1、第第2 2課時固體、液體與氣體課時固體、液體與氣體基礎回顧基礎回顧核心探究核心探究演練提升演練提升 基礎回顧基礎回顧 自主梳理自主梳理融會貫通融會貫通知識梳理知識梳理一、固體和液體一、固體和液體1.1.晶體晶體( (單晶體、多晶體單晶體、多晶體) )和非晶體的比較和非晶體的比較不規則不規則不確定不確定各向異性各向異性2.2.液體液體(1)(1)液體的表面張力液體的表面張力定義定義: :液體液體 存在的收縮力存在的收縮力. .表面表面作用作用: :使液體的表面積趨向使液體的表面積趨向 . .原因原因: :液體表面層分子間距較大液體表面層分子間距較大, ,分子力表現為引力分子力表現為引力. .(2

2、)(2)液晶液晶液晶分子既能在某條件下保持排列有序而顯示光學性質各向液晶分子既能在某條件下保持排列有序而顯示光學性質各向 , ,又可又可以自由移動位置以自由移動位置, ,保持了液體的保持了液體的 ; ;液晶分子的位置無序使它像液晶分子的位置無序使它像 , ,排列有序使它像排列有序使它像 ; ;液晶的物理性質很容易在外界的影響下液晶的物理性質很容易在外界的影響下 . .最小最小異性異性流動性流動性液體液體晶體晶體發生改變發生改變(3)(3)毛細現象毛細現象浸潤液體在細管中浸潤液體在細管中 的現象以及不浸潤液體在細管中的現象以及不浸潤液體在細管中 的現象的現象. .上升上升下降下降二、飽和汽、濕度

3、、物態變化二、飽和汽、濕度、物態變化1.1.飽和汽與未飽和汽飽和汽與未飽和汽(1)(1)飽和汽飽和汽: :跟液體處于跟液體處于 的氣體的氣體. .(2)(2)未飽和汽未飽和汽: :未達到未達到 的氣體的氣體. .動態平衡動態平衡飽和飽和2.2.飽和汽壓飽和汽壓(1)(1)定義定義: :飽和汽產生的壓強飽和汽產生的壓強. .(2)(2)特點特點: :飽和汽壓與飽和汽壓與 和液體的性質直接相關和液體的性質直接相關, ,溫度越高溫度越高, ,飽和汽壓越大飽和汽壓越大, ,相同溫度下相同溫度下, ,越容易越容易 的液體的液體, ,飽和汽壓越大飽和汽壓越大. .3.3.濕度濕度(1)(1)絕對濕度絕對濕

4、度: :空氣中所含空氣中所含 的壓強的壓強. .(2)(2)相對濕度相對濕度: :某溫度時空氣的某溫度時空氣的 跟同一溫度下水的跟同一溫度下水的 的的百分比百分比, ,即即B= B= 100%100%溫度溫度蒸發蒸發水蒸氣水蒸氣絕對濕度絕對濕度飽和汽壓飽和汽壓pps4.4.物態變化物態變化三、氣體三、氣體1.1.氣體的三個實驗定律氣體的三個實驗定律(1)(1)等溫變化等溫變化玻意耳定律玻意耳定律內容內容: :一定質量的某種氣體一定質量的某種氣體, ,在在 保持不變的情況下保持不變的情況下, ,壓強壓強p p與體積與體積V V成成 . .溫度溫度反比反比公式公式: : 或或pV=C(pV=C(常

5、量常量).).(2)(2)等容變化等容變化查理定律查理定律內容內容: :一定質量的某種氣體一定質量的某種氣體, ,在保持在保持 不變的情況下不變的情況下, ,壓強壓強p p與熱力學溫與熱力學溫度度T T成成 . .p p1 1V V1 1=p=p2 2V V2 2體積體積正比正比1122pTpT(3)(3)等壓變化等壓變化蓋呂薩克定律蓋呂薩克定律內容內容: :一定質量的某種氣體一定質量的某種氣體, ,在保持在保持 不變的情況下不變的情況下, ,體積體積V V與熱力學溫與熱力學溫度度T T成成 . .壓強壓強正比正比1122VTVT2.2.理想氣體狀態方程理想氣體狀態方程(1)(1)在任何在任何

6、 、任何、任何 下都遵守氣體實驗定律的氣體下都遵守氣體實驗定律的氣體. .在溫度在溫度 、壓強壓強 的條件下的條件下, ,一切實際氣體都可以當做理想氣體一切實際氣體都可以當做理想氣體. .溫度溫度壓強壓強不太低不太低不太大不太大(2)(2)微觀上看其分子都是不占有空間的質點微觀上看其分子都是不占有空間的質點, ,而且分子間除碰撞外完全沒有而且分子間除碰撞外完全沒有互相作用力互相作用力. .(3)(3)狀態方程狀態方程: =: =常量常量. .pVT3.3.氣體分子運動特點氣體分子運動特點(1)(1)氣體分子間距較大氣體分子間距較大, ,分子力為零分子力為零, ,分子間除碰撞外不受其他力作用分子

7、間除碰撞外不受其他力作用, ,向各向各個方向運動的氣體分子個方向運動的氣體分子 . .(2)(2)分子做無規則運動分子做無規則運動, ,分子速率按分子速率按 的統計規律分布的統計規律分布. .(3)(3)溫度一定時某種氣體分子的速率分布是確定的溫度一定時某種氣體分子的速率分布是確定的, ,溫度升高時溫度升高時, ,速率小的分速率小的分子數子數 , ,速率大的分子數增多速率大的分子數增多, ,分子的平均速率增大分子的平均速率增大, ,但不是每個分但不是每個分子的速率都增大子的速率都增大. .數目相等數目相等“中間多中間多, ,兩頭少兩頭少”減少減少自主檢測自主檢測1.1.思考判斷思考判斷(1)(

8、1)液晶是液體和晶體的混合物液晶是液體和晶體的混合物.(.() )(2)(2)單晶體的所有物理性質都是各向異性的單晶體的所有物理性質都是各向異性的.(.() )(3)(3)晶體有天然規則的幾何形狀晶體有天然規則的幾何形狀, ,是因為物質微粒是規則排列的是因為物質微粒是規則排列的.(.() )(4)(4)壓強極大的氣體不遵從氣體實驗定律壓強極大的氣體不遵從氣體實驗定律.(.() )(5)(5)水蒸氣達到飽和時水蒸氣達到飽和時, ,水蒸氣的壓強不再變化水蒸氣的壓強不再變化, ,這時這時, ,水不再蒸發和凝結水不再蒸發和凝結.(.() )(6)(6)當人們感到干燥時當人們感到干燥時, ,空氣的相對濕

