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第2课时固体、液体和气体[知识梳理]知识点一、液晶、晶体和非晶体晶体的微观结构1.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。(4)液晶的物理性质很容易在外界的影响下。异性流动性液体晶体杂乱无章发生改变2．晶体与非晶体分类比较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，但多晶体每个晶体间的排列无规则无规则形成与转化有的物质在不同条件下能够形成不同的形态．同一物质可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现，有些非晶体在一定条件下也可转化为晶体典型物质石英、云母、食盐、硫酸铜玻璃、蜂蜡、松香3.晶体的微观结构(1)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。(2)用晶体的微观结构解释晶体的特点规则现象原因晶体有规则的外形由于内部微粒有规则的排列晶体各向异性由于内部从任一结点出发在不同方向的相同距离上的微粒数同晶体的多形性由于组成晶体的微粒可以形成不同的空间点阵不知识点二、液体的表面张力现象1．概念液体表面各部分间的力。2．作用液体的表面张力使液面具有收缩到表面积的趋势。3．方向表面张力跟液面，且跟这部分液面的分界线。互相吸引最小相切垂直4．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。越小变小越大知识点三、理想气体气体实验定律1．气体和气体分子运动的特点2．气体压强的微观理解(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)大小决定因素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密集程度。(3)常用单位及换算关系：①国际单位：，符号：Pa,1Pa＝1N/m2。②常用单位：(atm)；厘米汞柱(cmHg)。③换算关系：1atm＝cmHg＝1.013×105Pa≈1.0×105Pa。压力帕斯卡标准大气压763.气体实验定律玻意耳定律查理定律盖—吕萨克定律内容一定质量的某种气体，在温度不变的情况下，压强与体积成反比一定质量的某种气体，在体积不变的情况下，压强与热力学温度成正比一定质量的某种气体，在压强不变的情况下，体积与热力学温度成正比表达式p1V1＝p2V2p1T1＝p2T2或p1p2＝T1T2V1T1＝V2T2或V1V2＝T1T2图象4.理想气体的状态方程(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)理想气体的状态方程一定质量的理想气体状态方程：p1V1T1＝p2V2T2或pVT＝C。气体实验定律可看作一定质量理想气体状态方程的特例。思维深化判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。(1)单晶体的所有物理性质都是各向异性的。()(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。()(4)液晶是液体和晶体的混合物。()答案(1)×(2)√(3)√(4)×[题组自测]题组一固体、液体的性质1．(多选)关于晶体、非晶体、液晶，下列说法正确的是()A．所有的晶体都表现为各向异性B．晶体一定有规则的几何形状，形状不规则的金属一定是非晶体C．所有的晶体都有确定的熔点，而非晶体没有确定的熔点D．液晶的微观结构介于晶体和液体之间，其光学性质会随电压的变化而变化解析只有单晶体才表现为各向异性，故A错；单晶体有规则的几何形状，而多晶体的几何形状不规则，金属属于多晶体，故B错；晶体和非晶体的一个重要区别就是晶体有确定的熔点，而非晶体没有确定的熔点，故C对；液晶的光学性质随温度、压力、外加电压的变化而变化，D对。