第講固體液體與氣體新人教版選修PPT課件

,01主干回顧固基礎(chǔ),知識點1固體的微觀結(jié)構(gòu)、晶體和非晶體液晶的微觀結(jié)構(gòu)1.晶體(單晶體、多晶體)和非晶體的區(qū)別,2.晶體的微觀結(jié)構(gòu)(1)晶體的微觀結(jié)構(gòu)特點組成晶體的微觀粒子有規(guī)則地、周期性地在空間排列(2)用晶體的微觀結(jié)構(gòu)特點解釋晶體的特點,3.液晶(1)液晶分子既保持排列有序而顯示各向，又可以自由移動位置，保持了液體的(2)液晶分子的位置無序使它像，排列有序使它像_(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的(4)液晶的物理性質(zhì)很容易在外界的影響下,異性,流動性,液體,晶體,雜亂無章,發(fā)生改變,(5)應(yīng)用利用液晶的，可以制成液晶顯示器利用溫度改變時，液晶顏色會發(fā)生改變的性質(zhì)來測_.,光學(xué)效應(yīng),溫度,知識點2液體的表面張力現(xiàn)象1.概念液體表面各部分間的力2作用液體的表面張力使液面具有收縮到表面積的趨勢3方向表面張力跟液面，且跟這部分液面的分界線4大小液體的溫度越高，表面張力；液體中溶有雜質(zhì)時，表面張力；液體的密度越大，表面張力,互相吸引,最小,相切,垂直,越小,變小,越大,5.液體的毛細現(xiàn)象浸潤液體在細管中上升的現(xiàn)象，以及不浸潤液體在細管中下降的現(xiàn)象，稱為毛細現(xiàn)象.,知識點3飽和蒸汽、未飽和蒸汽和飽和蒸汽壓相對濕度1.飽和汽與未飽和汽(1)飽和汽：與液體處于的蒸汽(2)未飽和汽：沒有達到的蒸汽2.飽和汽壓(1)定義：飽和汽所具有的(2)特點：飽和汽壓隨溫度而變溫度越高，飽和汽壓_，且飽和汽壓與飽和汽的體積無關(guān),動態(tài)平衡,飽和狀態(tài),壓強,越大,3.濕度(1)定義：空氣的程度(2)絕對濕度：空氣中所含的壓強(3)相對濕度：在某一溫度下，空氣中的水蒸氣的壓強與同一溫度下水的飽和汽壓之比，,潮濕,水蒸氣,知識點4氣體分子運動速率的統(tǒng)計分布氣體實驗定律理想氣體一、氣體分子運動的特點(1)分子很小，間距，除碰撞外不受力(2)氣體分子向各個方向運動的氣體分子數(shù)目都(3)分子做無規(guī)則運動，大量分子的速率按“_”的規(guī)律分布,很大,相等,中間多，兩頭少,(4)溫度一定時，某種氣體分子的速率分布是的，溫度升高時，速率小的分子數(shù)，速率大的分子數(shù)，分子的平均速率增大，但不是每個分子的速率都增大,確定,減少,增多,二、氣體的狀態(tài)參量1氣體的壓強(1)產(chǎn)生原因由于氣體分子無規(guī)則的，大量的分子頻繁地碰撞器壁產(chǎn)生持續(xù)而穩(wěn)定的壓力氣體的壓強在數(shù)值上等于作用在單位面積上的壓力(2)單位及換算關(guān)系國際單位：帕斯卡，符號：Pa,1Pa1N/m2常用單位：標(biāo)準大氣壓(atm)；厘米汞柱(cmHg)換算關(guān)系：1atm76cmHg1.013105Pa1.0105Pa.,熱運動,2氣體的溫度(1)物理意義宏觀上溫度表示物體的冷熱程度，微觀上是分子平均動能的標(biāo)志(2)國際單位開爾文，簡稱開，符號：.(3)熱力學(xué)溫度與攝氏溫度的關(guān)系T.,溫度,K,t273K,3.氣體的體積氣體體積為氣體分子所能達到的空間的體積，即氣體所充滿容器的容積國際單位：立方米，符號：m3常用單位：升(L)、毫升(mL)換算關(guān)系：1m3103L,1L103mL,4.氣體實驗定律(1)等溫變化玻意耳定律：內(nèi)容：一定質(zhì)量的某種氣體，在不變的情況下，壓強p與體積V成公式：p2V2或pVC(常量),溫度,反比,p1V1,(2)等容變化查理定律：內(nèi)容：一定質(zhì)量的某種氣體，在不變的情況下，壓強p與熱力學(xué)溫度T成,體積,正比,(3)等壓變化蓋呂薩克定律：內(nèi)容：一定質(zhì)量的某種氣體，在不變的情況下，其體積V與熱力學(xué)溫度T成,壓強,正比,5.