2024届高考物理一轮复习导学案：热学专题（二）固体、液体、气体

固体、液体、气体 1、 固体和液体 1.晶体与非晶体 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 不确定 物理性质 各向异性 各向同性 （1）晶体内部的微粒排列有规则，具有空间上的周期性，因此不同方向上相等距离内微粒数不同，使得物理性质不同（各向异性），由于多晶体是由许多杂乱无章地排列着的小晶体（单晶体）集合而成，因此不显示各向异性，形状也不规则。 （2）晶体达到熔点后由固态向液态转化，分子间距离要加大。此时晶体要从外界吸收热量来破坏晶体的点阵结构，所以吸热只是为了克服分子间的引力做功，只增加了分子的势能。分子平均动能不变，温度不变。 注意：(1)单晶体具有各向异性，但不是在各种物理性质上都表现出各向异性。 (2)具有确定熔点的物体必定是晶体，反之，必是非晶体。 (3)单晶体具有天然的规则的几何外形，而多晶体和非晶体没有天然规则的几何外形，所以不能从形状上区分晶体与非晶体。 (4)晶体和非晶体不是绝对的，在某些条件下可以相互转化。 (5)液晶既不是晶体，也不是液体，但具有光学上的各向异性。 2.液体表面张力的理解 形成原因 表面层中分子间的距离比液体内部分子间的距离大,分子间的相互作用力表现为引力 表面特性 表面层分子间的引力使液面产生了表面张力,使液体表面好像一层绷紧的弹性薄膜 表面张力的方向 和液面相切,垂直于液面上的各条分界线 表面张力的效果 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,而在体积相同的条件下,球形的表面积最小 典型现象 球形液滴、肥皂泡、涟波、毛细现象、浸润和不浸润 3.浸润和不浸润现象： 附着层的液体分子比液体内部 分子力表现 附着层趋势 毛细现象 浸润 密 排斥力 扩张 上升 不浸润 稀疏 吸引力 收缩 下降 二、气体压强的计算及微观解释 1．气体压强的计算 (1)活塞模型 如图所示是最常见的封闭气体的两种方式． 求气体压强的基本方法：先对活塞进行受力分析，然后根据平衡条件或牛顿第二定律列方程． 图甲中活塞的质量为m，活塞横截面积为S，外界大气压强为p0.由于活塞处于平衡状态，所以p0S＋mg＝pS， 则气体的压强为p＝p0＋. 图乙中的液柱也可以看成“活塞”，由于液柱处于平衡状态，所以pS＋mg＝p0S， 则气体压强为p＝p0－＝p0－ρ液gh. (2)连通器模型 如图所示，U形管竖直放置．同一液体中的相同高度处压强一定相等，所以气体B和A的压强关系可由图中虚线联系起来．则有pB＋ρgh2＝pA， 而pA＝p0＋ρgh1， 所以气体B的压强为pB＝p0＋ρg(h1－h2)． 2．气体分子运动的速率分布图像 气体分子间距离大约是分子直径的10倍，分子间作用力十分微弱，可忽略不计；分子沿各个方向运动的机会均等；分子速率的分布规律按“中间多、两头少”的统计规律分布，且这个分布状态与温度有关，温度升高时，平均速率会增大，如图所示． 3．气体压强的微观解释 (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(一定质量的某种理想气体) 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． 三、针对练习 1、关于热学知识的理解，下列说法中正确的是(　　) A．单晶体的某些物理性质呈现各向异性 B．液体表面张力产生的原因是液体表面层分子间距离比较大，分子力表现为斥力 C．雨水没有透过雨伞是因为水和伞的不浸润现象 D．在熔化过程中，非晶体要吸收热量，但温度可以保持不变 2、（多选）关于固体、液体的性质，下列说法正确的是(　　) A．非晶体不可能转化为晶体 B．单晶体有确定的熔点，多晶体没有确定的熔点 C．彩色液晶显示器利用了液晶的光学各向异性的特点 D．玻璃管的裂口放在火焰上烧熔，其尖端变钝，这是由于表面张力的作用 E．唐诗《观荷叶露珠》中有“霏微晓露成珠颗”，诗中荷叶和露水表现为不浸润 3、在甲、乙、丙三种固体薄片上涂上蜡，用烧热的针接触其上一点，蜡熔化的范围如图所示．甲、乙、丙三种固体在熔化过程中温度随加热时间变化的关系如图所示，则(　　) A．甲、乙为非晶体，丙是晶体 B．甲、丙为晶体，乙是非晶体 C．甲、丙为非晶体，乙是晶体 D．甲为多晶体，乙为非晶体，丙为单晶体 4、 (多选)下列理解正确的是(　　) A．彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点 B．单晶体具有固定的熔点，多晶体没有固定的熔点 C．有的物质在不同条件下能够生成不同晶体，是因为组成它们的微粒能够按照不同规则在空间分布 D．固体可以分为晶体和非晶体两类，晶体、非晶体