【物理】2018届一轮复习人教版 固体、液体和气体 学案

【物理】2018届一轮复习人教版 固体、液体和气体 学案

第70课时　固体、液体和气体(双基落实课)‎ ‎[命题者说]　本节内容包括固体的性质(晶体和非晶体)、液体的性质、气体分子运动的特点、气体的压强等知识。高考对本节知识的考查以选择题为主，难度不是很大，复习时只做到理解和记忆即可。‎ 一、固体的性质 晶体 非晶体 单晶体 多晶体 外形 规则 不规则 不规则 熔点 确定 不确定 物理性质 各向异性 各向同性 原子排列 有规则，但多晶体每个单晶体间的排列无规则 无规则 形成与转化 有的物质在不同条件下能够形成不同的晶体。同一物质可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现，有些晶体在一定条件下也可以转化为非晶体 典型物质 石英、云母、食盐、硫酸铜 玻璃、蜂蜡、松香 ‎[小题练通]‎ ‎(2015·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：选BCD　将一晶体敲碎后，得到的小颗粒仍是晶体，故选项A错误。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。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。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。熔化过程中，晶体的温度不变，但内能改变，故选项E错误。‎ ‎(1)单晶体具有各向异性，但不是在各种物理性质上都表现出各向异性。‎ ‎(2)只要是具有各向异性的物体必定是晶体，且是单晶体。‎ ‎(3)只要是具有确定熔点的物体必定是晶体，反之，必是非晶体。‎ ‎(4)晶体和非晶体在一定条件下可以相互转化。‎ 二、液体的表面张力和液晶 ‎1.液体的表面张力 ‎(1)作用：液体的表面张力使液面具有收缩到表面积最小的趋势；‎ ‎(2)方向：表面张力跟液面相切，且跟这部分液面的分界线垂直。‎ ‎(3)浸润和不浸润 附着层内液体分子间距比液体内部小，表现为浸润，附着层内液体分子间距比液体内部大，表现为不浸润。‎ ‎(4)毛细现象 一种现象是浸润液体在细管中上升，另一种现象是不浸润液体在细管中下降。‎ ‎2．液晶 ‎(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，而从另外一个方向看则是杂乱无章的。‎ ‎[小题练通]‎ 关于液体和液晶，下列说法正确的是(　　)‎ A．液体表面层的分子分布比内部密 B．液体有使其表面积收缩到最小的趋势 C．液体表面层分子之间只有引力而无斥力 D．液晶具有光学性质各向异性的特点 E．液晶分子的排列会因所加电压的变化而变化，由此引起光学性质的改变 解析：选BDE　液体表面层分子比较稀疏，A错误。液体表面张力使其表面积有收缩到最小的趋势，B正确。液体表面层分子之间既有引力又有斥力，C错误。液晶具有光学性质各向异性，D正确。液晶的分子排列会因电场强度的变化而变化，E正确。‎ ‎(1)表面张力实质是表面层里的液体分子间的相互作用力的宏观表现。‎ ‎(2)液晶既不是液体也不是晶体。液晶的性质即具有液体的流动性，又具有晶体的物理性质各向异性。‎ 三、饱和汽　未饱和汽和饱和汽压　相对湿度 ‎1.饱和汽与未饱和汽 ‎(1)饱和汽：与液体处于动态平衡的蒸汽；‎ ‎(2)未饱和汽：没有达到饱和状态的蒸汽。‎ ‎2．饱和汽压 ‎(1)定义：饱和汽所具有的压强；‎ ‎(2)特点：饱和汽压随温度而变。温度越高，饱和汽压越大，且饱和汽压与饱和汽的体积无关。‎ ‎3．湿度 ‎(1)定义：空气的潮湿程度；‎ ‎(2)绝对湿度：空气中所含水蒸气的压强；‎ ‎(3)相对湿度：在某一温度下，空气中水蒸气的压强与同一温度下水的饱和汽压之比，称为空气的相对湿度，即 相对湿度(B)＝×100%。‎ ‎[小题练通]‎ ‎(2017·湖南二模)下列对饱和汽、未饱和汽、饱和汽压以及湿度的认识，正确的是(　　)‎ A．液体的饱和汽压只与液体的性质和温度有关，而与体积无关 B．增大压强，未饱和汽不能变成饱和汽 C．降低温度一定可以使未饱和汽变成饱和汽 D．空气中所含水蒸气的压强越大，空气的相对湿度越大 E．