专题二 固体、液体和气体 知识清单 -2026届高考物理一轮复习

该高中物理高考复习知识清单系统梳理了热学中固体、液体和气体专题，涵盖晶体与非晶体性质、液体表面张力、气体实验定律等核心内容，构建了从宏观性质到微观解释的知识体系。 清单采用表格对比（如晶体与非晶体分类特征）、微观解释（如气体压强成因）等方式呈现知识，通过例题（如“嫦娥六号”石英传感器问题）培养科学思维和物理观念。特设解题思路归纳（如气体实验定律应用步骤）和易错点分析，帮助学生自主梳理知识，教师可据此优化复习策略，提升备考效率。

热学 专题二 固体、液体和气体 复习目标 1 1． 了解晶体的性质，知道晶体和非晶体的区别，了解液晶的性质。 2． 了解液体的表面张力现象和毛细现象，知道浸润和不浸润现象。 3．理解气体压强产生的原因及微观解释，会求解气体的压强。 4．能够应用气体实验三定律解决简单的问题。 必备知识梳理 一、固体 1．晶体和非晶体 （1）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 晶体 非晶体 单晶体 多晶体 外形 有规则的形状 无确定的几何形状 无确定的几何外形 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 典型物质 石英、云母、明矾、食盐 各种金属 玻璃、橡胶、蜂蜡、松香、沥青 转化 晶体和非晶体在一定条件下可以相互转化 2．晶体的微观结构 在各种晶体中，原子（或分子、离子）都按照一定的规则排列，具有空间上的周期性。晶体在不同方向上排列方式不同，表现为某些物理性质的各向异性。 二、液体 1．液体的表面张力 概念 使液体表面绷紧的力 成因 表面层中分子间的距离大，分子间的相互作用力表现为引力 作用 使液体表面有收缩的趋势 方向 表面张力跟液面相切，与分界面垂直 2．浸润和不浸润 （1）浸润：一种液体会润湿某种固体并附着在固体的表面上的现象。 （2）不浸润：一种液体不会润湿某种固体，也不会附着在固体表面的现象。 （3）原因：当液体和与之接触的固体的相互作用比液体分子间的相互作用强时，液体能够浸润固体，反之，液体则不浸润固体。 （4）毛细现象：指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。管的内径越小，毛细现象越明显。 3．液晶 （1）液晶态既具有液体的流动性，又在一定程度上具有晶体分子规则排列的性质。 （2）分子取向排列的液晶具有光学各向异性。 三、气体 1．温度和温标 （1）容器中的大量分子组成的系统叫热力学系统，简称系统。系统之外与系统发生相互作用的其他物体统称外界。描述系统的状态参量有压强、体积、温度等。无外界影响下，系统内各部分状态参量稳定，系统处于平衡态。 （2）当两个系统在接触时，若它们的状态参量不发生变化，则这两个系统处于热平衡；如果两个系统分别与第三个系统达到热平衡，那么这两个系统彼此之间也必定处于热平衡；一切互为热平衡的系统都具有相同的温度。 （3）热力学温标表示的温度叫作热力学温度，它是国际单位制中七个基本物理量之一，用符号T表示，单位是开尔文，简称开，符号为K。摄氏温度t与热力学温度T的关系：T=t+273.15K。 2．气体压强 （1）产生的原因 由于大量气体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数密度。 3．气体实验定律 （1）玻意耳定律：一定质量的某种气体，在温度不变的情况下，压强p与体积V成反比。表达式为。 （2）查理定律：一定质量的某种气体，在体积不变的情况下，压强p与热力学温度T成正比。表达式为。 （3）盖-吕萨克定律：一定质量的某种气体，在压强不变的情况下，其体积V与热力学温度T成正比。表达式为 。 4．理想气体状态方程 （1）理想气体 ①宏观上讲，理想气体是指在任何温度、任何压强下都遵从气体实验定律的气体，实际气体在压强不超过大气压的几倍、温度不低于零下几十摄氏度时，可视为理想气体。 ②微观上讲，理想气体的分子间相互作用力可忽略不计，也不计气体分子与器壁碰撞的动能损失。 （2）理想气体状态方程：或 5．气体实验定律的微观解释 （1）玻意耳定律的微观解释：一定质量的某种理想气体，温度保持不变时，分子的平均动能是一定的。体积减小时，分子的数密度增大，单位时间内、单位面积上碰撞器壁的分子数就多，气体的压强就增大。 （2）盖-吕萨克定律的微观解释：一定质量的某种理想气体，温度升高时，分子的平均动能增大，只有气体的体积同时增大，使分子的数密度减小，才能保持压强不变。 （3）查理定律的微观解释：一定质量的某种理想气体，体积保持不变时，分子的数密度保持不变，温度升高时，分子的平均动能增大，气体的压强就增大。 核心考点探究 考点一 固体和液体的理解 1．晶体和非晶体 （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）只要是具有各向异性的物体必定是晶体，且是单晶体。 （3）只要是具有确定熔点的物体必定是晶体，反之，必是非晶体。 2．液体表面张力 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，分子势能大于液体内部的分子势能 例1 “嫦娥六号”探测器上装有用石英制成的传感器，在其不同表面施加压力时产生不同的压电效应（即由压力产生电荷的现象）则( ) A.石英是多晶体 B.石英没有确定的熔点 C.石英内部分子排列具有空间上的周期性 D.石英在熔化过程中分子的平均动能变大 【答案】C 【解析】由题意可知，石英具有各向异性，属于单晶体，而多晶体表现出各向同性，故A错误；石英是晶体，晶体有确定的熔点，且其内部分子排列具有空间的周期性，故B错误，C正确；分子平均动能由温度决定，石英在熔化时温度不变，故其分子的平均动能不变，故D错误。 例2 关于液体相关性质，下列说法正确的是 ( ) A.在玻璃试管中，液体不浸润细管壁就不能产生毛细现象 B.滴入水中的红墨水很快散开是液体表面张力的作用 C.雨后荷叶上的露珠呈近似球体的形状，说明液体存在表面张力且液体不浸润荷叶 D.天鹅羽毛上有一层很薄的脂肪，使水能浸润羽毛 【答案】C 【解析】毛细现象在不浸润时表现为液面下降，并非“不能产生”，故A错误；滴入水中的红墨水散开是扩散现象，与表面张力无关，故B错误；雨后荷叶上的露珠呈近似球体的形状，说明液体存在表面张力且液体不浸润荷叶，故C正确；脂肪使水不浸润羽毛，故D错误。 例3 (2026·江苏南京市开学考）关于生活中的一些热学现象，下列说法正确的是 ( ) 甲 乙 丙 A.图甲肥皂泡表面分子间表现为引力 B.图甲肥皂泡内气体压强小于外部气体压强 C.图乙所示两种材料上的酱油滴，酱油与左边材料不浸润，与右边材料浸润 D.图丙中石蜡在固体片上熔化成椭圆形，说明该固体是非晶体 【答案】A 【解析】肥皂泡表面分子间距离r略大于内部分子间距离，分子间作用力表现为引力，A正确；由于表面张力的存在，所以内部气体压强大于外部气体压强，B错误；酱油放在左边材料散开并附着在材料上，是浸润现象，酱油不能附着在右边材料上，是不浸润现象，C错误；石蜡在固体片上熔化成椭圆形，说明其具有各向异性，因此该固体是晶体，D错误。 考点二 气体实验定律的微观解释 例4 某同学冬季乘火车旅行，在寒冷的站台上从气密性良好的糖果瓶中取出糖果后拧紧瓶盖，将糖果瓶带入温暖的车厢内一段时间后，与刚进入车厢时相比，瓶内气体( ) A.内能变小 B.压强变大 C.分子数密度变大 D.每个分子动能都变大 【答案】B 【解析】糖果瓶从刚进入车厢与进入车厢一段时间后相比，瓶内气体温度升高，内能变大，A错误；气体体积不变，温度升高，由查理定律可知，气体压强变大，B正确；糖果瓶气密性良好，气体分子数不变，气体体积不变，则分子数密度不变，C错误；气体的温度升高，分子的平均动能变大，但并非每个分子动能都变大，D错误。 例5 如图所示，密闭容器内一定质量的理想气体由状态A变化到状态B。该过程中 ( ) A.