高中物理 第九章 固体液体和物态变化教案 新人教版选修3-3（通用）

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第九章 固体、液体和物态变化 ‎ 目录 l 固体 1‎ 考点一、正确理解晶体与非晶体的区别 1‎ 考点二、对晶体和非晶体的微观解释 5‎ l 液体 8‎ 考点一、液体的微观结构及表面张力 8‎ 考点二、浸润和不浸润及毛细现象成因分析 11‎ 考点三、液晶 15‎ l 饱和汽与饱和汽压 16‎ 考点一、汽化 17‎ 考点二、对饱和汽和饱和汽压的理解 18‎ 考点三、对空气湿度的理解 21‎ l 物态变化中的能量交换 23‎ 考点一、熔化热 23‎ 考点二、汽化热 25‎ 考点三、从能量和微观的角度分析熔化过程与汽化过程的不同 27‎ l 专题提升 29‎ 第九章 固体、液体和物态变化 l 固体 ‎[目标定位]　1.知道晶体和非晶体外形和物理性质上的区别.2.知道晶体可分为单晶体和多晶体.3.了解晶体的微观结构，了解固体材料在生活、生产、科学研究等方面的应用．‎ 考点一、正确理解晶体与非晶体的区别 晶体和非晶体 ‎1．固体可以分为晶体和非晶体两类．‎ 晶体又可以分为单晶体与多晶体．‎ ‎2．石英、云母、明矾、食盐、硫酸铜、蔗糖、味精等是晶体，玻璃、蜂蜡、松香、沥青、橡胶等是非晶体．‎ ‎3．单晶体有天然规则的几何形状，非晶体没有天然规则的几何形状．‎ ‎4．晶体有确定的熔点，非晶体没有确定的熔点；晶体的某些物理性质表现为各向 异性，非晶体沿各个方向的物理性质都是一样的，表现为各向同性；多晶体是各向同性的．‎ ‎1．区别 分类 宏观外形 物理性质 非晶体 没有天然规则的形状 ‎①没有固定的熔点；‎ ‎②导电、导热、光学性质表现为各向同性 晶体 单晶体 有天然规则的形状 ‎①有确定的熔点；‎ ‎②导电、导热、光学性质表现为各向异性 多晶体 没有天然规则的形状 ‎①有确定的熔点；‎ ‎②导电、导热、光学性质表现为各向同性 2. 区别晶体和非晶体关键看有无固定的熔点，单晶体与多晶体的区别关键看有无规则的几何外形及是否为各向异性．‎ 例1　下列关于晶体和非晶体的说法中正确的是(　　)‎ A．所有的晶体都表现为各向异性 B．晶体一定有规则的几何形状，形状不规则的金属一定是非晶体 C．大粒盐磨成细盐，就变成了非晶体 D．所有的晶体都有确定的熔点，而非晶体没有确定的熔点 答案　D 解析　只有单晶体才表现为各向异性，故A错；单晶体有规则的几何形状，而多晶体无规则的几何形状，金属属于多晶体，故B错；大粒盐磨成细盐，而细盐仍是形状规则的晶体，在放大镜下能清楚地观察到，故C错；晶体和非晶体的一个重要区别就是晶体有确定的熔点，而非晶体无确定的熔点，故D对．‎ 例2　如图1所示，曲线M、N分别表示晶体和非晶体在一定压强下的熔化过程．图中横轴表示时间t，纵轴表示温度T.从图中可以确定的是(　　)‎ 图1‎ A．晶体和非晶体均存在固定的熔点T0‎ B．曲线M的bc段表示固液共存状态 C．曲线M的ab段、曲线N的ef段均表示固态 D．曲线M的cd段、曲线N的fg段均表示液态 答案　B 解析　只有晶体存在固定的熔点T0，曲线M的bc段表示固液共存状态，曲线M的ab段表示固态，曲线N的ef段不表示固态，曲线N的fg段不表示液态，选项B正确，A、C、D错误．‎ 题组一　晶体和非晶体 ‎1．下列说法中正确的是(　　)‎ A．玻璃是晶体 B．食盐是非晶体 C．云母是晶体 D．石英是非晶体 答案　C 解析　玻璃是非晶体，食盐、云母、石英都是晶体，故选项C正确．‎ ‎2．云母薄片和玻璃片分别涂一层很薄的石蜡，然后用烧热的钢针去接触云母薄片及玻璃片的反面，石蜡熔化，如图1所示，那么(　　)‎ 图1‎ A．熔化的石蜡呈圆形的是玻璃片 B．熔化的石蜡呈圆形的是云母片 C．实验说明玻璃片有各向同性，可能是非晶体 D．实验说明云母有各向同性，是晶体 答案　AC 解析　单晶体在导热这一物理性质上具有各向异性，而非晶体则是各向同性．‎ ‎3．下列说法中正确的是(　　)‎ A．只要是具有各向异性的固体就必定是晶体 B．只要是不显示各向异性的固体就必定是非晶体 C．只要是具有确定的熔点的固体就必定是晶体 D．只要是不具有确定的熔点的固体就必定是非晶体 答案　ACD 解析　多晶体和非晶体都表现各向同性，只有单晶体表现各向异性，故B错，A对；晶体一定有确定的熔点，而非晶体无确定的熔点，故C、D均正确．‎ ‎4．下列说法正确的是(　　)‎ A．黄金可以切割加工成各种形状，所以是非晶体 B．同一种物质只能形成一种晶体 C．单晶体的所有物理性质都是各向异性的 D．玻璃没有确定的熔点，也没有天然规则的几何形状 答案　D 解析　常见的金属都是多晶体，因而黄金也是多晶体，只是因为多晶体内部小晶粒的排列杂乱无章，才使黄金没有规则的几何形状，故A错；同一种物质可以形成多种晶体，如碳可以形成金刚石和石墨两种晶体，故B错；单晶体只在某些物理性质上表现出各向异性，并不是所有物理性质都表现出各向异性，故C错；玻璃是非晶体，因而没有确定的熔点和规则的几何形状，D对．‎ ‎5．如图2是两种不同物质的熔化曲线，根据曲线判断下列说法正确的是(　　)‎ 图2‎ A．a是晶体 B．b是晶体 C．a是非晶体 D．b是非晶体 答案　AD 解析　晶体在熔化过程中不断吸热，但温度却保持不变(熔点对应的温度)，而非晶体没有确定的熔点，加热过程，非晶体先变软，然后熔化，温度却不断上升，因此a对应的是晶体，b对应的是非晶体．‎ ‎6．如图3所示，ACBD是一厚度均匀的由同一种材料构成的圆板．AB和CD是互相垂直的两条直径，把圆板从图示位置转90°后电流表读数发生了变化(两种情况下都接触良好)．关于圆板，下列说法正确的是(　　)‎ 图3‎ A．圆板是非晶体 B．圆板是多晶体 C．圆板是单晶体 D．圆板沿各个方向导电性能不同 答案　CD ‎7．关于晶体和非晶体，下列说法正确的是(　　)‎ A．可以根据各向异性或各向同性来鉴别晶体和非晶体 B．一块均匀薄片，沿各个方向对它施加拉力，发现其强度一样，则此薄片一定是非晶体 C．一个固体球，如果沿其各条直径方向的导电性能不同，则该球体一定是单晶体 D．一块晶体，若其各个方向的导热性能相同，则这块晶体一定是多晶体 答案　C ‎8．下列固体中全是由晶体组成的是(　　)‎ A．石英、云母、明矾、食盐、雪花、铜 B．石英、玻璃、云母、铜 C．食盐、雪花、云母、硫酸铜、松香 D．蜂蜡、松香、橡胶、沥青 答案　A ‎9.某一固体具有确定的熔点，那么它(　　)‎ A．一定是晶体 B．一定是非晶体 C．一定是多晶体 D．不一定是非晶体 答案　A 解析　无论是单晶体还是多晶体都有确定的熔点．‎ 考点二、对晶体和非晶体的微观解释 晶体的微观结构 ‎1．在各种晶体中，原子(或分子、离子)都是按照一定的规则排列的，具有空间上的周期性．‎ ‎2．有的物质在不同条件下能够生成不同的晶体．那是因为组成它们的微粒能够按照 不同规则在空间分布，例如碳原子按不同结构可分为石墨和金刚石．‎ ‎3．同一种物质也可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现．有些非晶体在一定条件下也可以转化为晶体．‎ ‎1．对单晶体各向异性的解释 如图2所示，这是在一个平面上单晶体物质微粒的排列情况．从图上可以看出，在沿不同方向所画的等长直线AB、AC、AD上物质微粒的数目不同．直线AB上物质微粒较多，直线AD上较少，直线AC上更少．正因为在不同方向上物质微粒的排列情况不同，才引起单晶体在不同方向上物理性质的不同．‎ 图2‎ ‎2．对晶体具有一定熔点的解释 给晶体加热到一定温度时，一部分微粒有足够的动能克服微粒间的作用力，离开平衡位置，使规则的排列被破坏，晶体开始熔解，熔解时晶体吸收的热量全部用来破坏规则的排列，温度不发生变化．‎ ‎3．对多晶体特征的微观解释 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形状，也不显示各向异性．