内容正文:
课时2 气体、固体和液体
基础梳理
一、气体性质
1.气体分子运动的特点和气体压强
压力
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 。
(2)决定因素。
①宏观上:决定于气体的温度和 。
②微观上:决定于分子的平均动能和分子的 。
体积
密集程度
3.气体实验定律
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 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。
气体实验定律
二、固体、液晶
1.晶体与非晶体
不规则
项目 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
原子排列 有规则 晶粒的排
列 . 无规则
转 化 晶体和非晶体在 下可以相互转化
典型物质 石英、云母、明矾、 . 玻璃、橡胶
确定
各向同性
无规则
一定条件
食盐
2.晶体的微观结构
特点:组成晶体的物质微粒有 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又显示各向 ,又可以自由移动位置,保持了液体的 。
(2)液晶分子的位置无序使它像 ,排列有序使它像 。
(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 .
的。
三、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。
规则
异性
流动性
液体
晶体
杂乱无
章
(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。
浸润
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 ;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 。
3.毛细现象
浸润液体在细管中 的现象,以及不浸润液体在细管中 的现象。
不浸润
上升
下降
夯实考点
[例1] 计算图甲、乙中气体的压强。
气体压强的产生和计算
(1)竖直平面内有如图甲所示的均匀玻璃管,玻璃管内用两段水银柱封闭两段空气柱a、b,各段水银柱高度如图所示。大气压为p0,求空气柱a、b的压强;
答案:(1)p0+ρg(h2-h1-h3) p0+ρg(h2-h1)
解析:(1)从开口端开始计算,右端为大气压p0,同种液体同一水平面上的压强相同,所以空气柱b的压强为pb=p0+ρg(h2-h1),而空气柱a的压强为pa=pb-ρgh3=p0+ρg(h2-h1-h3)。
[例1] 计算图甲、乙中气体的压强。
(2)图乙中两个汽缸的质量均为M,内部横截面积均为S,两个活塞的质量均为m,左边的汽缸静止在水平面上,右边的活塞和汽缸竖直悬挂在天花板下。两个汽缸内分别封闭有一定质量的空气A、B,大气压为p0,求封闭气体A、B的压强。
[变式1] (多选)如图为医院为病人输液的部分装置,图中A为输液瓶,B为滴壶,C为进气管,与大气相通。则在输液过程中(瓶A中尚有液体),下列说法正确的是
( )
A.瓶A中上方气体的压强随液面的下降而增大
B.瓶A中液面下降,但瓶A中上方气体的压强不变
C.滴壶B中的气体压强随瓶A中液面的下降而减小
D.在瓶中药液输完以前,滴壶B中的气体压强保持不变
解析:进气管C处的压强始终是大气压p0,设瓶A内的气体压强为pA,液体高度为h,可以得到pA=p0-ρgh,因此pA将随着h的减小而增大,在瓶中药液输完以前,滴壶B的上液面与进气管C的高度差不受瓶A内液面变化的影响,因此压强不变,故选A、D。
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考向1:应用气体实验定律解决实际问题
气体实验定律的应用
[例2] (2022·湖南卷)如图,小赞同学设计了一个液体拉力测量仪。一个容积V0=9.9 L的导热汽缸下接一圆管,用质量m1=90 g、横截面积S=10 cm2 的活塞封闭一定质量的理想气体,活塞与圆管壁间摩擦不计。活塞下端用轻质细绳悬挂一质量m2=10 g的U形金属丝,活塞刚好处于A位置。将金属丝部分浸入待测液体中,缓慢升起汽缸,使金属丝从液体中拉出,活塞在圆管中的最低位置为B。已知A、B间距离h=10 cm,外界大气压强p0=1.01×105 Pa,重力加速度取10 m/s2