高中物理固体液体与气体教科版选修课件.ppt
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1、关于高中物理固体液体与气体教科版选修第1页,此课件共53页哦考点考点1 1 固体和液体固体和液体1.1.晶体与非晶体晶体与非晶体(1)(1)固体分为固体分为_和和_两类两类.晶体分晶体分_和和_._.(2)(2)单晶体具有单晶体具有_的几何形状,多晶体和非晶体的几何形状,多晶体和非晶体_的的几何形状;晶体有几何形状;晶体有_的熔点,非晶体的熔点,非晶体_的熔点的熔点.(3)(3)单晶体具有各向单晶体具有各向_,多晶体和非晶体具有各向,多晶体和非晶体具有各向_._.晶体晶体非晶体非晶体单晶体单晶体多晶体多晶体规则规则无一定无一定确定确定无确定无确定异性异性同性同性第2页,此课件共53页哦2.2.
2、液体液体(1)(1)液体的表面张力液体的表面张力.概念:液体表面存在的收缩力概念:液体表面存在的收缩力.作用:液体的作用:液体的_使液面具有收缩到表面积最小的趋使液面具有收缩到表面积最小的趋势势.方向:表面张力跟液面方向:表面张力跟液面_,且跟这部分液面的分界线,且跟这部分液面的分界线_._.大小:液体的温度越高,表面张力大小:液体的温度越高,表面张力_;液体中溶有杂质;液体中溶有杂质时,表面张力时,表面张力_;液体的密度越大,表面张力;液体的密度越大,表面张力_._.表面张力表面张力相切相切垂直垂直越小越小变小变小越大越大第3页,此课件共53页哦(2)(2)液晶液晶.液晶表现出来的特性跟液晶
3、内部分子以及分子排列的液晶表现出来的特性跟液晶内部分子以及分子排列的_有关有关.液晶分子的位置无序使它像液晶分子的位置无序使它像_,排列有序使它像,排列有序使它像_;液晶的物理性质很容易在外界的影响下液晶的物理性质很容易在外界的影响下_._.有序性有序性液体液体晶体晶体发生改变发生改变第4页,此课件共53页哦3.3.饱和汽饱和汽 湿度湿度(1)(1)饱和汽与未饱和汽饱和汽与未饱和汽.饱和汽:跟液体处于饱和汽:跟液体处于_的气体的气体.未饱和汽:未达到未饱和汽:未达到_的气体的气体.(2)(2)饱和汽压饱和汽压.定义:饱和汽产生的定义:饱和汽产生的_._.特点:饱和汽压随温度而变特点:饱和汽压随
4、温度而变.温度越高,饱和汽压温度越高,饱和汽压_,相同温度下越容易蒸发的液体,饱和汽压越大相同温度下越容易蒸发的液体,饱和汽压越大.动态平衡动态平衡饱和饱和压强压强越大越大第5页,此课件共53页哦(3)(3)湿度湿度.绝对湿度:空气中所含绝对湿度:空气中所含_的压强的压强.相对湿度:在某一温度下,空气中的水蒸气的压强与同一相对湿度:在某一温度下,空气中的水蒸气的压强与同一温度下水的饱和汽压之比,即相对湿度温度下水的饱和汽压之比,即相对湿度(B)=(B)=水蒸气水蒸气第6页,此课件共53页哦1.1.对晶体与非晶体的进一步说明对晶体与非晶体的进一步说明(1)(1)同一种物质在不同的条件下可能是晶体
5、也可能是非晶体,晶体同一种物质在不同的条件下可能是晶体也可能是非晶体,晶体和非晶体在一定条件下可以相互转化和非晶体在一定条件下可以相互转化.(2)(2)晶体中的多晶体具有各向同性,晶体中的单晶体具有各向异性,晶体中的多晶体具有各向同性,晶体中的单晶体具有各向异性,但单晶体并不一定在各种物理性质上都表现出各向异性但单晶体并不一定在各种物理性质上都表现出各向异性.第7页,此课件共53页哦2.2.对液体性质的三点说明对液体性质的三点说明(1)(1)液体表面层、附着层的分子结构特点是导致表面张力、浸润和不浸润液体表面层、附着层的分子结构特点是导致表面张力、浸润和不浸润现象、毛细现象等现象的根本原因现象