它在不同方向的物理性质是相同的，即各向同性．多晶体和非晶体的主要区别是多晶体有确定的熔点，而非晶体没有．‎ ‎4．对非晶体特征的微观解释 在非晶体内部，物质微粒的排列是杂乱无章的，从统计的观点来看，在微粒非常多的情况下，沿不同方向的等长直线上，微粒的个数大致相等，也就是说，非晶体在不同方向上的微粒排列及物质结构情况基本相同，所以非晶体在物理性质上表现为各向同性．‎ 5． 同种物质可能以晶体和非晶体两种不同形态出现，晶体和非晶体可在一定条件下相互转化．‎ 例3　2020年诺贝尔物理学奖授予安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫，以表彰他们在石墨烯材料方面的卓越研究．他们通过透明胶带对石墨进行反复的粘贴与撕开，使得石墨片的厚度逐渐减小，最终寻找到了厚度只有0.34 nm的石墨烯，是碳的二维结构．如图3所示为石墨、石墨烯的微观结构，根据以上信息和已学知识判断，下列说法中正确的是(　　)‎ 图3‎ A．石墨是晶体，石墨烯是非晶体 B．石墨是单质，石墨烯是化合物 C．石墨、石墨烯与金刚石都是晶体 D．他们是通过物理变化的方法获得石墨烯的 答案　CD 解析　石墨、石墨烯、金刚石都为晶体且都为单质，A、B错误，C正确；两位科学家是通过物理变化的方法获得石墨烯的，D正确．故正确的答案为C、D.‎ 题组二　晶体和非晶体的微观结构 ‎1．关于晶体和非晶体，下列说法正确的是(　　)‎ A．人造晶体在现代技术中应用广泛，但没有固定的熔点 B．晶体内部的物质微粒按一定规则排列且不停振动，非晶体内部的物质微粒在不停地运动着 C．晶体内部的微粒是静止的，而非晶体内部的物质微粒却在不停地运动着 D．晶体管的制造材料是晶体 答案　BD 解析　有确定熔点是晶体的属性，A错误；组成物质的微粒永远在做热运动，不管是晶体还是非晶体，B正确，C错误；晶体管是由晶体材料制成的，D正确．‎ ‎2．有关晶体的微观结构，下列说法中正确的有(　　)‎ A．同种元素的原子按不同结构排列有相同的物理性质 B．同种元素的原子按不同结构排列有不同的物理性质 C．同种元素形成晶体只能有一种排列规律 D．同种元素形成晶体可能有不同的排列规律 答案　BD 解析　同种元素的原子可以按不同结构排列，形成不同的物质，不同物质的物理性质不同，如同是由碳元素组成的石墨和金刚石的密度、机械强度、导热性能、导电性能和光学性质等都有很大差别，所以B、D正确，A、C错误．‎ ‎3．纳米晶体材料在现代科技和国防中具有重要的应用．下列关于晶体的说法正确的是(　　)‎ A．晶体内的微观粒子在永不停息地做无规则热运动 B．晶体内的微观粒子间的相互作用很强，使各粒子紧紧地靠在一起 C．晶体的微观粒子在不同方向上排列情况不同 D．晶体的微观粒子在空间排列上没有顺序，无法预测 答案　C 解析　‎ ‎4．下列说法错误的是(　　)‎ A．晶体具有天然规则的几何形状，是因为物质微粒是规则排列的 B．有的物质能够生成种类不同的几种晶体，因为它们的物质微粒能够形成不同的空间结构 C．凡各向同性的物质一定是非晶体 D．晶体的各向异性是由晶体内部结构决定的 答案　C 解析　晶体的外形、物理性质都是由晶体的微观结构决定的，A、B、D正确；各向同性的物质不一定是非晶体，多晶体也具有这样的性质，C错误．‎ ‎5．下列关于探索晶体结构的几个结论中正确的是(　　)‎ A．1912年，德国物理学家劳厄用X射线来探测固体内部的原子排列，才证实了晶体内部的物质微粒的确是按一定的规律整齐地排列起来的 B．组成晶体的物质微粒，没有一定的规则，在空间杂乱无章地排列着，并且晶体的微观结构没有周期性特点 C．晶体内部各微粒之间还存在着很强的相互作用力，这些作用力就像可以伸缩的弹簧一样，将微粒约束在一定的平衡位置上 D．热运动时，晶体内部的微粒可以像气体分子那样在任意空间里做剧烈运动 答案　AC 解析　劳厄在1912年用X射线证实了晶体内部结构的规律性．而晶体内部微粒都只能在各自的平衡位置附近振动，是因为微粒间存在着相互作用力的结果．‎ ‎6．利用扫描隧道显微镜(STM)可以得到物质表面原子排列的图象，从而可以研究物质的构成规律．如图4所示的照片是一些晶体材料表面的STM图象，通过观察、比较，可以看到这些材料都是由原子在空间排列而构成的，具有一定的结构特征．则构成这些材料的原子在物质表面排列的共同特点是：‎ 图4‎ ‎(1)________________________________________________________________________；‎ ‎(2)________________________________________________________________________．‎ 答案　(1)在确定方向上原子有规律地排列；在不同方向上原子的排列规律一般不同　(2)原子排列具有一定的对称性 解析　从题图中可以看出，这几种材料的原子排列均有一定的规则，因此是晶体物质，具有晶体的特点．‎ ‎7．关于晶体和非晶体，下列说法正确的是(　　)‎ A．它们由不同的空间点阵构成 B．晶体内部的物质微粒是规则排列的，非晶体内部的物质微粒在不停地运动着 C．晶体内部的微粒是静止的，而非晶体内部的物质微粒是不停地运动着的 D．在物质内部的各个平面上，微粒数相等的是晶体，微粒数不等的是非晶体 答案　B 解析　空间点阵是晶体的一个特殊结构，是晶体的一个特性，所以A是错误的；不管是晶体还是非晶体，组成物质的微粒永远在做热运动，所以C是错误的；非晶体没有规则的形状，也就没有层面的说法，即使是晶体，各个层面的微粒数也不见得相等，所以D也是错误的．故正确答案为B.‎ ‎8．某球形固体物质，其各向导热性能相同，则该物体(　　)‎ A．一定是非晶体 B．可能具有确定的熔点 C．一定是单晶体，因为它有规则的几何外形 D. 一定不是单晶体，因为它具有各向同性的物理性质 答案　B 解析　导热性能各向相同的物体可能是非晶体，也可能是多晶体，因此，A选项不正确；多晶体具有确定的熔点，因此B选项正确；物体外形是否规则不是判断是否是单晶体的依据，应该说，单晶体具有规则的几何外形是“天生”的，而多晶体和非晶体也可以有规则的几何外形，当然这只能是“后天”人为加工的，因此C选项错误；单晶体也不一定各个物理特性都有各向异性，故D错．‎ l 液体 ‎[目标定位]　1.了解液体表面张力现象.2.能解释液体表面张力产生的原因.3.了解液体的微观结构，了解浸润和不浸润现象.4.知道液晶的特点及其应用.‎ 考点一、液体的微观结构及表面张力 ‎1．液体的微观结构与宏观特性：‎ 液体中的分子密集排列在一起，所以液体具有一定的体积．液体之间的分子作用力比固体分子间的作用力要小，所以液体没有固定的形状，具有流动性．分子的移动比固体分子容易，所以扩散比固体要快．‎ ‎2．液体表面张力的成因分析：‎ ‎(1)由于蒸发现象，液体表面分子分布比内部分子稀疏，因而分子力表现为引力．‎ ‎(2)表面层分子之间的引力使液面产生了表面张力，使液体表面形成一层绷紧的膜．‎ ‎(3)表面张力的方向和液面相切，垂直于液面上的各条分界线，如图1所示．‎ 图1‎ ‎3．表面张力及其作用：‎ ‎(1)表面张力使液体表面具有收缩趋势，使液体表面积趋于最小．而在体积相同的条件下，球形的表面积最小．例如，吹出的肥皂泡呈球形，滴在洁净玻璃板上的水银滴呈球形(但由于受重力的影响，往往呈扁球形，在完全失重条件下才呈球形)．‎ ‎(2)表面张力的大小除了跟边界线长度有关外，还跟液体的种类、温度有关．‎ 例1　下列叙述中正确的是(　　)‎ A．液体表面张力随温度升高而增大 B．液体尽可能在收缩它们的表面积 C．液体表面层的分子比液体内部的分子有更大的势能 D．液体表面层的分子分布要比液体内部分子分布紧密些 答案　BC 解析　液体的表面层由于和气体接触，与内部情况不同，表面层分子的分布要比内部稀疏，分子间就表现为引力，宏观上即表面张力，这样液体表面就有收缩到最小的趋势．