《高考備考指南 理科綜合 物理》課件-選修3－3 第2講

熱學(選考)選修3－3第2講固體、液體與氣體欄目導航01知識梳理回顧03隨堂限時集訓02考點各個擊破04配套訓練知識梳理回顧1一、固體1．晶體：晶體分為__________________．單晶體具有__________________、____________、_______________；多晶體是由許多_________________________組成的物體，和單晶體一樣，也具有確定的________．2．非晶體：非晶體在外觀上_____________________，__________________；一些物理性質表現(xiàn)為____________．單晶體和多晶體規(guī)則的幾何形狀各向異性有確定的熔點雜亂無章地排列的單晶體熔點沒有規(guī)則的幾何形狀沒有確定的熔點各向同性二、液體1．液體的微觀結構與_________非常類似．2．液體的表面張力：液體表面有_______的趨勢，液面呈繃緊狀態(tài)，液面上的張力為表面張力．3．液晶：即液態(tài)晶體，是由固態(tài)向液態(tài)轉化的________液體．(1)力學性質上與________相同，具有流動性、連續(xù)性．光學性質、電學性質等方面具有________的某些性質，如各向異性．(2)液晶微觀結構上具有液體、晶體的________且液晶分子的排列會受電壓、溫度等的作用而改變．非晶體收縮中間態(tài)液體晶體雙重性夯基題組1．(多選)(2017屆河南模擬)下列說法正確的是(

)A．液晶是一種晶體，液晶的光學性質隨溫度的變化而變化B．液晶分子沒有固定的位置，但排列有大致相同的取向C．生物膜的主要構成部分是某些物質在水溶液中形成的薄片狀液晶D．有些物質在適當?shù)娜軇┲腥芙鈺r，在一定的濃度范圍內具有液晶態(tài)E．通常棒狀分子、碟狀分子和平板狀分子的物質一般不容易具有液晶態(tài)【答案】BCD【解析】液晶是一種晶體，液晶的光學性質隨電場的變化而變化，與溫度無關，故A錯誤．液晶具有流動性，故其分子沒有固定的位置，但排列有大致相同的取向，因而其光學性質表現(xiàn)為各向異性，故B正確．生物膜的主要構成部分是某些物質在水溶液中形成的薄片狀液晶，故C正確．當有些物質溶解達到飽和時，會達到溶解平衡，所以有些物質在適當溶劑中溶解時在一定濃度范圍內具有液晶態(tài)，故D正確．棒狀分子、碟狀分子和平板狀分子的物質雖并不都呈液晶態(tài)，但也可能呈液晶態(tài)，故E錯誤．2．(多選)(2017屆安徽模擬)下列關于浸潤和不浸潤的說法正確的是(

)A．一種液體是否浸潤某種固體取決這兩種物質的性質B．附著層中的分子一定同時受到固體分子的吸引和液體內部分子的吸引C．附著層中的液體分子可能比液體內部的分子稀疏D．毛細現(xiàn)象與液體是否浸潤某種固體無關E．液體不浸潤某種固體則附著層內部液體分子相互排斥【答案】ABC三、氣體1．氣體的狀態(tài)參量(1)溫度：在宏觀上表示物體的________程度；在微觀上是分子平均動能的________．(2)體積：氣體總是充滿它所在的容器，所以氣體的體積總是等于盛裝氣體的容器的________．(3)壓強：氣體的壓強是由于氣體分子____________器壁而產(chǎn)生的．冷熱標志容積頻繁碰撞2．氣體分子動理論(1)氣體分子運動的特點：①氣體分子除了相互碰撞或碰撞器壁外，__________的作用；②每個氣體分子的運動是__________的，但對大量分子整體來說，分子的運動是________的．(2)氣體壓強的微觀意義：氣體的壓強是大量分子頻繁碰撞器壁產(chǎn)生的．壓強的大小跟兩個因素有關：①氣體分子的____________；②分子的____________．不受力雜亂無章有規(guī)律平均動能密集程度(3)大量氣體分子運動速率統(tǒng)計分布：①氣體分子沿各個方向運動的機會均等；②各種速率的分子數(shù)目所占總分子數(shù)的百分比按照“中間多、兩頭少”的規(guī)律分布，如圖所示；③溫度越高，速率大的分子數(shù)越多，分布圖線越扁，曲線最高點往右移動，如圖；④任意溫度下，無論是高速運動的分子還是低速運動的分子都存在，只是所占比例不同．反比pV

