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第十三章热学第2节固体、液体和气体2必备知识全通关3一、固体的微观结构、晶体和非晶体液晶的微观结构1．晶体与非晶体晶体分类比较项目单晶体多晶体非晶体外形规则不规则______熔点确定____不确定物理性质各向异性________各向同性不规则确定各向同性4原子排列有规则晶粒的排列______无规则转化晶体和非晶体在________下可以相互转化典型物质石英、云母、明矾、____玻璃、橡胶无规则一定条件食盐52．晶体的微观结构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。规则63．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。异性流动性液体晶体杂乱无章7二、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____，且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____。最小相切垂直越小变小越大8三、饱和蒸汽、未饱和蒸汽和饱和蒸汽压相对湿度1．饱和汽与未饱和汽(1)饱和汽：与液体处于________的蒸汽。(2)未饱和汽：没有达到____状态的蒸汽。动态平衡饱和92．饱和汽压(1)定义：饱和汽所具有的压强。(2)特点：液体的饱和汽压与温度有关，温度越高，饱和汽压____，且饱和汽压与饱和汽的体积无关。越大103．相对湿度空气中水蒸气的压强与同一温度时水的饱和汽压之比。即：相对湿度＝水蒸气的实际压强同温度水的饱和汽压。11四、气体分子运动速率的统计分布1．气体分子运动的特点和气体压强122．气体的压强(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)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________。压力体积密集程度13五、气体实验定律理想气体1．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14表达式p1V1＝________p1T1＝p2T2V1T1＝V2T2图象p2V2152．理想气体状态方程(1)理想气体：把在任何温度、任何压强下都遵从____________的气体称为理想气体。在压强不太大、温度不太低时，实际气体可以看作理想气体。理想气体的分子间除碰撞外不考虑其他作用，一定质量的某种理想气体的内能仅由温度决定。(2)理想气体状态方程：p1V1T1＝p2V2T2(质量一定的理想气体)。气体实验定律161．思考辨析(正确的画“√”，错误的画“×”)(1)大块塑料粉碎成形状相同的颗粒，每个颗粒即为一个单晶体。()(2)单晶体的所有物理性质都是各向异性的。()(3)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。()(4)液晶是液体和晶体的混合物。()××√×17(5)船浮于水面上不是由于液体的表面张力。()(6)水蒸气达到饱和时，水蒸气的压强不再变化，这时，水不再蒸发和凝结。()(7)压强极大的气体不遵从气体实验定律。()√×√182．(多选)干湿泡温度计的湿泡温度计与干泡温度计的示数差距越大，表示()A．空气的绝对湿度越大B．空气的相对湿度越小C．空气中的水蒸气的实际压强离饱和程度越近D．空气中的水蒸气的绝对湿度离饱和程度越远19BD[湿泡温度计下端包有湿纱布，纱布上的水分蒸发时吸热，使得湿泡温度计比干泡温度计示数低，示数差距越大，说明纱包上的水分蒸发的越快，空气的相对湿度越小，即水蒸气的实际压强、绝对湿度离饱和程度越远，故B、D正确，A、C错误。]203．(多选)以下说法正确的是()A．金刚石、食盐都有确定的熔点B．饱和汽的压强与温度无关C．一些小昆虫可以停在水面上是由于液体表面张力的作用D．多晶体的物理性质表现为各向异性E．当人们感觉空气干燥时，空气的相对湿度一定较小21ACE[金刚石、食盐都是晶体，有确定的熔点，选项A正确；饱和汽的压强与温度有关，选项B错误；因为液体表面张力的存在，有些小昆虫能停在水面上，选项C正确；多晶体的物理性质表现为各向同性，选项D错误；在一定温度条件下，相对湿度越小，水蒸发得也就越快，人就越感到干燥，故当人们感到干燥时，空气的相对湿度一定较小，选项E正确。]224．(多选)下列说法正确的是()A．在一定温度下，同种液体的饱和汽的分子数密度也会变化B．相对湿度是100%，表明在当时温度下，空气中水汽还没达到饱和状态C．处在液体表面层的分子与液体内部的分子相比有较大的势能D．空气的相对湿度越大，空气中水蒸气的压强越接近同一温度时水的饱和汽压E．露水总是出现在夜间和清晨，原因是气温的变化使空气里原来饱和的水蒸气液化23CDE[饱和汽的分子数密度仅由温度决定，温度越高，饱和汽的分子数密度越大，故A错误；相对湿度是指空气中水蒸气的实际压强与同一温度下水的饱和汽压之比，相对湿度是100%，表明在当时的温度下，空气中的水蒸气已达到饱和状态，故B错误；液体表面层的分子间距离大于液体内部分子间的距离，由于分子势能随分子间距增大而增大，故液体表面层的分子与液体内部的分子相比有较大的势能，C正确；空气的相对湿度越大，空气中水蒸气的压强越接近同一温度下水的饱和汽压，故D正确；露水总是出现在夜间和清晨，是因为气温的变化使空气里原来饱和的水蒸气液化，故E正确。]245．(人教版选修3－3P25T1改编)对一定质量的气体来说，下列几点能做到的是()A．保持压强和体积不变而改变它的温度B．保持压强不变，同时升高温度并减小体积C．保持温度不变，同时增加体积并减小压强D．保持体积不变，同时增加压强并降低温度C[根据理想气体状态方程pVT＝C逐一分析，只有C正确。]