随温度的升高，表面层分子距离要增大，引力作用随之减小，所以表面张力要减小．而在液体内，分子间的引力基本等于斥力，即r＝r0，分子势能最小，在表面层r＞r0，所以分子势能比液体内部的分子势能大．‎ 借题发挥　表面层液体分子间距离大于r0‎ ‎，升温时，表面层分子距离增大，要克服分子引力做功，故液体分子势能增大，而由分子间作用的特点可知表面张力将随分子间距的增大而减小．‎ 题组一　液体及液体表面张力 ‎1．下列关于液体的说法中正确的是(　　)‎ A．非晶体的结构跟液体非常类似，可以看做是粘滞性极大的液体 B．液体的物理性质一般表现为各向同性 C．液体的密度总是小于固体的密度 D．所有的金属在常温下都是固体 答案　AB 解析　由液体的微观结构知A、B正确；有些液体的密度大于固体的密度，例如汞的密度就大于铁、铜等固体的密度，故C错；金属汞在常温下就是液体，故D错．‎ ‎2．液体表面张力产生的原因是(　　)‎ A．液体表面层分子较紧密，分子间引力大于引力 B．液体表面层分子较紧密，分子间引力大于斥力 C．液体表面层分子较稀疏，分子间引力大于斥力 D．液体表面层分子较稀疏，分子间斥力大于引力 答案　C 解析　液体表面层内分子比内部稀疏．液体表面层内分子间的相互作用表现为引力，即分子间的引力比斥力大，故正确答案为C.‎ ‎3．关于液体的表面张力，下列说法正确的是(　　)‎ A．表面张力是液体内部分子间的相互作用力 B．液体表面层分子的分布比内部稀疏，分子力表现为引力 C．不论是水还是水银，表面张力都会使表面收缩 D．表面张力的方向与液面垂直 答案　BC 解析　液体表面层内分子较液体内部稀疏，故分子力表现为引力，表面张力的作用使液面具有收缩的趋势，其方向沿液面的切线方向与分界线垂直．表面张力是液体表面分子间的作用力．故B、C正确，A、D错误．‎ ‎4．下列现象中，由于液体的表面张力而引起的是(　　)‎ A．小昆虫能在水面上自由来往而不陷入水中靠的是液体的表面张力作用 B．小木块能够浮于水面上是液体表面张力与其重力平衡的结果 C．缝衣针浮在水面上不下沉是重力和水的浮力平衡的结果 D．喷泉喷射到空中形成一个个球形的小水珠是表面张力作用的结果 答案　AD 解析　仔细观察可以发现，小昆虫在水面上站定或行进过程中，其脚部位置比周围水面稍下陷，但仍在水面上而未陷入水中，就像踩在柔韧性非常好的膜上一样，因此，这是液体的表面张力在起作用，浮在水面上的缝衣针与小昆虫情况一样，故A选项正确，C选项错误；小木块浮于水面上时，木块的下部实际上已经陷入水中(排开一部分水)受到水的浮力作用，是浮力与重力平衡的结果，而非表面张力在起作用，故B选项错误；喷泉喷到空中的水分散时，每一小部分的表面都有表面张力在起作用且水处于完全失重状态，因而形成球状水珠(体积一定情况下以球形表面积为最小，表面张力的作用使液体表面有收缩到最小面积的趋势)，故D选项正确．‎ ‎5．下列现象中，哪些是液体的表面张力所造成的(　　)‎ A．两滴水银相接触，立即会合并到一起 B．熔化的蜡从燃烧的蜡烛上流下来，冷却后呈球形 C．用熔化的玻璃制成各种玻璃器皿 D．水珠在荷叶上呈球形 答案　ABD 解析　用熔化的玻璃制成各种器皿，跟各种模型有关，并非表面张力造成的，故本题选A、B、D.‎ ‎6．如图1所示，金属框架的A、B间系一个棉线圈，先使框架布满肥皂膜，然后将P和Q两部分肥皂膜刺破，线的形状将变成下图中的(　　)‎ 图1‎ 答案　C ‎7．如图所示，玻璃烧杯中盛有少许水银，在太空轨道上运行的宇宙飞船内，水银在烧杯中呈怎样的形状(　　)‎ 答案　D 解析　因为水银不浸润玻璃，所以在完全失重的情况下，水银的形状只由表面张力决定．因为表面张力作用下水银的表面要收缩至最小，所以最终水银成球形．‎ ‎8．下列关于液体表面张力的说法中，正确的是(　　)‎ A．液体表面张力的存在，使得表面层内分子的分布比内部要密些 B．液体表面层分子间的距离大于液体内部分子间的距离，从而表现为引力，因而产生表面张力 C．液体表面层分子间只有引力而无斥力是产生表面张力的原因 D．表面张力使液体表面有收缩到最小面积的趋势 答案　BD ‎9.下列关于液体表面张力的说法中正确的是(　　)‎ A．表面张力的作用是使液体表面伸张 B．表面张力的作用是使液体表面绷紧 C．有些小昆虫能在水面上自由行走，这是由于水的表面张力的缘故 D．用滴管滴液滴，滴的液滴总近似成球形，这是由于表面张力的缘故 答案　BCD 解析　表面张力的作用效果是使液体表面绷紧，由于表面张力，使小昆虫站在液面上；由于表面张力使液滴收缩成球形．故正确答案为B、C、D.‎ 考点二、浸润和不浸润及毛细现象成因分析 ‎1．附着层内分子受力情况 液体和固体接触时，附着层的液体分子除受液体内部的分子吸引外，还受到固体分子的吸引．‎ ‎2．浸润的成因 当固体分子吸引力大于液体内部分子力时，这时表现为液体浸润固体．‎ ‎3．不浸润的成因 当固体分子吸引力小于液体内部分子力时，这时表现为液体不浸润固体．‎ ‎4．毛细现象 ‎(1)两种表现：浸润液体在细管中上升及不浸润液体在细管中下降．‎ ‎(2)产生原因：毛细现象的产生与表面张力及浸润现象都有关系．‎ 如图2所示，甲是浸润情况，此时管内液面呈凹形，因为水的表面张力作用，液体会受到一向上的作用力，因而管内液面(b)要比管外(a)高；乙是不浸润情况，管内液面呈凸形，表面张力的作用使液体受到一向下的力，因而管内液面(d)比管外(c)低．‎ 图2‎ 温馨提示　同一种固体，对于有些液体浸润，有些液体不浸润；同一种液体，对一些固体是浸润的，对另一些固体是不浸润的．例如：水能浸润玻璃，但不能浸润石蜡；水银不能浸润玻璃，但能浸润铅．‎ 例2　将不同材料制成的甲、乙细管插入相同的液体中，甲管内液面比管外液面低，乙管内液面比管外液面高，则(　　)‎ A．液体对甲材料是浸润的 B．液体对乙材料是浸润的 C．甲管中发生的不是毛细现象，而乙管中发生的是毛细现象 D．若甲、乙两管的内径变小，则甲管内液面更低，乙管内液面更高 答案　BD 解析　液体对固体浸润的情况下，在附着层分子的排斥力和表面层分子的吸引力的共同作用下，液面将上升，所以A错，B对；毛细现象是指浸润液体在细管中上升，以及不浸润液体在细管中下降的现象，所以C错；在液体和毛细管材料一定的情况下，管越细毛细现象越明显，所以D对．‎ 借题发挥　浸润是固体分子对液体分子的引力大于液体分子之间的引力，使附着层内分子的分布比液体内部更密，使液体跟固体的接触面有扩大的趋势．不浸润是固体分子对液体分子的引力小于液体分子之间的引力，使附着层内分子的分布比液体内部更稀疏，由于表面张力使液体跟固体的接触面有收缩的趋势．毛细现象是指浸润液体在细管中上升的现象，以及不浸润的液体在细管中下降的现象．‎ 例3　附着层里的液体分子比液体内部稀疏的原因是(　　)‎ A．附着层里液体分子间的斥力强 B．附着层里液体分子间的引力强 C．固体分子对附着层里的液体分子的吸引，比液体内部分子的吸引弱 D．固体分子对附着层里的液体分子的吸引，比液体内部分子的吸引强 答案　C 解析　‎ 题组二　浸润、不浸润及毛细现象 ‎1.对于液体在器壁附近的液面发生弯曲的现象，如图2所示，对此有下列几种解释，其中正确的是(　　)‎ 图2‎ ‎①Ⅰ图中表面层分子的分布比液体内部疏　②Ⅱ图中表面层分子的分布比液体内部密　③Ⅰ图中附着层分子的分布比液体内部密　④Ⅱ图中附着层分子的分布比液体内部疏 A．只有①对 B．只有①③④对 C．只有③④对 D．全对 答案　B 解析　浸润的情况下，液体会沿着管壁上升，这是由于附着层内分子相互排斥，同时表面层内分子相互吸引的结果，不浸润的情况下，液体会沿着管壁下降，这是由于附着层内分子和表面层内分子均相互吸引的结果．由于液体内部分子力约为零，因此当附着层分子比内部疏时，分子力表现为引力，当附着层分子比内部密时，分子力表现为斥力．‎ ‎2.