高考物理复习固体、液体和气体.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,高三总复习,人教版,物理,返回目录,高三总复习,人教版物理,单击此处编辑母版文本样式,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,课时,2,固体、液体和气体,课前自主学习,课堂讲练互动,课时作业,随堂巩固训练,梳理知识 突破难点,课前自主学习,知识回顾,1,单晶体和非晶体的区别,项目,单晶体,非晶体,外形,有确定的几何形状,没有确定的几何形状,物理性质,各向异性,各向同性,熔点,有一定的,熔化温度,无一定的,熔化温度,典型物质,石英、,云母,、,食盐,、硫酸铜,玻璃、,蜂蜡,、,松香,2,单晶体和多晶体的区别,项目,单晶体,多晶体,结构,整个物体就是一个,晶体,由许多,细小的晶体,(,单晶体,),杂乱集合而成,外形,有确定的几何形状,没有确定的几何形状,物理性质,各向异性,各向同性,熔点,有一定熔化温度,有一定熔化温度,3.,晶体的微观结构,组成晶体的物质微粒,(,分子、原子或离子,),是依照一定的,规律,在空间中,整齐,的排列的；微粒的热运动特点表现为在,一定的平衡位置,附近不停地做微小的,振动,要点深化,1,多晶体的微观结构及性质,多晶体是由很多杂乱无章的小晶粒排列而成的平常看到的各种金属材料都是多晶体把纯铁做成的样品放在显微镜下观察，可以看到它是由许许多多晶粒组成的，晶粒有大有小，最小的只有,10,5,cm,，最大的也不超过,10,3,cm,，每个晶粒都是一个小单晶体，具有各向异性的物理性质和规则的几何外形因为晶粒在多晶体里杂乱无章地排列着，所以多晶体没有规则的几何外形，也不显示各向异性多晶体在不同方向的物理性质是相同的，即各向同性，但多晶体与非晶体的明显区别在于是否有确定的熔点,2,晶体是否都具有的各向异性,晶体具有各向异性，并不是说每一种晶体都能够在各种物理性质上表现出各向异性，某种晶体可能只有某种或几种物理性质表现出各向异性，例如云母、石膏晶体在导热性上表现出显著的各向异性,沿不同方向传热的快慢不同；方铅矿晶体在导电性上表现出显著的各向异性,沿不同方向的电阻率不同；立方形的铜晶体在弹性上表现出显著的各向异性,沿不同方向的弹性不同；方解石晶体在光的折射上表现出各向异性,沿不同方向的折射率不同,只有单晶体才会有各向异性的物理性质，多晶体与非晶体一样，物理性质都表现为各向同性,基础自测,(2010,新课标全国卷,),关于晶体和非晶体，下列说法正确的是,_(,填入正确选项前的字母,),A.,金刚石、食盐、玻璃和水晶都是晶体,B.,晶体的分子,(,或原子、离子,),排列是有规则的,C.,单晶体和多晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点,D.,单晶体和多晶体的物理性质是各向异性的，非晶体是各向同性的,解析：,玻璃是非晶体，选项,A,错误；多晶体和非晶体是各项同性的，选项,D,错误,答案：,BC,知识回顾,1,液体的表面张力,液体表面具有,收缩,的趋势，这是因为液体表面分子比较,稀疏,，分子间的相互作用力表现为,引力,的缘故液体表面各部分间相互吸引的力叫做,表面张力,表面张力使液体自动收缩，液体表面有收缩到最小的趋势，表面张力的方向和液面相切；表面张力的大小除了跟边界线的长度有关外，还跟液体的种类、温度有关,2,液体的毛细现象,浸润液体在细管中,上升,的现象，以及不浸润液体在细管中,下降,的现象，称为毛细现象,3,液晶的性质特点,(1),液晶分子既保持排列有序而显示各向异性，又可以自由移动位置，保持了液体的流动性,(2),液晶分子的位置无序使它像液体，排列有序使它像晶体,(3),液晶分子的排列从某个方向看比较整齐，从另外一个方向看则是杂乱无章的,(4),液晶的物理性质很容易在外界的影响下发生改变,要点深化,1,正确理解浸润和不浸润,当水与玻璃板接触时，接触处形成一个附着层，附着层中的水分子受到玻璃分子的吸引比水内部水分子的吸引强，结果附着层中的水分子比内部更密，这时在附着层就出现了水相互排斥的作用，使和玻璃接触的水面有扩展的趋势，因而形成浸润现象,当水和石蜡接触时，在接触处形成一个附着层，附着层中的水分子受到石蜡分子的吸引比水内部水分子的吸引弱，结果附着层中的水分子比内部稀疏，这时在附着层就出现了和表面张力相似的收缩力，使和石蜡接触的水面有缩小的趋势，因而形成不浸润现象,2,毛细现象产生的根本原因是什么？