《高考物理一輪復習 專題十三 熱學 第2講 氣體、液體和固體課件》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《高考物理一輪復習 專題十三 熱學 第2講 氣體、液體和固體課件（59頁珍藏版）》請在裝配圖網上搜索。

1、第2講氣體、液體和固體考點 1氣體的性質1.氣體的狀態(tài)參量冷熱平均動能(1)溫度：在宏觀上表示物體的_程度；在微觀上是分子_的標志.(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_.容積(3)壓強：氣體的壓強是由于氣體分子_器壁而產生的.頻繁碰撞大2.氣體分子動理論(1)氣體分子運動的特點它能達到的整個空間氣體分子間距較_，分子力可以_，因此分子間除碰撞外不受其他力的作用，故氣體能充滿_.分子做無規(guī)則的運動，速率有大有小，且時而變化，大量分子的速率按“_，_”的規(guī)律分布.溫度升高時，速率小的分子數(shù)_，速率大的分子數(shù)_，分子的平均速率將_，但速率分布規(guī)律_.(2)氣

2、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生的.壓強的大小跟兩個因素有關：氣體分子的_；氣體分子的_.忽略中間多兩頭少減少增多增大不變平均動能密集程度項目玻意耳定律查理定律蓋呂薩克定律內容一定質量的某種氣體，在溫度不變的情況下，壓強與體積成_一定質量的某種氣體，在體積不變的情況下，壓強與熱力學溫度成_一定質量的某種氣體，在壓強不變的情況下，其體積與熱力學溫度成_表達式 _或_或_圖象3.氣體實驗定律反比正比正比 p1V1p2V24.理想氣體的狀態(tài)方程pVT一定質量的理想氣體的狀態(tài)方程：_C(恒量).項目晶體(單晶體、多晶體)非晶體外形規(guī)則_熔點確定不確定物理性質各向_性各向_性原子排列

3、規(guī)則，但多晶體每個晶粒間的排列無規(guī)則無規(guī)則考點 2固體和液體飽和蒸汽1.晶體和非晶體不規(guī)則異同項目晶體(單晶體、多晶體)非晶體形成與轉化有的物質在不同條件下能夠形成不同的_；同一物質可能以_和_兩種不同的形態(tài)出現(xiàn)；有些_在一定的條件下也可轉化為_典型物質 石英、云母、食鹽、硫酸銅玻璃、蜂蠟、松香(續(xù)表)的.晶體晶體非晶體晶體非晶體注意：多晶體沒有確定的幾何形狀，且多晶體是各向同性2.液體、液晶(1)液體的表面張力吸引自動收縮液體表面各部分間相互_的力叫表面張力.表面張力使液體_，液體表面有收縮到_的趨勢.表面張力的方向和液面_；其大小除了跟邊界線的長度有關外，還跟液體的種類、溫度有關.(2)液

4、晶的特性異流動性液體液晶分子既保持排列有序而顯示各向_性，又可以自由移動位置，保持了液體的_.液晶分子的位置無序使它像_，排列有序使它像晶體.液晶分子的排列從某個方向看比較整齊，從另一個方向看則是雜亂無章的.液晶的物理性質很容易在外界的影響下發(fā)生改變.最小相切3.飽和蒸汽與飽和汽壓、相對濕度(1)飽和蒸汽與未飽和蒸汽飽和蒸汽：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_的蒸汽稱為飽和蒸汽.動態(tài)平衡未飽和蒸汽：沒有達到飽和狀態(tài)的蒸汽稱為未飽和蒸汽.(2)飽和汽壓：在一定溫度下飽和蒸汽的分子密度是一定的，因而飽和蒸汽

5、的壓強也是一定的，這個壓強稱為這種液體的飽和汽壓，飽和汽壓隨溫度的升高而_.增大同溫度下水的飽和汽壓(ps)(3)相對濕度：在某一溫度下，水蒸氣的_與同溫度壓強下飽和水汽壓的比，稱為空氣的相對濕度.水蒸氣的實際壓強(p)相對濕度(B).【基礎自測】1.(多選)下列說法正確的是()A.蔗糖受潮后會粘在一起，沒有確定的幾何形狀，它是非晶體B.單晶體的某些性質具有各向異性的特點C.液晶對不同顏色的光的吸收強度隨電場強度的變化而變化D.液體的表面層就像張緊的橡皮膜而表現(xiàn)出表面張力，是因為表面層的分子分布比液體內部稀疏E.液晶是液體和晶體的混合物答案：BCD2.如圖 13-2-1 所示，一定質量的理想氣