理想氣體狀態(tài)方程(1)理想氣體：在任何溫度、任何下都遵從氣體實驗定律的氣體理想氣體是一種經(jīng)科學(xué)的抽象而建立的模型，實際上不存在理想氣體不考慮分子間相互作用的分子力，不存在分子勢能，內(nèi)能取決于溫度，與體積無關(guān)實際氣體特別是那些不易液化的氣體在壓強不太大，溫度時都可當(dāng)成理想氣體來處理,壓強,理想化,不太低,C(常量),一、基礎(chǔ)知識題組1.晶體和非晶體的區(qū)別(多選)關(guān)于晶體和非晶體，下列說法正確的是()A.有規(guī)則的幾何外形的固體一定是晶體B.晶體在物理性質(zhì)上一定是各向異性的C.晶體熔化時具有一定的熔點D.晶體和非晶體在適當(dāng)?shù)臈l件下是可以相互轉(zhuǎn)化的,解析：因為外形是否規(guī)則可以用人工的方法處理，所以選項A錯誤因為晶體可分為單晶體和多晶體，而多晶體在物理性質(zhì)上是各向同性的，所以選項B錯誤因為晶體在物理性質(zhì)上的重要特征之一是具有一定的熔點，所以選項C正確理論和實驗都證明非晶體具有不穩(wěn)定狀態(tài)，在適當(dāng)?shù)臈l件下會變成晶體，因此D正確答案：CD,2.液晶的特點關(guān)于液晶，下列說法中正確的是()A.液晶是一種晶體B.液晶分子的空間排列是穩(wěn)定的，具有各向異性C.液晶的光學(xué)性質(zhì)隨溫度的變化而變化D.液晶的光學(xué)性質(zhì)不隨溫度的變化而變化,解析：液晶的微觀結(jié)構(gòu)介于晶體和液體之間，雖然液晶分子在特定的方向排列比較整齊，具有各向異性，但分子的排列是不穩(wěn)定的，A、B錯誤外界條件的微小變化都會引起液晶分子排列的變化，從而改變液晶的某些性質(zhì)，如溫度、壓力、外加電壓等因素的變化，都會引起液晶光學(xué)性質(zhì)的變化，C正確，D錯誤答案：C,3.氣體實驗定律的考查一定質(zhì)量的氣體，要從溫度T1的狀態(tài)變化到溫度T2的狀態(tài)，并且T2T1，則可供選擇的過程是()A.先等壓壓縮，再等容降壓B.先等容降壓，再等壓壓縮C.先等溫膨脹，再等容降壓D.先等溫壓縮，再等壓膨脹,解析：先等壓壓縮，VT，再等容降壓PT，A錯，先等容降壓，PT，再等壓壓縮，VT，B錯，先等溫膨脹T不變，再等容降壓PT，先等溫壓縮T不變，再等壓膨脹VT，D對答案：D,4.氣體實驗定律的應(yīng)用如圖所示，一定質(zhì)量的空氣被水銀封閉在靜置于豎直平面的U形玻璃管內(nèi)，右管上端開口且足夠長，右管內(nèi)水銀面比左管內(nèi)水銀面高h，能使h變小的是()A.環(huán)境溫度升高B.大氣壓強升高C.沿管壁向右管內(nèi)加水銀D.U形玻璃管自由下落,解析：若環(huán)境溫度升高，氣體溫度也會升高，假設(shè)h不變，則氣體壓強p會增大，所以在大氣壓強p0不變的情況下，h將變大，選項A錯誤；若大氣壓強p0升高，假設(shè)h不變，則右管中高出的水銀柱的合力豎直向下，所以，h將變小，選項B正確；C選項中，在往右管內(nèi)加入水銀的過程中，假設(shè)左管中氣體體積不變，沿管壁向右管內(nèi)加水銀后，封閉氣體壓強增大，體積減小，故高度差增大，所以選項C錯誤；若U形玻璃管自由下落，管內(nèi)水銀處于完全失重狀態(tài)，水銀的“壓強”消失，兩側(cè)氣體壓強一定相等，所以左管中氣體壓強減小，體積增大，高度差增大，選項D錯誤答案：B,5.氣體實驗定律解決變質(zhì)量的問題2012福建高考空氣壓縮機的儲氣罐中儲有1.0atm的空氣6.0L，現(xiàn)再充入1.0atm的空氣9.0L設(shè)充氣過程為等溫過程，空氣可看作理想氣體，則充氣后儲氣罐中氣體壓強為()A.2.5atmB.2.0atmC.1.5atmD.1.0atm解析：取全部氣體為研究對象，由p1V1p2V2pV1得p2.5atm，故A正確答案：A,二、規(guī)律方法題組6.