把极细的玻璃管插入水中与水银中，如图所示，正确表示毛细现象的是(　　)‎ 答案　AC 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中外面浸润，里面不浸润，所以是不可能的，D错误．故正确选项为A、C.‎ ‎3.下列关于浸润(不浸润)现象与毛细现象的说法正确的是(　　)‎ A．水可以浸润玻璃但不能浸润蜂蜡 B．浸润液体和不浸润液体都有可能发生毛细现象 C．浸润液体都能发生毛细现象，不浸润液体都不能发生毛细现象 D．浸润液体和不浸润液体在细管中都上升 答案　AB 解析　水可以附着在玻璃表面上，也就是说水可以浸润玻璃，但不会附着在蜂蜡上，也就是说不浸润蜂蜡，所以同一液体对不同的固体，有的可能发生浸润现象，有的可能发生不浸润现象，这与液体和固体的分子作用力有关．浸润液体和不浸润液体都能发生毛细现象，在细管中沿管壁上升的是浸润液体，在细管中沿管壁下降的是不浸润液体．‎ ‎4.在水中浸入两个同样细的毛细管，一个是直的，另一个是弯的，如图3所示，水在直管中上升的高度比弯管的最高点还要高，那么弯管中的水将(　　)‎ 图3‎ A．会不断地流出 B．不会流出 C．不一定会流出 D．无法判断会不会流出 答案　B 解析　因为水滴从弯管管口N处落下之前，弯管管口的水面在重力作用下要向下凸出，这时表面张力的合力竖直向上，从直管中水柱上升的高度可以看出，水的表面张力完全可以使弯管中的水不流出．‎ ‎5.两个完全相同的空心玻璃球壳，其中一个盛有一半体积的水，另一个盛有一半体积的水银，将它们封闭起来用航天飞机送到绕地球做匀速圆周运动的空间实验站中，在如图4所示的四个图中(图中箭头指向地球中心，阴影部分为水或水银)．‎ 图4‎ ‎(1)水在玻璃球壳中分布的情况，可能是________图．‎ ‎(2)水银在玻璃球壳中分布的情况，可能是________图．说明理由．‎ 答案　(1)C　(2)B　理由见解析 解析　①绕地球做匀速圆周运动的空间实验站中，球壳和其中的水、水银均处于完全失重状态．②水浸润玻璃，附着层有扩大的趋势；水银不浸润玻璃，附着层有收缩的趋势．③水和水银跟气体(空气或其他气体)接触的表面层都有收缩(使表面积最小)的趋势．‎ ‎6.关于浸润和不浸润及毛细现象，下列说法中正确的是(　　)‎ A．水银是浸润液体，水是不浸润液体 B．在内径小的容器里，如果液体能浸润容器壁，则液面成凹形，且液体在容器内上升 C．如果固体分子对液体分子的引力较弱，就会形成浸润现象 D．在人造卫星中，由于一切物体都处于完全失重状态，所以一个固定着的容器中装有浸润其器壁的液体时，必须用盖子盖紧，否则容器中液体一定会沿器壁流散 答案　BD 解析　液体对固体是否发生浸润现象，是由液体和固体共同决定的，A错；如果液体浸润容器壁就会形成凹面，且液体在容器中上升，B对；如果固体分子对液体表面层分子的引力大于液体内部分子的引力，附着层内的分子较密，分子力表现为斥力，会看到液体的浸润现象，C错；在处于完全失重状态的人造卫星上，如果液体浸润器壁，液体和器壁的附着层就会扩张，沿着器壁流散，故必须盖紧，D正确．‎ ‎7.用内径很小的玻璃管做成的水银气压计，其读数比实际气压(　　)‎ A．偏大 B．偏小 C．相同 D．无法解释 答案　B 解析　因为水银不浸润玻璃，所以玻璃管中的水银呈凸形；因为玻璃管很细，会发生毛细现象，使水银柱下降，所以气压计的读数应比实际气压偏小，选项B正确．‎ 考点三、液晶 ‎1．液晶 某些化合物像液体一样具有流动性，而其光学性质与某些晶体相似，具有各向异性，于是取名液晶．‎ ‎2．液晶的特点 位置无序使它像液体，而排列有序使它像晶体，所以液晶是有晶体结构的液体．‎ ‎3．液晶分子的排列特点 从某个方向上看液晶分子排列比较整齐，但从另一个方向看，液晶分子的排列是杂乱无章的．‎ ‎4．液晶的应用 ‎(1)液晶显示器：用于电子手表、电子计算器、电脑等．‎ ‎(2)利用温度改变时液晶颜色会发生改变的性质来探测温度．‎ ‎(3)液晶在电子工业、航空工业、生物医学等领域有广泛应用．‎ 例4　下列关于液晶的说法中正确的是(　　)‎ A．液晶是液体和晶体的混合物 B．液晶分子在特定方向排列比较整齐 C．电子手表中的液晶在外加电压的影响下，能够发光 D．所有物质在一定条件下都能成为液晶 答案　B 解析　液晶是某些特殊的有机化合物，在某些方向上分子排列规则，某些方向上杂乱，液晶本身不能发光，所以选项A、C、D错，选项B正确．‎ 借题发挥　(1)液晶是既有流动性和连续性，又具有各向异性的流体．‎ (2) 向外型液晶在外加电压下会由透明变为不透明，但液晶本身不会发光．‎ 题组三　液晶 ‎1.关于液晶，下列说法中正确的有(　　)‎ A．液晶是一种晶体 B．液晶分子的空间排列是稳定的，具有各向异性 C．液晶的光学性质随温度的变化而变化 D．液晶的光学性质随外加电压的变化而变化 答案　CD 解析　液晶的微观结构介于晶体和液体之间，虽然液晶分子在特定方向排列比较整齐，具有各向异性，但分子的排列是不稳定的；外界条件的微小变化都会引起液晶分子排列的变化，从而改变液晶的某些性质；温度、压力、外加电压等因素变化时，都会改变液晶的光学性质．‎ ‎2.下列说法中正确的是(　　)‎ A．液晶的分子排列与固态相同 B．液晶的分子排列与液态相同 C．液晶的物理性质很容易在外界的影响下发生改变 D．所有物质都具有液晶体 答案　C 解析　液晶是介于固态和液态之间的中间态，其分子排列介于二者之间，并且排列是不稳定的，容易在外界影响下发生改变，经研究发现不是所有物质都具有液晶态，故A、B、D错误，C正确．‎ ‎3.关于液晶分子的排列，下列说法正确的是(　　)‎ A．液晶分子在特定方向排列整齐 B．液晶分子的排列不稳定，外界条件的微小变动都会引起液晶分子排列的变化 C．液晶分子的排列整齐而稳定 D．液晶的物理性质稳定 答案　AB 解析　液晶分子的排列是不稳定的，外界条件的微小变动都会引起液晶分子排列的变化，从而改变其某些性质，例如：温度、压力、摩擦、电磁作用、容器表面的差异性等，都可以改变液晶的光学性质，即物理性质，故A、B正确．‎ l 饱和汽与饱和汽压 ‎[目标定位]　1.知道饱和汽、未饱和汽及饱和汽压这些概念的含义.2.了解相对湿度概念的含义以及它对人的生活和植物生长等方面的影响.3.了解湿度计的结构与工作原理.‎ 考点一、汽化 ‎1．定义：物质从液态变成气态的过程叫做汽化．‎ ‎2．两种方式：‎ 蒸发 表面 任意温度 沸腾 表面和内部 一定温度(沸点)‎ 蒸发只发生在液体表面，任何温度下都能发生．‎ 沸腾条件：(1)达到沸点；(2)能继续吸热．‎ 沸点与大气压强有关：大气压强越高，沸点越高．‎ 例1　如图1所示，在一个大烧杯A内放一个小烧杯B，杯内都放有水，现对A的底部加热，则(　　)‎ 图1‎ A．烧杯A中的水比B中的水先沸腾 B．两烧杯中的水同时沸腾 C．烧杯A中的水会沸腾，B中的水不会沸腾 D．上述三种情况都可能 答案　C 解析　对烧杯A加热到水的沸点后，若继续加热，烧杯A中的水会沸腾．由于沸腾时水的温度保持在沸点不变，即烧杯B中的水也达到沸点，但由于它与烧杯A中的水处于热平衡状态，两者间无温度差，无法再从烧杯A的水中吸热，因此烧杯B中的水只能保持在沸点而不会沸腾．‎ 题组一　蒸发和沸腾 ‎1．下列关于蒸发和沸腾的说法正确的有(　　)‎ A．蒸发可在任何温度下发生，沸腾亦然 B．蒸发只能在一定温度下进行，沸腾亦然 C．蒸发发生在液体内、外，沸腾亦然 D．蒸发只发生在液体表面，沸腾发生在液体内部和表面 答案　D ‎2．要使水在‎100 ℃‎以上沸腾，可以采用下列哪种方法(　　)‎ A．移到高山上去烧 B．在锅上加密封的盖 C．在水中加盐 D．加大火力 答案　B 解析　气压增大，水的沸点升高，在高山上，气压低，沸点下降；而在锅上加密封的盖，锅内气压增大；水中溶有其他物质，沸点降低；加大火力并不能升高沸点．‎ ‎3．影响蒸发快慢的因素是(　　)‎ A．绝对湿度 B．相对湿度 C．表面积 D．