高考物理大一輪復(fù)習(xí)專題氣體液體和固體課件.ppt

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,雜亂無章,有規(guī)律,平均動(dòng)能,每個(gè)氣體分子的運(yùn)動(dòng)是_的，但對(duì)大量分子的,整體來說，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,4.氣體狀態(tài)變化的圖象,(續(xù)表),5.理想氣體的狀態(tài)方程 (1)理想氣體 從宏觀上來說，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. 從微觀上來說，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(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,二、固體和液體,飽和蒸汽,1.晶體和非晶體,不規(guī)則,異,同,(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.在熔化過程中，晶體要吸收熱量，但溫度保持不變，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)的過程中，沒有發(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)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)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 p1p0ghp1 p2p0p2 ,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)p1.00 105 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 T1495 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)說明 AB、BC 兩個(gè)變化 過程是吸熱還是放熱，并比較 AB、,BC 兩個(gè)過程中熱量的大小.,圖 12-2-3,解：(1)A 至 B 過程為等壓變化，由蓋呂薩克定律得,得VB2 L,B至C為等容過程，所以VCVB2 L. (2)AB 過程吸熱，BC 過程放熱.,AB 過程中氣體體積增大，對(duì)外做功，BC 過程體積不 變，對(duì)外不做功，而氣體內(nèi)能變化相同，故 AB 過程吸收的 熱量大于 BC 過程放出的熱量.,【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)過狀態(tài) B、C 和 D 后再回到狀態(tài) A ，整個(gè)過程由兩個(gè)等溫和兩個(gè)等容過程組 成.BC 的過程中，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