
2.液體(1)液體的表面張力①作用:液體的表面張力使液面具有收縮到表面積______的趨勢(shì)。②方向:表面張力跟液面相切,跟這部分液面的分界線______。③大小:液體的溫度越高,表面張力_____;液體中溶有雜質(zhì)時(shí),表面張力______;液體的密度越大,表面張力______。(2)液晶①液晶分子既保持排列有序而顯示各向______,又可以自由移動(dòng)位置,保持了液體的________。②液晶分子的位置無(wú)序使它像_______,排列有序使它像______。③液晶分子的排列從某個(gè)方向看比較整齊,而從另外一個(gè)方向看則是__________的。
二、氣體1.氣體壓強(qiáng)(1)產(chǎn)生的原因由于大量分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)而碰撞器壁,形成對(duì)器壁各處均勻、持續(xù)的壓力,作用在器壁_____________的壓力叫作氣體的壓強(qiáng)。(2)決定因素①宏觀上:決定于氣體的溫度和______。②微觀上:決定于分子的平均動(dòng)能和分子的__________。2.理想氣體(1)宏觀模型:在任何條件下始終遵守______________的氣體。[注意] 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。(2)微觀模型:理想氣體的分子間除碰撞外無(wú)其他作用力,即分子間無(wú)__________。
微點(diǎn)判斷 (1)單晶體的所有物理性質(zhì)都是各向異性的。( )(2)單晶體有天然規(guī)則的幾何形狀,是因?yàn)閱尉w的物質(zhì)微粒是規(guī)則排列的。( )(3)液晶是液體和晶體的混合物。( )(4)草葉上的小露珠呈球形是表面張力作用的結(jié)果。( )(5)縫衣針浮于水面上是由于液體的表面張力作用。( )(6)任何氣體都遵從氣體實(shí)驗(yàn)定律。( )
(7)理想氣體是理想化的物理模型,其內(nèi)能只與氣體溫度有關(guān),與氣體體積無(wú)關(guān)。 ( )(8)石墨和金剛石的物理性質(zhì)不同,是由于組成它們的物質(zhì)微粒排列結(jié)構(gòu)不同。( )(9)金剛石具有確定的熔點(diǎn),石墨沒有確定的熔點(diǎn)。( )(10)晶體在熔化過(guò)程中吸收熱量破壞空間點(diǎn)陣結(jié)構(gòu),增加分子勢(shì)能。( )
(一) 固體、液體、氣體性質(zhì)的理解 [題點(diǎn)全練通]1.[晶體與非晶體的比較]下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是 ( )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)變?yōu)榉蔷w,某些非晶體也可以轉(zhuǎn)變?yōu)榫w
解析:將一晶體敲碎后,得到的小顆粒仍是晶體,A錯(cuò)誤。單晶體具有各向異性,有些單晶體沿不同方向上的光學(xué)性質(zhì)不同,B正確。金剛石和石墨由同種元素構(gòu)成,但由于原子的排列方式不同而成為不同的晶體,C正確。晶體與非晶體在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化,如天然水晶是晶體,熔融過(guò)的水晶(即石英玻璃)是非晶體,也有些非晶體在一定條件下可轉(zhuǎn)化為晶體,D正確。答案:A
2.[液晶的特性]關(guān)于液晶,下列說(shuō)法中正確的是 ( )A.液晶是液體和晶體的混合物B.所有物質(zhì)都具有液晶態(tài)C.電子手表中的液晶在外加電壓的影響下,本身能夠發(fā)光D.液晶的光學(xué)性質(zhì)與某些晶體相似,具有各向異性解析:液晶并不是液體和晶體的混合物,而是一種特殊的物質(zhì),A錯(cuò)誤;液晶具有液體的流動(dòng)性,但不是所有物質(zhì)都具有液晶態(tài),B錯(cuò)誤;液晶本身不能發(fā)光,C錯(cuò)誤;液晶既像液體一樣可以流動(dòng),又具有晶體各向異性的特性,所以液晶的光學(xué)性質(zhì)與某些晶體相似,具有各向異性,D正確。答案:D
