第二节固体、液体和气体第二节固体、液体和气体课前预习课前预习基础落实基础落实主干回顾异性异性同性同性表面积表面积异性异性相切相切大大p1V1p2V21判断下列说法的正误。判断下列说法的正误。(1)单晶体的所有物理性质都是各向异性的。单晶体的所有物理性质都是各向异性的。( )(2)晶晶体体有有天天然然规规则则的的几几何何形形状状，是是因因为为物物质质微微粒是规则排列的。粒是规则排列的。( )(3)液晶是液体和晶体的混合物。液晶是液体和晶体的混合物。( )(4)船船浮浮于于水水面面上上是是液液体体的的表表面面张张力力作作用用的的结结果果。( )自我检测 (5)(5)水水蒸蒸气气达达到到饱饱和和时时，水水蒸蒸气气的的压压强强不不再再变变化化，这时蒸发和凝结仍在进行。这时蒸发和凝结仍在进行。( )(6)玻玻意意耳耳定定律律、查查理理定定律律、盖盖吕吕萨萨克克定定律律在在温度足够低时，并不适用。温度足够低时，并不适用。( )(7)一一定定质质量量的的气气体体在在等等容容变变化化时时，压压强强跟跟摄摄氏氏温度成正比。温度成正比。( )2 (多多选选)关关于于晶晶体体和和非非晶晶体体的的几几种种说说法法中中，正正确的是确的是A不具有规则几何形状的物体一定不是晶体不具有规则几何形状的物体一定不是晶体B单单晶晶体体的的物物理理性性质质与与方方向向有有关关，这这种种特特性性叫叫作各向异性作各向异性C若物体表现为各向同性，它就一定是非晶体若物体表现为各向同性，它就一定是非晶体D晶晶体体有有一一定定的的熔熔化化温温度度，非非晶晶体体没没有有一一定定的的熔化温度熔化温度答案答案BD3(2016成成都都模模拟拟)如如图图21所所示示，先先把把一一个个棉棉线线圈圈拴拴在在铁铁丝丝环环上上，再再把把环环在在肥肥皂皂液液里里浸浸一一下下，使使环环上上布布满满肥肥皂皂液液薄薄膜膜。如如果果用用热热针针刺刺破破棉棉线线圈圈里里那那部部分分薄膜，则棉线圈将成为圆形，主要原因是薄膜，则棉线圈将成为圆形，主要原因是图图21A液体表面层分子间的斥力作用液体表面层分子间的斥力作用B液体表面受重力作用液体表面受重力作用C液体表面张力作用液体表面张力作用D棉线圈的张力作用棉线圈的张力作用答案答案C4 (多多选选)由由饱饱和和汽汽和和饱饱和和汽汽压压的的概概念念，可可判判断断下列结论中正确的是下列结论中正确的是A饱饱和和汽汽和和液液体体之之间间的的动动态态平平衡衡，是是指指汽汽化化和和液化同时进行的过程，且进行的速率相等液化同时进行的过程，且进行的速率相等B一一定定温温度度下下饱饱和和汽汽的的密密度度为为一一定定值值，温温度度升升高，饱和汽的密度增大高，饱和汽的密度增大C一一定定温温度度下下的的饱饱和和汽汽压压，随随饱饱和和汽汽的的体体积积增增大而增大大而增大D饱和汽压跟热力学温度成正比饱和汽压跟热力学温度成正比答案答案AB课堂互动课堂互动考点突破考点突破考点一固体和液体的性质考点一固体和液体的性质1晶体和非晶体晶体和非晶体(1)单单晶晶体体具具有有各各向向异异性性，但但不不是是在在各各种种物物理理性性质上都表现出各向异性。质上都表现出各向异性。(2)只只要要是是具具有有各各向向异异性性的的物物体体必必定定是是晶晶体体，且且是单晶体。是单晶体。(3)只只要要是是具具有有确确定定熔熔点点的的物物体体必必定定是是晶晶体体，反反之，必是非晶体。之，必是非晶体。2液体表面张力液体表面张力(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分子间的距离大，分子间的相互作用力表现为引力。部分子间的距离大，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，分子势能大于液体内部的分子势能。分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的各条分界线。上的各条分界线。