,当毛细管插入浸润液体中时，附着层里的推斥力使附着层沿管壁上升，如图,1,所示，这部分液体上升引起液面弯曲，呈凹形弯月面使液体表面变大，与此同时，由于表面层的表面张力的收缩作用，管内液体也随之上升，直到表面张力向上的拉伸作用与管内升高的液体的重力相等时即达到平衡，液体停止上升，稳定在一定的高度利用类似的分析，也可以解释不浸润液体在毛细管里下降的现象,基础自测,把极细的玻璃管插入水中与水银中，如图,2,所示，正确表示毛细现象的是,(,),解析：,因为水能浸润玻璃，所以,A,正确，,B,错误；水银不浸润玻璃，,C,正确，,D,项中管外浸润，管内不浸润，所以是不可能的，故正确选项为,A,、,C.,答案：,AC,知识回顾,1,温度,(,T,或,t,),(1),两种意义：宏观上表示物体的,冷热程度,；微观上标志物体内分子热运动的,激烈程度,它是物体分子,平均动能,的标志,(2),两种温标,摄氏温标,t,：单位，在,1,个标准大气压下，水的冰点作为,0,，沸点作为,100,.,热力学温标,T,：单位,K.,把,273,作为,0 K,绝对零度,(0 K),是,低温,的极限，只能接近不能达到,两种温标的关系：就每,1,度表示的冷热差别来说，两种温度是相同的，只是,零值的起点,不同，所以二者关系为,T,t,273 K,，,T,t,.,2,体积,(,V,),气体分子所占据的空间，也就是气体所充满的,容器的容积,分子间相互作用力很弱，气体很容易被压缩,单位：,m,3,1 m,3,10,3,L(,或,dm,3,),10,6,mL,(,或,mm,3,),3,压强,(,p,),气体分子作用在器壁单位面积上的压力数值上等于单位时间内器壁单位面积上受到气体分子的总冲量,单位换算：,1,atm,760 mmHg,1.01310,5,Pa.,要点深化,压强的求法,(1),在气体流通的区域，各处压强相等，如容器与外界相通，容器内外压强相等；用细管相连的容器，平衡时两边气体压强相等,(2),液体内深为,h,处的总压强,p,p,0,gh,，式中的,p,0,为液面上方的压强在水银内时，用,cmHg,做单位时可表示为,p,H,h,.,(3),连通器内静止的液体，同种液体在同一水平面上各处压强相等,(4),求用固体,(,如活塞,),或液体,(,如液柱,),封闭在静止的容器内的气体压强，应对固体或液体进行受力分析，然后根据平衡条件求解,(5),当封闭气体所在的系统处于力学非平衡的状态时，欲求封闭气体的压强，首先选择恰当的对象,(,如与气体关联的液柱、活塞等,),，并对其进行正确的受力分析,(,特别注意内、外气体的压力,),，然后根据牛顿第二定律列方程求解,基础自测,如图,3,所示，某种自动洗衣机进水时，与洗衣缸相连的细管中会封闭一定质量的空气，通过压力传感器感知管中的空气压力，从而控制进水量设温度不变，洗衣缸内水位升高，则细管中被封闭的空气,(,),A,体积不变，压强变小,B,体积变小，压强变大,C,体积不变，压强变大,D,体积变小，压强变小,解析：,细管中封闭空气的压强等于洗衣缸与细管间水位差产生的压强加大气压强，洗衣缸内水位升高，两者间水位差变大，封闭气体压强变大，同时细管中水位上升，封闭气体体积减小，故选项,B,正确,答案：,B,知识回顾,1,气体分子之间的距离比较,大,，分子之间的作用力非常,微弱,，由分子之间的相互作用而产生的势能通常认为是,零,气体分子除了相互碰撞或者跟器壁的碰撞之外不受力的作用，可以在空间内自由地移动,2,分子做无规则的运动，速率有大有小，由于分子之间的频繁撞击，速率又将发生变化，但是大量分子的速率却按照一定的规律分布这种大量分子整体所体现出来的规律叫做,统计规律,3,当温度升高时，速率小的分子数目将,减少,，速率大的分子数目将,增加,，其所表现的统计规律不变，分子的平均速率将,增大,，平均动能将,增大,，因此,温度,是分子平均动能的标志,要点深化,1,如何理解气体压强？,从气体分子运动论的观点来看，容器中气体充满容器，气体分子做无规则运动，运动速率很大，并不断碰撞容器壁，大量分子对器壁频繁地碰撞的结果产生压强,2,气体压强大小和哪些因素有关？