6、體，處在狀態(tài) A 時，其溫度 TA300 K，讓該氣體沿圖中線段 AB 所示緩慢地從狀態(tài)A 變化到狀態(tài) B，求：(1)氣體處于狀態(tài) B 時的溫度.(2)從 A 到 B 的過程中氣體的最高溫度.圖 13-2-13.(2016 年新課標卷)一氧氣瓶的容積為 0.08 m3，開始時瓶中氧氣的壓強為 20 個大氣壓.某實驗室每天消耗 1 個大氣壓的氧氣 0.36 m3.當氧氣瓶中的壓強降低到 2 個大氣壓時，需重新充氣.若氧氣的溫度保持不變，求這瓶氧氣重新充氣前可供該實驗室使用多少天？解：設氧氣開始時的壓強為 p1，體積為 V1，壓強變?yōu)?p2(2個大氣壓)時，體積為 V2.根據(jù)玻意耳定律得p1V1p

7、2V2 重新充氣前，用去的氧氣在 p2 壓強下的體積為V3V2V1設用去的氧氣在 p0(1 個大氣壓)壓強下的體積為 V0，則有p2V3p0V0設實驗室每天用去的氧氣在 p0 下的體積為V，則氧氣可用的天數(shù)為NV0V聯(lián)立式，并代入數(shù)據(jù)解得N4(天).熱點 1考向 1固體與液體的性質固體的性質熱點歸納晶體和非晶體：(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化.【典題 1】(多選，2015 年新課標卷)下列說法正確的是()

8、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：晶體被敲碎后，構成晶體的分子或原子的空間點陣結構沒有發(fā)生變化，仍然是晶體，選項 A 錯誤；有些晶體在光學性質方面是各向異性的，選項 B 正確；同種元素構成的不同晶體互為該元素的同素異形體，選項 C 正確；如果外界條件改變了物質分子或原子的排布情況，晶體和非晶體之間可以相互轉化

9、，選項 D 正確；晶體熔化過程中，分子勢能發(fā)生變化，內能發(fā)生了變化，選項 E 錯誤.答案：BCD形成原因表面層中分子間的距離比液體內部分子間的距離大，分子間的相互作用力表現(xiàn)為引力表面特性表面層分子間的引力使液面產生了表面張力，使液體表面好像一層繃緊的彈性薄膜表面張力的方向和液面相切，垂直于液面上的各條分界線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，球形的表面積最小考向 2液體的性質熱點歸納液體表面張力：【典題 2】(多選)下列說法正確的是()A.把一枚針輕放在水面上，它會浮在水面.這是由于水表面存在表面張力的緣故B.水在涂有油脂的玻璃板上能形成水

10、珠，而在干凈的玻璃板上卻不能.這是因為油脂使水的表面張力增大的緣故C.在圍繞地球飛行的宇宙飛船中，自由飄浮的水滴呈球形，這是表面張力作用的結果D.在毛細現(xiàn)象中，毛細管中的液面有的升高，有的降低，這與液體的種類和毛細管的材質有關E.當兩薄玻璃板間夾有一層水膜時，在垂直于玻璃板的方向很難將玻璃板拉開.這是由于水膜具有表面張力的緣故解析：水在涂有油脂的玻璃板上能形成水珠，這是不浸潤的結果，而干凈的玻璃板上不能形成水珠，這是浸潤的結果，選項 B 錯誤.玻璃板很難被拉開是由于分子引力的作用，選項 E錯誤.答案：ACD考向 3飽和汽壓和相對濕度的理解(1)飽和汽壓跟液體的種類有關，在相同的溫度下，不同液體