(4)(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件下，球形的表面积最小。条件下，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、液液体体的的种类、温度都有关系。种类、温度都有关系。考向考向1晶体与非晶体的性质晶体与非晶体的性质例例1 (多多选选)(2015江江苏苏单单科科)对对下下列列几几种种固固体体物质的认识，正确的有物质的认识，正确的有A食食盐盐熔熔化化过过程程中中，温温度度保保持持不不变变，说说明明食食盐盐是晶体是晶体B烧烧热热的的针针尖尖接接触触涂涂有有蜂蜂蜡蜡薄薄层层的的云云母母片片背背面面，熔化的蜂蜡呈椭圆形，说明蜂蜡是晶体熔化的蜂蜡呈椭圆形，说明蜂蜡是晶体C天天然然石石英英表表现现为为各各向向异异性性，是是由由于于该该物物质质的的微粒在空间的排列不规则微粒在空间的排列不规则D石石墨墨和和金金刚刚石石的的物物理理性性质质不不同同，是是由由于于组组成成它们的物质微粒排列结构不同它们的物质微粒排列结构不同 解析解析晶体才有固定的熔点，晶体才有固定的熔点，A正确。熔化的蜂正确。熔化的蜂蜡呈椭圆形说明云母片导热具有各向异性的特点，故此蜡呈椭圆形说明云母片导热具有各向异性的特点，故此现象说明云母片是晶体，现象说明云母片是晶体，B错误；晶体具有各向异性的错误；晶体具有各向异性的原因是物质微粒在空间的排列是规则的，而在不同方向原因是物质微粒在空间的排列是规则的，而在不同方向上单位长度内的物质微粒数目不同，引起不同方向上性上单位长度内的物质微粒数目不同，引起不同方向上性质不同，故质不同，故C错误。石墨的物质微粒在空间上是片层结错误。石墨的物质微粒在空间上是片层结构，而金刚石的物质微粒在空间上是立体结构，从而引构，而金刚石的物质微粒在空间上是立体结构，从而引起二者在硬度、熔点等物理性质上的差异，起二者在硬度、熔点等物理性质上的差异，D正确。正确。 答案答案AD考向考向2对液体性质的考查对液体性质的考查例例2 (多选多选)(2014课标课标)下列说法正确的是下列说法正确的是A悬悬浮浮在在水水中中的的花花粉粉的的布布朗朗运运动动反反映映了了花花粉粉分分子的热运动子的热运动B空空中中的的小小雨雨滴滴呈呈球球形形是是水水的的表表面面张张力力作作用用的的结果结果C彩彩色色液液晶晶显显示示器器利利用用了了液液晶晶的的光光学学性性质质具具有有各向异性的特点各向异性的特点D高高原原地地区区水水的的沸沸点点较较低低，这这是是高高原原地地区区温温度度较低的缘故较低的缘故E干干湿湿泡泡湿湿度度计计的的湿湿泡泡显显示示的的温温度度低低于于干干泡泡显显示的温度，这是湿泡外纱布中的水蒸发吸热的结果示的温度，这是湿泡外纱布中的水蒸发吸热的结果 解解析析水水中中花花粉粉的的布布朗朗运运动动，反反映映的的是是水水分分子子的的热热运运动动规规律律，则则A项项错错。正正是是表表面面张张力力使使空空中中雨雨滴滴呈呈球球形形，则则B项项正正确确。液液晶晶的的光光学学性性质质是是各各向向异异性性，液液晶晶显显示示器器正正是是利利用用了了这这种种性性质质，C项项正正确确。高高原原地地区区大大气气压压较较低低，对对应应的的水水的的沸沸点点较较低低，D项项错错误误。因因为为纱纱布布中中的的水水蒸蒸发发吸吸热热，则则同同样样环环境境下下湿湿泡泡温温度度计计显显示的温度较低，示的温度较低，E项正确。项正确。答案答案BCE考点二气体压强的产生与计算考点二气体压强的产生与计算1产产生生的的原原因因：由由于于大大量量分分子子无无规规则则运运动动而而碰碰撞撞器器壁壁，形形成成对对器器壁壁各各处处均均匀匀、持持续续的的压压力力，作作用用在在器壁单位面积上的压力叫做气体的压强。器壁单位面积上的压力叫做气体的压强。2决定因素决定因素(1)宏观上：决定于气体的温度和体积。宏观上：决定于气体的温度和体积。(2)微微观观上上：决决定定于于分分子子的的平平均均动动能能和和分分子子的的密密集程度。集程度。