温度 答案　BCD 解析　相对湿度越小，飞出去的水分子数目比跑回来的水分子数目越多，故B对；蒸发还跟液体的表面积和温度有关，表面积越大，温度越高，蒸发的越快．所以选B、C、D.‎ ‎4.有甲、乙、丙三支相同的温度计，其中一支不准确，将甲放在空气中、乙放在密闭的酒精瓶中，将丙放在开口的酒精瓶中，过一段时间，三支温度计的示数都是‎22 ℃‎，则(　　)‎ A．甲不准确 B．乙不准确 C．丙不准确 D．不能判定哪支不准确 答案　C 解析　蒸发吸热，液体本身的温度要降低，甲温度计上无液体，不存在蒸发现象；乙放在密闭的酒精瓶中，蒸发受阻，不能进行，故温度计的示数与周围环境的温度相同；丙在开口的酒精瓶中，酒精蒸发吸热，酒精温度应降低，所以应低于‎22 ℃‎，故丙不准确．‎ 考点二、对饱和汽和饱和汽压的理解 ‎1.饱和汽概念：与液体处于动态平衡的蒸汽．‎ ‎2.饱和汽压：在一定温度下，饱和汽的分子数密度是一定的，因而饱和汽的压强也是一定的，这个压强就叫饱和汽压．‎ ‎3.动态平衡 ‎(1)实质：密闭容器中的液体，单位时间逸出液面的分子数和返回液面的分子数相等，即处于动态平衡，并非分子运动的停止．‎ ‎(2)特点：动态平衡是有条件的，外界条件变化时，原来的动态平衡状态被破坏，经过一段时间才能达到新的平衡．‎ ‎4.饱和汽压的决定因素 ‎(1)饱和汽压跟液体的种类有关 实验表明，在相同的温度下，不同液体的饱和汽压一般是不同的．挥发性大的液体，饱和汽压大．‎ ‎(2)饱和汽压跟温度有关 饱和汽压随温度的升高而增大．这是因为温度升高时，液体里能量较大的分子增多，单位时间内从液面飞出的分子也增多，致使饱和汽的密度增大，同时蒸汽分子热运动的平均动能也增大，这也导致饱和汽压增大．‎ ‎(3)饱和汽压跟体积无关 在温度不变的情况下，饱和汽的压强不随体积而变化．‎ 例2　如图2所示，一个有活塞的密闭容器内盛有饱和水汽与少量的水，则可能发生的现象是(　　)‎ 图2‎ A．温度保持不变，慢慢地推进活塞，由＝C可知容器内饱和汽压强会增大 B．温度保持不变，慢慢地推进活塞，容器内压强不变 C．温度保持不变，慢慢地拉出活塞，容器内饱和水汽分子数不变 D．不移动活塞而将容器放在沸水中，容器内压强不变 答案　B 解析　慢慢推进活塞和慢慢拉出活塞，密闭容器内体积发生变化，而温度保持不变．饱和汽的压强只和温度有关，与体积无关．故A错，B正确；温度不变，则饱和汽压不变，饱和汽密度不变，但由于体积增大，饱和汽分子数增加，C错；不移动活塞而将容器放入沸水中，容器内饱和汽温度升高，故压强应发生变化，D错误；故选B.‎ 借题发挥　饱和汽压随温度的升高而增大．饱和汽压与蒸汽所占的体积无关，也和此气体中有无其他气体无关．‎ 题组二　饱和汽和饱和汽压 ‎4．饱和汽压是指(　　)‎ A．当时的大气压 B．饱和蒸汽的压强 C．水蒸气的压强 D．以上都不对 答案　B ‎5．如图1所示为水的饱和汽压图象，由图可以知道(　　)‎ 图1‎ A．饱和汽压与温度有关 B．饱和汽压随温度升高而增大 C．饱和汽压随温度升高而减小 D．未饱和汽的压强一定小于饱和汽的压强 答案　AB 解析　由图知，水的饱和汽压随温度的升高而增大，因此A、B正确，C项错误；较高的温度条件下的未饱和汽压，可以大于较低温度条件下的饱和汽压，因此D项错误．故正确答案为A、B.‎ ‎6．同种气体在相同温度下的未饱和汽、饱和汽的性质，下面说法正确的是(　　)‎ A．两种汽的压强一样大，饱和汽的密度较大 B．饱和汽的压强最大，分子的平均动能也较大 C．两种汽的压强一样大，分子平均动能也一样大 D．两种汽的分子平均动能一样大，饱和汽的密度较大 答案　D 解析　液体处于动态平衡的蒸汽叫饱和汽；没有达到饱和状态的蒸汽叫未饱和汽．可见，两种蒸汽在同一温度下密度是不同的，未饱和汽较小，饱和汽较大．由温度是分子平均动能的标志可知这两种汽分子的平均动能相同，而密度不同，两种汽的压强也不同．‎ ‎7．关于饱和汽，说法正确的是(　　)‎ A．在稳定情况下，密闭容器中如有某种液体存在，其中该液体的蒸汽一定是饱和的 B．密闭容器中有未饱和的水蒸气，向容器内注入足够量的空气，加大气压可使水汽饱和 C．随着液体的不断蒸发，当液化和汽化速率相等时液体和蒸汽达到的一种平衡状态叫动态平衡 D．对于某种液体来说，温度升高时，由于单位时间内从液面汽化的分子数增多，饱和汽压增大 答案　ACD 解析　在饱和状态下，液化和汽化达到动态平衡，即达到稳定状态，所以A、C正确；液体的饱和汽压与其温度有关，即温度升高饱和汽压增大，所以D正确；饱和汽压是指液体蒸汽的分气压，与其他气体的压强无关，所以B错误．‎ ‎8.下列关于饱和汽与饱和汽压的说法中，正确的是(　　)‎ A．密闭容器中某种蒸汽开始时若是饱和的，保持温度不变，增大容器的体积，蒸汽仍是饱和的 B．对于同一种液体，饱和汽压随温度升高而增大 C．温度不变时，饱和汽压随饱和汽体积的增大而增大 D．相同温度下，各种液体的饱和汽压都相同 答案　B 解析　密闭容器中某种蒸汽开始时若是饱和的，保持温度不变，增大容器的体积，就会变成不饱和汽，所以A是错的；温度一定时，同种液体的饱和汽压与饱和汽的体积无关，也与液体上方有无其他气体无关，所以C是错的；相同温度下，不同液体的饱和汽压是不相同的，所以D是错的．‎ ‎9.将未饱和汽转化成饱和汽，下列方法可行的是(　　)‎ A．保持温度不变，减小体积 B．保持温度不变，减小压强 C．保持体积不变，降低温度 D．保持体积不变，减小压强 答案　ACD 解析　未饱和汽的密度小于饱和汽的密度，未饱和汽压小于饱和汽压，因气体实验定律对未饱和汽是近似适用的，保持温度不变，减小体积，可以增大压强，增大饱和汽的密度，则A项正确，B项错误；降低温度，饱和汽压减小，若体积不变，当降低温度时，可使压强减小到降低温度后的饱和汽压，则C项正确，D项也正确．‎ 考点三、对空气湿度的理解 ‎1．绝对湿度：空气中所含水蒸气的压强叫空气的绝对湿度．‎ ‎2．相对湿度：在某一温度下，空气中水蒸气的压强与同一温度时水的饱和汽压之比，称为空气的相对湿度．即 相对湿度＝ 相对湿度与绝对湿度和温度都有关系，在绝对湿度不变的情况下，温度越高，相对湿度越小，人感觉越干燥；温度越低，相对湿度越大，人感觉越潮湿．‎ 例3　气温为‎10 ℃‎时，测得空气的绝对湿度p＝800 Pa，则此时的相对湿度为多少？如果绝对湿度不变，气温升至‎20 ℃‎，相对湿度又为多少？(已知‎10 ℃‎的水蒸气的饱和汽压为p1＝1.228×103 Pa,‎20 ℃‎时水蒸气的饱和汽压为p2＝2.338×103 Pa.)‎ 答案　65.1%　34.2%‎ 解析　由题中找出绝对湿度压强和该温度时水蒸气的饱和汽压，即可求出相对湿度．‎ ‎10 ℃‎时水蒸气的饱和汽压为p1＝1.228×103 Pa，由相对湿度公式得此时的相对湿度：‎ B1＝×100%＝×100% ≈65.1%.‎ ‎20 ℃‎时水蒸气的饱和汽压为p2＝2.338×103 Pa，同理得相对湿度：‎ B2＝×100%＝×100%≈34.2%.‎ 题组三　空气的湿度、湿度计 ‎1.空气湿度对人们的生活有很大影响，当湿度与温度搭配得当，通风良好时，人们才会舒适，关于空气湿度，以下结论正确的是(　　)‎ A．绝对湿度大而相对湿度不一定大，相对湿度大而绝对湿度也不一定大，必须指明温度这一条件 B．相对湿度是100%，表明在当时的温度下，空气中的水汽已达到饱和状态 C．在绝对湿度一定的情况下，气温降低时，相对湿度将减小 D．在绝对湿度一定的情况下，气温升高时，相对湿度将减小 答案　ABD ‎2.湿球温度计与干球温度计的示数差越大，表示(　　)‎ A．空气的绝对湿度越大 B．空气的相对湿度越大 C．空气中的水汽离饱和程度越近 D．空气中的水汽离饱和程度越远 答案　D 解析　湿球温度计与干球温度计的示数差越大，表示水分蒸发越快，所以相对湿度越小，即空气中的水汽离饱和程度越远．‎ ‎3.下列关于干湿泡湿度计的说法正确的是(　　)‎ A．干湿泡湿度计测的是绝对湿度 B．