11、的飽和汽壓一般是不同的.(2)飽和汽壓跟溫度有關，飽和汽壓隨溫度的升高而增大.(3)飽和汽壓跟體積無關，在溫度不變的情況下，飽和汽壓不隨體積而變化.【典題 3】(多選)關于飽和汽壓和相對濕度，下列說法正確的是()A.溫度相同的不同飽和蒸汽的飽和汽壓都相同B.溫度升高時，飽和汽壓增大C.在相對濕度相同的情況下，夏天比冬天的絕對濕度大D.飽和汽壓和相對濕度都與體積無關E.水蒸氣的實際壓強越大，人感覺越潮濕解析：在一定溫度下，飽和汽壓是一定的，飽和汽壓隨溫度的升高而增大，飽和汽壓與液體的種類有關，與體積無關，選項 A 錯誤，B 正確；空氣中所含水蒸氣的壓強，稱為空氣的絕對濕度，相對濕度水蒸氣的實際壓

12、強同溫度下水的飽和汽壓，夏天的飽和汽壓大，在相對濕度相同時，夏天的絕對濕度大，C、D 正確；空氣潮濕程度是相對濕度，選項 E 錯誤.答案：BCD熱點 2考向 1氣體壓強的產生與計算壓強的產生熱點歸納1.產生的原因：氣體的壓強是大量分子頻繁地碰撞器壁而產生的，單個分子碰撞器壁的沖力是短暫的，但大量分子頻繁地碰撞器壁，對于器壁就產生了持續(xù)、平均的作用力，數(shù)值上氣體壓強等于大量分子作用在器壁單位面積的平均作用力.2.決定因素：(1)從宏觀上看，氣體壓強由體積和溫度決定.(2)從微觀上看，氣體壓強由氣體分子的密集程度和平均動能決定.【典題 4】(多選)下列關于密閉容器中氣體的壓強的說法錯誤的是()A.

13、是由氣體分子間的相互作用力(吸引和排斥)產生的B.是由大量氣體分子頻繁地碰撞器壁所產生的C.是由氣體受到的重力所產生的D.當容器自由下落時將減小為零E.氣體壓強與分子運動的劇烈程度有關. 解析：氣體壓強產生的原因：大量做無規(guī)則熱運動的分子對器壁頻繁、持續(xù)地碰撞產生了氣體的壓強.單個分子碰撞器壁的沖力是短暫的，但是大量分子頻繁地碰撞器壁，就對器壁產生持續(xù)、均勻的壓力.所以從分子動理論的觀點來看，氣體的壓強就是大量氣體分子作用在器壁單位面積上的平均作用力，故A、C 錯誤，B、E 正確.當容器自由下落時，雖然處于失重狀態(tài)，但分子熱運動不會停止，故壓強不會減小為零，故 D 錯誤.答案：ACD方法技巧：

14、(1)氣體壓強與大氣壓強不同，大氣壓強由重力而產生，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而產生，大小不隨高度而變化.(2)容器內氣體的壓強是大量分子頻繁碰撞器壁而產生的，并非因其重力而產生.考向 2壓強的計算熱點歸納1.平衡狀態(tài)下氣體壓強的求法：(1)液片法：選取假想的液體薄片(自身重力不計)為研究對象，分析液片兩側受力情況，建立平衡方程，消去面積，得到液片兩側壓強相等方程，求得氣體的壓強.(2)力平衡法：選取與氣體接觸的液柱(或活塞)為研究對象進行受力分析，得到液柱(或活塞)的受力平衡方程，求得氣體的壓強.(3)等壓面法：在連通器中，同一種液體(中間不間斷)同一深度處壓強相等

15、.液體內深 h 處的總壓強 pp0gh，p0 為液面上方的壓強.2.加速運動系統(tǒng)中封閉氣體壓強的求法：選取與氣體接觸的液柱(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.【典題 5】若已知大氣壓強為 p0，圖 13-2-2 中各裝置均處于靜止狀態(tài)，圖中液體密度均為，求被封閉氣體的壓強.甲乙丙丁圖 13-2-2解：(1)在圖甲中，以高為 h 的液柱為研究對象，由二力平衡知p氣SghSp0S所以p氣p0gh.(2)在圖乙中，以 B 液面為研究對象，由平衡方程 F上F下有pASphSp0S所以p氣pAp0gh.(3)在圖丙中，仍以 B 液面為研究對象，有pAghsin 60pBp0(