6、、毛细现象等现象的根本原因.(2)(2)同一种液体,对一些固体是浸润的,对另一些固体可能不浸润同一种液体,对一些固体是浸润的,对另一些固体可能不浸润.(3)(3)液体沸腾的条件是饱和汽压和外部压强相等液体沸腾的条件是饱和汽压和外部压强相等.第8页,此课件共53页哦考点考点2 2 气体气体1.1.气体的状态参量气体的状态参量(1)_;(2)_;(3)_.(1)_;(2)_;(3)_.压强压强体积体积温度温度第9页,此课件共53页哦2.2.气体的压强气体的压强(1)(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而产生的地碰撞
7、器壁而产生的.(2)(2)大小大小:大量气体分子作用在器壁单位面积上的大量气体分子作用在器壁单位面积上的_._.公式:公式:平均作用力平均作用力第10页,此课件共53页哦3.3.气体实验定律气体实验定律(1)(1)等温变化等温变化玻意耳定律玻意耳定律.内容:一定质量的某种气体,在内容:一定质量的某种气体,在_不变的情况下,压强不变的情况下,压强与体积成与体积成_._.公式:公式:_或或pV=C(pV=C(常量常量).).(2)(2)等容变化等容变化查理定律查理定律.内容:一定质量的某种气体,在内容:一定质量的某种气体,在_不变的情况下,压强不变的情况下,压强与热力学温度成与热力学温度成_._.
8、公式:公式:_或或 (常量常量).).推论式:推论式:温度温度反比反比p p1 1V V1 1=p=p2 2V V2 2体积体积正比正比第11页,此课件共53页哦(3)(3)等压变化等压变化盖吕萨克定律盖吕萨克定律.内容:一定质量的某种气体,在内容:一定质量的某种气体,在_不变的情况下,其体不变的情况下,其体积与热力学温度成积与热力学温度成_._.公式:公式:_或或 (常量常量).).推论式:推论式:压强压强正比正比第12页,此课件共53页哦4.4.理想气体状态方程理想气体状态方程(1)(1)理想气体:在任何温度、任何压强下都遵从理想气体:在任何温度、任何压强下都遵从_的气体的气体.(2)(2
9、)一定质量的理想气体状态方程:一定质量的理想气体状态方程:气体实验定律气体实验定律第13页,此课件共53页哦1.1.气体和气体分子运动的特点气体和气体分子运动的特点分子很小,间距很大,除碰撞外,分子很小,间距很大,除碰撞外,不受力,做匀速直线运动不受力,做匀速直线运动分子密度大,碰撞频繁,分子运分子密度大,碰撞频繁,分子运动杂乱无章动杂乱无章分子能充满到达的空间,向各个分子能充满到达的空间,向各个方向运动的分子数相等,分子速方向运动的分子数相等,分子速率分布率分布“中间多,两头少中间多,两头少”理想性理想性现实性现实性规律性规律性第14页,此课件共53页哦2.2.对气体实验定律的微观解释对气体
10、实验定律的微观解释(1)(1)一定质量的理想气体,分子的总数是一定的,在温度保持不变时,分子一定质量的理想气体,分子的总数是一定的,在温度保持不变时,分子的平均动能保持不变的平均动能保持不变.气体的体积减小时,分子的密集程度增大,气体的压气体的体积减小时,分子的密集程度增大,气体的压强就增大,反之情况相反,所以气体的压强与体积成反比强就增大,反之情况相反,所以气体的压强与体积成反比.这就是等温变化这就是等温变化.(2)(2)一定质量的理想气体,体积保持不变,分子的密集程度保持不变,一定质量的理想气体,体积保持不变,分子的密集程度保持不变,当温度升高时,分子的平均动能增大,因而气体压强增大当温度
11、升高时,分子的平均动能增大,因而气体压强增大.温度降低时,温度降低时,情况相反情况相反.这就是等容变化这就是等容变化.(3)(3)一定质量的理想气体,温度升高时,分子的平均动能增大一定质量的理想气体,温度升高时,分子的平均动能增大.要保要保持压强不变,只有增大气体体积,减小分子的密集程度才行持压强不变,只有增大气体体积,减小分子的密集程度才行.这就这就是等压变化是等压变化.第15页,此课件共53页哦3.3.一定质量的气体不同图像的比较一定质量的气体不同图像的比较类别类别图线图线 特特 点点 举举 例例 p-V p-V pV=CT(pV=CT(其中其中C C为恒量为恒量),即即pVpV之积越大的