9、度一定較小空氣的相對濕度一定較小.(.() )答案答案: :(1)(1)(2)(2)(3)(3)(4)(4)(5)(5)(6)(6)2.2.( (多選多選) )下列說法正確的是下列說法正確的是( ( ) )A.A.黃金可以切割加工成任意形狀黃金可以切割加工成任意形狀, ,所以是非晶體所以是非晶體B.B.同一種物質只能形成一種晶體同一種物質只能形成一種晶體C.C.單晶體的物理性質各向異性單晶體的物理性質各向異性D.D.玻璃沒有確定的熔點玻璃沒有確定的熔點E.E.液體的分子勢能與體積有關液體的分子勢能與體積有關CDECDE解析解析: :能否切割加工成任意形狀不是判定是不是晶體的標準能否切割加工成任

10、意形狀不是判定是不是晶體的標準, ,黃金是晶體黃金是晶體, , A A錯誤錯誤; ;同一種物質在不同的條件下可形成不同的晶體同一種物質在不同的條件下可形成不同的晶體,B,B錯誤錯誤; ;單晶體的物單晶體的物理性質各向異性理性質各向異性,C,C正確正確; ;玻璃是非晶體玻璃是非晶體, ,無確定的熔點無確定的熔點,D,D正確正確. .液體體積變液體體積變化化, ,分子間距發生變化分子間距發生變化, ,分子勢能變化分子勢能變化, ,則分子勢能與體積有關則分子勢能與體積有關,E,E正確正確. .3.3.( (多選多選) )封閉在汽缸內一定質量的理想氣體封閉在汽缸內一定質量的理想氣體, ,如果保持氣體體

11、積不變如果保持氣體體積不變, ,當溫度當溫度升高時升高時, ,以下說法正確的是以下說法正確的是( ( ) )A.A.氣體的密度增大氣體的密度增大B.B.氣體的壓強增大氣體的壓強增大C.C.氣體分子的平均動能減小氣體分子的平均動能減小D.D.氣體分子的勢能不變氣體分子的勢能不變E.E.每秒撞擊單位面積器壁的氣體分子數增多每秒撞擊單位面積器壁的氣體分子數增多BDEBDE解析解析: :氣體質量氣體質量m m一定一定, ,體積體積V V不變不變, ,則氣體密度則氣體密度= = 不變不變, ,故選項故選項A A錯誤錯誤; ;氣氣體溫度升高體溫度升高, ,則其分子平均動能增大則其分子平均動能增大, ,故選

12、項故選項C C錯誤錯誤; ;理想氣體的勢能不變理想氣體的勢能不變, ,故選項故選項D D正確正確; ;體積體積V V不變不變, ,則分子密集程度不變則分子密集程度不變. .因分子動能增加因分子動能增加, ,則每秒則每秒內撞擊單位面積器壁的氣體分子數增多內撞擊單位面積器壁的氣體分子數增多, ,故選項故選項E E正確正確; ;每次碰撞沖擊力增每次碰撞沖擊力增大大, ,則壓強增大則壓強增大, ,故選項故選項B B正確正確. .mV4.4.若已知大氣壓強為若已知大氣壓強為p p0 0, ,在圖各裝置均處于靜止狀態在圖各裝置均處于靜止狀態, ,圖中液體密度均為圖中液體密度均為,求被封閉氣體的壓強求被封閉

13、氣體的壓強. .答案答案: :甲甲:p:p0 0-gh-gh乙乙:p:p0 0-gh-gh丙丙:p:p0 0- gh- gh丁丁:p:p0 0+gh+gh1 132 核心探究核心探究 分類探究分類探究各個擊破各個擊破考點一固體、液體、氣體的性質考點一固體、液體、氣體的性質1.1.晶體和非晶體晶體和非晶體(1)(1)單晶體具有各向異性單晶體具有各向異性, ,但不是在各種物理性質上都表現出各向異性但不是在各種物理性質上都表現出各向異性. .(2)(2)只要是具有各向異性的物體必定是晶體只要是具有各向異性的物體必定是晶體, ,且是單晶體且是單晶體. .(3)(3)只要是具有確定熔點的物體必定是晶體只

14、要是具有確定熔點的物體必定是晶體, ,反之是非晶體反之是非晶體. .(4)(4)晶體和非晶體在一定條件下可以相互轉化晶體和非晶體在一定條件下可以相互轉化. .(5)(5)晶體與非晶體熔化過程的區別晶體與非晶體熔化過程的區別晶體熔化過程晶體熔化過程, ,當溫度達到熔點時當溫度達到熔點時, ,吸收的熱量全部用來破壞空間點陣吸收的熱量全部用來破壞空間點陣, ,增加增加分子勢能分子勢能, ,而分子平均動能卻保持不變而分子平均動能卻保持不變, ,所以晶體有固定的熔點所以晶體有固定的熔點. .非晶體沒有非晶體沒有空間點陣空間點陣, ,熔化時不需要去破壞空間點陣熔化時不需要去破壞空間點陣, ,吸收的熱量主要

15、轉化為分子的平吸收的熱量主要轉化為分子的平均動能均動能, ,不斷吸熱不斷吸熱, ,溫度就不斷上升溫度就不斷上升. .2.2.液體表面張力液體表面張力(1)(1)形成原因形成原因: :表面層中分子間的距離比液體內部分子間的距離大表面層中分子間的距離比液體內部分子間的距離大, ,分子間的分子間的相互作用力表現為引力相互作用力表現為引力. .(2)(2)表面特性表面特性: :表面層分子間的引力使液面產生了表面張力表面層分子間的引力使液面產生了表面張力, ,使液體表面好像使液體表面好像一層繃緊的彈性薄膜一層繃緊的彈性薄膜. .(3)(3)表面張力的方向表面張力的方向: :和液面相切和液面相切, ,垂直