,(1),单位体积内的分子数即气体的分子密度：分子密度越大，在单位时间内器壁的单位面积上受到分子撞击次数越多，产生的压强也就越大气体的分子密度由气体的摩尔数和气体的体积所决定,(2),分子的平均速率：分子运动的平均速率越大，在单位时间内单位面积上撞击次数多，而且每次动量变化大，撞击作用力大，气体压强大而对同种气体，温度越高，分子平均动能越大，平均速率也就越大,由此看来，对一定质量的气体，体积和温度是决定气体压强的因素,基础自测,(2011,上海卷,),某种气体在不同温度下的气体分子速率分布曲线如图,4,所示，图中,f,(,v,),表示,v,处单位速率区间内的分子数百分率，所对应的温度分别为,T,，,T,，,T,，则,(,),A,T,T,T,B,T,T,T,C,T,T,，,T,T,D,T,T,T,答案：,B,要点深化,气体状态的变化图象的理解,定律,变化过程,一定量气体的两条图线,图线特点,玻意耳定律,等温变化,1.,等温变化在,p,V,图中是双曲线，由,pV,nRT,知，,T,越大，,pV,值越大，所以，远离原点的等温线的温度越高，即,T,2,T,1,.,2,等温变化在 图中是通过原点的直线，,T,大斜率大，所以,T,2,T,1,.,定律,变化过程,一定量气体的两条图线,图线特点,查理定律,等容变化,1.,等容变化在,p,t,图中是通过,t,轴上,273,的直线，由于在同一温度,(,如,0),下，同一气体的压强大时，体积小，所以,V,1,V,2,.,2,等容变化在,p,T,图中是通过原点的直线体积大时，斜率小，所以,V,1,V,2,.,定律,变化过程,一定量气体的两条图线,图线特点,盖,吕萨克定律,等压变化,1.,等压变化在,V,t,图中是通过,t,轴上,273,的直线，由于在同一温度下，同一气体的体积大时，压强小，所以,p,1,p,2,.,2,等压变化在,V,T,图中是通过原点的直线压强大时斜率小，所以,p,1,p,2,.,基础自测,(2011,海南卷,),如图,5,，容积为,V,1,的容器内充有压缩空气容器与水银压强计相连，压强计左右两管下部由软胶管相连,气阀关闭时，两管中水银面等高，左管中水银面上方到气阀之间空气的体积为,V,2,.,打开气阀，左管中水银面下降；缓慢地向上提右管，使左管中水银面回到原来高度，此时右管与左管中水银面的高度差为,h,.,已知水银的密度为,，大气压强为,p,0,，重力加速度为,g,；空气可视为理想气体，其温度不变求气阀打开前容器中压缩空气的压强,p,1,.,师生互动 规律总结,课堂讲练互动,例,1,图,6,中系统由左右两个侧壁绝热、底部导热、截面均为,S,的容器组成左容器足够高，上端敞开，右容器上端由导热材料封闭,两容器的下端由可忽略容积的细管连通容器内两个绝热的活塞,A,、,B,下方封有氮气，,B,上方封有氢气大气的压强为,p,0,，温度为,T,0,273 K,，两活塞因自身重量对下方气体产生的附加压强均为,0.1,p,0,.,系统平衡时，各气柱的高度如图,6,所示现将系统底部浸入恒温热水槽中，再次平衡时,A,上升了一定高度用外力将,A,缓慢推回第一次平衡时的位置并固定，第三次达到平衡后，氢气柱高度为,0.8,h,.,氮气和氢气均可视为理想气体求：,(1),第二次平衡时氮气的体积；,(2),水的温度,答案,(1)2.7,hS,(2)368.55 K,题后反思,应用状态方程解题的一般步骤,(1),明确研究对象，即某一定质量的理想气体；,(2),确定气体在始末状态的参量,p,1,、,V,1,、,T,1,及,p,2,、,V,2,、,T,2,；,(3),由实验定律状态方程列式求解,(4),讨论结果的合理性,变式,1,1,(2010,新课标全国卷,),如图,7,所示，一开口气缸内盛有密度为,的某种液体；一长为,l,的粗细均匀的小瓶底朝上漂浮在液体中，平衡时小瓶露出液面的部分和进入小瓶中液柱的长度均为,l,/4.,现用活塞将气缸封闭,(,图中未画出,),，使活塞缓慢向下运动，各部分气体的温度均保持不变当小瓶的底部恰好与液面相平时，进入小瓶中的液柱长度为,l,/2,，求此时气缸内气体的压强大气压强为,p,0,，重力加速度为,g,.,例,2,一定质量的理想气体由状态,A,变为状态,D,，其有关数据如图,8,甲所示，若状态,D,的压强是,210,4,Pa.,(1),求状态,A,的压强,(2),请在乙图中画出该状态变化过程的,p,T,图象，并分别标出,A,、,B,、,C,、,D,各个状态，