氣體實驗定律解決液柱的移動問題兩個容器A、B，用截面均勻的水平細玻璃管相通，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,答案：A,要判斷液柱的移動方向，應(yīng)首先假設(shè)液柱不動，然后需要選擇好研究對象，進行受力分析，綜合應(yīng)用玻意耳定律、查理定律和力學(xué)規(guī)律進行推理和判斷,02典例突破知規(guī)律,考點1固體和液體的性質(zhì)考點解讀：1晶體和非晶體(1)單晶體具有各向異性，但不是在各種物理性質(zhì)上都表現(xiàn)出各向異性(2)只要是具有各向異性的物體必定是晶體，且是單晶體(3)只要是具有確定熔點的物體必定是晶體，反之，必是非晶體(4)晶體和非晶體在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化,2.液體表面張力(1)形成原因：表面層中分子間的距離比液體內(nèi)部分子間的距離大，分子間的相互作用力表現(xiàn)為引力(2)表面特性：表面層分子間的引力使液面產(chǎn)生了表面張力，使液體表面好像一層繃緊的彈性薄膜(3)表面張力的方向：和液面相切，垂直于液面上的各條分界線,(4)表面張力的效果：表面張力使液體表面具有收縮趨勢，使液體表面積趨于最小，而在體積相同的條件下，球形的表面積最小(5)表面張力的大?。焊吔缇€的長度、液體的種類、溫度都有關(guān)系,3.對液體性質(zhì)的三點說明(1)液體表面層、附著層的分子結(jié)構(gòu)特點是導(dǎo)致表面張力、浸潤和不浸潤現(xiàn)象、毛細現(xiàn)象等現(xiàn)象的根本原因(2)同一種液體，對一些固體是浸潤的，對另一些固體可能不浸潤(3)液體沸騰的條件是飽和汽壓和外部壓強相等,典例透析2012江蘇高考(多選)下列現(xiàn)象中，能說明液體存在表面張力的有()A.水黽可以停在水面上B.葉面上的露珠呈球形C.滴入水中的紅墨水很快散開D.懸浮在水中的花粉做無規(guī)則運動嘗試解答選AB.滴入水中的紅墨水很快散開是擴散現(xiàn)象，懸浮在水中的花粉做無規(guī)則運動是布朗運動，反映了液體分子的熱運動,解答固體和液體問題的技巧(1)解答晶體和非晶體問題應(yīng)當(dāng)熟練掌握晶體和非晶體的區(qū)別和聯(lián)系(2)解答液體的表面張力問題，應(yīng)熟練掌握液體的表面張力形成的原因、表面特性、表面張力的方向、表面張力的效果，以及與表面張力大小相關(guān)的因素等,變式訓(xùn)練1.2011山東高考(多選)人類對物質(zhì)屬性的認識是從宏觀到微觀不斷深入的過程，以下說法正確的是()A.液體的分子勢能與體積有關(guān)B.晶體的物理性質(zhì)都是各向異性的C.溫度升高，每個分子的動能都增大D.露珠呈球狀是由于液體表面張力的作用,解析：液體的分子勢能與分子之間的距離有關(guān)，而分子之間的距離影響物體的體積，因而分子勢能與體積有關(guān)，選項A正確；有些晶體在某些物理性質(zhì)上表現(xiàn)為各向異性，選項B錯誤；溫度越高，分子的平均動能越大，但并非每個分子的動能都增大，選項C錯誤；由于液體表面張力的作用，液體的表現(xiàn)有收縮到最小的趨勢，因同等體積的物體，以球面的面積最小，所以露珠呈球狀，選項D正確答案：AD,2.2014福州質(zhì)檢以下說法正確的是()A.露珠呈球形是由于液體表面張力的作用B.用氣筒給自行車打氣，越打越費勁，說明氣體分子之間有斥力C.在溫度不變的情況下，減小液面上方飽和汽的體積時，飽和汽的壓強增大D.教室內(nèi)看到透過窗子的“陽光柱”里粉塵顆粒雜亂無章的運動，這種運動是布朗運動,解析：露珠呈球形是由于液體表面張力的作用，選項A正確；用氣筒給自行車打氣，越打越費勁，說明氣體壓強增大，選項B錯誤；在溫度不變的情況下，減小液面上方飽和汽的體積時，飽和汽的壓強不變，選項C錯誤；教室內(nèi)看到透過窗子的“陽光柱”里粉塵顆粒雜亂無章的運動，這種運動不是布朗運動，選項D錯誤答案：A,考點2對氣體壓強的理解及計算考點解讀：1.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數(shù)密度,2.