干湿泡温度计的示数差别越小，空气的相对湿度越大 解析：选ABE　饱和汽压的大小取决于液体的性质和温度，而与体积和压强无关，故A、B正确；降低温度可能使未饱和汽变成饱和汽，故C错误；水蒸气的压强与同温度下饱和汽压之比，称为空气的相对湿度，空气中所含水蒸气的压强越大，空气的绝对湿度越大，但相对湿度不一定越大，故D错误；干湿泡温度计的示数差别越大，说明空气越干燥，相对湿度越小，干湿泡温度计的示数差别越小，说明空气的相对湿度越大，故E正确。‎ ‎(1)饱和汽压只是指空气中这种液体蒸气的分气压，与其他气体的压强无关。饱和汽压与温度和物质种类有关。‎ ‎(2)人对空气干湿程度的感觉是由相对湿度决定的，相对湿度较大时，空气的绝对湿度不一定大。‎ ‎(3)相对湿度和绝对湿度与温度都有关系。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。‎ 四、气体的性质 ‎1.气体分子运动的特点 ‎(1)气体分子间距较大，分子力可以忽略，因此分子间除碰撞外不受其他力的作用，故气体能充满整个空间；‎ ‎(2)分子做无规则的运动，速率有大有小，且时时变化，大量分子的速率按“‎ 中间多，两头少”的规律分布；‎ ‎(3)温度升高时，速率小的分子数减少，速率大的分子数增多，分子的平均速率将增大，但速率分布规律不变。‎ ‎2．气体的压强 ‎(1)产生原因：由于气体分子无规则的热运动，大量的分子频繁地碰撞器壁产生持续而稳定的压力；‎ ‎(2)大小：气体的压强在数值上等于气体作用在单位面积上的压力。公式：p＝。‎ ‎(3)决定因素 ‎①宏观上：决定于气体的温度和体积；‎ ‎②微观上：决定于分子的平均动能和分子数密度。‎ ‎[小题练通]‎ ‎1．(2017·聊城模拟)对于一定质量的理想气体，下列论述中正确的是(　　)‎ A．若单位体积内分子个数不变，当分子热运动加剧时，压强一定变大 B．若单位体积内分子个数不变，当分子热运动加剧时，压强可能不变 C．若气体的压强不变而温度降低时，则单位体积内分子个数一定增加 D．若气体的压强不变而温度降低时，则单位体积内分子个数可能不变 E．气体的压强由温度和单位体积内的分子个数共同决定 解析：选ACE　单位体积内分子个数不变，当分子热运动加剧时，单位面积上的碰撞次数和碰撞的平均力都增大，因此这时气体压强一定增大，故A正确，B错误；若气体的压强不变而温度降低时，气体分子热运动的平均动能减小，则单位体积内分子个数一定增加，故C正确，D错误；气体的压强由气体的温度和单位体积内的分子个数共同决定，E正确。‎ ‎2．若已知大气压强为p0，在图中各装置均处于静止状态，图中液体密度均为ρ，求被封闭气体的压强。‎ 解析：在甲图中，以高为h的液柱为研究对象，由二力平衡知 p气S＝－ρghS＋p0S 所以p气＝p0－ρgh 在图乙中，以B液面为研究对象，由平衡方程F上＝F下有：‎ p气S＋ρghS＝p0S，p气＝p0－ρgh 在图丙中，仍以B液面为研究对象，有 p气＋ρghsin 60°＝pB＝p0‎ 所以p气＝p0－ρgh 在图丁中，以液面A为研究对象，由二力平衡得 p气S＝(p0＋ρgh1)S 所以p气＝p0＋ρgh1。‎ 答案：甲：p0－ρgh　乙：p0－ρgh　丙：p0－ρgh 丁：p0＋ρgh1‎ 平衡状态下气体压强的求法 液片法 选取假想的液体薄片(自身重力不计)为研究对象，分析液片两侧受力情况，建立平衡方程，消去面积，得到液片两侧压强相等方程，求得气体的压强 力平衡法 选取与气体接触的液柱(或活塞)为研究对象进行受力分析，得到液柱(或活塞)的受力平衡方程，求得气体的压强 等压面法 在连通器中，同一种液体(中间不间断)同一深度处压强相等。液体内深h处的总压强p＝p0＋ρgh，p0为液面上方的压强 ‎1．(2017·重庆适应性测试)下列有关固体、液体说法正确的是(　　)‎ A．石墨和金刚石都由碳原子构成 B．天然水晶和石英玻璃都是晶体 C．液晶具有各向同性的光学性质 D．在细管中浸润和不浸润的液体均可产生毛细现象 E．液体在任何温度下都能发生蒸发 解析：选ADE　石墨和金刚石都是由碳原子组成的，A正确；石英玻璃是非晶体，B错误；液晶具有各向异性的光学性质，C错误；细管中浸润和不浸润的液体均可产生毛细现象，D正确；液体在任何温度下都能蒸发，E正确。‎ ‎2．(2017·西安质检)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．金刚石、食盐、玻璃和水晶都是晶体 C．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 D．