16、于液面上的各條分垂直于液面上的各條分 界線界線. .(4)(4)表面張力的效果表面張力的效果: :表面張力使液體表面具有收縮趨勢表面張力使液體表面具有收縮趨勢, ,使液體表面積趨于使液體表面積趨于最小最小, ,而在體積相同的條件下而在體積相同的條件下, ,球形的表面積最小球形的表面積最小. .(5)(5)表面張力的大小表面張力的大小: :跟邊界線的長度、液體的種類、溫度都有關系跟邊界線的長度、液體的種類、溫度都有關系. .3.3.氣體分子速率分布特點氣體分子速率分布特點(1)(1)大量氣體分子的速率分布呈現大量氣體分子的速率分布呈現“中間多中間多( (即中間速率區域的分子數目即中間速率區域的分

17、子數目多多) )、兩頭少、兩頭少( (速率大或小的速率區域分子數目少速率大或小的速率區域分子數目少) )”的規律的規律. .(2)(2)溫度升高時溫度升高時, ,所有分子熱運動的平均速率增大所有分子熱運動的平均速率增大, ,即大部分分子的速率即大部分分子的速率增大增大, ,但也有少數分子的速率減小但也有少數分子的速率減小, ,“中間多、兩頭少中間多、兩頭少”的規律不變的規律不變, ,但中但中間速率區域向速率大的方向偏移間速率區域向速率大的方向偏移. .【典例典例1 1】 (2018(2018河北秦皇島質檢河北秦皇島質檢)()(多選多選) )下列說法正確的是下列說法正確的是( ( ) )A.A.

18、液體表面張力的方向與液面相切液體表面張力的方向與液面相切B.B.單晶體有固定的熔點單晶體有固定的熔點, ,多晶體沒有固定的熔點多晶體沒有固定的熔點C.C.單晶體中原子單晶體中原子( (或分子、離子或分子、離子) )的排列具有空間周期性的排列具有空間周期性D.D.通常金屬在各個方向的物理性質都相同通常金屬在各個方向的物理性質都相同, ,所以金屬是非晶體所以金屬是非晶體E.E.液晶具有液體的流動性液晶具有液體的流動性, ,同時具有單晶體的各向異性特征同時具有單晶體的各向異性特征解析解析: :液體的表面張力與液體表面相切液體的表面張力與液體表面相切, ,垂直于液面上的各條分界線垂直于液面上的各條分界

19、線, ,選項選項A A正確正確; ;無無論是單晶體還是多晶體論是單晶體還是多晶體, ,都有固定的熔點都有固定的熔點, ,選項選項B B錯誤錯誤; ;根據固體特性的微觀解釋可知根據固體特性的微觀解釋可知, ,選項選項C C正確正確; ;金屬是由大量細微的小晶粒雜亂無章地排列起來的金屬是由大量細微的小晶粒雜亂無章地排列起來的, ,在各個方向上的物在各個方向上的物理性質都相同理性質都相同, ,但有固定的熔點但有固定的熔點, ,金屬屬于多晶體金屬屬于多晶體, ,選項選項D D錯誤錯誤; ;液晶既具有液體的流液晶既具有液體的流動性動性, ,同時也具有單晶體的各向異性同時也具有單晶體的各向異性, ,選項選

20、項E E正確正確. .ACEACE多維訓練多維訓練1.1. 液體和液晶液體和液晶 ( (多選多選) )關于液體和液晶關于液體和液晶, ,下列說法正確的是下列說法正確的是( ( ) )A.A.液體表面層的分子分布比內部密液體表面層的分子分布比內部密B.B.液體有使其表面積收縮到最小的趨勢液體有使其表面積收縮到最小的趨勢C.C.液體表面層分子之間只有引力而無斥力液體表面層分子之間只有引力而無斥力D.D.液晶具有光學性質各向異性的特點液晶具有光學性質各向異性的特點E.E.液晶分子的排列會因所加電壓的變化而變化液晶分子的排列會因所加電壓的變化而變化, ,由此引起光學性質的改變由此引起光學性質的改變BD

21、EBDE解析解析: :液體表面層分子比較稀疏液體表面層分子比較稀疏,A,A錯誤錯誤; ;液體表面張力使其表面積有收縮到液體表面張力使其表面積有收縮到最小的趨勢最小的趨勢,B,B正確正確; ;液體表面層分子之間既有引力又有斥力液體表面層分子之間既有引力又有斥力,C,C錯誤錯誤; ;液晶具液晶具有光學性質各向異性有光學性質各向異性,D,D正確正確; ;液晶的分子排列會因電場強度的變化而變液晶的分子排列會因電場強度的變化而變化化,E,E正確正確. .2.2. 對飽和汽、濕度的理解對飽和汽、濕度的理解 ( (多選多選) )關于飽和汽壓和相對濕度關于飽和汽壓和相對濕度, ,下列說法中正確下列說法中正確的

22、是的是( ( ) )A.A.溫度相同的不同飽和汽的飽和汽壓都相同溫度相同的不同飽和汽的飽和汽壓都相同B.B.溫度升高時溫度升高時, ,飽和汽壓增大飽和汽壓增大C.C.在相對濕度相同的情況下在相對濕度相同的情況下, ,夏天比冬天的絕對濕度大夏天比冬天的絕對濕度大D.D.飽和汽壓和相對濕度都與體積無關飽和汽壓和相對濕度都與體積無關E E飽和汽壓和相對濕度都與體積有關飽和汽壓和相對濕度都與體積有關BCDBCD解析解析: :在一定溫度下在一定溫度下, ,飽和汽壓是一定的飽和汽壓是一定的, ,飽和汽壓隨溫度的升高而增大飽和汽壓隨溫度的升高而增大, ,飽飽和汽壓與液體的種類有關和汽壓與液體的種類有關, ,

23、與體積無關與體積無關. .空氣中所含水蒸氣的壓強空氣中所含水蒸氣的壓強, ,稱為空稱為空氣的絕對濕度氣的絕對濕度; ;相對濕度相對濕度= ,= ,夏天的飽和汽壓大夏天的飽和汽壓大, ,在相對濕在相對濕度相同時度相同時, ,夏天的絕對濕度大夏天的絕對濕度大. .由以上分析可知由以上分析可知B,C,DB,C,D正確正確. .水蒸氣的同 度水的 和汽實際壓強溫飽壓3.3. 氣體分子速率分布特點氣體分子速率分布特點 (2017(2017全國全國卷卷,33)(,33)(多選多選) )氧氣分子在氧氣分子在0 0 和和100 100 溫度下單位速率間隔的分子數占總分子數的百分比隨氣體分子速率的溫度下單位速率