答案CD2．(多选)下列说法中正确的是()A．水黾能在水面上自由来往而不陷入水中靠的是液体表面张力的作用B．小木块能够浮于水面上是液体表面张力与重力平衡的结果C．喷泉喷射到空中的水将会形成一个个球形的小水珠D．用力敲击液晶，将在其两极间产生蓝色火花解析水黾在水面上站定或行走的过程中，其脚部位置比周围水面稍下陷，但仍在水面上而未陷入水中，就像踩在柔韧性非常好的膜上一样，这是液体表面张力在起作用，A项正确；小木块浮于水面上，已有部分陷入水中，受到浮力的作用而非液体表面张力作用，B项错；喷射到空中的水分散时每一小部分的表面都有表面张力在起作用且又处于完全失重状态，因此形成球状水珠，C项正确；用力敲击液晶会产生“压电效应”，使得其两极间形成高电压而击穿空气放电形成蓝色火花，D项正确。答案ACD题组二气体压强的微观解释3．(多选)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冲力增大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．气体分子的密集程度增大解析理想气体经等温压缩，压强增大，体积减小，分子密集程度增大，则单位时间内单位面积器壁上受到气体分子的碰撞次数增多，但气体分子每次碰撞器壁的平均冲力不变，故B、D正确，A、C错误。答案BD4．下列说法正确的是()A．一定质量的气体，当温度升高时，压强一定增大B．一定质量的气体，当体积增大时，压强一定减小C．一定质量的气体，当体积增大、温度升高时，压强一定增大D．一定质量的气体，当体积减小、温度升高时，压强一定增大解析一定质量的气体，其分子总数一定，当温度升高时，气体分子的平均动能增大，有引起压强增大的可能，但不知道分子的密集程度如何变化，故不能断定压强一定增大，A项错误；当体积增大时，气体分子的密集程度减小，有使压强减小的可能，但不知道气体分子的平均动能如何变化，同样不能断定压强一定减小，B项错误；体积增大有使压强减小的趋势，温度升高有使压强增大的趋势，这两种使压强向相反方向变化的趋势不知谁占主导地位，不能断定压强如何变化，故C项错误；体积减小有使压强增大的趋势，温度升高也有使压强增大的趋势，这两种趋势都使压强增大，故压强一定增大，D项正确。答案D题组三气体实验定律的应用5．(多选)对于一定质量的理想气体，下列四种状态变化中，可能实现的是()A．增大压强时，温度降低，体积增大B．升高温度时，压强增大，体积减小C．降低温度时，压强增大，体积不变D．降低温度时，压强减小，体积增大解析根据理想气体状态方程pVT＝C(常量)，可知B、D有可能实现，A、C不可能实现。答案BD6．如图1所示，有一圆柱形气缸，上部有固定挡板，气缸内壁的高度是2L，一个很薄且质量不计的活塞封闭一定质量的理想气体，开始时活塞处在离底部L高处，外界大气压强为1.0×105Pa，温度为27℃，现对气体加热，求：当加热到427℃时，封闭气体的压强。图1解析设气缸横截面积为S，活塞恰上升到气缸上部挡板处时，气体温度为T2，气体做等压变化，则对于封闭气体，初状态：T1＝(27＋273)K，V1＝LS，p1＝p0；末状态：V2＝2LS，p2＝p0。由V1T1＝V2T2，解得：T2＝600K，即t2＝327℃设当加热到427℃时气体的压强变为p3，在此之前活塞已上升到气缸上部挡板处，气体做等容变化，则对于封闭气体，初状态：T2＝600K，V2＝2LS，p2＝1.0×105Pa；末状态：T3＝700K，V3＝2LS。由p3T3＝p2T2，代入数据得：p3＝1.17×105Pa答案1.17×105Pa考点一对固体和液体性质的理解1．单晶体、多晶体、非晶体的判断判断固体物质是晶体还是非晶体，要看其是否具有确定的熔点；区分单晶体与多晶体，要看其物理性质是各向异性还是各向同性。多晶体和非晶体都具有各向同性，但多晶体有固定的熔点，非晶体没有。同时，还要知道一些常见的晶体和非晶体，如所有的金属都是晶体。