第第2课时固体、液体与气体课时固体、液体与气体 考点一考点一 固体与液体的性质固体与液体的性质1单晶体、多晶体、非晶体的判断单晶体、多晶体、非晶体的判断判判断断固固体体物物质质是是晶晶体体还还是是非非晶晶体体，要要看看其其是是否否具具有有确确定定的的熔熔点点；区区分分单单晶晶体体与与多多晶晶体体，要要看看其其物物理理性性质质是是各各向向异异性性还还是是各各向向同同性性多多晶晶体体和和非非晶晶体体都都具具有有各各向向同同性性，但但多多晶晶体体有有固固定定的的熔熔点点，非非晶晶体体没没有有同同时时，还还要要知知道道一一些些常常见见的的晶晶体体和和非非晶晶体体，如如所所有的金属都是晶体有的金属都是晶体2对液体表面张力的理解对液体表面张力的理解(1)形形成成原原因因：表表面面层层中中分分子子间间的的距距离离比比液液体体内内部部分分子间的距离大，分子间的相互作用力表现为引力子间的距离大，分子间的相互作用力表现为引力(2)表表面面特特性性：表表面面层层分分子子间间的的引引力力使使液液面面产产生生了了表表面面张张力力，使使液液体体表表面面好好像像一一层层绷绷紧紧的的弹弹性性薄薄膜膜，分分子势能大于液体内部的分子势能子势能大于液体内部的分子势能(3)表表面面张张力力的的方方向向：和和液液面面相相切切，垂垂直直于于液液面面上上的的各条分界线各条分界线(4)表表面面张张力力的的效效果果：表表面面张张力力使使液液体体表表面面具具有有收收缩缩趋趋势势，使使液液体体表表面面积积趋趋于于最最小小，而而在在体体积积相相同同的的条条件下，球形的表面积最小件下，球形的表面积最小(5)表表面面张张力力的的大大小小：跟跟边边界界线线的的长长度度、液液体体的的种种类类、温度都有关系温度都有关系【例例1】(多多选选)(2015课课标标全全国国I卷卷)下下列列说说法法正正确确的的是是()A将一块晶体敲碎后，得到的小颗粒是非晶体将一块晶体敲碎后，得到的小颗粒是非晶体B固固体体可可以以分分为为晶晶体体和和非非晶晶体体两两类类，有有些些晶晶体体在在不不同同的方向上有不同的光学性质的方向上有不同的光学性质C由由同同种种元元素素构构成成的的固固体体，可可能能会会由由于于原原子子的的排排列列方方式不同而成为不同的晶体式不同而成为不同的晶体D在在合合适适的的条条件件下下，某某些些晶晶体体可可以以转转化化为为非非晶晶体体，某某些非晶体也可以转化为晶体些非晶体也可以转化为晶体E在在熔熔化化过过程程中中，晶晶体体要要吸吸收收热热量量，但但温温度度保保持持不不变变，内能也保持不变内能也保持不变解解析析：晶晶体体有有固固定定的的熔熔点点，并并不不会会因因为为颗颗粒粒的的大大小小而而改改变变，即即使使敲敲碎碎为为小小颗颗粒粒，仍仍旧旧是是晶晶体体，选选项项A错错误误；根根据据是是否否有有固固定定的的熔熔点点，可可以以把把固固体体分分为为晶晶体体和和非非晶晶体体两两类类，晶晶体体有有各各向向异异性性，选选项项B正正确确；同同种种元元素素构构成成的的可可能能由由于于原原子子的的排排列列方方式式不不同同而而形形成成不不同同的的晶晶体体，如如金金刚刚石石和和石石墨墨，选选项项C正正确确；晶晶体体的的分分子子排排列列结结构构如如果果遭遭到到破破坏坏就就可可能能形形成成非非晶晶体体，反反之之亦亦然然，选选项项D正正确确；熔熔化化过过程程中中，晶晶体体要要吸吸热热，温度不变温度不变，但是内能增大但是内能增大，选项选项E错误错误答案：答案：BCD1(多多选选)(2016豫豫北北六六校校联联考考)人人类类对对物物质质属属性性的的认认识识是是从从宏宏观观到到微微观观不不断断深深入入的的过过程程以以下下说说法法正正确确的的是是()A液体的分子势能与体积有关液体的分子势能与体积有关B晶体的物理性质都是各向异性的晶体的物理性质都是各向异性的C温度升高，每个分子的动能都增大温度升高，每个分子的动能都增大D露珠呈球状是由于液体表面张力的作用露珠呈球状是由于液体表面张力的作用解解析析：液液体体体体积积与与分分子子间间相相对对位位置置相相联联系系，从从宏宏观观上上看看，分分子子势势能能与与体体积积有有关关，A正正确确；多多晶晶体体表表现现各各向向同同性性，B错错误误；温温度度升升高高，分分子子平平均均速速率率增增大大，但但每每个个分分子子的的动动能能不不一一定定都都增增大大，C错错误误；露露珠珠表表面张力使其表面积收缩到最小面张力使其表面积收缩到最小，呈球状呈球状，D正确正确答案：答案：AD 考点二考点二 