24、間隔的分子數占總分子數的百分比隨氣體分子速率的變化分別如圖中兩條曲線所示變化分別如圖中兩條曲線所示. .下列說法正確的是下列說法正確的是( ( ) )A.A.圖中兩條曲線下面積相等圖中兩條曲線下面積相等B.B.圖中虛線對應于氧氣分子平均動能較小的情形圖中虛線對應于氧氣分子平均動能較小的情形C.C.圖中實線對應于氧氣分子在圖中實線對應于氧氣分子在100 100 時的情形時的情形D.D.圖中曲線給出了任意速率區間的氧氣分子數目圖中曲線給出了任意速率區間的氧氣分子數目E.E.與與0 0 時相比時相比,100 ,100 時氧氣分子速率出現在時氧氣分子速率出現在0 0400 m/s400 m/s區間內的

25、分子數占區間內的分子數占總分子數的百分比較大總分子數的百分比較大ABCABC解析解析: :溫度是分子平均動能的標志溫度是分子平均動能的標志, ,溫度升高分子的平均動能增加溫度升高分子的平均動能增加, ,不同溫不同溫度下相同速率的分子所占比例不同度下相同速率的分子所占比例不同, ,溫度越高溫度越高, ,速率大的分子占比例越高速率大的分子占比例越高, ,故虛線為故虛線為0 0 對應的曲線對應的曲線, ,實線是實線是100 100 對應的曲線對應的曲線, ,曲線下的面積都等于曲線下的面積都等于1,1,選項選項A,B,CA,B,C正確正確; ;由圖像可知選項由圖像可知選項D D錯誤錯誤;0 ;0 時時

26、300300400 m/s400 m/s速率的分子速率的分子最多最多,100,100時時400400500 m/s500 m/s速率的分子最多速率的分子最多, ,選項選項E E錯誤錯誤. .考點二氣體壓強的產生與計算考點二氣體壓強的產生與計算1.1.產生的原因產生的原因由于大量氣體分子無規則運動而碰撞器壁由于大量氣體分子無規則運動而碰撞器壁, , 形成對器壁各處均勻、持續的形成對器壁各處均勻、持續的壓力壓力, ,作用在器壁單位面積上的壓力叫做氣體的壓強作用在器壁單位面積上的壓力叫做氣體的壓強. .2.2.決定因素決定因素(1)(1)宏觀上宏觀上: :決定于氣體的溫度和體積決定于氣體的溫度和體積

27、. .(2)(2)微觀上微觀上: :決定于分子的平均動能和分子的密集程度決定于分子的平均動能和分子的密集程度. .3.3.平衡狀態下氣體壓強的求法平衡狀態下氣體壓強的求法(1)(1)參考液片法參考液片法: :選取假想的液體薄片選取假想的液體薄片( (自身重力不計自身重力不計) )為研究對象為研究對象, ,分析液分析液片兩側受力情況片兩側受力情況, ,建立平衡方程建立平衡方程, ,求得氣體的壓強求得氣體的壓強. .(2)(2)力平衡法力平衡法: :選與氣體接觸的液柱選與氣體接觸的液柱( (或活塞或活塞) )為研究對象進行受力分析為研究對象進行受力分析, ,得得到液柱到液柱( (或活塞或活塞) )

28、的受力平衡方程的受力平衡方程, ,求得氣體的壓強求得氣體的壓強. .(3)(3)等壓面法等壓面法: :在連通器中在連通器中, ,同一種液體同一種液體( (中間不間斷中間不間斷) )同一深度處壓強相等同一深度處壓強相等. .4.4.加速運動系統中封閉氣體壓強的求法加速運動系統中封閉氣體壓強的求法選與氣體接觸的液柱或活塞為研究對象選與氣體接觸的液柱或活塞為研究對象, ,進行受力分析進行受力分析, ,利用牛頓第二定律利用牛頓第二定律列方程求解列方程求解. .【典例【典例2 2】 如圖所示如圖所示, ,一汽缸水平固定在靜止的小車上一汽缸水平固定在靜止的小車上, ,一質量為一質量為m m、面積為、面積為

29、S S的活塞將一定量的氣體封閉在汽缸內的活塞將一定量的氣體封閉在汽缸內, ,平衡時活塞與汽缸底相距平衡時活塞與汽缸底相距L.L.現讓小現讓小車以一較小的水平恒定加速度向右運動車以一較小的水平恒定加速度向右運動, ,穩定時發現活塞相對于汽缸移動了穩定時發現活塞相對于汽缸移動了距離距離d.d.已知大氣壓強為已知大氣壓強為p p0 0, ,不計汽缸和活塞間的摩擦不計汽缸和活塞間的摩擦; ;且小車運動時且小車運動時, ,大氣對大氣對活塞的壓強仍可視為活塞的壓強仍可視為p p0 0; ;整個過程溫度保持不變整個過程溫度保持不變. .求小車加速度的大小求小車加速度的大小. .解析解析: :設小車加速度大小

30、為設小車加速度大小為a,a,穩定時汽缸內氣體的壓強為穩定時汽缸內氣體的壓強為p p1 1, ,則活塞受到汽則活塞受到汽缸內、外氣體的壓力分別為缸內、外氣體的壓力分別為F F1 1=p=p1 1S,FS,F0 0=p=p0 0S S由牛頓第二定律得由牛頓第二定律得F F1 1-F-F0 0=ma=ma小車靜止時小車靜止時, ,在平衡情況下在平衡情況下, ,汽缸內氣體的壓強應為汽缸內氣體的壓強應為p p0 0. .由玻意耳定律得由玻意耳定律得p p1 1V V1 1=p=p0 0V V0 0式中式中V V0 0=SL,V=SL,V1 1=S(L-d)=S(L-d)聯立以上各式得聯立以上各式得a=

