固體與液體課件

新課標人教版課件系列《高中物理》選修3-3第一節(jié)《固體》

分子不停地做無規(guī)則運動，它們之間又存在相互作用力．分子力的作用使分子聚集在一起，分子的無規(guī)則運動又使它們分散開來．這兩種作用相反的因素決定了分子的三種不同的聚集狀態(tài)：固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)．物理學又把固態(tài)和液態(tài)統(tǒng)稱為凝聚態(tài)．凝聚態(tài)物理學是當前物理學發(fā)展最迅速的分支學科之一．

固體和液體有一個共同的特點：它們的分子間的距離跟分子本身的大小具有相同的數(shù)量級，因而分子間有較強的相互作用．這使得固體和液體都不易壓縮，在微觀結構上不像氣體那樣無序．(2)晶體有一定的熔點，非晶體沒有一定的熔點.(3)晶體的物理性質與方向有關，這種特性叫做各向異性．

非晶體的各種物理性質、在各個方向上都是相同的，所以是各向同性的．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．

結論:云母晶體在各個方向上的導熱性能不同，而非晶體玻璃在各個方向上的導熱性能相同．

一種物質可能以晶體和非晶體兩種不同的形態(tài)出現(xiàn)，也就是一種物質是晶體還是非晶體，并不是絕對的．例如，天然水晶是晶體，而熔化以后再凝結的水晶（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化為晶體．

人們在研究中還發(fā)現(xiàn)，在冷卻得足夠快和冷卻到足夠低的溫度時，幾乎所有的材料都能成為非晶體．食鹽的晶體結構示意圖

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)則性可以用物質微粒的規(guī)則排列來解釋．

2.有的物質能夠生成種類不同的幾種晶體，是因為它們的物質微粒能夠形成不同的晶體結構．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．

石墨是層狀結構，層與層之間距離較大，作用力較弱，沿著這個方向容易把石墨一層層地剝下．石墨的層狀結構決定了它的質地松軟，可以用來制作粉狀潤滑劑，也可以用來制作鉛筆心．

金剛石中碳原子間的作用力很強，所以金剛石有很大的硬度，可以用來切割玻璃．如果把它裝在鉆探機的鉆頭上，能夠鉆入堅硬的巖石內．石墨的密度小，金剛石的密度大；石墨能導電，金剛石不能導電．9.2《液體》液體的微觀結構液體有一定的體積，不易被壓縮，這一特點跟固體—樣；另一方面又像氣體，沒有一定的形狀，具有流動性。液體的分子間距離大約為r0，相互作用較強，液體分子的熱運動主要表現(xiàn)為在平衡位置附近做微小的振動，這一點跟固體分子的運動情況類似。但液體分子沒有固定的平衡位置，它們在某一平衡位置附近振動一小段時間后，又轉到另一個平衡位置去振動。這就是液體具有流動性的原因。這一個特點明顯區(qū)別于固體。液體與非晶體的微觀結構很類似。非晶體隨著溫度的升高而逐漸軟化，流動性也逐漸增加。因此，有時把非晶體看作是過冷液體，而固體往往只專指晶體。解決下列問題：1、硬幣為何會浮在水面上？棉線為什么會繃緊？2、水滴在干凈的玻璃上和蠟上為何會有不同？3、液體在細管中為何會上升？有沒有下降的情況？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1、硬幣為何會浮在水面上？棉線為什么會繃緊？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

浸潤和不浸潤2、水滴在干凈的玻璃上和蠟上為何會有不同？1、附著層內液體分子間的距離大于分子力平衡距離r0，附著層內分子間的作用表現(xiàn)為引力，附著層有收縮的趨勢，這樣液體與固體間表現(xiàn)為不浸潤2、附著層內液體分子間的距離小于分子力平衡距離r0，附著層內分子間的作用表現(xiàn)為斥力，附著層有收縮的趨勢，這樣液體與固體間表現(xiàn)為浸潤毛細現(xiàn)象3、液體在細管中為何會上升？有沒有下降的情況？液晶液晶：像液體一樣具有流動性，而其化學性質與某些晶體相似，具有各項異性的物質叫液晶9.3《飽和汽和