3.[液體性質(zhì)的理解]下列說(shuō)法正確的是( )A.把一枚針輕放在水面上,它會(huì)浮在水面上。這是由于針與水分子間存在斥力的緣故B.在處于失重狀態(tài)的宇宙飛船中,一大滴水銀會(huì)成球狀,是因?yàn)橐后w內(nèi)分子間有相互吸引力C.將玻璃管道裂口放在火上燒,它的尖端就變圓,是因?yàn)槿刍牟Aг诒砻鎻埩Φ淖饔孟?,表面要收縮到最小的緣故D.漂浮在熱菜湯表面上的油滴,從上面觀察是圓形的,是因?yàn)橛偷我后w呈各向同性的緣故解析:題述現(xiàn)象都是表面張力的原因,C正確。
4.[氣體分子運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)]氧氣分子在0 ℃和100 ℃溫度下單位速率間隔的分子數(shù)占總分子數(shù)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。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是 ( )A.圖中兩條曲線下面積相等B.圖中虛線對(duì)應(yīng)于氧氣分子平均動(dòng)能較小的情形C.圖中實(shí)線對(duì)應(yīng)于氧氣分子在100 ℃時(shí)的情形D.圖中曲線給出了任意速率區(qū)間的氧氣分子數(shù)目
解析:根據(jù)氣體分子單位速率間隔的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比隨氣體分子速率的變化曲線的意義可知,題圖中兩條曲線下面積相等,A正確;題圖中虛線占百分比較大的分子速率較小,所以對(duì)應(yīng)于氧氣分子平均動(dòng)能較小的情形,B正確;題圖中實(shí)線占百分比較大的分子速率較大,分子平均動(dòng)能較大,根據(jù)溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志,可知實(shí)線對(duì)應(yīng)于氧氣分子在100 ℃時(shí)的情形,C正確;根據(jù)分子速率分布圖可知,題圖中曲線給出了任意速率區(qū)間的氧氣分子數(shù)目占總分子數(shù)的百分比,不能得出任意速率區(qū)間的氧氣分子數(shù)目,D錯(cuò)誤。答案:D
[要點(diǎn)自悟明]1.區(qū)別晶體和非晶體的方法(1)要判斷一種物質(zhì)是晶體還是非晶體,關(guān)鍵是看有無(wú)確定的熔點(diǎn),有確定熔點(diǎn)的是晶體,無(wú)確定熔點(diǎn)的是非晶體。(2)幾何外形是指自然生成的形狀,若形狀規(guī)則,是單晶體;若形狀不規(guī)則,有兩種可能,即為多晶體或非晶體,憑此一項(xiàng)不能最終確定物質(zhì)是否為晶體。(3)從導(dǎo)電、導(dǎo)熱等物理性質(zhì)來(lái)看,物理性質(zhì)各向異性的是單晶體,各向同性的可能是多晶體,也可能是非晶體。
2.液體表面張力的理解
3.氣體分子的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)(1)氣體分子之間的距離遠(yuǎn)大于分子直徑,氣體分子之間的作用力十分微弱,可以忽略不計(jì)。(2)氣體分子的速率分布,表現(xiàn)出“中間多,兩頭少”的統(tǒng)計(jì)分布規(guī)律。(3)氣體分子向各個(gè)方向運(yùn)動(dòng)的機(jī)會(huì)均等。(4)溫度一定時(shí),某種氣體分子的速率分布是確定的,速率的平均值也是確定的,溫度升高,氣體分子的平均速率增大,但不是每個(gè)分子的速率都增大。
(二) 封閉氣體壓強(qiáng)的計(jì)算1.平衡狀態(tài)下封閉氣體壓強(qiáng)的求法
2.加速運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)中封閉氣體壓強(qiáng)的求法選取與氣體接觸的液柱(或活塞)為研究對(duì)象,進(jìn)行受力分析,利用牛頓第二定律列方程求解。