31、.a= .0p Sdm L d答案答案: : 0p Sdm L d反思總結反思總結 氣體壓強的計算技巧氣體壓強的計算技巧氣體壓強的計算氣體壓強的計算, ,主要以與氣體接觸的活塞主要以與氣體接觸的活塞( (或汽缸或汽缸) )、水銀柱為研究對象、水銀柱為研究對象, ,前者常利用物體的平衡或牛頓第二定律來解決前者常利用物體的平衡或牛頓第二定律來解決, ,單位是帕斯卡單位是帕斯卡(Pa);(Pa);后者常后者常利用大氣壓強及液體壓強的豎直特性處理利用大氣壓強及液體壓強的豎直特性處理, ,如如p=pp=p0 0+p+ph h,p=p,p=p0 0-p-ph h等等, ,單位主要單位主要是是cmHgcmH

32、g或或mmHg.mmHg.多維訓練多維訓練1.1. 液體封閉氣體的壓強液體封閉氣體的壓強 豎直平面內有如圖所示的均勻玻璃管豎直平面內有如圖所示的均勻玻璃管, ,內用兩段水銀內用兩段水銀柱封閉兩段空氣柱柱封閉兩段空氣柱a,b,a,b,各段水銀柱高度如圖所示各段水銀柱高度如圖所示, ,大氣壓為大氣壓為p p0 0, ,求空氣柱求空氣柱a,ba,b的的壓強各多大壓強各多大. .解析解析: :從開口端開始計算從開口端開始計算: :右端為大氣壓右端為大氣壓p p0 0, ,同種液體同一水平面上的壓強相同種液體同一水平面上的壓強相同同, ,所以所以b b氣柱的壓強為氣柱的壓強為p pb b=p=p0 0+

33、g(h+g(h2 2-h-h1 1),),而而a a氣柱的壓強為氣柱的壓強為p pa a=p=pb b-gh-gh3 3=p=p0 0+ + g(hg(h2 2-h-h1 1-h-h3 3).).答案答案: :p p0 0+ +g(hg(h2 2-h-h1 1-h-h3 3) )p p0 0+ +g(hg(h2 2-h-h1 1) )2.2. 活塞封閉氣體的壓強活塞封閉氣體的壓強 如圖所示如圖所示, ,一固定的豎直汽缸由一大一小兩個同一固定的豎直汽缸由一大一小兩個同軸圓筒組成軸圓筒組成, ,兩圓筒中各有一個活塞兩圓筒中各有一個活塞. .已知大活塞的質量為已知大活塞的質量為m m1 1, ,橫截

34、面積為橫截面積為S S1 1; ;小活塞的質量為小活塞的質量為m m2 2, ,橫截面積為橫截面積為S S2 2; ;兩活塞用剛性輕桿連接兩活塞用剛性輕桿連接, ,汽缸外大氣的壓汽缸外大氣的壓強為強為p p0 0, ,求系統靜止時缸內氣體的壓強求系統靜止時缸內氣體的壓強. .答案答案: :見解析見解析考點三氣體實驗定律的應用考點三氣體實驗定律的應用1.1.三大氣體實驗定律三大氣體實驗定律(1)(1)玻意耳定律玻意耳定律( (等溫變化等溫變化) )p p1 1V V1 1=p=p2 2V V2 2或或pV=C(pV=C(常數常數).).2.2.利用氣體實驗定律解決問題的基本思路利用氣體實驗定律解

35、決問題的基本思路【典例典例3 3】 (2017 (2017全國全國卷卷,33),33)如圖如圖, ,容積均為容積均為V V的汽缸的汽缸A,BA,B下端有細管下端有細管( (容積容積可忽略可忽略) )連通連通, ,閥門閥門K K2 2位于細管的中部位于細管的中部,A,B,A,B的頂部各有一閥門的頂部各有一閥門K K1 1,K,K3 3,B,B中有一可中有一可自由滑動的活塞自由滑動的活塞( (質量、體積均可忽略質量、體積均可忽略).).初始時初始時, ,三個閥門均打開三個閥門均打開, ,活塞在活塞在B B的的底部底部; ;關閉關閉K K2 2,K,K3 3, ,通過通過K K1 1給汽缸充氣給汽缸

36、充氣, ,使使A A中氣體的壓強達到大氣壓中氣體的壓強達到大氣壓p p0 0的的3 3倍后關倍后關閉閉K K1 1. .已知室溫為已知室溫為27 ,27 ,汽缸導熱汽缸導熱. .(1)(1)打開打開K K2 2, ,求穩定時活塞上方氣體的體積和壓強求穩定時活塞上方氣體的體積和壓強; ;(2)(2)接著打開接著打開K K3 3, ,求穩定時活塞的位置求穩定時活塞的位置; ;(3)(3)再緩慢加熱汽缸內氣體使其溫度升高再緩慢加熱汽缸內氣體使其溫度升高20 ,20 ,求此時活塞下方氣體的壓強求此時活塞下方氣體的壓強. .核心點撥核心點撥 (1) (1)充氣后打開充氣后打開K K2 2,A,A中部分氣

37、體進入活塞下方中部分氣體進入活塞下方, ,活塞上方與下活塞上方與下方兩部分氣體壓強相等方兩部分氣體壓強相等, ,兩部分氣體體積之和為兩部分氣體體積之和為2V.2V.(2)(2)打開打開K K3 3, ,利用玻意耳定律求出活塞下方氣體的壓強利用玻意耳定律求出活塞下方氣體的壓強, ,判斷活塞是停在汽缸判斷活塞是停在汽缸B B中某位置中某位置, ,還是位于最頂端還是位于最頂端. .方法技巧方法技巧 關聯氣體狀態變化問題分析技巧關聯氣體狀態變化問題分析技巧多個系統相互聯系的定質量氣體狀態問題多個系統相互聯系的定質量氣體狀態問題, ,往往以壓強建立起系統間的關往往以壓強建立起系統間的關系系, ,各系統獨

