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1、第2 講氣體、液體和固體一、氣體的性質(zhì)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_的標(biāo)志.冷熱平均動(dòng)能273.15兩種溫標(biāo)：攝氏溫標(biāo) t：?jiǎn)挝?，在 1 個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，水的冰點(diǎn)作為 0 ，沸點(diǎn)作為 100 .熱力學(xué)溫標(biāo) T：?jiǎn)挝?K，把_作為 0 K.絕對(duì)零度(0 K)是低溫的極限，只能接近不能達(dá)到.(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_.容積頻繁碰撞(3)壓強(qiáng)：氣體的壓強(qiáng)是由于氣體分子_器壁而產(chǎn)生的.2.氣體的分子動(dòng)理論(1)氣體分子運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn).氣體分子除了相互碰撞或碰撞器壁外，還有_的作用.分子力雜亂無(wú)章有規(guī)律平均動(dòng)能每

2、個(gè)氣體分子的運(yùn)動(dòng)是_的，但對(duì)大量分子的整體來(lái)說(shuō)，分子的運(yùn)動(dòng)是_的.密集程度(2)氣體壓強(qiáng)的微觀意義：氣體的壓強(qiáng)是大量分子頻繁碰撞器壁產(chǎn)生的.壓強(qiáng)的大小跟兩個(gè)因素有關(guān)：氣體分子的_；氣體分子的_.3.氣體實(shí)驗(yàn)定律反比pV正比(1)玻意耳定律：一定質(zhì)量的氣體，在溫度不變的情況下，(2)查理定律：一定質(zhì)量的氣體，在體積不變的情況下，壓強(qiáng) p 與熱力學(xué)溫度 T 成_，即 pT，_恒量.(3)蓋呂薩克定律：一定質(zhì)量的氣體，在壓強(qiáng)不變的情況下，體積 V 與熱力學(xué)溫度 T 成_，即 VT，_恒量.正比項(xiàng)目特點(diǎn)舉例p-VpVCT(其中 C 為恒量)，即 pV 之積越大的等溫線，溫度越高，線離原點(diǎn)越遠(yuǎn)溫度越高4

3、.氣體狀態(tài)變化的圖象項(xiàng)目特點(diǎn)舉例p-T積越小V-T強(qiáng)越小(續(xù)表)5.理想氣體的狀態(tài)方程(1)理想氣體從宏觀上來(lái)說(shuō)，理想氣體是指在任何條件下始終遵守氣體實(shí)驗(yàn)定律的氣體，實(shí)際氣體在壓強(qiáng)不太大、溫度不太低的條件下，可視為理想氣體.從微觀上來(lái)說(shuō)，理想氣體的分子間除碰撞外無(wú)其他作用力，分子本身沒(méi)有體積，即它所占據(jù)的空間認(rèn)為都是可以被壓縮的空間.(2)理想氣體的狀態(tài)方程一定質(zhì)量的理想氣體的狀態(tài)方程：_C(恒量).【基礎(chǔ)檢測(cè)】)1.(多選)對(duì)于一定量的稀薄氣體，下列說(shuō)法正確的是(A.壓強(qiáng)變大時(shí)，分子熱運(yùn)動(dòng)必然變得劇烈B.保持壓強(qiáng)不變時(shí)，分子熱運(yùn)動(dòng)可能變得劇烈C.壓強(qiáng)變大時(shí)，分子間的平均距離必然變小D.壓強(qiáng)變

4、大時(shí)，分子間的平均距離可能變大E.壓強(qiáng)變小時(shí)，分子間的平均距離可能變小答案：BDE分類晶體非晶體單晶體多晶體外形規(guī)則_不規(guī)則熔點(diǎn)確定不確定物理性質(zhì)各向_性各向_性原子排列有規(guī)則，但多晶體每個(gè)晶粒間的排列無(wú)規(guī)則無(wú)規(guī)則二、固體和液體飽和蒸汽1.晶體和非晶體不規(guī)則異同分類晶體非晶體單晶體多晶體形成與轉(zhuǎn)化有的物質(zhì)在不同條件下能夠形成不同的_；同一物質(zhì)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(zhuǎn)化為_典型物質(zhì)石英、云母、食鹽、硫酸銅玻璃、松香、蜂蠟(續(xù)表)晶體非晶體晶體非晶體晶體2.液體、液晶吸引自動(dòng)收縮最小相切(1)液體的表面張力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

5、體表面有收縮到_的趨勢(shì).表面張力的方向和液面_；其大小除了跟邊界線的長(zhǎng)度有關(guān)外，還跟液體的種類、溫度有關(guān).(2)液晶的特性液晶分子既保持排列有序而顯示各向_性，又可以自由移動(dòng)位置，保持了液體的_.液晶分子的位置無(wú)序使它像_，排列有序使它像晶體.異流動(dòng)性液體液晶分子的排列從某個(gè)方向看比較整齊，從另一個(gè)方向看則是雜亂無(wú)章的.液晶的物理性質(zhì)很容易在外界的影響下發(fā)生改變.3.飽和蒸汽與飽和汽壓、相對(duì)濕度：(1)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(jié)，當(dāng)兩個(gè)同時(shí)存在的過(guò)程達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡時(shí)，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(dòng)態(tài)平衡增大壓強(qiáng)(2)飽和汽壓：飽和蒸