不要求写出计算过程,解析,读出,V,T,图上各点的体积和温度，由理想气体的状态方程即可求出各点对应的压强,(2),p,T,图象及,A,、,B,、,C,、,D,各个状态如图,9,所示,答案,(1)4,10,4,Pa,(2),见解析,题后反思,(1),图象上的一个点表示一定质量气体的一个平衡状态，它对应着三个状态参量；图象上的某一条直线或曲线表示一定质量气体状态变化的一个过程,(2),在,V,T,或,p,T,图象中，比较两个状态的压强或体积大小，可以用这两个状态到原点连线的斜率大小来判断斜率越大，压强或体积越小；斜率越小，压强或体积越大,变式,21,(2010,山东潍坊一模,),如图,10,所示，水平放置的气缸内壁光滑，活塞的厚度不计，在,A,、,B,两处设有限制装置，使活塞只能在,A,、,B,之间运动，,A,左侧气缸的容积为,V,0,，,A,、,B,之间容积为,0.1,V,0,，开始时活塞在,A,处，缸内气体压强为,0.9,p,0,(,p,0,为大气压强,),，温度为,297 K,，现通过对气体缓慢加热使活塞恰好移动到,B,.,求：,(1),活塞移动到,B,时，缸内气体温度,T,B,；,(2),在图,11,中画出整个过程的,p,V,图线；,(3),阐述活塞由,A,到,B,过程中，缸内气体吸热的理由,(3),气体在缓慢加热过程中，温度升高，气体内能增加；活塞由,A,移动到,B,，气体体积增大，对外做功，由热力学第一定律可知，气体吸热,答案：,(1)363 K,(2),如图,12,所示,(3),见解析,感悟真题 检验技能,随堂巩固训练,1,下列说法正确的是,(,),A,气体对器壁的压强就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力,B,气体对器壁的压强就是大量气体分子单位时间作用在器壁上的平均冲量,C,气体分子热运动的平均动能减小，气体的压强一定减小,D,单位体积的气体分子数增加，气体的压强一定增大,解析：,由压强的定义：,p,F,/,S,可知，,A,项正确；由动量定理可知，大量气体分子单位时间内作用在器壁上的平均冲量等于气体对器壁的压力，,B,项错；气体的温度、压强和体积关系三者互相制约，互相影响，故平均动能减小，即气体温度降低，气体压强不一定减小，,C,项错；单位体积内分子数增加即气体体积减小，气体压强也不一定增大，,D,项错,答案：,A,2,在甲、乙、丙三种固体薄片上涂上蜡，由烧热的针接触其上一点，蜡熔化的范围如图,13,甲乙丙所示，而甲、乙、丙三种液体在熔解过程中温度随加热时间变化的关系如下图丁所示,下列说法正确的是,(,),A,甲、乙为非晶体，丙是晶体,B,甲、丙为晶体，乙是非晶体,C,甲、丙为非晶体，丙是晶体,D,甲为多晶体，乙为非晶体，丙为单晶体,解析：,由图甲乙丙可知：甲、乙各向同性，丙各向异性；由图丁可知：甲、丙有固定熔点，乙无固定熔点，所以甲、丙为晶体，乙是非晶体其中甲为多晶体，丙为单晶体,答案：,BD,3,(2010,福建高考,),1859,年麦克斯韦从理论上推导出了气体分子速率的分布规律，后来有许多实验验证了这一规律若以横坐标,v,表示分子速率，纵坐标,f,(,v,),表示各速率区间的分子数占总分子数的百分比下面四幅图中能正确表示某一温度下气体分子速率分布规律的是,_,(,填选项前的字母,),解析：,分子的速率分布遵循,“,中间多两头少,”,的统计规律，即分子平均速率附近的分子最多，与平均速率差距越大的分子越少，所以选项,D,正确,答案：,D,4,(2011,上海卷,),如图,15,，一定量的理想气体从状态,a,沿直线变化到状态,b,，在此过程中，其压强,(,),A,逐渐增大,B,逐渐减小,C,始终不变,D,先增大后减小,解析：,在,V,T,图象中，各点与坐标原点连线的斜率表示压强的大小斜率越小，压强越大,答案：,A,5,(2011,上海卷,),如图,16,，绝热汽缸,A,与导热汽缸,B,均固定于地面，由刚性杆连接的绝热活塞与两汽缸间均无摩擦两汽缸内装有处于平衡状态的理想气体，开始时体积均为,V,0,、温度均为,T,0,.,缓慢加热,A,中气体，停止加热达到稳定后，,A,中气体压强为原来的,1.2,倍设环境温度始终保持不变，求汽缸,A,中气体的体积,V,A,和温度,T,A,.,温,示,提,馨,请做：课时作业（,32,）,课时作业,堂堂清,（点击进入）,