256.(人教版选修3－3P23T2)如图所示，向一个空的铝制饮料罐(即易拉罐)中插入一根透明吸管，接口用蜡密封，在吸管内引入一小段油柱(长度可以忽略)。如果不计大气压的变化，这就是一个简易的气温计。已知铝罐的容积是360cm3，吸管内部粗细均匀，横截面积为0.2cm2，吸管的有效长度为20cm，当温度为25℃时，油柱离管口10cm。(1)吸管上标刻温度值时，刻度是否应该均匀；(2)估算这个气温计的测量范围。26[解析](1)由于罐内气体压强始终不变，所以V1T1＝V2T2，V1T1＝ΔVΔT，ΔV＝V1T1ΔT＝362298ΔT，ΔT＝298362·SΔL由于ΔT与ΔL成正比，刻度是均匀的。27(2)ΔT＝298362×0.2×(20－10)K≈1.6K故这个气温计可以测量的温度范围为(25－1.6)℃～(25＋1.6)℃，即23.4～26.6℃。[答案](1)刻度是均匀的(2)23.4～26.6℃28关键能力全突破29固体、液体的性质[依题组训练]1．(多选)(2015·全国卷Ⅰ)下列说法正确的是()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30C．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E．在熔化过程中，晶体要吸收热量，但温度保持不变，内能也保持不变31BCD[A.将一晶体敲碎后，得到的小颗粒仍是晶体，故选项A错误；B.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，故选项B正确；C.例如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，故选项C正确；D.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，故选项D正确；E.熔化过程中，晶体的温度不变，但内能改变，故选项E错误。]322．(多选)(2019·郑州模拟)下列说法正确的是()A．单晶体和多晶体都有固定的熔点和规则的几何外形B．液体表面存在着张力是因为液体表面层分子间的距离大于液体内部分子间的距离C．布朗运动反映了花粉小颗粒内部分子的无规则运动D．密闭在汽缸里的一定质量的理想气体发生等压膨胀时，单位时间碰撞单位面积的器壁的气体分子数一定减少E．影响蒸发快慢以及影响人们对干爽与潮湿感受的因素是空气中水蒸气的压强与同一温度下水的饱和汽压的比值33BDE[多晶体无规则的几何外形，故A错误；液体的表面张力是由于表层分子间距大于内层分子间距产生的，B正确；布朗运动反映了液体分子的无规则运动，C错误；气体的压强取决于分子的平均动能和分子密集程度，在等压膨胀过程中，气体压强不变，体积增大，温度升高，分子的平均动能增大，但分子密集程度减小，则单位时间内碰撞单位面积器壁的气体分子数一定减少，D正确；影响蒸发快慢及潮湿程度的物理量为相对湿度，故E正确。]343．(多选)下列对饱和汽、未饱和汽、饱和汽压以及湿度的认识，正确的是()A．液体的饱和汽压只与液体的性质和温度有关，而与体积无关B．增大压强一定可以使未饱和汽变成饱和汽C．降低温度一定可以使未饱和汽变成饱和汽D．空气中所含水蒸气的压强越大，空气的绝对湿度越大E．干湿泡湿度计的干、湿两支温度计的示数差越小，空气的相对湿度越大35ADE[饱和汽压的大小取决于物质的性质和温度，而与体积无关，故A正确；饱和汽压与压强无关，故B错误；降低温度可能使未饱和汽变成饱和汽，但不是一定使未饱和汽变成饱和汽，故C错误；空气的湿度是指相对湿度，空气中所含水蒸气的压强越大，空气的绝对湿度越大，但相对湿度不一定越大，故D正确；干湿泡湿度计的干、湿两支温度计示数差越小，说明空气越潮湿，相对湿度越大，故E正确。]364．(多选)(2019·衡水金卷模拟)下列说法正确的是()A．在毛细现象中，毛细管中的液面有的升高，有的降低，这与液体的种类和毛细管的材质有关B．脱脂棉脱脂的目的在于使它从不被水浸润变为可以被水浸润，以便吸取药液C．烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面，熔化的蜂蜡呈椭圆形，说明蜂蜡是晶体37D．在空间站完全失重的环境下，水滴能收缩成标准的球形是因为液体表面张力的作用E．在一定温度下，当人们感到潮湿时，水蒸发慢，空气的绝对湿度一定较大38ABD[在毛细现象中，毛细管中的液面有的升高，有的降低，这与液体的种类和毛细管的材质有关，选项A正确；脱脂棉脱脂的目的在于使它从不被水浸润变为可以被水浸润，以便吸取药液，选项B正确；烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面，熔化的蜂蜡呈椭圆形，说明云母片的物理性质具有各向异性，云母片是单晶体，选项C错误；在空间站完全失重的环境下，水滴能收缩成标准的球形是因为液体表面张力的作用，选项D正确；在一定温度下，空气的相对湿度越大，水蒸发越慢，人就感到越潮湿，故当人们感到潮湿时，空气的相对湿度一定较大，但绝对湿度不一定大，故E错误。]391．晶体和非晶体(1)凡是具有确定熔点的物体必定是晶体，反之，必是非晶体。(2)凡是具有各向异性的物体必定是晶体，且是单晶体。(3)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。(4)晶体和非晶体在一定条件下可以相互转化。402．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表面张力的方向和液面相切，垂直于液面上的各条分界线41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42气体的性质及气体压强的计算[依题组训练]1．(多选)(2017·全国卷Ⅰ)