38、立進行狀態分析各系統獨立進行狀態分析, ,分別應用相應的實驗定律分別應用相應的實驗定律, ,并充分挖掘各研并充分挖掘各研究對象之間的壓強、體積等量的有效關聯究對象之間的壓強、體積等量的有效關聯. .若活塞可自由移動若活塞可自由移動, ,一般要根一般要根據活塞平衡確定兩部分氣體的壓強關系據活塞平衡確定兩部分氣體的壓強關系. .1.1. 活塞封閉氣體狀態變化問題活塞封閉氣體狀態變化問題 如圖所示如圖所示, ,兩端開口的汽缸水平固定兩端開口的汽缸水平固定,A,B,A,B是兩是兩個厚度不計的活塞個厚度不計的活塞, ,可在汽缸內無摩擦滑動可在汽缸內無摩擦滑動, ,面積分別為面積分別為S S1 1=20

39、cm=20 cm2 2,S,S2 2=10 cm=10 cm2 2, ,它們之間用一根細桿連接它們之間用一根細桿連接,B,B通過水平細繩繞過光滑的定滑輪與質量為通過水平細繩繞過光滑的定滑輪與質量為M=2 kgM=2 kg的重物的重物C C連接連接, ,靜止時汽缸中的氣體溫度靜止時汽缸中的氣體溫度T T1 1=600 K,=600 K,汽缸兩部分的氣柱長均為汽缸兩部分的氣柱長均為L,L,已知大氣壓強已知大氣壓強p p0 0=1=110105 5 Pa, Pa,取取g=10 m/sg=10 m/s2 2, ,缸內氣體可看做理想氣體缸內氣體可看做理想氣體. .多維訓練多維訓練(1)(1)活塞靜止時活

40、塞靜止時, ,求汽缸內氣體的壓強求汽缸內氣體的壓強; ;(2)(2)若降低汽缸內氣體的溫度若降低汽缸內氣體的溫度, ,當活塞當活塞A A緩慢向右移動緩慢向右移動 時時, ,求汽缸內氣體的求汽缸內氣體的溫度溫度. .解析解析: :(1)(1)設靜止時汽缸內氣體壓強為設靜止時汽缸內氣體壓強為p p1 1, ,活塞受力平衡活塞受力平衡p p1 1S S1 1+p+p0 0S S2 2=p=p0 0S S1 1+p+p1 1S S2 2+ + MgMg代入數據解得代入數據解得p p1 1=1.2=1.210105 5 Pa. Pa.2L答案答案: :(1)1.2(1)1.210105 5 Pa Pa(

41、2)500 K(2)500 K2.2. 關聯氣體的狀態變化問題關聯氣體的狀態變化問題 (2017(2017安徽合肥二模安徽合肥二模) )如圖所示如圖所示, ,粗細均勻的粗細均勻的彎曲玻璃管彎曲玻璃管A,BA,B兩端開口兩端開口, ,管內有一段水銀柱管內有一段水銀柱, ,中管內水銀面與管口中管內水銀面與管口A A之間氣之間氣體柱長為體柱長為L LA A=40 cm,=40 cm,右管內氣體柱長為右管內氣體柱長為L LB B=39 cm.=39 cm.先將口先將口B B封閉封閉, ,再將左管豎直再將左管豎直插入水銀槽中插入水銀槽中, ,設被封閉的氣體為理想氣體設被封閉的氣體為理想氣體, ,整個過程

42、溫度不變整個過程溫度不變, ,若穩定后進若穩定后進入左管的水銀面比水銀槽水銀面低入左管的水銀面比水銀槽水銀面低4 cm,4 cm,已知大氣壓強已知大氣壓強p p0 0=76 cmHg,=76 cmHg,求求: :(1)A(1)A端上方氣柱長度端上方氣柱長度; ;(2)(2)穩定后右管內的氣體壓強穩定后右管內的氣體壓強. .解析解析: :(1)(1)設設A A端上方氣柱長度為端上方氣柱長度為L L1 1, ,由題可知由題可知, ,插入水銀槽后左管內氣體插入水銀槽后左管內氣體壓強為壓強為p p1 1=p=p0 0+h=80 cmHg+h=80 cmHg由玻意耳定律得由玻意耳定律得p p0 0L L

43、A A=p=p1 1L L1 1所以所以A A端上方氣柱長度為端上方氣柱長度為L L1 1=38 cm.=38 cm.(2)(2)設右管水銀面上升設右管水銀面上升h,h,則右管內氣柱長度為則右管內氣柱長度為L LB B-h,-h,氣體壓強為氣體壓強為p p1 1-2h,-2h,由玻意耳定律得由玻意耳定律得p p0 0L LB B=(p=(p1 1-2h)(L-2h)(LB B-h)-h)解得解得h=1 cm(h=78 cmh=1 cm(h=78 cm舍去舍去) )所以右管內氣體壓強為所以右管內氣體壓強為p p2 2=p=p1 1-2h=78 cmHg.-2h=78 cmHg.答案答案: :(1

44、)38 cm(1)38 cm(2)78 cmHg(2)78 cmHg考點四氣體狀態變化中的圖像問題考點四氣體狀態變化中的圖像問題一定質量氣體狀態變化圖像對比一定質量氣體狀態變化圖像對比【典例典例4 4】 (2018(2018山東青島模擬山東青島模擬) )如圖所示如圖所示, ,一定質量的理想氣體從狀態一定質量的理想氣體從狀態A A經經B,C,DB,C,D再回到再回到A,A,問問AB,BC,CD,DAAB,BC,CD,DA分別是什么過程分別是什么過程? ?已知在狀態已知在狀態A A時體積為時體積為1 L,1 L,請把此圖改畫為請把此圖改畫為p-Vp-V圖像圖像. .答案答案: :見解析見解析反思總

45、結反思總結 氣體狀態變化圖像的應用技巧氣體狀態變化圖像的應用技巧(1)(1)圖像上的點表示一定質量的理想氣體的一個狀態圖像上的點表示一定質量的理想氣體的一個狀態, ,它對應著三個狀它對應著三個狀態參量態參量; ;圖像上的某一條直線段或曲線段表示一定質量的理想氣體狀態圖像上的某一條直線段或曲線段表示一定質量的理想氣體狀態變化的一個過程變化的一個過程. .(2)(2)在在V-TV-T圖像圖像( (或或p-Tp-T圖像圖像) )中中, ,比較兩個狀態的壓強比較兩個狀態的壓強( (或體積或體積) )大小大小, ,可以可以比較這兩個狀態到原點連線的斜率的大小比較這兩個狀態到原點連線的斜率的大小, ,其規