6、汽所具有的壓強(qiáng)，叫做這種液體的飽和汽壓，飽和汽壓隨溫度的升高而_.(3)相對(duì)濕度：某溫度時(shí)水蒸氣的_與同一溫度下水的飽和汽壓的百分比，稱為該溫度下空氣的相對(duì)濕度.水蒸氣的實(shí)際壓強(qiáng)(p)相對(duì)濕度(B)同溫下水的飽和汽壓(ps)100%.【基礎(chǔ)檢測(cè)】2.(多選，2015 年新課標(biāo)全國(guó)卷)下列說(shuō)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，有些晶體在不同的方向上有不同的光學(xué)性質(zhì)C.由同種元素構(gòu)成的固體，可能會(huì)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(zhuǎn)化為非晶體，某些非晶體也可以轉(zhuǎn)化為晶體E.在熔化過(guò)程中，晶體要吸收熱量，但溫度

7、保持不變，內(nèi)能也保持不變答案：BCD考點(diǎn)氣體實(shí)驗(yàn)定律及狀態(tài)方程的應(yīng)用 重點(diǎn)歸納利用氣體實(shí)驗(yàn)定律及氣態(tài)方程解決問(wèn)題的基本思路 典例剖析例1：(2016 年新課標(biāo)全國(guó)卷)一“U”形玻璃管豎直放置，左端開口，右端封閉，左端上部有一光滑的輕活塞.初始時(shí)，管內(nèi)汞柱及空氣柱長(zhǎng)度如圖 12-2-1 所示.用力向下緩慢推活塞，直至管內(nèi)兩邊汞柱高度相等為止. 求此時(shí)右側(cè)管內(nèi)氣體的壓強(qiáng)和活塞向下移動(dòng)的距離. 已知玻璃管的橫截面積處處相同；在活塞向下移動(dòng)的過(guò)程中，沒(méi)有發(fā)生氣體泄漏；大氣壓強(qiáng) p075.0 cmHg.環(huán)境溫度不變.圖 12-2-1由玻意耳定律得p1l1p1l1解：設(shè)初始時(shí)，右管中空氣柱的壓強(qiáng)為p1，長(zhǎng)

8、度為l1；左管中空氣柱的壓強(qiáng)為p2p0，長(zhǎng)度為l2.活塞被下推h后，右管中空氣柱的壓強(qiáng)為p1，長(zhǎng)度為l1；左管中空氣柱的壓強(qiáng)為p2，長(zhǎng)度為l2.以cmHg為壓強(qiáng)單位.由題給條件得p1p0(20.05.00) cmHg聯(lián)立式和題給條件解得p1144 cmHg依題意，有p2p1 由玻意耳定律得p2l2p2l2聯(lián)立式和題給條件解得h9.42 cm.備考策略：由題意知兩部分封閉氣體的溫度與環(huán)境溫度保持相等，氣體都做等溫變化.先研究的右端氣體，根據(jù)玻意耳定律求出活塞下移后的壓強(qiáng).水銀面相平時(shí)，兩部分氣體的壓強(qiáng)相等，再研究左端的氣體，求出活塞下移后的長(zhǎng)度和氣體壓強(qiáng)，根據(jù)幾何關(guān)系求解活塞向下移動(dòng)的距離.【考

9、點(diǎn)練透】1.(2016 年新課標(biāo)全國(guó)卷)在水下氣泡內(nèi)空氣的壓強(qiáng)大于氣泡表面外側(cè)水的壓強(qiáng)，兩壓強(qiáng)差p 與氣泡半徑 r 之間的關(guān)系cm的氣泡緩慢上升，已知大氣壓強(qiáng)p01.0105 Pa，水的密度1.0103 kg/m3，重力加速度大小g取10 m/s2.(1)求在水下 10 m 處氣泡內(nèi)外的壓強(qiáng)差.(2)忽略水溫隨水深的變化，在氣泡上升到十分接近水面時(shí)，求氣泡的半徑與其原來(lái)半徑之比的近似值.解：(1)當(dāng)氣泡在水下h10 m處時(shí)，設(shè)其半徑為r1，氣泡內(nèi)外壓強(qiáng)差為p1，則代入題給數(shù)據(jù)得p128 Pa.(2)設(shè)氣泡在水下10 m處時(shí)，氣泡內(nèi)空氣的壓強(qiáng)為p1，氣泡體積為V1；氣泡到達(dá)十分接近水面時(shí)，氣泡內(nèi)

