高考物理一轮复习第十四章第二节气体液体固体课件

这是一份高考物理一轮复习第十四章第二节气体液体固体课件，共60页。PPT课件主要包含了气体的性质，平均动能，频繁碰撞，气体分子动理论，它能达到的整个空间，中间多，两头少，密集程度，气体实验定律，p1V1＝p2V2等内容，欢迎下载使用。
1.气体的状态参量.(1)温度：在宏观上表示物体的冷热程度；在微观上是分子____________的标志.(2)体积：气体总是充满它所在的容器，所以气体的体积总是
等于盛装气体的容器的________.
(3)压强：气体的压强是由于气体分子____________器壁而产生的.
(1)气体分子运动的特点.
①气体分子间距较______，分子力可以忽略，因此分子间除碰撞外不受其他力的作用，故气体能充满_____________________.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“__________，__________”的规律分布.③温度升高时，速率小的分子数________，速率大的分子数________，分子的平均速率将________，但速率分布规律不变.
(2)气体压强的微观意义.气体的压强是大量分子频繁碰撞器壁产生的.压强的大小跟两个因素有关：①气体分子的________；②气体分子的_________.
4.理想气体的状态方程.
一定质量的理想气体的状态方程：_______＝C(恒量).
注意：多晶体没有确定的几何形状，且多晶体是各向同性的.
(1)液体的表面张力.液体表面各部分间相互________的力叫表面张力.表面张力使液体自动收缩，液体表面有收缩到最小的趋势.表面张力的方向和液面相切；其大小除了跟边界线的长度有关外，还跟液体的种类、温度有关.
①液晶分子既保持排列有序而显示各向______性，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_______，排列有序使它像晶体.③液晶分子的排列从某个方向看比较整齐，从另一个方向看则是杂乱无章的.④液晶的物理性质很容易在外界的影响下发生改变.
【基础自测】1.判断下列题目的正误.(1)晶体有天然规则的几何形状，是因为晶体的物质微粒是规
(2)单晶体的所有物理性质都是各向异性的.(
(3)多晶体和非晶体的物理性质都是各向同性的.(
(4)液晶是液体和晶体的混合物.(
(5)小船浮于水面上不是由于液体的表面张力.(
答案：(1)√　(2)×　(3)√　(4)×　(5)√
2.2021 年，“嫦娥五号”探测器顺利完成月球采样任务并返回地球.探测器上装有用石英制成的传感器，其受压时表面会产生大小相等、符号相反的电荷——压电效应.如图 14-2-1 所示，石英晶体沿垂直于 x 轴晶面上的压电效应最显著.下列
关于石英晶体说法正确的是(A.没有确定的熔点B.具有各向同性的压电效应C.没有确定的几何形状D.是单晶体答案：D
3.对一定质量的气体，若用 N 表示单位时间内与器壁单位面
积碰撞的分子数，则下列说法正确的是(
A.当体积减小时，N 必定增加B.当温度升高时，N 必定增加C.当压强不变而体积和温度变化时，N 必定变化D.当体积不变而压强和温度变化时，N 可能不变
解析：气体的体积减小或温度升高时，压强和温度是怎样变化的并不清楚，不能判断 N 是必定增加的，A、B 错误.当压强不变而体积和温度变化时，存在两种变化的可能性：一是体积增大时，温度升高，分子的平均动能变大，即分子对器壁碰撞的力度增大，因压强不变，因此对器壁碰撞的频繁度降低，就是 N 减小.二是体积减小时，温度降低，同理可推知 N 增大，C 正确，D 错误.
4.一定质量的气体在温度保持不变的情况下，压强增大到原来
的 4 倍，则气体的体积变为原来的(
热点 1 固体与液体的性质考向 1 固体的性质[热点归纳]
(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
(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
(4)晶体和非晶体在一定条件下可以相互转化.
【典题 1】(多选)玻璃的出现和使用在人类生活里已有四千多
年的历史，它是一种非晶体.下列关于玻璃的说法正确的有(A.没有固定的熔点B.天然具有规则的几何形状C.沿不同方向的导热性能相同D.分子在空间上周期性排列
解析：根据非晶体的特点可知，非晶体是指组成物质的分子(或原子、离子)不呈空间有规则周期性排列的固体.它没有一定规则的外形.它的物理性质在各个方向上是相同的，叫“各向同性”.它没有固定的熔点，故 A、C 正确.
