第14章 第2节 固体 液体 气体(教参)-【名师导航】2024年高考物理一轮总复习(新教材新高考)通用版

第2节　固体　液体　气体 一、固体和液体 1．固体 固体通常可分为晶体和非晶体，其结构和性质见下表： 　　分类 比较　　 晶体 非晶体 单晶体 多晶体 外形 规则 不规则 熔点 确定 不确定 物理性质 各向异性 各向同性 微观结构 组成晶体的物质微粒有规则地、周期性地在空间排列 无规则 注意：多晶体没有规则外形，多晶体中每个小晶体间的排列无规则。 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方向：表面张力跟液面相切，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。 (2)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。 二、气体 1．气体分子运动的特点 (1)气体分子间距较大，分子力可以忽略，因此可以认为气体分子间除碰撞外不受其他力的作用，故气体能充满整个空间。 (2)分子做无规则的运动，速率有大有小，且时而变化，大量分子的速率按“中间多，两头少”的规律分布。 (3)温度升高时，速率小的分子数减少，速率大的分子数增多，分子的平均速率将增大，但速率分布规律不变。 2．气体压强 (1)产生的原因 由于大量分子无规则运动而碰撞器壁，形成对器壁各处均匀、持续的压力，作用在器壁单位面积上的压力叫作气体的压强。 (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。 3．理想气体 (1)宏观模型：在任何条件下始终遵守气体实验定律的气体。 注意：实际气体在压强不太大、温度不太低的条件下，可视为理想气体。 (2)微观模型：理想气体的分子间除碰撞外无其他作用力，即分子间无分子势能。 4．气体实验定律 玻意耳定律 查理定律 盖­吕萨克定律 表达式 p1V1＝p2V2 ＝或 ＝ ＝或＝ 图像 5．理想气体的状态方程 (1)表达式：＝或＝C。 (2)适用条件：一定质量的理想气体。 一、易错易混辨析(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)所有晶体都具有天然、规则的几何外形。 (×) (2)有些非晶体在一定条件下可以转化为晶体。 (√) (3)液体表面层分子之间的距离比内部要小些。 (×) (4)单晶体的所有物理性质都是各向异性的。 (×) (5)一定质量的理想气体，保持温度不变时，体积增大，压强减小。 (√) 二、教材习题衍生 1．(人教版选择性必修第三册改编)如图所示，把玻璃管的裂口放在火焰上烧熔，它的尖端就变钝了。产生这一现象的原因是(　　) A．玻璃是非晶体，熔化再凝固后变成晶体 B．玻璃是晶体，熔化再凝固后变成非晶体 C．熔化的玻璃表面分子间表现为引力使其表面绷紧 D．熔化的玻璃表面分子间表现为斥力使其表面扩张 C　[玻璃是非晶体，熔化再凝固后仍然是非晶体，A、B错误；玻璃裂口尖端放在火焰上烧熔后变钝，是表面张力的作用，表面张力具有减小表面积的作用，即使液体表面绷紧，C正确，D错误。] 2．(鲁科版选择性必修第三册改编)如图所示，把一条细棉线的两端系在铁丝环上，棉线处于松驰状态。将铁丝环浸入肥皂液里，拿出来时环上留下一层肥皂液的薄膜，这时薄膜上的棉线仍是松弛的。用烧热的针刺破b侧的薄膜，观察到棉线的形状为(　　) A　　　　　B　　　　C　　　　　D C　[先把棉线圈系在铁丝环上，再把铁丝环在肥皂液里浸一下，使环上布满肥皂液薄膜。膜中分子间的距离比液体内部大一些，分子间的相互作用表现为引力，所以产生收缩的效果。用烧热的针刺破b侧的薄膜，a侧的薄膜能使a的表面积收缩到最小，故C正确，A、B、D错误。] 3．(人教版选择性必修第三册改编)如图所示，向一个空的铝制饮料罐(即易拉罐)中插入一根透明吸管，接口用蜡密封，在吸管内引入一小段油柱(长度可以忽略)。如果不计大气压的变化，这就是一个简易的气温计。已知铝罐的容积是360 cm3，吸管内部粗细均匀，横截面积为0.2 cm2，吸管的有效长度为 20 cm，当温度为25 ℃时，油柱离管口10 cm。 (1)吸管上标刻温度值时，刻度是否应该均匀； (2)估算这个气温计的测量范围。 [解析]　(1)由题意可知，压强不变，由盖­吕萨克定律得 ＝， ΔV＝ΔT＝ΔT， ΔT＝·SΔL 由于ΔT与ΔL成正比，则刻度是均匀的。 (2)ΔT＝×0.2×(20－10)K≈1.6 K 故这个气温计可以测量的温度范围为(25－1.6) ℃～(25＋1.6) ℃，即23.4～26.6 ℃。 [答案]　(1)刻度是均