第二章《气体、固体和液体》知识点梳理--高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第三册.docx

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1、人教版（2019）物理选择性必修第三册第二章气体、固体和液体知识点梳理2.1温度和温标一、状态参量与平衡态1热力学系统：由大量分子组成的系统。2外界：系统之外与系统发生相互作用的其他物体。3状态参量：为确定系统的状态所需要的一些量，如：体积、压强、温度等。4平衡态：无外界影响，状态参量稳定的状态。说明：平衡态是状态参量，不是过程量，处于平衡态的系统，状态参量在较长时间内不发生变化。二、热平衡与温度1热平衡：如果两个系统相互接触而传热，这两个系统的状态参量将会互相影响而分别改变。经过一段时间，各自的状态参量不再变化了，即这两个系统达到了热平衡。2热平衡定律：如果两个系统分别与第三个系统达到热平衡

2、，那么这两个系统彼此之间也必定处于热平衡。3温度：处于热平衡的系统之间有一“共同热学性质”，即温度。这就是温度计能够用来测量温度的基本原理。三、温度计与温标1温度计名称原理水银温度计根据水银的热膨胀的性质来测量温度金属电阻温度计根据金属铂的电阻随温度的变化来测量温度气体温度计根据气体压强随温度的变化来测量温度热电偶温度计根据不同导体因温差产生电动势的大小来测量温度2.温标：定量描述温度的方法。(1)摄氏温标：一种常用的表示温度的方法，规定标准大气压下冰的熔点为0 ，水的沸点为100 。在0 刻度与100 刻度之间均匀分成100等份，每一份算作1 。(2)热力学温标：现代科学中常用的表示温度的方

3、法，热力学温度。(3)摄氏温度与热力学温度：摄氏温度摄氏温标表示的温度，用符号t表示，单位是摄氏度，符号为热力学温度热力学温标表示的温度，用符号T表示，单位是开尔文，符号为K换算关系Tt273.15 K注意：变化1 与变化1 K是相等的。2.2气体的等温变化一、气体的等温变化1等温变化一定质量的某种气体，在温度不变的条件下，其压强与体积变化时的关系叫作气体的等温变化。2实验探究(1)实验器材：铁架台、注射器、橡胶套、压力表(压强表)等。注射器下端用橡胶套密封，上端用柱塞封闭一段空气柱，这段空气柱是我们的研究对象。(2)数据收集：空气柱的压强p由上方的压力表读出，体积V用刻度尺读出的空气柱长度l

4、乘气柱的横截面积S。用手把柱塞向下压或向上拉，读出体积与压强的几组值。(3)数据处理以压强p为纵坐标，以体积的倒数为横坐标建立直角坐标系，将收集的各组数据描点作图，若图像是过原点的直线，说明压强跟体积的倒数成正比，即压强跟体积成反比。注意：作pV图像双曲线不好判定，作p图像是过原点的倾斜直线，易判定压强跟体积成反比。二、玻意耳定律1玻意耳定律(1)内容：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。(2)公式：pVC(常量)或p1V1p2V2。(3)适用条件：气体质量不变、温度不变。气体温度不太低、压强不太大。2气体的等温变化的pV图像(1)pV图像：一定质量的气体的pV图像为

5、一条双曲线，如图甲所示。甲乙(2)p图像：一定质量的气体的p图像为过原点的倾斜直线，如图乙所示。2.3气体的等压变化和等容变化一、气体的等压变化1等压变化一定质量的某种气体，在压强不变时，体积随温度变化的过程叫作气体的等压变化。2盖吕萨克定律(1)内容：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。(2)公式：VCT或。(3)适用条件：气体质量一定；气体压强不变。(4)等压变化的图像：由VCT可知在VT坐标系中，等压线是一条通过坐标原点的倾斜的直线。对于一定质量的气体，不同等压线的斜率不同。斜率越小，压强越大，如图所示，p2(选填“”或“”)p1。二、气体的等容变化1等

6、容变化一定质量的某种气体，在体积不变时，压强随温度变化的过程。2查理定律(1)内容：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。(2)公式：pCT或。(3)等容变化的图像：从图甲可以看出，在等容过程中，压强p与摄氏温度t是一次函数关系，不是简单的正比例关系。但是，如果把图甲中的直线AB延长至与横轴相交，把交点当作坐标原点，建立新的坐标系(如图乙所示)，那么这时的压强与温度的关系就是正比例关系了。图乙坐标原点的意义为气体压强为0时，其温度为0 K。可以证明，新坐标原点对应的温度就是0_K。甲乙(4)适用条件：气体的质量一定，气体的体积不变。说明：气体做等容变化时，压强p与