气体分子的数密度增大 B.气体分子的平均动能增大 C.单位时间内气体分子对单位面积器壁的作用力减小 D.单位时间内与单位面积器壁碰撞的气体分子数减小 【答案】B 【解析】根据可得，则从A到B为等容线，即从A到B气体的体积不变，则气体分子的数密度不变，A错误；从A到B气体的温度升高，则气体分子的平均动能增大，B正确；从A到B气体的压强增大，气体分子的平均速率增大，则单位时间内气体分子对单位面积器壁的作用力增大，C错误；气体分子的数密度不变，从A到B气体分子的平均速率增大，则单位时间内与单位面积器壁碰撞的气体分子数增大，D错误。 思维进阶突破 突破点一 气体实验定律的基本应用 1．解题的基本思路 2．理想气体状态方程与气体实验定律的关系 温度不变： 玻意耳定律 体积不变： 查理定律 压强不变： 盖-吕萨克定律 例6 如图所示，某体积为V的饮料瓶内密封一定质量理想气体，时，压强p=1.0× （1）时，气体压强是多大？ (2)保持温度为27℃不变，挤压气体，使之压强与（1）相同时，气体体积变为多少？（以上结果可以用分数表示） 【答案】B (1) (2) 【解析】(1）瓶内气体的初始热力学温度T=(t+273)K=300K 末状态的热力学温度 气体做等容变化，由查理定律有 解得 （2）气体做等温变化，由玻意耳定律有解得。 例7如图是某铸造原理示意图，往气室注入空气增加压强，使金属液沿升液管进入已预热的铸型室，待 铸型室内金属液冷却凝固后获得铸件。柱状铸型室通过排气孔与大气相通，大气压强0，铸型室底面积，高度0.2m，底面与注气前气室内金属液面高度差H=0..15m,，柱状气室底面积，注气前气室内气体压强为，金属液的密度ρ=5.，重力加速度g取10，空气可视为理想气体，不计升液管的体积。 （1）求金属液刚好充满铸型室时，气室内金属液面下降的高度和气室内气体压强. （2）若在注气前关闭排气孔使铸型室密封，且注气过程中铸型室内温度不变，求注气后铸型室内的金属液高度m时，气室内气体压强 【答案】(1)0.05m 【解析】(1）金属液刚好充满铸型室时，有 代入数据解得m 则气室内气体的压强 代入数据解得 （2）设注气后气室金属液液面下降的高度为 则有 解得m 由于注气过程中铸型室内温度不变，则对铸型室内气体，由玻意耳定律有 解得注气后铸型室内气体的压强 所以注气后气室内气体压强 解得 归纳 1．弄清一个物理过程分为哪几个阶段。 2．找出几个阶段之间是由什么物理量联系起来的。 3．明确每个阶段应遵循什么实验定律。 突破点二 气体状态变化的图像 四种图像的比较 例8密封于汽缸中的理想气体，从状态a依次经过ab、bc和cd三个热力学过程达到状态d。若该气体的体积V 随热力学温度T变化的V-T图像如图所示，则对应的气体压强p随T变化的p-T图像正确的是( ) 【答案】C 【解析】由V-T图像可知，理想气体在ab 过程做等压变化，bc过程做等温变化，cd过程做等容变化。根据理想气体状态方程，可知bc过程理想气体的体积增大，温度不变，则压强减小。 例9 如图甲所示，T形活塞固定在水平面上，一定质量的理想气体被封闭在导热性能良好、质量m=25kg的汽缸中，汽缸的容积V=0.，横截面积S=0.05，改变环境温度，缸内封闭气体的体积V随热力学温度T变化的图线如图乙所示。已知外界大气压强恒为Pa，活塞与汽缸内壁无摩擦且不漏气，重力加速度g取10，求： （1）封闭气体在状态A时的热力学温度； （2）封闭气体在状态C时的压强。 【答案】(1)280K 【解析】(1）由题图乙分析可知从状态A变化到状态B，气体发生等压变化有解得 （2）在状态B时，设封闭气体的压强为，有。由题图乙分析可知从状态B到状态C，气体发生等容变化有解得 学科网（北京）股份有限公司 $ 热学 专题二 固体、液体和气体 复习目标 1 1． 了解晶体的性质，知道晶体和非晶体的区别，了解液晶的性质。 2． 了解液体的表面张力现象和毛细现象，知道浸润和不浸润现象。 3．理解气体压强产生的原因及微观解释，会求解气体的压强。 