正比

正比

4．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：在密閉容器中的液體不斷地蒸發(fā)，液面上的蒸汽也不斷地凝結，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)停止．這種與液體處于____________的蒸汽稱為飽和汽．②未飽和汽：沒有達到飽和狀態(tài)的蒸汽稱為未飽和汽．動態(tài)平衡

壓強增大夯基題組3．(多選)(2017屆赤峰校級一模)如圖所示，密閉容器內的氫氣溫度與外界空氣的溫度相同，現(xiàn)對該容器緩慢加熱，當容器內的氫氣溫度高于外界空氣的溫度時，則(

)A．氫分子的平均動能增大B．氫分子的勢能增大C．容器內氫氣的內能增大D．容器內氫氣的內能可能不變E．容器內氫氣的壓強增大【答案】ACE4．(多選)(2017屆湖南校級一模)關于一定量的理想氣體，下列說法正確的是(

)A．氣體分子的體積是指每個氣體分子平均所占有的空間體積B．只要能增加氣體分子熱運動的劇烈程度，氣體的溫度就可以升高C．在完全失重的情況下，氣體對容器壁的壓強為零D．氣體從外界吸收熱量，其內能不一定增加E．氣體在等壓膨脹過程中溫度一定升高【答案】BDE【解析】氣體分子之間的距離遠遠大于分子本身的直徑，所以氣體分子的體積小于每個氣體分子平均所占有的空間體積，故A錯誤．溫度是分子平均動能的標志，增加氣體分子熱運動的劇烈程度，氣體的溫度就可以升高，故B正確．氣體對容器壁的壓強是氣體分子不斷撞擊器壁產(chǎn)生的，與超失重無關，故C錯誤．改變內能的方式有做功和熱傳遞．當氣體從外界吸收熱量同時氣體對外做功，則內能可能會減小，故D正確．等壓變化過程，體積與熱力學溫度成正比，體積膨脹，溫度升高，故E正確．考點各個擊破21．晶體與非晶體的比較考點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)則熔點確定不確定物理性質各向異性各向同性微觀粒子排列有規(guī)則，但多晶體每個晶粒間的排列無規(guī)則無規(guī)則形成與轉化有的物質在不同條件下能夠形成不同的形態(tài)；同一物質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，在一定的條件下也可轉化為晶體典型物質石英、云母、食鹽、硫酸銅玻璃、蜂蠟、松香2.特別提醒：晶體與非晶體的區(qū)別主要表現(xiàn)在有無確定的熔點上，而不能依據(jù)是否有規(guī)則的幾何形狀辨別．因為雖然單晶體有規(guī)則的幾何外形，但多晶體與非晶體都沒有規(guī)則的幾何外形．某種晶體可能只有某種或幾種物理性質表現(xiàn)為各向異性，其他物理性質是各向同性的，并不是所有的物理性質都表現(xiàn)為各向異性．例1