3平衡状态下气体压强的求法平衡状态下气体压强的求法(1)液液片片法法：选选取取假假想想的的液液体体薄薄片片(自自身身重重力力不不计计)为为研研究究对对象象，分分析析液液片片两两侧侧受受力力情情况况，建建立立平平衡衡方方程程，消消去去面面积积，得得到到液液片片两两侧侧压压强强相相等等方方程程，求求得得气气体体的的压强。压强。(2)力力平平衡衡法法：选选取取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分析析，得得到到液液柱柱(或或活活塞塞)的的受受力力平平衡方程，求得气体的压强。衡方程，求得气体的压强。(3)(3)等等压压面面法法：在在连连通通器器中中，同同一一种种液液体体(中中间间不不间间断断)同同一一深深度度处处压压强强相相等等。液液体体内内深深h处处的的总总压压强强pp0gh，p0为液面上方的压强。为液面上方的压强。4加速运动系统中封闭气体压强的求法加速运动系统中封闭气体压强的求法选选取取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，进进行受力分析，利用牛顿第二定律列方程求解。行受力分析，利用牛顿第二定律列方程求解。考向考向1液体封闭气体压强的计算液体封闭气体压强的计算例例3若若已已知知大大气气压压强强为为p0，在在图图22中中各各装装置置均均处处于于静静止止状状态态，图图中中液液体体密密度度均均为为，求求被被封封闭闭气气体的压强。体的压强。图图22 解解析析在在甲甲图图中中，以以高高为为h的的液液柱柱为为研研究究对对象象，由二力平衡知由二力平衡知p甲甲SghSp0S所以所以p甲甲p0gh在在图图乙乙中中，以以B液液面面为为研研究究对对象象，由由平平衡衡方方程程F上上F下下有：有：pASghSp0Sp乙乙pAp0gh在图丙中，仍以在图丙中，仍以B液面为研究对象，有液面为研究对象，有考向考向2活塞封闭气体压强的求解活塞封闭气体压强的求解例例4如如图图23中中两两个个汽汽缸缸质质量量均均为为M，内内部部横横截截面面积积均均为为S，两两个个活活塞塞的的质质量量均均为为m，左左边边的的汽汽缸缸静静止止在在水水平平面面上上，右右边边的的活活塞塞和和汽汽缸缸竖竖直直悬悬挂挂在在天天花花板板下下。两两个个汽汽缸缸内内分分别别封封闭闭有有一一定定质质量量的的空空气气A、B，大气压为，大气压为p0，求封闭气体，求封闭气体A、B的压强各多大？的压强各多大？图图23考点三理想气体状态方程与实验定律的应用考点三理想气体状态方程与实验定律的应用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3应用状态方程或实验定律解题的一般步骤应用状态方程或实验定律解题的一般步骤(1)明确研究对象，即某一定质量的理想气体；明确研究对象，即某一定质量的理想气体；(2)确确定定气气体体在在始始末末状状态态的的参参量量p1，V1、T1及及p2、V2、T2；(3)由状态方程或实验定律列式求解；由状态方程或实验定律列式求解；(4)讨论结果的合理性。讨论结果的合理性。4用图象法分析气体的状态变化用图象法分析气体的状态变化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图图24 (1)在在大大活活塞塞与与大大圆圆筒筒底底部部接接触触前前的的瞬瞬间间，缸缸内内封闭气体的温度；封闭气体的温度；(2)缸缸内内封封闭闭的的气气体体与与缸缸外外大大气气达达到到热热平平衡衡时时，缸内封闭气体的压强。缸内封闭气体的压强。 答案答案(1)330 K(2)1.01105 Pa考向考向2气体状态变化的图象问题气体状态变化的图象问题例例6一一定定质质量量的的理理想想气气体体由由状状态态A变变为为状状态态D，其其有有关关数数据据如如图图25甲甲所所示示，若若状状态态D的的压压强强是是2104 Pa。