16、4)在圖丁中，以液面 A 為研究對象，由二力平衡得p氣S(p0gh1)S所以p氣p0gh1.【遷移拓展】如圖 13-2-3 所示，光滑水平面上放有一質量為 M 的氣缸，氣缸內放有一質量為 m 的可在氣缸內無摩擦滑動的活塞，活塞面積為 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狀態(tài)，求此時缸內封閉氣體的壓強 p.(已知外界大氣壓為 p0)圖 13-2-3解：選取氣缸和活塞整體為研究對象，相對靜止時有：F(Mm)a再選活塞為研究對象，根據(jù)牛頓第二定律有pSp0Sma解得：pp0mFS(Mm).熱點 3氣體實驗定律的應用熱點歸納1.三大氣體實驗定律：(1)玻意耳定律(等溫變化)：p

17、1V1p2V2 或 pVC(常數(shù)).(2)查理定律(等容變化)：2.利用氣體實驗定律解決問題的基本思路：考向 1玻意耳定律【典題 6】(2017 年新課標卷)一種測量稀薄氣體壓強的儀器如圖 13-2-4 甲所示，玻璃泡 M 的上端和下端分別連通兩豎直玻璃細管 K1和 K2.K1長為 l，頂端封閉，K2 上端與待測氣體連通；M 下端經橡皮軟管與充有水銀的容器 R 連通.開始測量時，M 與 K2 相通；逐漸提升 R，直到 K2 中水銀面與 K1 頂端等高，此時水銀已進入 K1，且 K1 中水銀面比頂端低 h，如圖乙所示.設測量過程中溫度、與 K2 相通的待測氣體的壓強均保持不變.已知 K1 和 K

18、2 的內徑均為 d，M 的容積為 V0，水銀的密度為，重力加速度大小為 g.求：(1)待測氣體的壓強.(2)該儀器能夠測量的最大壓強.甲乙圖 13-2-44V0d2(lh)解：(1)水銀面上升至 M 的下端使玻璃泡中的氣體恰好被封住，設此時被封閉的氣體的體積為 V，壓強等于待測氣體的壓強 p.提升 R，直到 K2 中水銀面與 K1 頂端等高時，K1 中的水銀面比頂端低 h；設此時封閉氣體的壓強為 p1，體積為 V1，則VV0d2l4V1d2h4由力學平衡條件得 p1pgh整個過程為等溫過程，由玻意耳定律得 pVp1V1聯(lián)立式解得 pgd2h2.考向 2查理定律【典題 7】(2017 年山西三模

19、)如圖 13-2-5 所示，橫截面積為 S 的熱水杯蓋扣在水平桌上，開始時內部封閉氣體的溫度為27 ，壓強為大氣壓強 p0.當封閉氣體溫度上升至 30 時，水杯蓋恰好被整體頂起，放出少許氣體后又落回桌面，其內部壓強立即減為 p0，溫度仍為 30 .再經過一段時間，由于室溫的降低內部氣體溫度降至 21 .整個過程中封閉氣體均可視為理想氣體.求：(1)當封閉氣體溫度上升至 30 且水杯蓋未被頂起時的壓強 p1.(2)當封閉氣體溫度下降至 21 時，豎直向上提起杯蓋所需的最小力 Fmin.圖 13-2-5解：(1)氣體進行等容變化，開始時，壓強為 p0 ，溫度 T0(27273) K300 K當溫度

20、上升到 30 且尚未放氣時，壓強為 p1，溫度 T1(30273) K303 K考向 3蓋呂薩克定律【典題 8】(2017 年新課標卷)一熱氣球體積為 V，內部充有溫度為 Ta 的熱空氣，氣球外冷空氣的溫度為 Tb.已知空氣在 1個大氣壓、溫度為 T0 時的密度為0，該氣球內、外的氣壓始終都為 1 個大氣壓，重力加速度大小為 g.(1)求該熱氣球所受浮力的大小.(2)求該熱氣球內空氣所受的重力.(3)設充氣前熱氣球的質量為 m0，求充氣后它還能托起的最大質量.解：(1)設 1 個大氣壓下質量為 m 的空氣在溫度 T0 時的體積為 V0，則密度為0mV0溫度為 T 時的體積為 VT，則密度為Tm