气体实验定律及理想气体气体实验定律及理想气体 状态方程的应用状态方程的应用1理想气体状态方程与气体实验定律的关系理想气体状态方程与气体实验定律的关系(1)当当m不变、不变、T1T2时，时，p1V1p2V2(玻意耳定律玻意耳定律)(2)当当m不变、不变、V1V2时时(查理定律查理定律)(3)当当m不变、不变、p1p2时，时，(盖盖吕萨克定律吕萨克定律)2利用气体实验定律及气态方程解决问题的基本思路利用气体实验定律及气态方程解决问题的基本思路【例例2】(2015课课标标全全国国II卷卷)如如图图所所示示，一一粗粗细细均均匀匀的的U形形管管竖竖直直放放置置，A侧侧上上端端封封闭闭，B侧侧上上端端与与大大气气相相通通，下下端端开开口口处处开开关关K关关闭闭，A侧侧空空气气柱柱的的长长度度为为l10.0 cm，B侧侧水水银银面面比比A侧侧的的高高h3.0 cm，现现将将开开关关K打打开开，从从U形形管管中中放放出出部部分分水水银银，当当两两侧侧的的高高度度差差为为h110.0 cm时时，将将开关开关K关闭，已知大气压强关闭，已知大气压强P075.0 cmHg.(1)求放出部分水银后求放出部分水银后A侧空气柱的长度；侧空气柱的长度；(2)此此后后再再向向B侧侧注注入入水水银银，使使A、B两两侧侧的的水水银银达到同一高度，求注入水银在管内的长度达到同一高度，求注入水银在管内的长度解解析析：(1)以以cmHg为为压压强强单单位位，设设A侧侧空空气气长长度度l10.0 cm 时时压压强强为为p；当当两两侧侧水水银银面面的的高高度度差差为为h110.0 cm 时时，空空气柱的长度为气柱的长度为l1，压强为压强为p1，由玻意耳定律得由玻意耳定律得plp1l1，由力学平衡条件得由力学平衡条件得pp0h.打打开开开开关关K放放出出水水银银的的过过程程中中，B侧侧水水银银面面处处的的压压强强始始终终为为p0，而而A侧侧水水银银面面处处的的压压强强随随空空气气柱柱的的长长度度增增加加逐逐渐渐减减小小，B、A两两侧侧水水银银面面的的高高度度差差也也随随之之减减小小，直直至至A侧侧水水银银高高出出B侧水银面侧水银面h1为止为止，由力学平衡有由力学平衡有p1p0h1.并代入数据得并代入数据得l112.0 cm.(2)当当A、B两两侧侧水水银银面面达达到到同同一一高高度度时时，设设A侧侧空空气气柱柱的长度为的长度为l2，压强为压强为p2，由玻意耳定律得由玻意耳定律得plp2l2，由力学平衡条件可知由力学平衡条件可知p2p0.代入数据得代入数据得l210.4 cm.设设注注入入的的水水银银柱柱在在管管内内的的长长度度为为h，依依题题意意得得h2(l1l2)h113.2 cm.答案：答案：(1)12.0 cm(2)13.2 cm2(2016武武汉汉模模拟拟)如如图图所所示示，气气缸缸长长L1 m，固固定定在在水水平平面面上上，气气缸缸中中有有横横截截面面积积S100 cm2 的的光光滑滑活活塞塞封封闭闭了了一一定定质质量量的的理理想想气气体体，当当温温度度t27 ，大大气气压压强强p01105 Pa时时，气柱长气柱长L00.4 m现缓慢拉动活塞，拉力最大值现缓慢拉动活塞，拉力最大值F500 N.(1)温度保持不变，能否将活塞从气缸中拉出？温度保持不变，能否将活塞从气缸中拉出？(2)要要使使活活塞塞从从气气缸缸中中拉拉出出，气气缸缸中中气气体体温温度度至至少少为为多多少少摄摄氏氏度？度？解解析析：(1)初初始始状状态态即即温温度度t27 时时，L1L00.4 m，p1p01105 Pa，T1300 K.设设L有有足足够够长长，F达达最最大大值值时时活活塞塞仍仍在在气气缸缸内内，设设此此时时气气柱柱长长为为L2，气体压强为气体压强为p2，根据活塞受力平衡可得根据活塞受力平衡可得p2SFp0S，代入数据解得代入数据解得p20.5105 Pa.根据玻意耳定律有根据玻意耳定律有p1V1p2V2，即即p1SL1p2SL2，代入数据代入数据，可得可得L20.8 m.因为因为L2L，所以不能将活塞拉出所以不能将活塞拉出 考点三考点三 气体状态变化的图象问题气体状态变化的图象问题一定质量的气体不同图象的比较：一定质量的气体不同图象的比较：【例例3】(2015泉泉州州模模拟拟)如如图图所所示示为为一一定定质质量量的的理理想想气气体体的的压压强强p与与体体积积V关关系系图图象象，它它由由状状态态A经经等等容容过过程程到到状状态态B，再再经经等等压压过过程程到到状状态态C.