰ圖中表面層分子的分布比液體內(nèi)部疏②Ⅰ圖中附著層分子的分布比液體內(nèi)部密③Ⅱ圖中表面層分子的分布比液體內(nèi)部密④Ⅱ圖中附著層分子的分布比液體內(nèi)部疏A.只有①對 B.只有③④對C.只有①②④對 D.全對【解析】選C。液體表面張力的緣由是液體表面分子間距離大于液體內(nèi)部分子間的距離,液面分子間表現(xiàn)為引力;附著層中的分子同時受到固體分子和液體內(nèi)部分子的吸引,若附著層中的液體分子受固體分子的吸引比內(nèi)部液體分子弱,那么附著層中的液體分子比液體內(nèi)部稀硫,這時在附著層中就出現(xiàn)跟表面張力相像的收縮力,使跟固體接觸的液體表面有縮小的趨勢,因而形成不浸潤現(xiàn)象;反之出現(xiàn)浸潤現(xiàn)象。液體表面具有收縮的趨勢,即液體表面表