内容正文:
第2节 固体 液体与气体
高考视角
1.固体、液体的性质常以选择题的形式出现在高考试卷中,气体实验定律为高考必考内容,高考试卷中常以计算题的形式出现。
2.通过本节内容的学习可以提高学生对固体、液体与气体性质的进一步理解,提高气体实验定律与日常生活实践相结合的综合应用能力。
3.本节内容包括固体、液体、气体的性质,气体压强的产生与计算,气体实验定律的应用,气体状态变化中的图像问题。
1.固体、液晶
(1)晶体与非晶体
分类
比较项目
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
确定
不确定
物理性质
各向异性
各向同性
各向同性
原子排列
有规则
晶粒的排列无规则
无规则
转 化
晶体和非晶体在一定条件下可以相互转化
典型物质
石英、云母、明矾、食盐
玻璃、橡胶
(2)晶体的微观结构
特点:组成晶体的物质微粒有规则地、周期性地在空间排列。
(3)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。
2.液体
(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原因:液体表面层分子间距较大,分子力表现为引力。如图所示。
(2)浸润和不浸润
附着层内液体分子间距比液体内部分子间的距离小,表现为浸润;附着层内液体分子间距比液体内部分子间的距离大,表现为不浸润。
(3)毛细现象
浸润液体在细管中上升的现象,以及不浸润液体在细管中下降的现象。
3.气体
(1)气体分子运动的特点和气体压强
(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决定因素
a.宏观上:决定于气体的温度和体积。
b.微观上:决定于分子的平均动能和分子的密集程度。
(3)气体实验定律
玻意耳定律
查理定律
盖-吕萨克定律
内容
一定质量的某种气体,在温度不变的情况下,压强与体积成反比
一定质量的某种气体,在体积不变的情况下,压强与热力学温度成正比
一定质量的某种气体,在压强不变的情况下,体积与热力学温度成正比
表达式
p1V1=p2V2
=
=
图像
4.理想气体状态方程
(1)理想气体:把在任何温度、任何压强下都遵从气体实验定律的气体称为理想气体。在压强不太大、温度不太低时,实际气体可以看作理想气体。理想气体的分子间除碰撞外不考虑其他作用,一定质量的某种理想气体的内能仅由温度决定。
(2)理想气体状态方程:=(质量一定的理想气体)。
1.玻璃的出现和使用在人类生活里已有四千多年的历史,日常生活离不开玻璃,汽车挡风玻璃为浮法玻璃,镀膜玻璃为低辐射节能玻璃,Tco玻璃可以用于液晶显示,中空钢化玻璃制作门窗,光伏压延玻璃作为太阳能电池的封装,可以说玻璃应用到了人类生活的方方面面。
(1)玻璃是晶体还是非晶体?
(2)玻璃作为晶体或者是非晶体的特点?
答案:(1)玻璃为非晶体。
(2)玻璃是一种非晶体,没有固定的熔点,没有天然的规则的几何形状,在物理性质上表现为各向同性,其分子在空间上并不呈周期性排列。
2.在日常生活中,可以观察到液体有很多有趣的现象,譬如毛细管中液体的上升或下降、自来水笔的墨水不会因地心引力而滴出,吹出的肥皂泡泡是球形的、荷叶上滚动的水珠是球形的。
(1)这些现象都与什么有关?
(2)说明这些现象是怎样形成的?
答案:(1)液体的表面张力。
(2)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。
1.(人教选择性必修三 P25T3改编)一个足球的容积是2.5 L,用打气筒给这个足球打气,每打一次都把体积为125 mL、压强与大气压相同的气体打进球内。如果在打气前足球就已经是球形并且里面的压强与大气压相同,设打气过程中温度不变,打了10次后,足球内部空气的压强是大气压的( A )
A.1.5倍 B.2倍 C.2.5倍 D.3倍
解析:设大气压强为p0,根据玻意耳定律p0V1=p2V2代入数据得p0(2.5+10×0.125)=2.5P2,可解得P2=1.5P0,故A正确,B、C、D错误。
2.(人教选择性必修三 P30T1改编)盛有氧气的钢瓶,在27 ℃的室内测得其压强是9.0×106 Pa。将其搬到-13 ℃的工地上时,瓶内氧气的压强变为7.2×106 Pa。对此过程下列说法正确的是( A )
A.钢瓶一定漏气 B.钢瓶一定不漏气
C.钢瓶可能不漏气 D.无法判断
解析:若不漏气,则气体做等容变化,有=得P2==7.8×106 Pa,由于P2>7.2×106 Pa,所以