对一定质量的理想气体，在分子热运动的平均动能不变时，分子的平均距离减小则压强增大 E．一定质量的理想气体的内能只与温度有关，温度越高，内能越大 解析：‎ 选ADE　气体对器壁的压强等于大量分子作用在器壁单位面积上的平均作用力，A正确；玻璃是非晶体，B错误；多晶体物理性质是各向同性的，C错误；理想气体平均动能不变，分子平均距离减小时压强增大，D正确；一定质量理想气体的内能只与温度有关，E正确。‎ ‎3．下列说法正确的是(　　)‎ A．把一枚针轻放在水面上，它会浮在水面，这是由于水表面存在表面张力 B．水在涂有油脂的玻璃板上能形成水珠，而在干净的玻璃板上却不能，这是因为油脂使水的表面张力增大 C．在围绕地球飞行的宇宙飞船中，自由飘浮的水滴呈球形，这是表面张力作用的结果 D．在毛细现象中，毛细管中的液面有的升高，有的降低，这与液体的种类和毛细管的材质有关 E．当两薄玻璃板间夹有一层水膜时，在垂直于玻璃板的方向很难将玻璃板拉开，这是由于水膜具有表面张力 解析：选ACD　水的表面张力托起针，A正确；水在油脂上不浸润，在干净的玻璃上浸润，B错误；当宇宙飞船绕地球做匀速圆周运动时，里面的所有物体均处于完全失重状态，此时自由飘浮的水滴在表面张力作用下呈现球形，C正确；对于浸润液体，在毛细管中上升，对于非浸润液体，在毛细管中下降，D正确；在垂直于玻璃板方向很难将夹有水膜的玻璃板拉开，是大气压的作用，E错误。‎ ‎4．(2017·河北唐山统考)下列关于物态或物态变化中的现象，表述正确的是(　　)‎ A．晶体在熔化过程中，温度保持不变，不需继续加热 B．非晶体与晶体的区别之一是非晶体都没有固定的熔点 C．不浸润液体在毛细管内下降，主要是附着层内部分子稀疏使液面凸起，凸起部分重力使液面下降 D．温度不变时，饱和汽压随饱和汽体积的增大而增大 E．若干湿泡处于饱和汽压下，干湿泡湿度计上两支温度计的读数一定相同 解析：选BCE　晶体熔化时需要继续加热，A错误；非晶体都没有固定的熔点，B正确；不浸润液体在毛细管内下降是附着层分子的作用，C正确；温度不变时饱和汽压与饱和汽体积无关，D错误；饱和汽压下，干湿泡湿度计上两只温度计读数相同，E正确。‎ ‎5．(2014·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：‎ 选BCE　悬浮在水中的花粉的布朗运动反映了水分子的热运动，A项错误；空中的小雨滴呈球形是由于水的表面张力作用，使得小雨滴表面积最小而呈球形，B项正确；彩色液晶中的染料分子利用液晶具有光学各向异性的特点，与液晶分子结合而定向排列，当液晶中电场强度不同时，染料分子对不同颜色的光吸收强度不同而显示各种颜色，C项正确；高原地区水的沸点较低是由于高原地区大气压强较小，D项错误；由于湿泡外纱布中的水蒸发吸热而使其显示的温度低于干泡显示的温度，E项正确。‎ ‎6．关于固体、液体和气体，下列说法正确的是(　　)‎ A．固体可以分为晶体和非晶体两类，非晶体和多晶体都没有确定的几何形状 B．液晶像液体一样具有流动性，而其光学性质与某些多晶体相似，具有各向同性 C．在围绕地球运行的“天宫二号”中，自由飘浮的水滴呈球形，这是表面张力作用的结果 D．空气的相对湿度越大，空气中水蒸气的压强越接近同一温度时水的饱和汽压 E．大量气体分子做无规则运动，速率有大有小，但分子的速率按“中间少，两头多”的规律分布 解析：选ACD　固体可以分为晶体和非晶体两类，单晶体有规则的几何外形，多晶体和非晶体没有规则的外形，故A正确；液晶像液体一样具有流动性，而其光学性质具有各向异性，故B错误；在围绕地球运行的“天宫二号”中，自由飘浮的水滴呈球形，这是表面张力作用的结果，故C正确；相对湿度为某一被测蒸汽压与相同温度下的饱和蒸汽压的比值的百分数，空气的相对湿度越大，空气中水蒸气的压强越接近同一温度时水的饱和汽压，故D正确；大量气体分子做无规则运动，速率有大有小，但分子的速率按“中间多，两头少”的规律分布，故E错误。‎ ‎7.(2017·临沂质检)如图所示两个气缸质量均为M，内部横截面积均为S，两个活塞的质量均为m，左边的气缸静止在水平面上，右边的活塞和气缸竖直悬挂在天花板下。不计活塞与气缸壁间的摩擦，两个气缸内分别封闭有一定质量的气体A、B，大气压为p0，求封闭气体A、B的压强各多大？‎ 解析：题图甲中选活塞m为研究对象。‎ pAS＝p0S＋mg 得pA＝p0＋ 题图乙中选气缸M为研究对象得 pB＝p0－。‎ 答案：p0＋　p0－