高考物理一轮复习选择性必修第三册第十四章热学第二讲固体、液体和气体的性质课件

这是一份高考物理一轮复习选择性必修第三册第十四章热学第二讲固体、液体和气体的性质课件，共42页。PPT课件主要包含了流动性，杂乱无章，单位面积上，密集程度，气体实验定律，分子势能，答案C，答案D，答案BD等内容，欢迎下载使用。

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______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______。③大小：液体的温度越高，表面张力_____；液体中溶有杂质时，表面张力______；液体的密度越大，表面张力______。(2)液晶①液晶分子既保持排列有序而显示各向______，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。
二、气体1．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_____________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______。②微观上：决定于分子的平均动能和分子的__________。2．理想气体(1)宏观模型：在任何条件下始终遵守______________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__________。
微点判断　(1)单晶体的所有物理性质都是各向异性的。( )(2)单晶体有天然规则的几何形状，是因为单晶体的物质微粒是规则排列的。( )(3)液晶是液体和晶体的混合物。( )(4)草叶上的小露珠呈球形是表面张力作用的结果。( )(5)缝衣针浮于水面上是由于液体的表面张力作用。( )(6)任何气体都遵从气体实验定律。( )
(7)理想气体是理想化的物理模型，其内能只与气体温度有关，与气体体积无关。 ( )(8)石墨和金刚石的物理性质不同，是由于组成它们的物质微粒排列结构不同。( )(9)金刚石具有确定的熔点，石墨没有确定的熔点。( )(10)晶体在熔化过程中吸收热量破坏空间点阵结构，增加分子势能。( )
(一) 固体、液体、气体性质的理解 [题点全练通]1．[晶体与非晶体的比较]下列说法错误的是 (　 )A．将一块晶体敲碎后，得到的小颗粒是非晶体B．固体可以分为晶体和非晶体两类，有些晶体在不同方向上有不同的光学性质C．由同种元素构成的固体，可能会由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体D．在合适的条件下，某些晶体可以转变为非晶体，某些非晶体也可以转变为晶体
解析：将一晶体敲碎后，得到的小颗粒仍是晶体，A错误。单晶体具有各向异性，有些单晶体沿不同方向上的光学性质不同，B正确。金刚石和石墨由同种元素构成，但由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体，C正确。晶体与非晶体在一定条件下可以相互转化，如天然水晶是晶体，熔融过的水晶(即石英玻璃)是非晶体，也有些非晶体在一定条件下可转化为晶体，D正确。答案：A
2．[液晶的特性]关于液晶，下列说法中正确的是 (　 )A．液晶是液体和晶体的混合物B．所有物质都具有液晶态C．电子手表中的液晶在外加电压的影响下，本身能够发光D．液晶的光学性质与某些晶体相似，具有各向异性解析：液晶并不是液体和晶体的混合物，而是一种特殊的物质，A错误；液晶具有液体的流动性，但不是所有物质都具有液晶态，B错误；液晶本身不能发光，C错误；液晶既像液体一样可以流动，又具有晶体各向异性的特性，所以液晶的光学性质与某些晶体相似，具有各向异性，D正确。答案：D　
3．[液体性质的理解]下列说法正确的是(　 )A．把一枚针轻放在水面上，它会浮在水面上。这是由于针与水分子间存在斥力的缘故B．在处于失重状态的宇宙飞船中，一大滴水银会成球状，是因为液体内分子间有相互吸引力C．将玻璃管道裂口放在火上烧，它的尖端就变圆，是因为熔化的玻璃在表面张力的作用下，表面要收缩到最小的缘故D．漂浮在热菜汤表面上的油滴，从上面观察是圆形的，是因为油滴液体呈各向同性的缘故解析：题述现象都是表面张力的原因，C正确。
4．[气体分子运动的特点]氧气分子在0 ℃和100 ℃温度下单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比随气体分子速率的变化分别如图中两条曲线所示。下列说法错误的是 (　 )A．图中两条曲线下面积相等B．图中虚线对应于氧气分子平均动能较小的情形C．图中实线对应于氧气分子在100 ℃时的情形D．图中曲线给出了任意速率区间的氧气分子数目
解析：根据气体分子单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比随气体分子速率的变化曲线的意义可知，题图中两条曲线下面积相等，A正确；题图中虚线占百分比较大的分子速率较小，所以对应于氧气分子平均动能较小的情形，B正确；题图中实线占百分比较大的分子速率较大，分子平均动能较大，根据温度是分子平均动能的标志，可知实线对应于氧气分子在100 ℃时的情形，C正确；根据分子速率分布图可知，题图中曲线给出了任意速率区间的氧气分子数目占总分子数的百分比，不能得出任意速率区间的氧气分子数目，D错误。答案：D
[要点自悟明]1．区别晶体和非晶体的方法(1)要判断一种物质是晶体还是非晶体，关键是看有无确定的熔点，有确定熔点的是晶体，无确定熔点的是非晶体。(2)几何外形是指自然生成的形状，若形状规则，是单晶体；若形状不规则，有两种可能，即为多晶体或非晶体，凭此一项不能最终确定物质是否为晶体。(3)从导电、导热等物理性质来看，物理性质各向异性的是单晶体，各向同性的可能是多晶体，也可能是非晶体。
2.液体表面张力的理解