飽和氣壓》一、蒸發(fā)與沸騰1.汽化：物質從液態(tài)變成氣態(tài)的過程2.蒸發(fā)：發(fā)生在液體表面，即液體分子由液體表面跑出去的過程3.影響蒸發(fā)的因素：表面積溫度通風液面氣壓高低蒸發(fā)可使液體降溫4.沸騰：在一定大氣壓下，加熱液體到某一溫度時，在液體表面和內部同時發(fā)生的劇烈的汽化現(xiàn)象，相應的溫度叫沸點t/0Cp/kPa10020030050100150沸點與液面上氣體的壓強有關蒸發(fā)沸騰相同點不同點發(fā)生部位溫度條件劇烈程度溫度變化影響因素方式項目都是汽化現(xiàn)象，都能使液體變?yōu)闅怏w，都吸收熱量液面內部、液面同時進行任何溫度一定溫度（沸點）緩慢劇烈降低不變1.液體溫度的高低2.液體表面積的大小3.液體表面空氣流動的快慢4.液體汽壓的高低液面氣壓的高低現(xiàn)象：減小瓶中的氣壓，水會沸騰。表明:氣壓減小，水的沸點降低。二、飽和汽和飽和汽壓1.飽和汽在密閉容器中的液體不斷的蒸發(fā)，液面上的蒸氣也不斷地凝結，當這兩個同時存在的過程達到動態(tài)平衡時，宏觀的蒸發(fā)也停止了，這種與液體處于動態(tài)平衡的蒸氣叫做飽和汽。2.未飽和汽：沒有達到飽和狀態(tài)的蒸氣3.飽和汽壓：在一定溫度下，飽和汽的分子數(shù)密度是一定的，因而飽和汽的壓強也是一定的，這個壓強叫做這種液體的飽和汽壓。說明：（1）飽和汽壓隨溫度的升高而增大。（2）飽和汽壓與蒸氣所占的體積無關，也和這種體積中有無其他氣體無關。a.往一個真空容器中注入液體,表面的上方形成飽和蒸汽時,表面的上方空間的氣壓就是飽和汽壓.b.往一個密閉的原來有空氣的容器中注入液體,表面的上方形成飽和蒸汽時,表面的上方空間的氣壓不等于飽和汽壓,而是飽和汽壓與空氣壓強的總和.c.液體的飽和汽壓只指這種氣體的分氣壓.

溫度升高時,分子平均動能增大,單位時間內逸出液面的分子數(shù)增多,于是原來的動態(tài)平衡狀態(tài)被破壞,空間氣態(tài)分子密度逐漸增大,導致單位時間內返回的分子數(shù)增多,從而達到新的條件下的動態(tài)平衡.（3）液體沸騰的條件就是飽和汽壓和外部壓強相等三、空氣的濕度1.絕對濕度：空氣里所含水汽的壓強2.相對濕度：在某一溫度下，水蒸汽的壓強與同溫度下飽和汽壓的比，稱為空氣的相對濕度。相對濕度=水蒸汽的實際壓強同溫度下的飽和汽壓即B=ppsX100%3.影響蒸發(fā)快慢以及影響人們對干爽與潮濕感受的因素,不是空氣中水蒸氣的絕對數(shù)量,而是空氣中水蒸氣的壓強與同一溫度下水的飽和汽壓的差距.四、空氣的濕度1.空氣的相對濕度常用濕度計來測量。2.常用的濕度計有干濕泡濕度計、毛發(fā)濕度計和濕度傳感器等水蒸氣的壓強離飽和汽壓越遠,越有利于水的蒸發(fā),人們感覺干爽.9.4《物態(tài)變化中的

能量交換》固態(tài)液態(tài)氣態(tài)熔化吸熱汽化吸熱凝固放熱液化放熱一、熔化熱

物質從固態(tài)變成液態(tài)的過程。物質從液態(tài)變成固態(tài)的過程。熔化是凝固的逆過程。1.熔化與凝固

熔化：

凝固：一、熔化熱

由于固體分子間的強大作用，固體分子只能在各自的平衡位置附近振動，對固體加熱，在其熔解之前，獲得的能量主要轉化為分子的動能，使物體溫度升高，當溫度升高到一定程度，一部分分子的能量足以克服其他分子的束縛，從而可以在其他分子間移動，固體開始熔解。為什么熔化會吸熱？2.熔化熱：某種晶體熔化過程中所需的能量與其質量之比，稱做這種晶體的熔化熱一定質量的晶體，熔化時吸收的熱量與凝固時放出的熱量相等(能量守恒定律)一、熔化熱為什么晶體有確定的熔點和熔化熱，非晶體卻沒有？

晶體熔化過程中，當溫度達到熔點時，吸收的熱量全部用來破壞空間點陣，增加分子勢能，而分子平均動能卻保持不變，所以晶體有固定的熔點。非晶體沒有空間點陣，熔化時不需要去破壞空間點陣，吸收的熱量主要轉化為分子的動能，不斷吸熱，溫度就不斷上升。由于在不同溫度下物質由固態(tài)變成液態(tài)時吸收的熱量不同，而晶體有固定的熔點，因此有固定的熔化熱，非晶體沒有固定的熔點，也就沒有固定的熔化熱。二、汽化熱1.汽化與液化汽化：物質從液態(tài)變成氣態(tài)的過程液化：物質從氣態(tài)變成液態(tài)的過程

液體汽化時,液體分子離開液體表面成為氣體分子,要克服其他液體分子的吸引而做功,故要吸收能量.2.汽化熱某種液體汽化成同溫度的氣體時所需的能量與其質量之比，稱做這種物質在這個溫度下的汽化熱。汽化熱跟