46、律是其規律是: :斜率越大斜率越大, ,壓強壓強( (或體積或體積) )越小越小; ;斜率越小斜率越小, ,壓強壓強( (或體積或體積) )越大越大. .1.1.V-TV-T圖像的應用圖像的應用 ( (多選多選) )如圖所示如圖所示, ,一定質量的理想氣體一定質量的理想氣體, ,從圖示從圖示A A狀態開始狀態開始, ,經歷了經歷了B,CB,C狀態狀態, ,最后到最后到D D狀態狀態, ,下列判斷中正確的是下列判斷中正確的是( ( ) )A.ABA.AB溫度升高溫度升高, ,壓強不變壓強不變B.BCB.BC體積不變體積不變, ,壓強變大壓強變大C.BCC.BC體積不變體積不變, ,壓強不變壓強不

47、變D.CDD.CD體積變小體積變小, ,壓強變大壓強變大多維訓練多維訓練ADAD2.2. 圖像間的轉換圖像間的轉換 一定質量的理想氣體經歷了溫度緩慢升高的變化一定質量的理想氣體經歷了溫度緩慢升高的變化, ,如圖所如圖所示示,p-T,p-T和和V-TV-T圖各記錄了其部分變化過程圖各記錄了其部分變化過程, ,試求試求: :(1)(1)溫度溫度600 K600 K時氣體的壓強時氣體的壓強; ;答案答案: :(1)1.25(1)1.2510105 5 Pa Pa(2)(2)在在p-Tp-T圖像上將溫度從圖像上將溫度從400 K400 K升高到升高到600 K600 K的變化過程補充完整的變化過程補充

48、完整. .解析解析: : (2) (2)在原在原p-Tp-T圖像上補充兩段直線圖像上補充兩段直線, ,如圖所示如圖所示. .答案答案: :(2)(2)見解析見解析 演練提升演練提升 真題體驗真題體驗強化提升強化提升高考模擬高考模擬1.1. 晶體和非晶體的特點晶體和非晶體的特點 (2015(2015全國全國卷卷,33)(,33)(多選多選) )下列說法正確的是下列說法正確的是( ( ) )A.A.將一塊晶體敲碎后將一塊晶體敲碎后, ,得到的小顆粒是非晶體得到的小顆粒是非晶體B.B.固體可以分為晶體和非晶體兩類固體可以分為晶體和非晶體兩類, ,有些晶體在不同方向上有不同的光學性質有些晶體在不同方向

49、上有不同的光學性質C.C.由同種元素構成的固體由同種元素構成的固體, ,可能會由于原子的排列方式不同而成為不同的晶體可能會由于原子的排列方式不同而成為不同的晶體D.D.在合適的條件下在合適的條件下, ,某些晶體可以轉變為非晶體某些晶體可以轉變為非晶體, ,某些非晶體也可以轉變為某些非晶體也可以轉變為 晶體晶體E.E.在熔化過程中在熔化過程中, ,晶體要吸收熱量晶體要吸收熱量, ,但溫度保持不變但溫度保持不變, ,內能也保持不變內能也保持不變BCDBCD解析解析: :晶體被敲碎后晶體被敲碎后, ,其空間點陣結構未變其空間點陣結構未變, ,仍是晶體仍是晶體,A,A錯誤錯誤; ;單晶體光學單晶體光學

50、性質各向異性性質各向異性,B,B正確正確; ;同種元素由于空間的排列結構而形成不同物質的同種元素由于空間的排列結構而形成不同物質的晶體晶體,C,C正確正確; ;如果外界條件改變了分子或原子的空間排列結構如果外界條件改變了分子或原子的空間排列結構, ,晶體和非晶體和非晶體之間可以互相轉化晶體之間可以互相轉化,D,D正確正確; ;在晶體熔化過程中在晶體熔化過程中, ,溫度保持不變溫度保持不變, ,只是只是分子平均動能保持不變分子平均動能保持不變, ,分子勢能會發生改變分子勢能會發生改變, ,內能也會改變內能也會改變,E,E錯誤錯誤. .2.2. 液晶、液體的性質液晶、液體的性質 (2014(201

51、4全國全國卷卷,33)(,33)(多選多選) )下列說法正確的是下列說法正確的是( ( ) )A.A.懸浮在水中的花粉的布朗運動反映了花粉分子的熱運動懸浮在水中的花粉的布朗運動反映了花粉分子的熱運動B.B.空中的小雨滴呈球形是水的表面張力作用的結果空中的小雨滴呈球形是水的表面張力作用的結果C.C.彩色液晶顯示器利用了液晶的光學性質具有各向異性的特點彩色液晶顯示器利用了液晶的光學性質具有各向異性的特點D.D.高原地區水的沸點較低高原地區水的沸點較低, ,這是高原地區溫度較低的緣故這是高原地區溫度較低的緣故E.E.干濕泡濕度計的濕泡顯示的溫度低于干泡顯示的溫度干濕泡濕度計的濕泡顯示的溫度低于干泡顯

52、示的溫度, ,這是濕泡外紗布中的水蒸發吸這是濕泡外紗布中的水蒸發吸熱的結果熱的結果BCEBCE解析解析: :懸浮在水中的花粉的布朗運動反映了水分子的熱運動懸浮在水中的花粉的布朗運動反映了水分子的熱運動, ,而不是反映花粉分子而不是反映花粉分子的熱運動的熱運動, ,選項選項A A錯誤錯誤; ;由于表面張力的作用使液體表面的面積收縮由于表面張力的作用使液體表面的面積收縮, ,使小雨滴呈球使小雨滴呈球形形, ,選項選項B B正確正確; ;液晶的光學性質具有各向異性液晶的光學性質具有各向異性, ,彩色液晶顯示器利用了這一性質彩色液晶顯示器利用了這一性質, ,選選項項C C正確正確; ;高原地區水的沸點