4．能够应用气体实验三定律解决简单的问题。 必备知识梳理 一、固体 1．晶体和非晶体 （1）固体分为 和 两类。晶体又分为 和 。 （2）晶体和非晶体的比较 分类 晶体 非晶体 单晶体 多晶体 外形 有规则的形状 无确定的几何形状 无确定的几何外形 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 典型物质 石英、云母、明矾、食盐 各种金属 玻璃、橡胶、蜂蜡、松香、沥青 转化 晶体和非晶体在一定条件下可以相互转化 2．晶体的微观结构 在各种晶体中，原子（或分子、离子）都按照一定的规则排列，具有空间上的 。晶体在不同方向上排列方式不同，表现为某些物理性质的各向异性。 二、液体 1．液体的表面张力 概念 使液体表面绷紧的力 成因 表面层中分子间的距离大，分子间的相互作用力表现为 作用 使液体表面有 的趋势 方向 表面张力跟液面相切，与分界面垂直 2．浸润和不浸润 （1）浸润：一种液体会润湿某种固体并附着在固体的表面上的现象。 （2）不浸润：一种液体不会润湿某种固体，也不会附着在固体表面的现象。 （3）原因：当液体和与之接触的固体的相互作用比液体分子间的相互作用强时，液体能够 固体，反之，液体则 固体。 （4）毛细现象：指浸润液体在细管中 的现象，以及不浸润液体在细管中 的现象。管的内径越小，毛细现象越明显。 3．液晶 （1）液晶态既具有液体的 ，又在一定程度上具有晶体分子规则排列的性质。 （2）分子取向排列的液晶具有光学 。 三、气体 1．温度和温标 （1）容器中的大量分子组成的系统叫热力学系统，简称系统。系统之外与系统发生相互作用的其他物体统称外界。描述系统的状态参量有 、 、 等。无外界影响下，系统内各部分状态参量 ，系统处于平衡态。 （2）当两个系统在接触时，若它们的状态参量不发生变化，则这两个系统处于 ；如果两个系统分别与第三个系统达到热平衡，那么这两个系统彼此之间也必定处于热平衡；一切互为热平衡的系统都具有相同的 。 （3）热力学温标表示的温度叫作热力学温度，它是国际单位制中七个基本物理量之一，用符号T表示，单位是 ，简称开，符号为K。摄氏温度t与热力学温度T的关系：T= K。 2．气体压强 （1）产生的原因 由于大量气体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 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 和 。 ②微观上：决定于分子的平均动能和分子的数密度。 3．气体实验定律 （1）玻意耳定律：一定质量的某种气体，在温度不变的情况下，压强p与体积V成 。表达式为。 （2）查理定律：一定质量的某种气体，在体积不变的情况下，压强p与热力学温度T成 。表达式为 （3）盖-吕萨克定律：一定质量的某种气体，在压强不变的情况下，其体积V与热力学温度T成 。表达式为 4．理想气体状态方程 （1）理想气体 ①宏观上讲，理想气体是指在任何温度、任何压强下都遵从 的气体，实际气体在压强不超过大气压的几倍、温度不低于零下几十摄氏度时，可视为理想气体。 ②微观上讲，理想气体的分子间相互作用力可忽略不计，也不计气体分子与器壁碰撞的动能损失。 （2）理想气体状态方程： 或 5．气体实验定律的微观解释 （1）玻意耳定律的微观解释：一定质量的某种理想气体，温度保持不变时，分子的平均动能是一定的。体积减小时，分子的数密度 ，单位时间内、单位面积上碰撞器壁的分子数就多，气体的压强就 。 （2）盖-吕萨克定律的微观解释：一定质量的某种理想气体，温度升高时，分子的平均动能增大，只有气体的体积同时 ，使分子的数密度 ，才能保持压强 。 （3）查理定律的微观解释：一定质量的某种理想气体，体积保持不变时，分子的数密度保持不变，温度升高时，分子的平均动能 ，气体的压强就 。 核心考点探究 考点一 固体和液体的理解 1．