图图25(1)求状态求状态A的压强；的压强；(2)请请在在图图乙乙中中画画出出该该状状态态变变化化过过程程的的pT图图象象，并并分分别别标标出出A、B、C、D各各个个状状态态，不不要要求求写写出出计计算算过程。过程。思思路路点点拨拨读读出出VT图图上上各各点点的的体体积积和和温温度度，由由理想气体状态方程即可求出各点对应的压强。理想气体状态方程即可求出各点对应的压强。答案答案(1)4104 Pa(2)见解析见解析规律总结规律总结(1)要要清清楚楚等等温温、等等压压、等等容容变变化化，在在pV图图象象、pT图图象象、VT图图象象、pT图图象象、VT图图象象中中的的特特点。点。(2)若若题题中中给给出出了了图图象象，则则从从中中提提取取相相关关的的信信息息，如如物态变化的特点、已知量、待求量等。物态变化的特点、已知量、待求量等。( (3)若需作出图象，则分析物态变化特点，在特殊若需作出图象，则分析物态变化特点，在特殊点处，依据题给已知量、解得的待求量，按要求作图点处，依据题给已知量、解得的待求量，按要求作图象若从已知图象作相同坐标系的新图象，则在计算象若从已知图象作相同坐标系的新图象，则在计算后也可以应用后也可以应用“平移法平移法”。考点四气体实验定律的微观解释考点四气体实验定律的微观解释1等温变化等温变化一一定定质质量量的的气气体体，温温度度保保持持不不变变时时，分分子子的的平平均均动动能能不不变变。在在这这种种情情况况下下，体体积积减减小小时时，分分子子的的密密集集程度增大，气体的压强增大。程度增大，气体的压强增大。2等容变化等容变化一一定定质质量量的的气气体体，体体积积保保持持不不变变时时，分分子子的的密密集集程程度度保保持持不不变变。在在这这种种情情况况下下，温温度度升升高高时时，分分子子的的平均动能增大，气体的压强增大。平均动能增大，气体的压强增大。3等压变化等压变化一一定定质质量量的的气气体体，温温度度升升高高时时，分分子子的的平平均均动动能能增增大大，只只有有气气体体的的体体积积同同时时增增大大，使使分分子子的的密密集集程程度度减小，才能保持压强不变。减小，才能保持压强不变。考向气体压强的微观解释考向气体压强的微观解释例例7 (多多选选)对对于于一一定定质质量量的的气气体体，当当压压强强和和体积发生变化时，以下说法正确的是体积发生变化时，以下说法正确的是A压压强强和和体体积积都都增增大大时时，其其分分子子平平均均动动能能不不可可能不变能不变B压压强强和和体体积积都都增增大大时时，其其分分子子平平均均动动能能有有可可能减小能减小C压压强强增增大大，体体积积减减小小时时，其其分分子子平平均均动动能能一一定不变定不变D压压强强减减小小，体体积积增增大大时时，其其分分子子平平均均动动能能可可能增大能增大 解解析析当当体体积积增增大大时时，单单位位体体积积内内的的分分子子数数减减少少，只只有有气气体体的的温温度度升升高高，分分子子平平均均动动能能增增大大，压压强强才才能能增增大大，A正正确确，B错错误误；当当体体积积减减小小时时，单单位位体体积积内内的的分分子子数数增增多多，温温度度不不变变、降降低低、升升高高都都可可能能使使压压强强增增大大，C错错误误；同同理理体体积积增增大大时时，温温度度不不变变、降低、升高都可能使压强减小，故降低、升高都可能使压强减小，故D正确。正确。答案答案AD1 (多选多选)(2015课标课标)下列说法正确的是下列说法正确的是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不同方向上有不同的光学性质在不同方向上有不同的光学性质随堂巩固课后训练课后训练能力达标能力达标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列方式不同而成为不同的晶体排列方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变变为为非非晶晶体，某些非晶体也可以转变为晶体体，某些非晶体也可以转变为晶体