设设A、B、C状状态态对对应应的的温温度度分分别别为为TA、TB、TC，则则下下列列关关系系式式中中正正确确的的是是()ATATB，TBTB，TBTCCTATB，TBTC气体状态变化的图象的应用技巧气体状态变化的图象的应用技巧(1)求求解解气气体体状状态态变变化化的的图图象象问问题题，应应当当明明确确图图象象上上的的点点表表示示一一定定质质量量的的理理想想气气体体的的一一个个平平衡衡状状态态，它它对对应应着着三三个个状状态态参参量量；图图象象上上的的某某一一条条直直线线段段或或曲曲线线段段表表示示一一定定质量的理想气体状态变化的一个过程质量的理想气体状态变化的一个过程(2)在在VT图图象象(或或pT图图象象)中中，比比较较两两个个状状态态的的压压强强(或或体体积积)大大小小，可可以以比比较较这这两两个个状状态态到到原原点点连连线线的的斜斜率率的的大大小小，其其规规律律是是：斜斜率率越越大大，压压强强(或或体体积积)越越小小；斜斜率率越越小小，压强压强(或体积或体积)越大越大技技 巧巧 总总 结结3(2016衡衡水水模模拟拟)带带有有活活塞塞的的气气缸缸内内封封闭闭一一定定量量的的理理想想气气体体气气体体开开始始处处于于状状态态A，由由过过程程AB到到达达状状态态B，后后又又经经过过程程BC到到达达状状态态C，如如图图所所示示设设气气体体在在状状态态A时时的的压压强强、体体积积和和温温度度分分别别为为pA、VA和和TA.在在状状态态B时时的的体体积为积为VB，在状态，在状态C时的温度为时的温度为TC.求：求：(1)气体在状态气体在状态B时的温度时的温度TB；(2)气体在状态气体在状态A的压强的压强pA与状态与状态C的压强的压强pC之比之比气体压强的计算气体压强的计算1系统处于平衡状态下的气体压强计算方法系统处于平衡状态下的气体压强计算方法(1)液体封闭的气体压强的确定液体封闭的气体压强的确定平平衡衡法法：选选与与气气体体接接触触的的液液柱柱为为研研究究对对象象进进行行受受力力分分析析，利用它的受力平衡，求出气体的压强利用它的受力平衡，求出气体的压强取取等等压压面面法法：根根据据同同种种液液体体在在同同一一水水平平液液面面处处压压强强相相等等，在在连连通通器器内内灵灵活活选选取取等等压压面面，由由两两侧侧压压强强相相等等建建立立方方程程求出压强求出压强液体内部深度为液体内部深度为h处的总压强处的总压强pp0gh. 方方 法法 技技 巧巧 思思 维维 提提 升升(2)固体固体(活塞或气缸活塞或气缸)封闭的气体压强的确定封闭的气体压强的确定由由于于该该固固体体必必定定受受到到被被封封闭闭气气体体的的压压力力，所所以以可可通通过过对对该该固固体体进进行行受受力力分分析析，由由平平衡衡条条件件建建立立方方程程来来求求出出气气体体压强压强2加速运动系统中封闭气体压强的计算方法加速运动系统中封闭气体压强的计算方法一一般般选选与与气气体体接接触触的的液液柱柱或或活活塞塞为为研研究究对对象象，进进行行受受力力分析，利用牛顿第二定律列方程求解分析，利用牛顿第二定律列方程求解典典例例如如图图所所示示，一一个个横横截截面面积积为为S的的圆圆筒筒形形容容器器竖竖直直放放置置，金金属属圆圆块块A的的上上表表面面是是水水平平的的，下下表表面面是是倾倾斜斜的的，下下表表面面与与水水平平面面的的夹夹角角为为，圆圆块块的的质质量量为为M，不不计计圆圆块块与与容容器器内内壁壁之之间间的的摩摩擦擦，若若大大气气压压强强为为p0，则则被被圆圆块块封封闭闭在容器中的气体的压强在容器中的气体的压强p为为()Ap0Mgcos /S Bp0/cos Mg/( Scos ) Cp0Mgcos2/S Dp0Mg/S思思路路导导引引 恰恰当当选选取取研研究究对对象象，根根据据其其受受力力情情况况求求得气体的压力得气体的压力，从而求得气体的压强从而求得气体的压强解解析析：对对圆圆块块进进行行受受力力分分析析，其其受受重重力力Mg，大大气气压压的的作作用用力力p0S，封封闭闭气气体体对对它它的的作作用用力力pS/cos ，容容器器侧侧壁的作用力壁的作用力F1和和F2，如图所示如图所示由由于于不不需需要要求求出出侧侧壁壁的的作作用用力力，所所以以只只考考虑虑竖竖直直方方向向合合外外力力为为零零，就就可可以以求求被被封封闭闭的的气气体体压压强强圆圆块块在在竖竖直直方方向向上上合合外外力力为为零零，有有p0SMg(pS/cos )cos ，pp0Mg/S.故故D选项正确选项正确答案：答案：D