湿泡温度计所示的温度高于干泡温度计所示的温度 C．干泡温度计所示的温度高于湿泡温度计所示的温度 D．干泡温度计与湿泡温度计所示的温度差越大，相对湿度越大 答案　C 解析　因为干湿泡湿度计由两支温度计组成，用来测空气湿度的温度计是干泡温度计，另一支温度计的水银泡上包有棉纱，棉纱的另一端浸在水中，是湿泡温度计，由于水蒸发吸热，湿泡温度计的示数总小于干泡温度计的示数．故C选项正确；相对湿度越小，湿泡温度计上的水蒸发越快，干泡温度计与湿泡温度计所示的温度差越大．‎ ‎4.关于空气湿度，下列说法正确的是(　　)‎ A．当人们感到潮湿时，空气的绝对湿度一定较大 B．当人们感到干燥时，空气的相对湿度一定较小 C．空气的绝对湿度用空气中所含水蒸气的压强表示 D．空气的相对湿度定义为水的饱和汽压与相同温度时空气中所含水蒸气的压强之比 答案　BC 解析　由于在空气中的水蒸气含量不变的情况下，气温越高时饱和汽压越大，人的感觉是越干燥，即人的感觉取决于相对湿度而非绝对湿度，A错误，B正确；空气的相对湿度是指空气中所含水蒸气的压强与同温度下水的饱和汽压的比值，空气的绝对湿度的定义就是用空气中所含水蒸气的压强来表示湿度的方法，故C正确，D错误．故正确答案为B、C.‎ ‎5.在相对湿度相同的情况下，比较可得(　　)‎ A．冬天的绝对湿度大 B．夏天的绝对湿度大 C．冬天的绝对湿度小 D．夏天的绝对湿度小 答案　BC 解析　因冬天比夏天的气温低，对应的饱和汽压小，又根据相对湿度公式可知，冬天的绝对湿度小，夏天的绝对湿度大，所以B、C对．‎ ‎6.白天的气温是‎30 ℃‎，空气的相对湿度是60%，天气预报夜里的气温要降到‎20 ℃‎，那么夜里空气中的水蒸气会不会成为饱和汽？为什么？(‎30 ℃‎时，空气的饱和汽压为4.24×103Pa；‎20 ℃‎时，空气的饱和汽压为2.3×103Pa)‎ 答案　见解析 解析　由B＝得，p1＝Bps＝60%×4.24×103Pa≈2.54×103Pa>2.3×103Pa，即大于‎20 ℃‎时的饱和汽压，故夜里会出现饱和汽，即有露珠形成.‎ 题组四　综合应用 ‎7.以下说法正确的是(　　)‎ A．水的饱和汽压随温度的升高而增大 B．扩散现象表明，分子在永不停息地做运动 C．当分子间距离增大时，分子间引力增大，分子间斥力减小 D．一定质量的理想气体，在等压膨胀过程中，气体分子的平均动能减小 答案　AB 解析　当分子间的距离增大时，分子间引力和斥力都减小，C错误；一定质量的理想气体，在等压膨胀过程中，温度升高，气体分子的平均动能增大，D错误．故正确答案为A、B.‎ l 物态变化中的能量交换 ‎[目标定位]　1.知道熔化和凝固、汽化和液化的物态变化过程.2.知道物态变化过程中伴随能量的交换.3.掌握能量守恒定律．‎ 考点一、熔化热 ‎1．熔化和凝固 熔化：物质从固态变成液态的过程．‎ 凝固：物质从液态变成固态的过程．‎ ‎2．熔化热 某种晶体在熔化过程中所需的能量与其质量之比，称做这种晶体的熔化热．‎ ‎3.熔化热的理解与计算 ‎①.熔化时吸热，凝固时放热．固态物质的分子受到周围其他分子的强大作用，被束缚在一定的位置振动，只有加热吸收热量，分子动能增加，才能摆脱其他分子的束缚，从而可以在其他分子之间移动，于是固体开始熔化．‎ ‎②.一定质量的晶体，熔化时吸收的热量与凝固时放出的热量相等．‎ ‎③不同的晶体有不同的空间点阵，要破坏不同物质的结构，所需的能量就不同．因此不同晶体的熔化热也不相同．‎ ‎④非晶体液化过程中温度会不断改变，而不同温度下物质由固态变为液态时吸收的热量是不同的，所以非晶体没有确定的熔化热．‎ 例1　关于固体的熔化，下列说法正确的是(　　)‎ A．固体熔化过程，温度不变，吸热 B．固体熔化过程，温度升高，吸热 C．常见的金属熔化过程，温度不变，吸热 D．对常见的金属加热，当温度升高到一定程度时才开始熔化 答案　CD 解析　只有晶体熔化时，温度才不变；在温度达到熔点之前，吸收的热量主要用来增加分子的平均动能，因而温度一直升高；当温度达到熔点开始熔化时就不再变化．‎ 借题发挥　(1)晶体熔化过程，当温度达到熔点时，吸收的热量全部用来破坏空间点阵，增加分子势能，而分子平均动能却保持不变，所以晶体有固定的熔点．‎ ‎(2)非晶体没有空间点阵，熔化时不需要去破坏空间点阵，吸收的热量主要转化为分子的动能，不断吸热，温度就不断上升．‎ 例2　当晶体的温度正好是熔点或凝固点时，它的状态(　　)‎ A．一定是固体 B．一定是液体 C．可能是固体 D．可能是液体 E．可能是固液共存 答案　CDE 解析　晶体温度升高到熔点，将开始熔化，而且整个熔化过程温度保持不变；而液态晶体在降温到一定温度时，若继续放热，将会发生凝固现象，而且整个凝固过程温度不变，这个温度称为凝固点．对于同一种晶体来说，熔点和凝固点是相同的．因此在这个确定的温度下，晶体既可能是固体(也许正准备熔化)，也可能是液体(也许正准备凝固)，也可能是固液共存，例如：有‎0 ℃‎的水，‎0 ℃‎的冰，也有‎0 ℃‎的冰水混合物，‎0 ℃‎的水放热将会结冰，而‎0 ℃‎的冰吸热将会熔化成水．‎ 题组一　熔化和熔化热 ‎1．晶体在熔化过程中，吸收热量的作用是(　　)‎ A．增加晶体的温度 B．克服分子间引力，增加分子势能 C．克服分子间引力，使分子动能增加 D．既增加分子动能，也增加分子势能 答案　B 解析　晶体在熔化过程中，温度不变所以分子平均动能不变，吸收的热量增加分子势能．‎ ‎2．为了浇铸一个铜像，使用的材料是铜，则此过程的物态变化是(　　)‎ A．一个凝固过程 B．一个熔化过程 C．先熔化后凝固 D．先凝固后熔化 答案　C 解析　浇铸铜像必须将铜先化成铜水浇入模子，待冷却后才能成为铜像．‎ ‎3．大烧杯中装有冰水混合物，在冰水混合物中悬挂一个小试管，试管中装有冰，给大烧杯加热时，以下现象中正确的是(　　)‎ A．烧杯中的冰和试管内的冰同时熔化 B．试管内的冰先熔化 C．在烧杯内的冰熔化完以前，试管内的冰不会熔化 D．试管内的冰始终不熔化 答案　C 解析　物体间要发生热传递的条件是两者间存在温度差．冰水混合物中的冰熔化完以前，温度仍保持在‎0 ℃‎.当试管中的冰达到‎0 ℃‎时，两者不再传递热量，故开始时试管内的冰不能熔化，只有当烧杯中的冰熔化完毕，温度开始上升时，试管中的冰才开始熔化，所以C选项正确．‎ ‎4.质量相同的下列物质熔化热最大的是(　　)‎ A．铝在熔化过程中吸收了395.7 kJ能量 B．铜在熔化过程中吸收了205.2 kJ能量 C．碳酸钙在熔化过程中吸收了527.5 kJ能量 D．氯化钠在熔化过程中吸收了517.1 kJ能量 答案　C 解析　熔化过程中单位质量的物体吸收的热叫做熔化热．‎ 考点二、汽化热 ‎1．汽化和液化 汽化：物质从液态变成气态的过程．‎ 液化：物质从气态变成液态的过程．‎ ‎2．汽化热 某种液体汽化成同温度的气体时所需的能量与其质量之比，称做这种物质在这个温度下的汽化热．‎ ‎3.汽化热的理解与计算 ‎①液体汽化时，液体分子离开液体表面，要克服其他分子的吸引而做功，因此要吸收热量．汽化过程中体积膨胀要克服外界气压做功，也要吸收热量，所以液体汽化时的汽化热与温度和外界气压都有关系．‎ ‎②一定质量的物质，在一定温度和压强下，汽化时吸收的热量与液化时放出的热量相等．‎ 例3　有人说被‎100 ℃‎的水蒸气烫伤比被‎100 ℃‎的水烫伤更为严重，为什么？‎ 答案　‎100 ℃‎的水蒸气本身温度已经很高，当它遇到相对冷的皮肤还会液化放出热量，所以被‎100 ℃‎的水蒸气烫伤比被‎100 ℃‎的水烫伤更为严重．‎ 借题发挥　解题的关键是应明确汽化热，即‎100 ℃‎的水蒸气液化并降温时放出的热量比‎100 ℃‎的水温度降低时放出的热量多得多．‎ 题组二　汽化和汽化热 ‎1.下列说法正确的是(　　)‎ A．不同晶体的熔化热不相同 B．一定质量的晶体，熔化时吸收的热量与凝固时放出的热量相等 C．不同非晶体的熔化热不相同 D．