3.气体分子的运动特点(1)气体分子之间的距离远大于分子直径，气体分子之间的作用力十分微弱，可以忽略不计。(2)气体分子的速率分布，表现出“中间多，两头少”的统计分布规律。(3)气体分子向各个方向运动的机会均等。(4)温度一定时，某种气体分子的速率分布是确定的，速率的平均值也是确定的，温度升高，气体分子的平均速率增大，但不是每个分子的速率都增大。
(二) 封闭气体压强的计算1．平衡状态下封闭气体压强的求法
2．加速运动系统中封闭气体压强的求法选取与气体接触的液柱(或活塞)为研究对象，进行受力分析，利用牛顿第二定律列方程求解。
[多维训练]1．[“活塞＋汽缸”封闭的气体]质量为m的薄壁导热柱形汽缸，内壁光滑，用横截面积为S的活塞封闭一定量的理想气体。在下述所有过程中，汽缸不漏气且与活塞不脱离。当汽缸如图甲竖直倒立静置时，缸内气体体积为V1，温度为T1。已知重力加速度大小为g，大气压强为p0。
(1)将汽缸如图乙竖直悬挂，缸内气体温度仍为T1，求此时缸内气体体积V2；(2)如图丙所示，将汽缸水平放置，稳定后对汽缸缓慢加热，当缸内气体体积为V3时，求此时缸内气体的温度。
3．[加速状态下封闭的气体]如图所示，汽缸质量是M，活塞质量是m，不计缸内气体的质量，汽缸置于光滑水平面上，当用一水平外力F拉动活塞时，活塞和汽缸能保持相对静止向右加速，求此时缸内气体的压强有多大？(活塞横截面积为S，大气压强为p0，不计一切摩擦)
(三) 气体状态变化的图像问题气体的四类“等值变化”图像的比较
[注意]　上表中各个常量“C”意义有所不同。可以根据pV＝nRT确定各个常量“C”的意义。
[多维训练]1 ．[气体的p-V图像问题]如图，一定质量的理想气体由状态A变化到状态B，该过程气体对外________(填“做正功”“做负功”或“不做功”)，气体的温度________(填“升高”“降低”“先升高后降低”“先降低后升高”或“始终不变”)。
答案：做正功　先升高后降低
2．[气体的V-T图像问题]如图所示，一定质量的理想气体，从图示A状态开始，经历了B、C状态，最后到D状态，下列判断中正确的是 (　 )A．A→B温度升高，压强变大B．B→C体积不变，压强变大C．B→C体积不变，压强不变D．C→D体积变小，压强变大
解析：当缓慢升高汽缸内气体温度时，开始一段时间气体发生等容变化，根据查理定律可知，缸内气体的压强p与汽缸内气体的热力学温度T成正比，在p -T图像中，图线是过原点的倾斜直线；当活塞开始离开小挡板时，缸内气体的压强等于外界的大气压，气体发生等压膨胀，在p-T图像中，图线是平行于T轴的直线，B正确。答案：B
5．[气体状态变化图像的转换问题](2023·重庆高考)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(　 )
(四) 气体实验定律的微观解释1．气体压强的产生单个分子碰撞器壁的冲力是短暂的，但是大量分子频繁地碰撞器壁，对器壁产生持续、均匀的压力，所以从分子动理论的观点来看，气体的压强就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力。2．决定气体压强大小的微观因素(1)气体分子的密集程度气体分子的密集程度(即单位体积内气体分子的数目)越大，在单位时间内，与单位面积器壁碰撞的分子数就越多，气体压强就越大。
(2)气体分子的平均速率气体的温度越高，气体分子的平均速率就越大，气体分子与器壁碰撞时(可视为弹性碰撞)给器壁的冲力就越大；从另一方面讲，气体分子的平均速率越大，在单位时间内器壁受气体分子撞击的次数就越多，累计冲力就越大，气体压强就越大。3．实验定律的微观解释(1)用气体分子动理论解释玻意耳定律
(2)用气体分子动理论解释查理定律(3)用气体分子动理论解释盖-吕萨克定律
[多维训练]1．[气体分子碰撞次数分析]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．当压强不变而体积和温度变化时，N可能不变
解析：当体积减小时，分子的密集程度增大，但分子的平均动能不一定大，所以单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数不一定增加，A错误。当温度升高时，分子的平均动能变大，但分子的密集程度不一定大，所以单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数不一定增加，B错误。压强取决于单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数及分子的平均动能，压强不变，温度和体积变化，分子平均动能变化，则单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数必定变化，C正确，D错误。答案：C　
2．[气体等温变化微观分析]一定质量的理想气体，经等温压缩，气体的压强增大，用分子动理论的观点分析，这是因为 (　 )A．气体分子每次碰撞器壁的平均作用力增大B．单位时间内单位面积器壁上受到气体分子碰撞的次数增多C．气体分子的总数增加D．单位体积内的分子数目不变
解析：温度不变，分子热运动平均动能不变，气体分子每次碰撞器壁的平均作用力不变，故A错误；体积压缩，分子数密度增大，单位时间内单位面积器壁上受气体分子碰撞次数增多，故B正确；因气体质量一定，故气体分子的总数不变，C错误；分子数密度增大，即单位体积内的分子数目增大，D错误。答案：B　
3．[气体压强的理解](多选)下列说法中正确的是 (　 )A．气体的温度升高时，分子的热运动变得剧烈，分子的平均动能增大，撞击器壁时对器壁的作用力增大，而气体的压强不一定增大B．气体体积变小时，单位体积的分子数增多，单位时间内撞到器壁单位面积上的分子数增多，从而气体的压强一定增大C．压缩一定质量的气体，气体的内能一定增加D．分子a只在分子b的分子力作用下，从无穷远处向固定不动的分子b运动的过程中，当a到达受b的作用力为零的位置时，a的动能一定最大