2．对液体表面张力的理解作用液体的表面张力是液面各部分相互吸引的力，液体的表面张力使液体表面有收缩的趋势方向表面张力与液面相切，跟这部分液面的分界线垂直大小表面张力的大小与边界线长度有关，与液体的温度、液体的纯度、液体的种类有关。液体的温度越高，表面张力越小；液体的密度越大，表面张力越小；液体中溶有杂质时，表面张力变小【例1】(多选)人类对物质属性的认识是从宏观到微观不断深入的过程。以下说法正确的是()A．液体的分子势能与体积有关B．晶体的物理性质都是各向异性的C．温度升高，每个分子的动能都增大D．露珠呈球状是由于液体表面张力的作用解析液体体积与分子间相对位置相联系，从宏观上看，分子势能与体积有关，A正确；多晶体表现各向同性，B错误；温度升高，分子平均速率增大，遵循统计规律，C错误；露珠表面张力使其表面积收缩到最小，呈球状，D正确。答案AD【变式训练】1．(多选)(2014·江苏苏北四市一模，12A)下列说法中正确的是()A．晶体一定具有规则的几何外形B．叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用C．当液晶中电场强度不同时，液晶对不同颜色光的吸收强度不同D．当相同体积的氢气和氧气的温度相同时，它们分子的平均速率相同解析多晶体没有规则的几何外形，A错；温度相同，分子的平均动能相等，由12mv2可知，氢气分子平均速率大，D错；液体表面张力使露球表面尽可能收缩，呈球形，B正确；液晶在外部条件改变时，许多性质会发生改变，C正确。答案BC考点二气体实验定律的应用利用气体实验定律及气态方程解决问题的基本思路【例2】如图2所示，粗细均匀、导热良好、装有适量水银的U型管竖直放置，右端与大气相通，左端封闭气柱长l1＝20cm(可视为理想气体)，两管中水银面等高。现将右端与一低压舱(未画出)接通，稳定后右管水银面高出左管水银面h＝10cm。(环境温度不变，大气压强p0＝75cmHg)(1)求稳定后低压舱内的压强(用“cmHg”作单位)。(2)此过程中左管内的气体对外界______(填“做正功”“做负功”或“不做功”)，气体将______(填“吸热”或“放热”)。图2解析(1)设U型管横截面积为S，右端与大气相通时左管中封闭气体压强为p1，右端与一低压舱接通后，左管中封闭气体的压强为p2，气柱长度为l2，稳定后低压舱内的压强为p，左管中封闭气体发生等温变化，根据玻意耳定律得p1V1＝p2V2①p1＝p0②p2＝p＋ph③V1＝l1S④V2＝l2S⑤由几何关系得h＝2(l2－l1)⑥联立①②③④⑤⑥式，代入数据得p＝50cmHg⑦(2)左管内气体膨胀，气体对外界做正功，温度不变ΔU＝0，根据热力学第一定律，ΔU＝Q＋W且W＜0，所以Q＝－W＞0，气体将吸热。答案(1)50cmHg(2)做正功吸热【变式训练】2．气体温度计结构如图3所示。玻璃测温泡A内充有理想气体，通过细玻璃管B和水银压强计相连。开始时A处于冰水混合物中，左管C中水银面在O点处，右管D中水银面高出O点h1＝14cm，后将A放入待测恒温槽中，上下移动D，使C中水银面仍在O点处，测得D中水银面高出O点h2＝44cm。(已知外界大气压为1个标准大气压，1标准大气压相当于76cmHg)(1)求恒温槽的温度。(2)此过程A内气体内能______(填“增大”或“减小”)，气体不对外做功，气体将____(填“吸热”或“放热”)。图3解析(1)设恒温槽的温度为T2，由题意知T1＝273KA内气体发生等容变化，根据查理定律得p1T1＝p2T2①p1＝p0＋ph1②p2＝p0＋ph2③联立①②③式，代入数据得T2＝364K(或91℃)(2)内能增大，气体将吸热。答案(1)364K(或91℃)(2)增大吸热考点三气体状态变化的图象问题类别图线特点举例p－VpV＝CT(其中C为恒量)，即pV之积越大的等温线，温度越高，线离原点越远p－1Vp＝CT1V，斜率k＝CT，即斜率越大，温度越高p－Tp＝CVT，斜率k＝CV，即斜率越大，体积越小V－TV＝CpT，斜率