考向 2 液体的性质[热点归纳]
【典题 2】往两个玻璃杯中分别注入水和水银，液面出现如图
14-2-2 所示现象，下列说法正确的是(
A.水不浸润玻璃B.水银浸润玻璃C.玻璃分子对附着层内水分子的吸引力大于水内部分子之间的吸引力D.玻璃分子对附着层内水银分子的吸引力
大于水银内部分子之间的吸引力
解析：水浸润玻璃，水银不浸润玻璃，浸润与否关键看附着层的分子间距与液体分子间距比较，如果附着层中的分子密度大( 即容器壁对液体分子的吸引力大于液体分子对液体分子的吸引力)，则表现为附着层中的分子作用力表现为斥力，使得液面张开，表现为浸润现象，反之相
同分析，可以如图 D70 所示理解.答案：C
热点 2 气体压强的产生与计算考向 1 压强的产生[热点归纳]
1.产生的原因：气体的压强是大量分子频繁地碰撞器壁而产生的，单个分子碰撞器壁的冲力是短暂的，但大量分子频繁地碰撞器壁，对器壁就产生了持续、平均的作用力，数值上气体压强等于大量分子作用在器壁单位面积的平均作用力.
(1)从宏观上看，气体压强由体积和温度决定.
(2)从微观上看，气体压强由气体分子的密集程度和平均动能
A.是由气体分子间的相互作用力(吸引和排斥)产生的B.是由大量气体分子频繁地碰撞器壁所产生的C.是由气体受到的重力所产生的D.当容器自由下落时将减小为零
解析：气体压强产生的原因：大量做无规则热运动的分子对器壁频繁、持续地碰撞产生了气体的压强，A、C 错误，B 正确.当容器自由下落时，虽然处于失重状态，但分子热运动不会停止，故压强不会减小为零，D 错误.
(1)气体压强与大气压强不同，大气压强由重力而
产生，随高度增大而减小，气体压强由大量气体分子频繁碰撞器壁而产生，大小不随高度而变化.(2)容器内气体的压强是大量分子频繁碰撞器壁而产生的，并非因其重力而产生.
考向 2 压强的计算[热点归纳]
1.封闭气体压强的求法.
2.气体压强计算的两类模型.(1)活塞模型.图 14-2-3 所示是最常见的封闭气体的两种方式.
对“活塞模型”类求压强的问题，其基本的方法就是先对“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.
如图 14-2-4 所示，“U”形管竖直放置.根据帕斯卡定律可知，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所示的等高线联系起来.则有 pB＋ρgh2＝pA.
而 pA＝p0＋ρgh1，
所以气体 B 的压强为pB＝p0＋ρg(h1－h2).
其实该类问题与“活塞模型”并没有什么本质的区别.熟练后以上压强的关系式均可直接写出，不一定都要从受力分析入手.
【典题 4】(2021年山东淄博段考)如图14-2-5所示，一个横截面积为 S 的圆筒形容器竖直放置，容器上端放一金属圆板，金属圆板的上表面是水平的，下表面是倾斜的，下表面与水平面的夹角为θ，圆板的质量为 M，不计圆板与容器内壁的摩擦.若大气压强为p0，则被圆板封闭在容器
中的气体的压强为下列选项中的(
·cs θ＝Mg＋p0S
解析：圆板的下表面是倾斜的，气体对其产生的压力应与该面垂直.为求气体的压强，应以封闭气体的金属圆板为研究对象，其受力分析如图 D71 所示.
由物体的平衡条件得 p
热点 3 气体实验定律和理想气体状态方程[热点归纳]1.理想气体.
(1)宏观上讲，理想气体是指在任何条件下始终遵守气体实验定律的气体，实际中气体在压强不太大、温度不太低的条件下，可视为理想气体.
(2)微观上讲，理想气体的分子间除碰撞外无其他作用力，分子本身没有体积，即它所占据的空间认为都是可以被压缩的空间.
2.理想气体状态方程与气体实验定律的关系.
