内容正文:
固体、液体和气体
一、固体的微观结构、晶体和非晶体 液晶的微观结构
1.固体
(1)分类:固体分为晶体和非晶体两类,晶体又分为单晶体和多晶体。
(2)晶体和非晶体的比较
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
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)液晶的物理性质
①具有液体的流动性。
②具有晶体的光学各向异性。
(2)液晶的微观结构
从某个方向上看,其分子排列比较整齐,但从另一方向看,分子的排列是杂乱无章的。
二、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.大小
液体的温度越高,表面张力越小;液体中溶有杂质时,表面张力变小;液体的密度越大,表面张力越大。
三、气体分子运动速率的统计分布
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
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的密集程度。
四、气体实验定律 理想气体
1.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
2.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)。
一、易错易误辨析(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)大块塑料粉碎成形状相同的颗粒,每个颗粒即为一个单晶体。(×)
(2)单晶体的所有物理性质都是各向异性的。(×)
(3)单晶体有天然规则的几何形状,是因为单晶体的物质微粒是规则排列的。(√)
(4)液晶是液体和晶体的混合物。(×)
(5)船浮于水面上不是由于液体的表面张力。(√)
(6)压强极大的气体不遵从气体实验定律。(√)
二、教材习题衍生
1.(固体、液体的性质)下列说法正确的是( )
A.液体表面张力的方向与液面相垂直
B.单晶体有固定的熔点,多晶体没有固定的熔点
C.单晶体中原子(或分子、离子)的排列具有空间周期性
D.通常金属在各个方向的物理性质都相同,所以金属是非晶体
C [液体的表面张力与液体表面相切,垂直于液面上的各条分界线,选项A错误;无论是单晶体还是多晶体,都有固定的熔点,选项B错误;根据固体特性的微观解释可知,选项C正确;金属是由大量细微的小晶粒杂乱无章地排列起来的,在各个方向上的物理性质都相同,但有固定的熔点,金属属于多晶体,选项D错误。]
2.(气体压强的微观解释)对于一定质量的理想气体,下列论述正确的是( )
A.气体的压强仅由温度决定
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,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,则单位体积内分子个数可能不变
C [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,故A错误;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B错误;若气体的压强不变而温度降低,则气体的体积减小,则单位体积内分子个数一定增加,故C正确,D错误。]
3.(气体性质的理解)(2022·江苏卷)自主学习活动中,同学们对密闭容器中的氢气性质进行讨论,下列说法中正确的是( )
A.体积增大时,氢气分子的密集程度保持不变
B.压强增大是因为氢气分子之间斥力增大
C.因为氢气分子很小,所以氢气在任何情况下均可看成理想气体
D.温度变化时,氢气分子速率分布中各速率区间的分子数占总分子数的百分比会变化
D [密闭容器中的氢气质量不变,分子个数不变,根据n=,可知当体积增大时,单位体积的个数变少,分子的密集程度变小,故A错误;气体压强产生的原因是大量气体分子对容器壁的持续的、无