氣體壓強的計算(1)在氣體流通的區(qū)域，各處壓強相等，如容器與外界相通，容器內(nèi)外壓強相等；用細管相連的容器，平衡時兩邊氣體壓強相等(2)液體內(nèi)深為h處的總壓強pp0gh，式中的p0為液面上方的壓強，在水銀內(nèi)，用cmHg做單位時可表示為pp0h.(3)連通器內(nèi)靜止的液體，同種液體在同一水平面上各處壓強相等,(4)求用固體(如活塞)或液體(如液柱)封閉在靜止的容器內(nèi)的氣體壓強，應(yīng)對固體或液體進行受力分析，然后根據(jù)平衡條件求解(5)當(dāng)封閉氣體所在的系統(tǒng)處于力學(xué)非平衡的狀態(tài)時，欲求封閉氣體的壓強，首先選擇恰當(dāng)?shù)膶ο?如與氣體關(guān)聯(lián)的液柱、活塞等)，并對其進行正確的受力分析(特別注意內(nèi)、外氣體的壓力)，然后根據(jù)牛頓第二定律列方程求解,知能拓展(1)氣體壓強與大氣壓強不同，大氣壓強由重力產(chǎn)生，隨高度增大而減小，氣體壓強由大量氣體分子頻繁碰撞器壁產(chǎn)生，大小不隨高度而變化；(2)求解液體內(nèi)部深度為h處的總壓強時，不要忘記液面上方氣體的壓強；(3)封閉氣體對器壁的壓強處處相等,典例透析如圖所示，一個橫截面積為S的圓筒形容器豎直放置，金屬圓塊A的上表面是水平的，下表面是傾斜的，下表面與水平面的夾角為，圓塊的質(zhì)量為M，不計圓塊與容器內(nèi)壁之間的摩擦，若大氣壓強為p0，則被圓塊封閉在容器中的氣體的壓強p為()A.p0Mgcos/SB.p0/cosMg/(Scos)C.p0Mgcos2/SD.p0Mg/S,解題探究(1)應(yīng)確定哪個物體為研究對象？提示：以圓塊為研究對象，對圓塊進行受力分析(2)應(yīng)根據(jù)什么規(guī)律來分析？提示：根據(jù)共點力作用下物體的平衡條件求解,嘗試解答選D.對圓塊進行受力分析：重力Mg，大氣壓的作用力p0S，封閉氣體對它的作用力pS/cos，容器側(cè)壁的作用力F1和F2，如圖所示由于不需要求出側(cè)壁的作用力，所以只考慮豎直方向合外力為零，就可以求被封閉的氣體壓強圓塊在豎直方向上合外力為零，有p0SMg(pS/cos)cos，即pp0Mg/S.,封閉氣體的壓強，不僅與氣體的狀態(tài)變化有關(guān)，還與相關(guān)的水銀柱、活塞、汽缸等物體的受力情況和運動狀態(tài)有關(guān)解決這類問題的關(guān)鍵是要明確研究對象，然后分析研究對象的受力情況，再根據(jù)運動情況，列研究對象的平衡方程或牛頓第二定律方程，然后解方程，就可求得封閉氣體的壓強,變式訓(xùn)練如圖所示，光滑水平面上放有一質(zhì)量為M的氣缸，氣缸內(nèi)放有一質(zhì)量為m的可在氣缸內(nèi)無摩擦滑動的活塞，活塞的橫截面積為S.現(xiàn)用水平恒力F向右推氣缸，最后氣缸和活塞達到相對靜止?fàn)顟B(tài)，求此時氣缸內(nèi)封閉氣體的壓強p.(已知外界大氣壓強為p0),考點3氣體實驗定律及狀態(tài)方程的應(yīng)用考點解讀：1.氣體實驗定律的比較,2.理想氣體的狀態(tài)方程(1)理想氣體宏觀上講，理想氣體是指在任何條件下始終遵守氣體實驗定律的氣體，實際氣體在壓強不太大、溫度不太低的條件下，可視為理想氣體微觀上講，理想氣體的分子間除碰撞外無其他作用力，分子本身沒有體積，即它所占據(jù)的空間認為都是可以被壓縮的空間,典例透析一定質(zhì)量的理想氣體，從圖示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.AB溫度升高，體積不變B.BC壓強不變，體積變大C.CD壓強變小，體積變小D.B點的溫度最高，C點的體積最大,解題探究(1)pT圖象中過原點的傾斜直線表示哪一狀態(tài)變化？提示：傾斜直線過原點表示等容過程(2)對于pT圖象中與坐標(biāo)軸平行的線段：與T軸平行，表示_與p軸平行，表示_提示：等壓過程等溫過程,氣體狀態(tài)變化的圖象的應(yīng)用技巧