21、VT熱點 4理想氣體狀態(tài)方程的應用熱點歸納1.理想氣體：(1)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.(2)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.3.應用狀態(tài)方程解題的一般步驟：(1)明確研究對象，即某一定質量的理想氣體；(2)確定氣體在始末狀態(tài)的參量 p1、V1、T1 及 p2、V2、T2；(3)由狀態(tài)方程列式求解；(4)討論結果的合理性.【典題 9 】(2017 年江西南昌十所省重點中學二模)如圖13-2-6 所示，兩端開口、粗細均勻的足夠長

22、玻璃管插在大水銀槽中，管的上部有一定長度的水銀柱，兩段空氣柱被封閉在左右兩側的豎直管中.開啟上部連通左右水銀的閥門 A，當溫度為 300 K，平衡時水銀柱的位置如圖 13-2-6 所示(h1h25 cm，l150 cm)，大氣壓強為 75 cmHg.求：(1)右管內氣柱的長度 l2.圖 13-2-6(2)關閉閥門 A，當溫度升至 405 K 時，左側豎直管內氣柱的長度 l3.(大氣壓強保持不變)解：(1)左管內氣體壓強 p1p0h280 cmHg，右管內氣體壓強 p2p1h185 cmHg.由 p2p0h3，解得右管內外液面高度差 h310 cm，則右管內氣柱長度l2l1h1h2h350 cm

23、.(2)設玻璃管的橫截面積為 S，由理想氣體狀態(tài)方程，有代入數(shù)據(jù)解得 l360 cm.方法技巧：對于兩部分氣體的問題，一定要找好兩部分氣體之間的關系，比如壓強關系，體積關系等，分別找出兩部分氣體的初、末狀態(tài)的壓強、體積和溫度，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程列式求解.熱點 5用圖象法分析氣體的狀態(tài)變化熱點歸納1.利用垂直于坐標軸的線作輔助線去分析同質量、不同溫度的兩條等溫線，不同體積的兩條等容線，不同壓強的兩條等壓線的關系.例如：在圖 13-2-7 甲中，V1 對應虛線為等容線，A、B 分別是虛線與 T2、T1 兩線的交點，可以認為從 B 狀態(tài)通過等容升壓到 A 狀態(tài)，溫度必然升高，所以 T2T1.又如圖

24、乙所示，A、B 兩點的溫度相等，從 B 狀態(tài)到 A 狀態(tài)壓強增大，體積一定減小，所以 V2V1.甲乙圖 13-2-72.關于一定質量的氣體的不同圖象的比較：【典題 10】(2016 年甘肅蘭州一模)一定質量的理想氣體體積 V 與熱力學溫度 T 的關系圖象如圖 13-2-8 所示，氣體在狀態(tài)A 時的壓強 pAp0，溫度 TAT0，線段 AB 與 V 軸平行，BC 的延長線過原點.求：(1)氣體在狀態(tài) B 時的壓強 pB.(2)氣體在狀態(tài) C 時的壓強 pC 和溫度 TC.圖 13-2-8方法總結：氣體狀態(tài)變化的圖象的應用技巧：(1)明確點、線的物理意義：求解氣體狀態(tài)變化的圖象問題，應當明確圖象上的點表示一定質量的理想氣體的一個平衡狀態(tài)，它對應著三個狀態(tài)參量；圖象上的某一條直線段或曲線段表示一定質量的理想氣體狀態(tài)變化的一個過程.(2)明確斜率的物理意義：在 V-T 圖象(或 p-T 圖象)中，比較兩個狀態(tài)的壓強(或體積)大小，可以比較這兩個狀態(tài)到原點連線的斜率的大小，其規(guī)律是：斜率越大，壓強(或體積)越小；斜率越小，壓強(或體積)越大.