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不变，内能也保持不变持不变，内能也保持不变解解析析晶晶体体被被敲敲碎碎后后，其其空空间点点阵结构构未未变，仍仍是是晶晶体体，A错误；单晶晶体体光光学学性性质各各向向异异性性，B正正确确；同同种种元元素素由由于于空空间的的排排列列结构构而而形形成成不不同同物物质的的晶晶体体，C正正确确；如如果果外外界界条条件件改改变了了分分子子或或原原子子的的空空间排排列列结构构，晶晶体体和和非非晶晶体体之之间可可以以互互相相转化化，D正正确确；在在晶晶体体熔熔化化过程程中中，分分子子势能能会会发生生改改变，内内能能也也会会改改变，E错误。答案答案BCD2 (多选多选)(2013海南单科海南单科)下列说法正确的是下列说法正确的是A把把一一枚枚针针轻轻放放在在水水面面上上，它它会会浮浮在在水水面面。这这是由于水表在存在表面张力的缘故是由于水表在存在表面张力的缘故B水水在在涂涂有有油油脂脂的的玻玻璃璃板板上上能能形形成成水水珠珠，而而在在干干净净的的玻玻璃璃板板上上却却不不能能。这这是是因因为为油油脂脂使使水水的的表表面面张张力增大的缘故力增大的缘故C在在围围绕绕地地球球飞飞行行的的宇宇宙宙飞飞船船中中，自自由由漂漂浮浮的的水滴呈球形。这是表面张力作用的结果水滴呈球形。这是表面张力作用的结果D在在毛毛细细现现象象中中，毛毛细细管管中中的的液液面面有有的的升升高高，有的降低，这与液体的种类和毛细管的材质有关有的降低，这与液体的种类和毛细管的材质有关E当当两两薄薄玻玻璃璃板板间间夹夹有有一一层层水水膜膜时时，有有垂垂直直于于玻玻璃璃板板的的方方向向很很难难将将玻玻璃璃板板拉拉开开。这这是是由由于于水水膜膜具具有有表面张力的缘故表面张力的缘故答案答案ACD3 (多多选选)(2014大大纲纲全全国国)对对于于一一定定量量的的稀稀薄薄气气体，下列说法正确的是体，下列说法正确的是A压强变大时，分子热运动必然变得剧烈压强变大时，分子热运动必然变得剧烈B保持压强不变时，分子热运动可能变得剧烈保持压强不变时，分子热运动可能变得剧烈C压强变大时，分子间的平均距离必然变小压强变大时，分子间的平均距离必然变小D压强变小时，分子间的平均距离可能变小压强变小时，分子间的平均距离可能变小解解析析对一一定定量量的的稀稀薄薄气气体体，压强变大大，温温度度不不一一定定升升高高，因因此此分分子子热运运动不不一一定定变得得剧烈烈，A项错误；在在保保持持压强不不变时，如如果果气气体体体体积变大大则温温度度升升高高，分分子子热运运动变得得剧烈烈，选项B正正确确；在在压强变大大或或变小小时气气体体的的体体积可可能能变大大，也也可可能能变小小或或不不变，因此因此选项C错、D对。 答案答案BD4 (多多选选)(2013广广东东理理综综)图图26为为某某同同学学设设计计的的喷喷水水装装置置，内内部部装装有有2 L水水，上上部部密密封封1 atm的的空空气气0.5 L，保保持持阀阀门门关关闭闭，再再充充入入1 atm的的空空气气0.1 L，设设在在所所有有过过程程中中空空气气可可看看作作理理想想气气体体，且且温温度度不不变变，下下列说法正确的有列说法正确的有图图26A充气后，密封气体压强增加充气后，密封气体压强增加B充气后，密封气体的分子平均动能增加充气后，密封气体的分子平均动能增加C打开阀门后，密封气体对外界做正功打开阀门后，密封气体对外界做正功D打开阀门后，不再充气也能把水喷光打开阀门后，不再充气也能把水喷光解解析析充充气气后后气气体体温温度度不不变变，分分子子平平均均动动能能不不变变，分分子子数数密密度度增增加加，压压强强增增加加，所所以以A正正确确、B错错误误，打打开开阀阀门门，气气体体膨膨胀胀对对外外做做功功，C正正确确，对对装装置置中中气气体体由由玻玻意意耳耳定定律律得得1 atm0.6 Lp22.5 L，得得p20.24 atmp0，故不能将水喷光，故不能将水喷光，D错误。错误。答案答案AC