[多維訓(xùn)練]1.[“活塞+汽缸”封閉的氣體]質(zhì)量為m的薄壁導(dǎo)熱柱形汽缸,內(nèi)壁光滑,用橫截面積為S的活塞封閉一定量的理想氣體。在下述所有過(guò)程中,汽缸不漏氣且與活塞不脫離。當(dāng)汽缸如圖甲豎直倒立靜置時(shí),缸內(nèi)氣體體積為V1,溫度為T1。已知重力加速度大小為g,大氣壓強(qiáng)為p0。
(1)將汽缸如圖乙豎直懸掛,缸內(nèi)氣體溫度仍為T1,求此時(shí)缸內(nèi)氣體體積V2;(2)如圖丙所示,將汽缸水平放置,穩(wěn)定后對(duì)汽缸緩慢加熱,當(dāng)缸內(nèi)氣體體積為V3時(shí),求此時(shí)缸內(nèi)氣體的溫度。
3.[加速狀態(tài)下封閉的氣體]如圖所示,汽缸質(zhì)量是M,活塞質(zhì)量是m,不計(jì)缸內(nèi)氣體的質(zhì)量,汽缸置于光滑水平面上,當(dāng)用一水平外力F拉動(dòng)活塞時(shí),活塞和汽缸能保持相對(duì)靜止向右加速,求此時(shí)缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)有多大?(活塞橫截面積為S,大氣壓強(qiáng)為p0,不計(jì)一切摩擦)
(三) 氣體狀態(tài)變化的圖像問題氣體的四類“等值變化”圖像的比較
[注意] 上表中各個(gè)常量“C”意義有所不同??梢愿鶕?jù)pV=nRT確定各個(gè)常量“C”的意義。
[多維訓(xùn)練]1 .[氣體的p-V圖像問題]如圖,一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A變化到狀態(tài)B,該過(guò)程氣體對(duì)外________(填“做正功”“做負(fù)功”或“不做功”),氣體的溫度________(填“升高”“降低”“先升高后降低”“先降低后升高”或“始終不變”)。
答案:做正功 先升高后降低
2.[氣體的V-T圖像問題]如圖所示,一定質(zhì)量的理想氣體,從圖示A狀態(tài)開始,經(jīng)歷了B、C狀態(tài),最后到D狀態(tài),下列判斷中正確的是 ( )A.A→B溫度升高,壓強(qiáng)變大B.B→C體積不變,壓強(qiáng)變大C.B→C體積不變,壓強(qiáng)不變D.C→D體積變小,壓強(qiáng)變大
解析:當(dāng)緩慢升高汽缸內(nèi)氣體溫度時(shí),開始一段時(shí)間氣體發(fā)生等容變化,根據(jù)查理定律可知,缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)p與汽缸內(nèi)氣體的熱力學(xué)溫度T成正比,在p -T圖像中,圖線是過(guò)原點(diǎn)的傾斜直線;當(dāng)活塞開始離開小擋板時(shí),缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)等于外界的大氣壓,氣體發(fā)生等壓膨脹,在p-T圖像中,圖線是平行于T軸的直線,B正確。答案:B
5.[氣體狀態(tài)變化圖像的轉(zhuǎn)換問題](2023·重慶高考)密封于汽缸中的理想氣體,從狀態(tài)a依次經(jīng)過(guò)ab、bc和cd三個(gè)熱力學(xué)過(guò)程達(dá)到狀態(tài)d。若該氣體的體積V隨熱力學(xué)溫度T變化的V-T圖像如圖所示,則對(duì)應(yīng)的氣體壓強(qiáng)p隨T變化的p--T圖像正確的是( )
(四) 氣體實(shí)驗(yàn)定律的微觀解釋1.氣體壓強(qiáng)的產(chǎn)生單個(gè)分子碰撞器壁的沖力是短暫的,但是大量分子頻繁地碰撞器壁,對(duì)器壁產(chǎn)生持續(xù)、均勻的壓力,所以從分子動(dòng)理論的觀點(diǎn)來(lái)看,氣體的壓強(qiáng)就是大量氣體分子作用在器壁單位面積上的平均作用力。2.決定氣體壓強(qiáng)大小的微觀因素(1)氣體分子的密集程度氣體分子的密集程度(即單位體積內(nèi)氣體分子的數(shù)目)越大,在單位時(shí)間內(nèi),與單位面積器壁碰撞的分子數(shù)就越多,氣體壓強(qiáng)就越大。