12、等温之积越大的等温线温度越高,线离原线温度越高,线离原点越远点越远 p pT T2 2 T T1 1O OT T2 2T T1 1V Vp pT T2 2 T T1 1O OT T2 2T T1 11/1/V V过程过程等等温温过过程程第16页,此课件共53页哦类别类别图线图线 特点特点 举例举例 p-T p-T V-T V-T p pV V2 2 V V1 1O OV V2 2V V1 1T TV Vp p2 2 p p1 1O Op p2 2p p1 1T T过程过程等等容容过过程程等等压压过过程程第17页,此课件共53页哦 固体、液体的性质固体、液体的性质【例证例证1 1】(2011(2
13、011山东高考山东高考)人类对物质属性的认识是从宏观到微观不人类对物质属性的认识是从宏观到微观不断深入的过程,以下说法正确的是断深入的过程,以下说法正确的是()()A A液晶的分子势能与体积有关液晶的分子势能与体积有关B B晶体的物理性质都是各向异性的晶体的物理性质都是各向异性的C C温度升高,每个分子的动能都增大温度升高,每个分子的动能都增大D D露珠呈球状是由于液体表面张力的作用露珠呈球状是由于液体表面张力的作用第18页,此课件共53页哦【解题指南解题指南】解答本题时应注意以下三点:解答本题时应注意以下三点:(1)(1)晶体和非晶体的性质,多晶体与单晶体的区别晶体和非晶体的性质,多晶体与单
14、晶体的区别.(2)(2)固体和液体的内能与体积及温度有关固体和液体的内能与体积及温度有关.(3)(3)液体的性质与其对应的现象液体的性质与其对应的现象.第19页,此课件共53页哦【自主解答自主解答】选选A A、D.D.液晶是一类处于液态和固态之间的特殊物质,其液晶是一类处于液态和固态之间的特殊物质,其分子间的作用力较强,在体积发生变化时需要考虑分子间力的作用,分分子间的作用力较强,在体积发生变化时需要考虑分子间力的作用,分子势能和体积有关,子势能和体积有关,A A正确正确.晶体分为单晶体和多晶体,单晶体物理性质晶体分为单晶体和多晶体,单晶体物理性质表现为各向异性,多晶体物理性质表现为各向同性,
15、表现为各向异性,多晶体物理性质表现为各向同性,B B错误错误.温度升高时,温度升高时,分子的平均动能增大,但不是每一个分子动能都增大,分子的平均动能增大,但不是每一个分子动能都增大,C C错误错误.露珠露珠由于受到表面张力的作用,表面积有收缩到最小的趋势即呈球状,由于受到表面张力的作用,表面积有收缩到最小的趋势即呈球状,D D正确正确.第20页,此课件共53页哦【总结提升总结提升】解答本题的关键在于搞清晶体、非晶体、液晶及液体的特性解答本题的关键在于搞清晶体、非晶体、液晶及液体的特性.理解好分子势能、分子动能的概念及其影响因素理解好分子势能、分子动能的概念及其影响因素.对易错选项及错误对易错选
16、项及错误原因具体分析如下:原因具体分析如下:易错角度 错误原因 易错选B 误认为所有晶体的物理性质都具有各向异性,实际是单晶体具有各向异性,多晶体表现为各向同性易错选C 误认为温度升高,每个分子的动能都增大,实际应为平均动能增大.有的分子动能增大,有的分子动能也可能减小或不变.第21页,此课件共53页哦 气体状态变化的图像问题气体状态变化的图像问题【例证例证2 2】(2011(2011上海高考上海高考)如图,一定如图,一定质量的理想气体从状态质量的理想气体从状态a a沿直线变化到状沿直线变化到状态态b,b,在此过程中,其压强在此过程中,其压强()()A.A.逐渐增大逐渐增大 B.B.逐渐减小逐