汽化热与温度、压强有关 答案　ABD 解析　不同的晶体有不同的结构，要破坏不同物质的结构，所需的能量也不同．因此，不同晶体的熔化热不相同，故A正确；一定质量的晶体，熔化时吸收的热量与凝固时放出的热量相等，故B正确；非晶体液化过程中温度会不断变化，而不同温度下物质由固态变为液态时吸收的热量是不同的，所以非晶体没有确定的熔化热，故C不正确；汽化热与温度、压强都有关，故D正确．‎ ‎2.下列液化现象中属于降低气体温度而液化的是(　　)‎ A．家用液化石油气 B．自然界中的雾和露 C．自来水管外壁的小水珠 D．锅炉出气口喷出的“白汽”‎ 答案　BCD ‎3．能使气体液化的方法是(　　)‎ A．在保持体积不变的情况下不断降低气体的温度 B．在保持体积不变的情况下，使气体温度升高 C．在保持温度不变的情况下增大压强，能使一切气体液化 D．降低气体的温度到某个特殊温度以下，然后增大压强 答案　AD 解析　从能量转换的角度分析只要放出热量，就可以使气体液化，但从影响气体液化的因素分析，只要不断降低温度或降低温度到某一特定值以下，再增大压强就可以使气体液化．‎ ‎4.火箭在大气中飞行时，它的头部跟空气摩擦发热，温度可达几千摄氏度，在火箭上涂一层特殊材料，这种材料在高温下熔化并且汽化，能起到防止烧坏火箭头部的作用，这是因为(　　)‎ A．熔化和汽化都放热 B．熔化和汽化都吸热 C．熔化吸热，汽化放热 D．熔化放热，汽化吸热 答案　B 解析　物质在熔化和汽化过程中都是吸收热量的，故B选项正确．‎ ‎5.在大气压强为1.013×105Pa的条件下，要使m＝‎2.0 kg、t＝‎100 ℃‎的水全部变成水蒸气，至少需要多少热量？(水的汽化热L＝2.26×106J/kg)‎ 答案　4.52×106 J 解析　‎100 ℃‎水全部变成水蒸气，需要吸收的热量：‎ Q＝mL＝2.0×2.26×106 J＝4.52×106 J ‎6．‎1 g ‎100 ℃‎的水与‎1 g ‎100 ℃‎的水蒸气相比较，下列说法正确的是(　　)‎ A．分子的平均动能与分子的总动能都相同 B．分子的平均动能相同，分子的总动能不同 C．内能相同 D．‎1 g ‎100 ℃‎的水的内能小于‎1 g ‎100 ℃‎的水蒸气的内能 答案　AD 解析　温度是分子平均动能的标志，因而在相同的温度下，分子的平均动能相同，又‎1 g水与‎1 g水蒸气的分子数相同，因而分子总动能相同，A正确；‎100 ℃‎的水变成‎100 ℃‎的水蒸气，分子距离变大，要克服分子引力做功，因而分子势能增加，所以‎100 ℃‎水的内能小于‎100 ℃‎水蒸气的内能．‎ ‎7．在压强为1.01×105 Pa时，使‎10 kg ‎20 ℃‎的水全部汽化，需要吸收的热量是多少？[已知水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)，‎100 ℃‎时水的汽化热为L＝2 260 kJ/kg]‎ 答案　2.596×107 J 解析　压强为1.01×105 Pa时，水在达到沸点时的汽化热为2 260 kJ/kg.要使‎20 ℃‎的水全部汽化，应先使水的温度上升到‎100 ℃‎，则需吸收的热量总共为Q＝cmΔt＋m·L＝4.2×103×10×(100－20)J＋10×2 260×103 J＝2.596×107 J.‎ 考点三、从能量和微观的角度分析熔化过程与汽化过程的不同 ‎1．熔化时，物体体积变化较小，吸收的热量主要用来克服分子间的引力做功．‎ ‎2．汽化时，体积变化明显，吸收的热量一部分用来克服分子间的引力做功，另一部分用来克服外界压强做功．‎ 例4　一定质量的‎0 ℃‎的冰熔化成‎0 ℃‎的水时，其分子动能之和Ek和分子势能之和Ep的变化情况是(　　)‎ A．Ek变大，Ep变大 B．Ek变小，Ep变小 C．Ek不变，Ep变大 D．Ek不变，Ep变小 答案　C 解析　‎0 ℃‎的冰熔化成水，温度不变，故分子的平均动能不变，而分子总数不变，Ek不变；冰熔化过程中吸收的热量用来增大分子势能，故C正确．‎ 题组三　综合应用 ‎1.下列说法中正确的是(　　)‎ A．冰在‎0 ℃‎时一定会熔化，因为‎0 ℃‎是冰的熔点 B．液体蒸发的快慢与液体温度的高低有关 C．‎0 ℃‎的水，其内能为零 D．冬天看到嘴里吐出“白汽”，这是汽化现象 答案　B 解析　熔化不仅需要温度达到熔点，还需要继续吸热，故A错；液体温度高，其分子运动加剧，容易跑出液面，即蒸发变快，故B对；‎0 ℃‎的水分子也在永不停息地做热运动，其内能不为零，故C错；冬天嘴中的气体温度较高，呼出遇到冷空气后液化为小水滴，即为“白汽”，故D错．‎ ‎2．关于液体的汽化，正确的是(　　)‎ A．液体分子离开液体表面要克服其他液体分子的引力而做功 B．液体的汽化热是与某个温度相对应的 C．某个温度下，液体的汽化热与外界气体的压强有关 D．汽化时吸收的热量等于液体分子克服分子引力而做的功 答案　ABC ‎3．在一个大气压下，‎1克100 ℃‎的水吸收2.26×103 J热量变为‎1克100 ℃‎的水蒸气．在这个过程中，以下四个关系式正确的是(　　)‎ A．2.26×103 J＝汽的内能＋水的内能 B．2.26×103 J＝汽的内能－水的内能 C．2.26×103 J＝汽的内能＋水的内能＋水变成水蒸气时体积膨胀对外界做的功 D．2.26×103 J＝汽的内能－水的内能＋水变成水蒸气时体积膨胀对外界做的功 答案　D 解析　液体汽化时吸收的热量一部分用来克服分子引力做功，增加内能，一部分用来膨胀对外界做功，D对．‎ ‎4．横截面积为3 dm2的圆筒内有‎0.6 kg的水，太阳光垂直照射了2 min，水温升高了‎1 ℃‎，设大气顶层的太阳能只有45%到达地面，试估算出太阳的全部辐射功率为多少？(保留一位有效数字，设太阳与地球之间的平均距离为1.5×‎1011 m)‎ 答案　4×1026 W 解析　水温升高‎1 ℃‎所吸收的热量设为Q，则Q＝cmΔt＝4.2×103×0.6×1‎ ‎ J＝2.52×103 J．设地球表面单位时间、单位面积上获得的热量为Q′，则Q′＝＝ W/m2＝7.0×102 W/m2.太阳向地球表面单位面积上辐射能量的功率为P′＝＝≈1.56×103 W/m2.以太阳与地球间距离为半径的球体的表面积为S′＝4πr2＝4×3.14×(1.5×1011)‎2m2‎≈2.8×‎1023 m2‎，太阳的全部辐射功率为P＝P′S′＝1.56×103×2.8×1023 W≈4×1026 W.‎ ‎5．如图所示的四个图象中，属于晶体凝固图象的是(　　)‎ 答案　C 解析　晶体凝固时有确定的凝固温度，非晶体没有确定的凝固温度，故A、D图象是非晶体的图象；其次分清熔化时在达到熔点前是吸收热量，温度升高，而凝固过程则恰好相反，故C正确.‎ l 专题提升 一、晶体和非晶体 ‎1.单晶体具有各向异性的特性，仅是指某些物理性质，并非所有的物理性质都是各向异性．‎ ‎2．同一物质既可以是晶体也可以是非晶体，如天然的水晶是晶体，熔融过的石英(玻璃)是非晶体．‎ ‎3．非晶体的结构是不稳定的，在适当的条件下可向晶体转化．例如，把晶体硫加热熔化，并使其温度超过‎300 ℃‎，然后倒入冷水中急剧冷却，硫就会变成柔软的非晶体，但经过一段时间后，非晶体的硫又变成晶体了．‎ ‎4．利用有无确定的熔点鉴别晶体、非晶体，利用各向异性或各向同性鉴别单晶体．‎ ‎5．从能量转化的观点理解晶体的熔化热和汽化热．‎ 典型例题1　如图91所示，ACBD是一厚度均匀的由同一种微粒构成的圆板，AB和CD是互相垂直的两条直径，把圆板从图示位置转90°后电流表读数发生了变化(两种情况下都接触良好)，关于圆板，下列说法不正确的是(　　)‎ A．圆板的导电性能具有各向异性 B．圆板是非晶体 C．圆板是多晶体 D．圆板是单晶体 E．不知有无固定熔点，无法判定是晶体还是非晶体 ‎【解析】　电流表读数发生变化，说明圆板沿AB和CD两个方向的导电性能不同，即各向异性，所以圆板是单晶体，A、D正确，BCE错误．‎ ‎【答案】　BCE 二、液体微观结构、宏观性质及其浸润、毛细现象 ‎1.