(2)氣體分子的平均速率氣體的溫度越高,氣體分子的平均速率就越大,氣體分子與器壁碰撞時(shí)(可視為彈性碰撞)給器壁的沖力就越大;從另一方面講,氣體分子的平均速率越大,在單位時(shí)間內(nèi)器壁受氣體分子撞擊的次數(shù)就越多,累計(jì)沖力就越大,氣體壓強(qiáng)就越大。3.實(shí)驗(yàn)定律的微觀解釋(1)用氣體分子動(dòng)理論解釋玻意耳定律
(2)用氣體分子動(dòng)理論解釋查理定律(3)用氣體分子動(dòng)理論解釋蓋-呂薩克定律
[多維訓(xùn)練]1.[氣體分子碰撞次數(shù)分析]對(duì)一定質(zhì)量的氣體,若用N表示單位時(shí)間內(nèi)與器壁單位面積碰撞的分子數(shù),則下列說(shuō)法正確的是 ( )A.當(dāng)體積減小時(shí),N必定增加B.當(dāng)溫度升高時(shí),N必定增加C.當(dāng)壓強(qiáng)不變而體積和溫度變化時(shí),N必定變化D.當(dāng)壓強(qiáng)不變而體積和溫度變化時(shí),N可能不變
解析:當(dāng)體積減小時(shí),分子的密集程度增大,但分子的平均動(dòng)能不一定大,所以單位時(shí)間內(nèi)與器壁單位面積碰撞的分子數(shù)不一定增加,A錯(cuò)誤。當(dāng)溫度升高時(shí),分子的平均動(dòng)能變大,但分子的密集程度不一定大,所以單位時(shí)間內(nèi)與器壁單位面積碰撞的分子數(shù)不一定增加,B錯(cuò)誤。壓強(qiáng)取決于單位時(shí)間內(nèi)與器壁單位面積碰撞的分子數(shù)及分子的平均動(dòng)能,壓強(qiáng)不變,溫度和體積變化,分子平均動(dòng)能變化,則單位時(shí)間內(nèi)與器壁單位面積碰撞的分子數(shù)必定變化,C正確,D錯(cuò)誤。答案:C
2.[氣體等溫變化微觀分析]一定質(zhì)量的理想氣體,經(jīng)等溫壓縮,氣體的壓強(qiáng)增大,用分子動(dòng)理論的觀點(diǎn)分析,這是因?yàn)?( )A.氣體分子每次碰撞器壁的平均作用力增大B.單位時(shí)間內(nèi)單位面積器壁上受到氣體分子碰撞的次數(shù)增多C.氣體分子的總數(shù)增加D.單位體積內(nèi)的分子數(shù)目不變
解析:溫度不變,分子熱運(yùn)動(dòng)平均動(dòng)能不變,氣體分子每次碰撞器壁的平均作用力不變,故A錯(cuò)誤;體積壓縮,分子數(shù)密度增大,單位時(shí)間內(nèi)單位面積器壁上受氣體分子碰撞次數(shù)增多,故B正確;因氣體質(zhì)量一定,故氣體分子的總數(shù)不變,C錯(cuò)誤;分子數(shù)密度增大,即單位體積內(nèi)的分子數(shù)目增大,D錯(cuò)誤。答案:B
3.[氣體壓強(qiáng)的理解](多選)下列說(shuō)法中正確的是 ( )A.氣體的溫度升高時(shí),分子的熱運(yùn)動(dòng)變得劇烈,分子的平均動(dòng)能增大,撞擊器壁時(shí)對(duì)器壁的作用力增大,而氣體的壓強(qiáng)不一定增大B.氣體體積變小時(shí),單位體積的分子數(shù)增多,單位時(shí)間內(nèi)撞到器壁單位面積上的分子數(shù)增多,從而氣體的壓強(qiáng)一定增大C.壓縮一定質(zhì)量的氣體,氣體的內(nèi)能一定增加D.分子a只在分子b的分子力作用下,從無(wú)窮遠(yuǎn)處向固定不動(dòng)的分子b運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,當(dāng)a到達(dá)受b的作用力為零的位置時(shí),a的動(dòng)能一定最大
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