晶体和非晶体 （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）只要是具有各向异性的物体必定是晶体，且是单晶体。 （3）只要是具有确定熔点的物体必定是晶体，反之，必是非晶体。 2．液体表面张力 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，分子势能大于液体内部的分子势能 例1 “嫦娥六号”探测器上装有用石英制成的传感器，在其不同表面施加压力时产生不同的压电效应（即由压力产生电荷的现象）则( ) A.石英是多晶体 B.石英没有确定的熔点 C.石英内部分子排列具有空间上的周期性 D.石英在熔化过程中分子的平均动能变大 例2 关于液体相关性质，下列说法正确的是 ( ) A.在玻璃试管中，液体不浸润细管壁就不能产生毛细现象 B.滴入水中的红墨水很快散开是液体表面张力的作用 C.雨后荷叶上的露珠呈近似球体的形状，说明液体存在表面张力且液体不浸润荷叶 D.天鹅羽毛上有一层很薄的脂肪，使水能浸润羽毛 例3 (2026·江苏南京市开学考）关于生活中的一些热学现象，下列说法正确的是 ( ) 甲 乙 丙 A.图甲肥皂泡表面分子间表现为引力 B.图甲肥皂泡内气体压强小于外部气体压强 C.图乙所示两种材料上的酱油滴，酱油与左边材料不浸润，与右边材料浸润 D.图丙中石蜡在固体片上熔化成椭圆形，说明该固体是非晶体 考点二 气体实验定律的微观解释 例4 某同学冬季乘火车旅行，在寒冷的站台上从气密性良好的糖果瓶中取出糖果后拧紧瓶盖，将糖果瓶带入温暖的车厢内一段时间后，与刚进入车厢时相比，瓶内气体( ) A.内能变小 B.压强变大 C.分子数密度变大 D.每个分子动能都变大 例5 如图所示，密闭容器内一定质量的理想气体由状态A变化到状态B。该过程中 ( ) A.气体分子的数密度增大 B.气体分子的平均动能增大 C.单位时间内气体分子对单位面积器壁的作用力减小 D.单位时间内与单位面积器壁碰撞的气体分子数减小 思维进阶突破 突破点一 气体实验定律的基本应用 1．解题的基本思路 2．理想气体状态方程与气体实验定律的关系 温度不变： 玻意耳定律 体积不变： 查理定律 压强不变： 盖-吕萨克定律 例6 如图所示，某体积为V的饮料瓶内密封一定质量理想气体，时，压强p=1.0× （1）时，气体压强是多大？ (2)保持温度为27℃不变，挤压气体，使之压强与（1）相同时，气体体积变为多少？（以上结果可以用分数表示） 例7如图是某铸造原理示意图，往气室注入空气增加压强，使金属液沿升液管进入已预热的铸型室，待 铸型室内金属液冷却凝固后获得铸件。柱状铸型室通过排气孔与大气相通，大气压强0，铸型室底面积，高度0.2m，底面与注气前气室内金属液面高度差H=0..15m,，柱状气室底面积，注气前气室内气体压强为，金属液的密度ρ=5.，重力加速度g取10，空气可视为理想气体，不计升液管的体积。 （1）求金属液刚好充满铸型室时，气室内金属液面下降的高度和气室内气体压强. （2）若在注气前关闭排气孔使铸型室密封，且注气过程中铸型室内温度不变，求注气后铸型室内的金属液高度m时，气室内气体压强 归纳 1．弄清一个物理过程分为哪几个阶段。 2．找出几个阶段之间是由什么物理量联系起来的。 3．明确每个阶段应遵循什么实验定律。 突破点二 气体状态变化的图像 四种图像的比较 例8密封于汽缸中的理想气体，从状态a依次经过ab、bc和cd三个热力学过程达到状态d。若该气体的体积V 随热力学温度T变化的V-T图像如图所示，则对应的气体压强p随T变化的p-T图像正确的是( ) 例9 如图甲所示，T形活塞固定在水平面上，一定质量的理想气体被封闭在导热性能良好、质量m=25kg的汽缸中，汽缸的容积V=0.，横截面积S=0.05，改变环境温度，缸内封闭气体的体积V随热力学温度T变化的图线如图乙所示。已知外界大气压强恒为Pa，活塞与汽缸内壁无摩擦且不漏气，重力加速度g取10，求： （1）封闭气体在状态A时的热力学温度； （2）封闭气体在状态C时的压强。 学科网（北京）股份有限公司 $