7、热力学温度T成正比，即pT，不是与摄氏温度t成正比，但压强变化量p与热力学温度变化量T和摄氏温度的变化量t都是成正比的，即pT、pt。三、理想气体1理想气体在任何温度、任何压强下都遵从气体实验定律的气体。2理想气体与实际气体在温度不低于零下几十摄氏度、压强不超过大气压的几倍的条件下，把实际气体看成理想气体来处理。3理想气体的状态方程(1)内容一定质量的某种理想气体，在从某一状态变化到另一状态时，尽管压强p、体积V、温度T都可能改变，但是压强p跟体积V的乘积与热力学温度T之比保持不变。(2)表达式；。(3)成立条件一定质量的理想气体。说明：理想气体是一种理想化模型，是对实际气体的科学抽象。题目中

8、无特别说明时，一般都可将实际气体当成理想气体来处理。四、对气体实验定律的微观解释用分子动理论可以定性解释气体的实验定律。1玻意耳定律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。在这种情况下，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。这就是玻意耳定律的微观解释。2盖吕萨克定律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。这就是盖吕萨克定律的微观解释。3查理定律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。在这种情况下，温度升高时，分子的平均

9、动能增大，气体的压强就增大。这就是查理定律的微观解释。2.4固体一、晶体和非晶体1固体可以分为晶体和非晶体两类。石英、云母、明矾、食盐、味精、蔗糖等是晶体，玻璃、蜂蜡、松香、沥青、橡胶等是非晶体。2单晶体具有确定的几何形状，多晶体和非晶体没有确定的几何形状，我们在初中已经学过，晶体有确定的熔点，非晶体没有确定的熔点。3有些晶体沿不同方向的导热或导电性能不同，有些晶体沿不同方向的光学性质不同，这类现象称为各向异性。非晶体沿各个方向的物理性质都是一样的，这叫作各向同性。由于多晶体是许多单晶体杂乱无章地组合而成的，所以多晶体是各向同性的。说明：具有各向异性的一定是单晶体，具有各向同性的则可能是非晶体

10、或多晶体。二、晶体的微观结构1规则性：在各种晶体中，原子(或分子、离子)都是按照一定的规则排列的，具有空间上的周期性。2变化或转化在不同条件下，同种物质的微粒按照不同规则在空间排列，可以生成不同的晶体，例如石墨和金刚石。有些晶体在一定条件下可以转化为非晶体，例如天然水晶熔化后再凝固成石英玻璃。2.5液体一、液体的表面张力1表面层：液体表面有一层跟气体接触的薄层，叫作表面层。2分子力的特点在液体内部，分子间的平均距离略小于r0，分子间的作用力表现为斥力；在表面层，分子比较稀疏，分子间距离略大于r0，分子间的作用力表现为引力。3表面张力(1)定义：液体表面的这种力使液体表面绷紧，叫作液体的表面张力

11、。(2)作用效果：使液体表面具有收缩趋势。说明：表面张力使液体表面收缩到最小。二、浸润和不浸润、液晶1浸润和不浸润(1)一种液体会润湿某种固体并附着在固体的表面上，这种现象叫作浸润；一种液体不会润湿某种固体，也就不会附着在这种固体的表面上，这种现象叫作不浸润。(2)浸润和不浸润是分子力作用的表现。2毛细现象(1)毛细现象：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，称为毛细现象。(2)毛细管内外液面的高度差与毛细管的内径有关，毛细管的内径越小，高度差越大。3液晶(1)液晶：像液体一样具有流动性，而其光学性质与某些晶体相似，具有各向异性的物质叫液晶。这是介于液态和固态间的一种中间态。(2)出现液晶态的条件：液晶是一种特殊物质，有些物质在特定的温度范围之内具有液晶态，另一些物质，在适当的溶剂中溶解时，在一定浓度范围内具有液晶态。(3)液晶的微观结构：通常棒状分子的物质容易具有液晶态。6学科网（北京）股份有限公司