内容正文:
晶体与非晶体
1.利用有无固定熔点判断晶体、非晶体,利用各向同性和各向异性判断单晶体.
2.从能量转化的观点理解晶体的熔化热和汽化热.
3.晶体具有各向异性的特性,仅是指某些物理性质,并不是所有物理性质都是各向异性的.例如,立方体铜晶体的弹性是各向异性的,但它的导热性和导电性却是各向同性的.
4.同一物质既可以是晶体,又可以是非晶体,如天然的石英是晶体,熔融过的石英(石英玻璃)是非晶体.
5.非晶体的结构是不稳定的,在适当条件下要向晶体转化,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.
关于晶体和非晶体,下列说法正确的是( )
A.可以根据各向异性和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相同,则这块晶体一定是多晶体
【解析】 根据各向异性和各向同性只能确定是否为单晶体,无法用来鉴别晶体和非晶体,选项A错误.薄片在力学性质上表现为各向同性,也无法确定薄片是多晶体还是非晶体,选项B错误.固体球在导电性质上表现为各向异性,则一定是单晶体,选项C正确.某一物质的物理性质显示各向同性,并不意味着该物质一定是多晶体,对于单晶体并非所有物理性质都表现为各向异性,选项D错误.
【答案】 C
1.如图所示的四个图象中,属于晶体凝固图象的是( )
【解析】 首先要分清晶体与非晶体的图象,晶体凝固时有确定的凝固温度,而非晶体则没有,A、D是非晶体的图象,故错误;其次分清是熔化还是凝固的图象,熔化是固体变成液体,达到熔点前是吸收热量,温度一直在升高,而凝固则恰好相反,故C对,B错.
【答案】 C
气体状态变化的图象问题
1.用图象表示气体状态变化的过程及变化规律具有形象、直观、物理意义明朗等优点,另外,利用图象对气体状态、状态变化及规律进行分析,给解答带来很大的方便.图象上的一个点表示一定质量气体的一个平衡状态,它对应着三个状态参量;图象上的一条直线或曲线表示一定质量气体状态变化的一个过程.
2.气体实验定律图象的比较
定律
玻意耳定律
查理定律
盖·吕萨克定律
表达式
p1V1=p2V2=恒量
=恒量=
=恒量=
成立条件
气体的质量一定,温度不变
气体的质量一定,体积不变
气体的质量一定,压强不变
图象表达
在pV图中,p与V乘积越大,温度越高,如图T2>T1
在p图中,直线的斜率越大,温度越高,如图T2>T1
直线的斜率越大,体积越小,如图V2<V1
直线的斜率越大,压强越小,如图p2<p1
一定质量的理想气体状态变化的pV图线如图所示,其中AB平行于p轴,BC平行于V轴,CA的延长线通过坐标原点O,已知A状态的热力学温度为T1,B状态的热力学温度为T2,则C状态的热力学温度为多少?
【解析】 理想气体由状态A→B的状态变化过程是沿等容线进行的,据查理定律有
①=
气体由状态B→C的状态变化过程是沿等压线进行的,据盖·吕萨克定律有
②=
由图象可知(直线OAC的斜率恒定)
③=
VA=VB,pB=pC
④
由
⑤·=·式得
利用③④⑤得TC=.
【答案】
2.如图甲中p T图线上的图线abc表示一定质量的理想气体的状态变化过程,此过程在选项中的p V图上的图线应为( )
【解析】 由题图的pT图线可知,a到b是等容升温,b到c是等温降压,而同时满足这一条件及先后顺序的只有图乙中的C图.故答案选C.
【答案】 C
变质量问题
分析变质量问题时,可以通过巧妙地选择合适的研究对象,使这类问题转化为一定质量的气体问题,用理想气体状态方程求解.
1.打气问题
向球、轮胎中充气是一个典型的变质量的气体问题,只要选择球内原有气体和即将打入的气体作为研究对象,就可把充气过程中的气体质量变化的问题转化为定质量气体的状态变化问题.
2.抽气问题
从容器内抽气的过程中,容器内的气体质量不断减小,这属于变质量问题.分析时,将每次抽气过程中抽出的气体和剩余气体作为研究对象,质量不变,故抽气过程中看作是等温膨胀过程.
3.灌气问题
将一个大容器里的气体分装到多个小容器中的问题也是一个典型的变质量问题.分析这类问题时,可以把大容器中的气体和多个小容器中的气体看作整体来作为研究对象,可将变质量问题转化为定质量问题.
4.漏气问题
容器漏气过程中气体的质量不断发生变化,属于变质量问题,不能用理想气体状态方程求解.如果选容器内剩余气体为研究对象,便可使问题变成一定质量的气体状态变化,可用理想气体状态方程求解.
某容器为20 L的氧气