(2017屆濰坊模擬)下列說法正確的是(

)A．將一塊晶體敲碎后，得到的小顆粒是非晶體B．固體可以分為晶體和非晶體兩類，有些晶體在不同方向上有不同的光學性質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，某些晶體可以轉變?yōu)榉蔷w，某些非晶體也可以轉變?yōu)榫wE．在熔化過程中，晶體要吸收熱量，但溫度保持不變，內能也保持不變解析：將一塊晶體敲碎后得到的小顆粒還是晶體，選項A錯誤．固體可以分為晶體和非晶體兩類，有些晶體在不同方向上表現(xiàn)出各向異性，具有不同的光學性質．選項B正確．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．選項C正確．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，熔融過的石英卻是非晶體．把晶體硫加熱熔化(溫度超過300℃)再倒進冷水中，會變成柔軟的非晶硫，再過一段時間又會轉化為晶體硫．所以選項D正確．在熔化過程中晶體要吸收熱量，雖然溫度保持不變，但是內能要增加．選項E錯誤．答案：BCD【答案】ABD【解析】晶體具有比較固定的熔點，非晶體則沒有固定的熔點，所以固體甲一定是晶體，固體乙一定是非晶體，故A正確．固體甲若是多晶體，則不一定有確定的幾何外形；固體乙是非晶體，一定沒有確定的幾何外形，故B正確．在熱傳導方面固體甲若是多晶體，則不一定表現(xiàn)出各向異性；固體乙一定表現(xiàn)出各向同性，故C錯誤．固體甲一定是晶體，固體乙一定是非晶體，但是固體甲和固體乙的化學成分有可能相同，故D正確．晶體在熔化時具有一定的熔點，但由于晶體吸收熱量，內能在增大，故E錯誤．1．液體由于液體分子排布這種特點，使得液體具有一些特有的物理性質：(1)液體和氣體沒有一定的形狀，是流動的．(2)液體和固體具有一定的體積，而氣體的體積變化不定．(3)液體和固體都很難被壓縮，而氣體可以很容易被壓縮．(4)液體在物理性質上表現(xiàn)為各向同性．考點2液體和液晶2．液體的表面張力液體表面層的特點：(1)表面層的位置處在與氣體接觸處．(2)表面層中的分子要比液體內部稀疏些，即表面層中分子間的距離比液體內部的大一些，在表面層中的分子間的相互作用表現(xiàn)為引力，使液面各部分分子之間產(chǎn)生相互吸引的表面張力．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，保持液體的流動性．(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)液晶的分子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)液晶的物理性質很容易在外界的影響下發(fā)生改變．例2