考向 1 等温变化【典题 5】(2023 年湖北卷)如图 14-2-6所示，竖直放置在水平桌面上的左右两汽缸粗细均匀，内壁光滑，横截面积分别为S、2S，由体积可忽略的细管在底部连通.两汽缸中各有一轻质活塞将一定质量的理想气体封闭，左侧汽缸底部与活塞用轻质细弹簧相连.初始时，两汽缸内封闭气柱的高度均为 H，弹簧长度恰好为原长.现往右侧活塞上表面缓慢添加一定质量的沙子，直至右侧活塞下降
汽缸足够长，汽缸内气体温度始终不变，弹簧始终在弹性限度内.求：
(1)最终汽缸内气体的压强.
(2)弹簧的劲度系数和添加的沙子质量.
解：(1)对左右气缸内所封的气体，初态压强为 p1＝p0，体积为V1＝SH＋2SH＝3SH末态压强为 p2，体积为
(2)设添加的沙子质量为 m，对右边活塞受力分析可知mg＋p0·2S＝p2·2S对左侧活塞受力分析可知
考向 2 等容变化【典题 6】(2023 年海南卷)如图 14-2-7 所示，某饮料瓶内密封一定质量的理想气体，t＝27 ℃时，压强 p＝1.050×105 Pa，则(1)t′＝37 ℃时，气压是多大？(2)保持温度不变，挤压气体，使之压强与(1)
相同时，气体体积变为原来的多少倍？
解：(1)瓶内气体的始末状态的热力学温度分别为T＝(27＋273) K＝300 KT′＝(37＋273) K＝310 K
解得 p′＝1.085×105 Pa.
(2)保持温度不变，挤压气体，等温变化过程，由玻意耳定律
解得 V′≈0.97V
即气体体积为原来的 0.97 倍.
考向 3 等压变化
【典题 7】(2023年河南联考)航天员出舱活动前要在节点舱(做出舱准备的气闸舱)穿上特制的航天服，航天服内密封有一定质量的气体(视为理想气体)，密封气体的体积V1＝2.4 L，压强 p1＝1.0×105 Pa，温度 t1＝27 ℃.航天服内气体的平均摩尔质量 M＝29 g/ml.已知在压强 p0＝1×105 Pa、温度 t0＝0 ℃时，气体的摩尔体积均为V0＝22.4 L/ml.估算航天服内密封气体的质量 m(计算结果保留 3位有效数字).
T1＝273 K＋27 K＝300 KT0＝273 K
解得 V2＝2.184 L
解得 m≈2.83 g.
考向 4 理想气体状态方程【典题 8】(多选，2023 年新课标卷)如图 14-2-8 所示，一封闭着理想气体的绝热汽缸置于水平地面上，用轻弹簧连接的两绝热活塞将汽缸分为 f、g、h 三部分，活塞与汽缸壁间没有摩擦.初始时弹簧处于原长，三部分中气体的温度、体积、压强均相等.现通过电阻丝对 f 中的气体缓慢加热，停止加热并达到稳定后，下列
A.h 中的气体内能增加
B.f 与 g 中的气体温度相等C.f 与 h 中的气体温度相等D.f 与 h 中的气体压强相等
解析：当电阻丝对 f 中的气体缓慢加热时，f 中的气体内能增大，温度升高，根据理想气体状态方程可知 f 中的气体压强增大，会缓慢推动左边活塞，可知 h 的气体体积也被压缩，压强变大，外界对气体做正功，因为活塞和汽缸绝热，由热力学第一定律可知，h 中的气体内能增加，A 正确.未加热前，三部分中气体的温度、体积、压强均相等，当系统稳定时，活塞受力平衡，可知弹
错误.在达到稳定过程中 h 中的气体体积变小，压强变大，f 中的气体体积变大.由于稳定时弹簧保持平衡状态，故稳定时 f、h 中的气联立可得 Tf >Th，C 错误，D 正确.
热点 4 用图像法分析气体的状态变化[热点归纳]
1.利用垂直于坐标轴的线作辅助线去分析同质量、不同温度的两条等温线，不同体积的两条等容线，不同压强的两条等压线的关系.
例如：在图 14-2-9 甲中，V1 对应虚线为等容线，A、B 分别是虚线与 T2、T1 两线的交点，可以认为从 B 状态通过等容升压到 A状态，温度必然升高，所以 T2>T1.
又如图乙所示，A、B 两点的温度相等，从 B 状态到 A 状态压强增大，体积一定减小，所以 V2