53、較低是因為高原地區的大氣壓強較小高原地區水的沸點較低是因為高原地區的大氣壓強較小, ,水的沸點隨大氣水的沸點隨大氣壓強的降低而降低壓強的降低而降低, ,選項選項D D錯誤錯誤; ;由于液體蒸發時吸收熱量由于液體蒸發時吸收熱量, ,溫度降低溫度降低, ,所以濕泡顯示所以濕泡顯示的溫度低于干泡顯示的溫度的溫度低于干泡顯示的溫度, ,選項選項E E正確正確. .3.3. 氣體的性質氣體的性質 (2016(2016江蘇卷江蘇卷,12A),12A)如圖如圖( (甲甲) )所示所示, ,在斯特林循環的在斯特林循環的p-Vp-V圖像圖像中中, ,一定質量理想氣體從狀態一定質量理想氣體從狀態A A依次經過狀態

54、依次經過狀態B,CB,C和和D D后再回到狀態后再回到狀態A,A,整個過整個過程由兩個等溫和兩個等容過程組成程由兩個等溫和兩個等容過程組成.BC.BC的過程中的過程中, ,單位體積中的氣體分子單位體積中的氣體分子數目數目 ( (選填選填“增大增大”“”“減小減小”或或“不變不變”),),狀態狀態A A和狀態和狀態D D的氣體分子熱運動速率的統計分布圖像如圖的氣體分子熱運動速率的統計分布圖像如圖( (乙乙) )所示所示, ,則狀態則狀態A A對應對應的是的是 ( (選填選填“”或或“”).).解析解析: :由圖知由圖知BCBC的過程中氣體的體積不變的過程中氣體的體積不變, ,所以單位體積中的氣體

55、分子所以單位體積中的氣體分子數目不變數目不變; ;當溫度升高時當溫度升高時, ,分子熱運動加劇分子熱運動加劇, ,速率較大的分子所占百分比速率較大的分子所占百分比增大增大, ,分布曲線的峰值向速率大的方向移動即向高速區擴展分布曲線的峰值向速率大的方向移動即向高速區擴展, ,峰值變低峰值變低, ,曲線變寬曲線變寬, ,變平坦變平坦, ,由圖由圖( (甲甲) )知知DADA的過程氣體的體積不變的過程氣體的體積不變, ,壓強減小壓強減小, ,則則溫度降低溫度降低, ,所以狀態所以狀態A A對應的是對應的是. .答案答案: :不變不變4.4. 玻璃管液封類狀態變化玻璃管液封類狀態變化 (2017(20

56、17全國全國卷卷,33),33)一種測量稀薄氣體壓強的儀一種測量稀薄氣體壓強的儀器如圖器如圖(a)(a)所示所示, ,玻璃泡玻璃泡M M的上端和下端分別連通兩豎直玻璃細管的上端和下端分別連通兩豎直玻璃細管K K1 1和和K K2 2.K.K1 1長長為為l,l,頂端封閉頂端封閉,K,K2 2上端與待測氣體連通上端與待測氣體連通;M;M下端經橡皮軟管與充有水銀的容器下端經橡皮軟管與充有水銀的容器R R連通連通. .開始測量時開始測量時,M,M與與K K2 2相通相通; ;逐漸提升逐漸提升R,R,直到直到K K2 2中水銀面與中水銀面與K K1 1頂端等高頂端等高, ,此時此時水銀已進入水銀已進入

57、K K1 1, ,且且K K1 1中水銀面比頂端低中水銀面比頂端低h,h,如圖如圖(b)(b)所示所示. .設測量過程中溫度、設測量過程中溫度、與與K K2 2相通的待測氣體的壓強均保持不變相通的待測氣體的壓強均保持不變. .已知已知K K1 1和和K K2 2的內徑均為的內徑均為d,Md,M的容積為的容積為V V0 0, ,水銀的密度為水銀的密度為,重力加速度大小為重力加速度大小為g.g.求求: :(1)(1)待測氣體的壓強待測氣體的壓強; ;(2)(2)該儀器能夠測量的最大壓強該儀器能夠測量的最大壓強. .5.5. 關聯氣體狀態變化關聯氣體狀態變化 (2016(2016全國全國卷卷,33)

58、,33)一一U U形玻璃管豎直放置形玻璃管豎直放置, ,左端開左端開口口, ,右端封閉右端封閉, ,左端上部有一光滑的輕活塞左端上部有一光滑的輕活塞. .初始時初始時, ,管內汞柱及空氣柱長度管內汞柱及空氣柱長度如圖所示如圖所示. .用力向下緩慢推活塞用力向下緩慢推活塞, ,直至管內兩邊汞柱高度相等時為止直至管內兩邊汞柱高度相等時為止. .求此時求此時右側管內氣體的壓強和活塞向下移動的距離右側管內氣體的壓強和活塞向下移動的距離. .已知玻璃管的橫截面積處處相已知玻璃管的橫截面積處處相同同; ;在活塞向下移動的過程中在活塞向下移動的過程中, ,沒有發生氣體泄漏沒有發生氣體泄漏; ;大氣壓強大氣壓

59、強p p0 0=75.0 cmHg.=75.0 cmHg.環境溫度不變環境溫度不變. .答案答案: :144 cmHg144 cmHg9.42 cm9.42 cm6.6. 玻璃管液封氣體狀態變化玻璃管液封氣體狀態變化 (2017(2017海南卷海南卷,16),16)一粗細均勻的一粗細均勻的U U形管形管ABCDABCD的的A A端封閉端封閉,D,D端與大氣相通端與大氣相通. .用水銀將一定質量的理想氣體封閉在用水銀將一定質量的理想氣體封閉在U U形管的形管的ABAB一一側側, ,并將兩端向下豎直放置并將兩端向下豎直放置, ,如圖所示如圖所示. .此時此時ABAB側的氣體柱長度側的氣體柱長度l

60、l1 1=25 cm.=25 cm.管管中中AB,CDAB,CD兩側的水銀面高度差兩側的水銀面高度差h h1 1=5 cm.=5 cm.現將現將U U形管緩慢旋轉形管緩慢旋轉180180, ,使使A,DA,D兩端兩端在上在上, ,在轉動過程中沒有水銀漏出在轉動過程中沒有水銀漏出. .已知大氣壓強已知大氣壓強p p0 0=76 cmHg.=76 cmHg.求旋轉求旋轉后后,AB,CD,AB,CD兩側的水銀面高度差兩側的水銀面高度差. .解析解析: :對封閉氣體研究對封閉氣體研究, ,初狀態時初狀態時, ,壓強為壓強為p p1 1=p=p0 0+h+h1 1=(76+5) cmHg=81 cmHg