(2017屆昆明校級期末)關于液體的表面張力，下面說法正確的是(

)A．表面張力是液體各部分間的相互作用B．液體表面層分子分布比液體內部密集，分子間相互作用表現(xiàn)為引力C．表面張力的方向總是垂直液面指向液體內部D．表面張力的方向總是沿液面分布的解析：表面張力是液體表面層分子間的相互作用，而不是液體各部分間的相互作用．故A錯誤．與氣體接觸的液體表面層的分子間距離大于液體內部分子間距離，液體表面層的分子間同時存在相互作用的引力與斥力，但由于分子間的距離大于分子的平衡距離r0，分子引力大于分子斥力，分子力表現(xiàn)為引力，即存在表面張力．故B錯誤．表面張力使液體表面有收縮的趨勢，它的方向跟液面相切，故C錯誤，D正確．答案：D【答案】BCD【解析】由圖可知，該液體不能附著在A的表面，所以對A是不浸潤的．當把毛細管B插入這種液體時，液面呈現(xiàn)凹形，說明液體對B是浸潤的．所以A與B一定不是同種材料，故A錯誤，B、D正確．根據(jù)浸潤與不浸潤的特點可知，浸潤時，附著層內的分子引力小于固體對分子的引力；而不浸潤時，附著層內的分子引力大于固體對分子的引力．所以固體A的分子對液體附著層內的分子的引力比B管的分子對液體附著層內的分子的引力小些，故C正確．甲圖中附著層分子稀，表現(xiàn)為引力，有收縮的趨勢，為不浸潤；乙圖中附著層分子密，表現(xiàn)為斥力，有擴散的趨勢，為浸潤．E錯誤．1．氣體的狀態(tài)參量表征氣體狀態(tài)的物理量稱為氣體的狀態(tài)參量．對于一定質量的某種氣體，在宏觀上常用溫度T、體積V和壓強p來描述其狀態(tài)．2．氣體的溫度(1)溫度從宏觀上看，表示物體的冷熱程度；從微觀上看，是物體內大量分子平均動能的標志，它反映了氣體分子無規(guī)則運動的激烈程度．(2)溫標指溫度的數(shù)值表示法．常用溫標有攝氏溫標和熱力學溫標2種，所對應的溫度分別叫攝氏溫度和熱力學溫度(絕對溫度)．考點3氣體的狀態(tài)參量3．氣體的體積(1)由于氣體分子間的平均距離是分子直徑的10倍以上，分子間的相互作用力可以認為是零，因而極易流動和擴散，總是要充滿整個容器，故氣體的體積等于盛氣體的容器的容積．(2)氣體的體積用V表示，其國際單位是m3；常用單位有L(dm3)、mL(cm3)．換算關系：1m3＝103L＝106mL.4．氣體的壓強(1)產(chǎn)生的原因．由于大量分子無規(guī)則地運動而碰撞器壁，形成對器壁各處均勻、持續(xù)的壓力．作用在器壁單位面積上的壓力叫做氣體的壓強．(2)決定因素：①宏觀上：決定于氣體的溫度和體積．②微觀上：決定于分子的平均動能和分子的密集程度．(3)常用單位：帕斯卡(Pa)．1Pa＝1N/m21atm＝760mmHg＝1.013×105Pa(4)計算方法：①液體封閉的氣體壓強的確定．平衡法：選與氣體接觸的液柱為研究對象進行受力分析，利用它的受力平衡求出氣體的壓強．取等壓面法：根據(jù)同種液體在同一水平液面處的壓強相等，在連通器內靈活選取等壓面，由兩側壓強相等建立方程求出壓強．液體內部深度為h處的總壓強p＝p0＋ρgh.②固體(活塞或汽缸)封閉的氣體壓強的確定．由于該固體必定受到被封閉氣體的壓力，所以可通過對該固體進行受力分析，由平衡條件建立方程來求出氣體壓強．③加速運動系統(tǒng)中封閉氣體壓強的計算方法：一般選與氣體接觸的液柱或活塞為研究對象進行受力分析，利用牛頓第二定律列方程求解．特別提醒：(1)氣體壓強與大氣壓強不同，大氣壓強由重力產(chǎn)生，隨高度增大而減?。畾怏w壓強由大量氣體分子頻繁碰撞器壁產(chǎn)生，大小不隨高度變化而變化．(2)容器內氣體的壓強是大量分子頻繁碰撞器壁產(chǎn)生的，并非因其重力產(chǎn)生的．(3)求解液體內部深度為h處的總壓強時，不要忘記液面上方氣體的壓強．例3

(2017屆嘉定一模)一開口向下導熱均勻直玻璃管，通過細繩懸掛在天花板上，玻璃管下端浸沒在固定水銀槽中，管內外水銀面高度差為h.下列情況中能使細繩拉力增大的是(

)A．大氣壓強增加B．環(huán)境溫度升高C．向水銀槽內注入水銀D．略微增加細繩長度，使玻璃管位置相對水銀槽下移答案：A練3

(多選)(2015年廣東卷)如圖為某實驗器材的結構示意圖，金屬內筒和隔熱外筒間封閉了一定體積的空氣，內筒中有水．在水加熱升溫的過程中，被封閉的空氣(

)A．內能增大B．壓強增大C．分子間引力和斥力都減小D．所有分子運動速率都增大【答案】AB【解析】水加熱升溫使空氣溫度升高，故封閉空氣的內能增大，氣體分子的平均動能增大，分子對器壁的撞擊力增大，故壓強增大．但分子間距離不變，故分子間作用力不變．由于溫度是分子平均動能的標志，是一個統(tǒng)計規(guī)律，溫度升高時并不是所有分子的動能都增大，有少數(shù)分子動能甚至可能減?。?．理想氣體氣體的研究對象一般為“一定質量”的“理想氣體”．理想氣體具備以下特點：①氣體分子可以認為是質點．②