液体的结构更接近于固体，具有一定体积、难压缩、易流动、没有一定形状等特点．‎ ‎2．表面张力是液体表面层各个部分之间相互作用的吸引力．它是由表面层内分子之间的引力产生的，表面张力使液体表面具有收缩的趋势．‎ ‎3．浸润、不浸润现象和液体、固体都有关系，与附着层的分子分布有关．‎ ‎4．毛细现象是表面张力、浸润和不浸润共同作用的结果．若液体浸润毛细管管壁，则附着层有扩张的趋势，毛细管中液面上升，反之，下降．‎ 典型例题2同一种液体，滴在固体A的表面时，出现如图92甲所示的情况；当把毛细管B插入这种液体时，液面又出现如图乙所示的情况．若A固体和B毛细管都很干净，则下列说法不正确的是(　　)‎ 甲　　　　　乙 图92‎ A．A固体和B管可能是由同种材料制成的 B．A固体和B管一定不是由同种材料制成的 C．固体A的分子对液体附着层内的分子的引力比B管的分子对液体附着层内的分子的引力小些 D. 固体A的分子对液体附着层内的分子的引力比B管的分子对液体附着层内的分子的引力大些 E．液体对B毛细管是浸润的 ‎【解析】　由所给现象知，该液体对A不浸润，对毛细管B浸润，A错误，B、E正确；固体A的分子对液体附着层内的分子引力比B管的分子对液体附着层内的分子的引力小，C正确、D错误．‎ ‎【答案】　BCE 典型例题3下列现象中，能说明液体存在表面张力的有(　　)‎ A．水黾可以停在水面上 B．叶面上的露珠呈球形 C．绸布伞有缝隙但不漏雨水 D．滴入水中的红墨水很快散开 E．悬浮在水中的花粉做无规则运动 ‎【解析】　红墨水散开和花粉的无规则运动直接或间接说明分子的无规则运动，选项D、E错误；水黾停在水面上、露珠呈球形、绸布伞有缝隙但不漏雨水均是因为液体存在表面张力，选项A、B正确．‎ ‎【答案】　ABC 三、物态变化过程中的相关计算 ‎1.晶体熔化或凝固时吸收或放出的热量Q＝λm.其中λ为晶体的熔化热，m为晶体的质量．‎ ‎2．液体在一定的压强和一定的沸点下变成气体吸收的热量Q＝Lm.其中L为汽化热，m为汽化的液体的质量；液体升温吸热Q＝cmΔt.‎ 典型例题4　质量为m的‎0 ℃‎的冰雹，在空中由静止自由下落，由于空气阻力的作用，其中1%质量的冰在下落过程中完全熔化成‎0 ℃‎的水脱离冰雹，若落地时的速度为‎400 m/s.求：‎ ‎(1)冰雹下落的高度．‎ ‎(2)若落地时，动能全部转化成热，问能否将冰雹熔化？(设冰的熔化热λ＝0.34×107 J/kg，g为‎10 m/s2)‎ ‎【解析】　(1)设冰雹下落的高度为h，‎ 根据题意有：‎ mgh－(1－1%)mv2＝m×1%λ 所以h＝ ‎＝m＝11 ‎320 m.‎ ‎(2)假设能全部熔化，则需满足：‎ (1－1%)mv2≥m(1－1%)λ 而(1－1%)v2＝(1－1%)×4002＝0.79×105＜(1－1%)λ≈3.37×106‎ 所以由动能全部转化成的热不足以使冰全部熔化．‎ ‎【答案】　(1)11 ‎320 m　(2)不能 物态变化过程中能量的计算方法 ‎(1)物体在热传递过程中要吸收或放出热量，在只有热传递改变物体的内能时，吸收热量内能增加，放出热量内能减少．‎ ‎(2)在不涉及物态变化的情况下，物体吸收或放出的热量Q＝cmΔt.‎ ‎(3)在熔化或凝固时，Q＝λm，λ为熔化热；在汽化或液化时，Q＝Lm，L为汽化热．‎ ‎1.(2020·上海高考改编)液体与固体具有的相同特点的下列说法不正确的是(　　)‎ A．都具有确定的形状 B．体积都不易被压缩 C．物质分子的位置都确定 D．物质分子都在固定位置附近振动 E．它们的分子都不停的做无规则运动 ‎【解析】　液体没有确定的形状，不易被压缩，物质分子的位置不确定；固体有确定的形状，不易被压缩，物质分子在固定位置附近振动．因此液体与固体具有的相同特点是体积都不易被压缩，选项B正确；其分子都永不停息的做无规则运动，E正确，故选A、C、D.‎ ‎【答案】　ACD ‎2．(2020·全国卷Ⅱ)下列说法正确的是(　　)‎ A．悬浮在水中的花粉的布朗运动反映了花粉分子的热运动 B．空中的小雨滴呈球形是水的表面张力作用的结果 C．彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点 D．高原地区水的沸点较低，这是高原地区温度较低的缘故 E．干湿泡湿度计的湿泡显示的温度低于干泡显示的温度，这是湿泡外纱布中的水蒸发吸热的结果 ‎【解析】　悬浮在水中的花粉的布朗运动反映了水分子的热运动，而不是反映花粉分子的热运动，选项A错误．由于表面张力的作用使液体表面的面积收缩，使小雨滴呈球形，选项B正确．液晶的光学性质具有各向异性，彩色液晶显示器就利用了这一性质，选项C正确．高原地区水的沸点较低是因为高原地区的大气压强较小，水的沸点随大气压强的降低而降低，选项D错误．由于液体蒸发时吸收热量，温度降低，所以湿泡显示的温度低于干泡显示的温度，选项E正确．‎ ‎【答案】　BCE ‎3．(2020·全国卷Ⅰ)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 B．固体可以分为晶体和非晶体两类，有些晶体在不同方向上有不同的光学性质 C．由同种元素构成的固体，可能会由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体 D．在合适的条件下，某些晶体可以转变为非晶体，某些非晶体也可以转变为晶体 E．在熔化过程中，晶体要吸收热量，但温度保持不变，内能也保持不变 ‎【解析】　A．将一晶体敲碎后，得到的小颗粒仍是晶体，故选项A错误．‎ B．单晶体具有各向异性，有些单晶体沿不同方向上的光学性质不同，故选项B正确．‎ C．例如金刚石和石墨由同种元素构成，但由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体，故选项C正确．‎ D．晶体与非晶体在一定条件下可以相互转化．如天然水晶是晶体，熔融过的水晶(即石英玻璃)是非晶体，也有些非晶体在一定条件下可转化为晶体，故选项D正确．‎ E．熔化过程中，晶体的温度不变，但内能改变，故选项E错误．‎ ‎【答案】　BCD ‎4．(2020·江苏高考改编)对下列几种固体物质的认识，正确的有(　　)‎ A．食盐熔化过程中，温度保持不变，说明食盐是晶体 B．烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面，熔化的蜂蜡呈椭圆形，说明蜂蜡是晶体 C．天然石英表现为各向异性，是由于该物质的微粒在空间的排列不规则 D．石墨和金刚石的物理性质不同，是由于组成它们的物质微粒排列结构不同 E．液晶的光学性质随所加电场的变化而变化 ‎【解析】　晶体在熔化过程中温度保持不变，食盐具有这样的特点，则说明食盐是晶体，选项A正确；蜂蜡的导热特点是各向同性的，烧热的针尖使蜂蜡熔化后呈 椭圆形，说明云母片的导热特点是各向异性的，故云母片是晶体，选项B错误；天然石英表现为各向异性，则该物质微粒在空间的排列是规则的，选项C错误；石墨与金刚石皆由碳原子组成，但它们的物质微粒排列结构是不同的，选项D正确；液晶具有光学各项异性，它的光学性质随所加电场的变化而变化．E正确．‎ ‎【答案】　ADE ‎5．下列说法正确的是(　　)‎ A．晶体和非晶体都有确定的熔点 B．浸润和不浸润现象都是分子力作用的表现 C．影响蒸发快慢以及人们对干爽与潮湿感受的因素是空气的绝对湿度 D．液晶是一种特殊物质，它既具有液体的流动性，又像某些晶体那样有光学各向异性 E．液体表面层内分子分布比液体内部稀疏，所以分子间作用力表现为引力 ‎【解析】　有无确定的熔点是区分晶体与非晶体的依据，A错误；浸润和不浸润现象都是液体表面张力的体现，液体表面张力是分子力作用的结果，B正确；影响蒸发快慢以及人对干爽与潮湿感受的因素是空气的相对湿度，C错误；由液晶的性质知D正确；由表面张力的定义知，E正确．‎ ‎【答案】　BDE