10、空氣的壓強(qiáng)為p2，內(nèi)外壓強(qiáng)差為p2，其體積為V2，半徑為r2，氣泡上升過(guò)程中溫度不變，根據(jù)玻意耳定律有p1V1p2V2由力學(xué)平衡條件有p1p0ghp1p2p0p2氣泡體積V1和V2分別為2.(2015 年新課標(biāo)全國(guó)卷)如圖 12-2-2 所示，一固定的豎直汽缸由一大一小兩個(gè)同軸圓筒組成，兩圓筒中各有一個(gè)活塞.已知大活塞的質(zhì)量m12.50 kg，橫截面積S180.0 cm2；小活塞的質(zhì)量m21.50 kg，橫截面積S240.0 cm2；兩活塞用剛性輕桿連接，間距保持l40.0 cm；汽缸外大氣的壓強(qiáng)p1.00105 Pa，溫度 T303 K.初始時(shí)大活塞與大圓筒底部相距兩活塞間封閉氣體的溫度 T

11、1495 K.現(xiàn)汽缸內(nèi)氣體溫度緩慢下降，活塞緩慢下移.忽略兩活塞與汽缸壁之間的摩擦，重力加速度大小 g 取 10 m/s2.求：(1)在大活塞與大圓筒底部接觸前的瞬間，缸內(nèi)封閉氣體的溫度.(2)缸內(nèi)封閉的氣體與缸外大氣達(dá)到熱平衡時(shí)，缸內(nèi)封閉氣體的壓強(qiáng).圖 12-2-2解：(1)設(shè)初始時(shí)氣體體積為V1，在大活塞與大圓筒底部剛接觸時(shí)，缸內(nèi)封閉氣體的體積為V2，溫度為T2.由題給條件得V2S2l在活塞緩慢下移的過(guò)程中，用p1 表示缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)，由力的平衡條件得S1(p1p)m1gm2gS2(p1p)此過(guò)程缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)不變.由蓋呂薩克定律有聯(lián)立式并代入題給數(shù)據(jù)解得T2330 K.(2)在大活塞與大

12、圓筒底部剛接觸時(shí)，被封閉氣體的壓強(qiáng)為p1.在此后與氣缸外大氣達(dá)到熱平衡的過(guò)程中，被封閉氣體的體積不變.設(shè)達(dá)到熱平衡時(shí)被封閉氣體的壓強(qiáng)為 p，由查理定律，有聯(lián)立式并代入題給數(shù)據(jù)解得p1.01105 Pa.易錯(cuò)點(diǎn)氣體狀態(tài)變化圖象例 2：(2014 年云南師大附中檢測(cè))一定質(zhì)量的某種理想氣體從狀態(tài) A 開始按圖 12-2-3 所示的箭頭方向經(jīng)過(guò)狀態(tài) B 達(dá)到狀態(tài) C，已知?dú)怏w在 A 狀態(tài)時(shí)的體積為 1.5 L，求：(1)氣體在狀態(tài) C 時(shí)的體積.(2)說(shuō)明 AB、BC 兩個(gè)變化過(guò)程是吸熱還是放熱，并比較 AB、BC 兩個(gè)過(guò)程中熱量的大小.圖 12-2-3解：(1)A 至 B 過(guò)程為等壓變化，由蓋呂薩

13、克定律得得VB2 LB至C為等容過(guò)程，所以VCVB2 L.(2)AB 過(guò)程吸熱，BC 過(guò)程放熱.AB 過(guò)程中氣體體積增大，對(duì)外做功，BC 過(guò)程體積不變，對(duì)外不做功，而氣體內(nèi)能變化相同，故 AB 過(guò)程吸收的熱量大于 BC 過(guò)程放出的熱量.【觸類旁通】(2016 年江蘇卷)如圖 12-2-4 甲所示，在斯特林循環(huán)的 p-V圖象中，一定質(zhì)量理想氣體從狀態(tài) A 依次經(jīng)過(guò)狀態(tài) B、C 和 D后再回到狀態(tài) A ，整個(gè)過(guò)程由兩個(gè)等溫和兩個(gè)等容過(guò)程組成.BC 的過(guò)程中，單位體積中的氣體分子數(shù)目_(填“增大”“減小”或“不變”).狀態(tài) A 和狀態(tài) D 的氣體分子熱運(yùn)動(dòng)速率的統(tǒng)計(jì)分布圖象如圖乙所示，則狀態(tài) A 對(duì)應(yīng)的是_(填“”或“”).甲乙圖 12-2-4解析：由題圖甲知 BC 的過(guò)程中氣體的體積不變，所以密度不變，即單位體積中的氣體分子數(shù)目不變；因當(dāng)溫度升高，分子熱運(yùn)動(dòng)加劇，速率較大的分子所占百分比增高，分布曲線的峰值向速率大的方向移動(dòng)即向高速區(qū)擴(kuò)展，峰值變低，曲線變寬，變平坦，由題中圖知狀態(tài) A 的溫度較低，所以應(yīng)的是.答案：不變