17、渐减小C.C.始终不变始终不变 D.D.先增大后减小先增大后减小【解题指南解题指南】解答本题时可根据理想气体状态方程及体积和温度的变化解答本题时可根据理想气体状态方程及体积和温度的变化情况,确定压强如何变化情况,确定压强如何变化.第22页,此课件共53页哦【自主解答自主解答】选选A.A.由理想气体状态方程由理想气体状态方程 可得,气体的压可得,气体的压强强 由图像可知,气体的温度升高,体积减小,所以气由图像可知,气体的温度升高,体积减小,所以气体的压强逐渐增大,故体的压强逐渐增大,故A A正确正确.B.B、C C、D D错误错误.第23页,此课件共53页哦【总结提升总结提升】气体状态变化的图像
18、的应用技巧气体状态变化的图像的应用技巧(1)(1)求解气体状态变化的图像问题,应当明确图像上的点表示一定质量的求解气体状态变化的图像问题,应当明确图像上的点表示一定质量的理想气体的一个平衡状态,它对应着三个状态参量;图像上的某一条直理想气体的一个平衡状态,它对应着三个状态参量;图像上的某一条直线段或曲线段表示一定质量的理想气体状态变化的一个过程线段或曲线段表示一定质量的理想气体状态变化的一个过程.(2)(2)在在V-TV-T图像图像(或或p-Tp-T图像图像)中,比较两个状态的压强中,比较两个状态的压强(或体积或体积)大小,大小,可以比较这两个状态到原点连线的斜率的大小,其规律是:斜率可以比较
19、这两个状态到原点连线的斜率的大小,其规律是:斜率越大,压强越大,压强(或体积或体积)越小;斜率越小,压强越小;斜率越小,压强(或体积或体积)越大越大.第24页,此课件共53页哦 气体实验定律的应用气体实验定律的应用【例证例证3 3】(2011(2011新课标全国卷新课标全国卷)(9)(9分分)如图,一上如图,一上端开口,下端封闭的细长玻璃管,下部有长端开口,下端封闭的细长玻璃管,下部有长l1 1=66 cm=66 cm 的水银柱,中间封有长的水银柱,中间封有长l2 2=6.6 cm=6.6 cm的空气柱,上部有的空气柱,上部有长长l3 3=44 cm=44 cm的水银柱,此时水银面恰好与管口平
20、齐的水银柱,此时水银面恰好与管口平齐.已知大气压强为已知大气压强为p p0 0=76 cmHg.=76 cmHg.如果使玻璃管绕底端在如果使玻璃管绕底端在竖直平面内缓慢地转动一周,求在开口向下和转回竖直平面内缓慢地转动一周,求在开口向下和转回到原来位置时管中空气柱的长度到原来位置时管中空气柱的长度.封入的气体可视为封入的气体可视为理想气体,在转动过程中没有发生漏气理想气体,在转动过程中没有发生漏气.第25页,此课件共53页哦【解题指南解题指南】解答本题时可选取封闭气体为研究对象,注意玻璃管转动解答本题时可选取封闭气体为研究对象,注意玻璃管转动过程中开口向上、向下两位置封闭气体压强的求解,并在这
21、两个位置应过程中开口向上、向下两位置封闭气体压强的求解,并在这两个位置应用玻意耳定律列出方程用玻意耳定律列出方程.第26页,此课件共53页哦【规范解答规范解答】设玻璃管开口向上时,空气柱的压强为设玻璃管开口向上时,空气柱的压强为p p1 1=p=p0 0+g+gl3 3 (1(1分分)式中,式中,和和g g分别表示水银的密度和重力加速度分别表示水银的密度和重力加速度.玻璃管开口向下时,原来上部的水银有一部分会流出,封闭端会有部分玻璃管开口向下时,原来上部的水银有一部分会流出,封闭端会有部分真空真空.设此时开口端剩下的水银柱长度为设此时开口端剩下的水银柱长度为x x,则,则p p2 2=g=gl
22、1 1,p p0 0=p=p2 2+gx (1+gx (1分分)式中,式中,p p2 2为管内空气柱的压强为管内空气柱的压强.由玻意耳定律有由玻意耳定律有p p1 1l2 2S=pS=p2 2hS (2hS (2分分)第27页,此课件共53页哦式中,式中,h h是此时空气柱的长度,是此时空气柱的长度,S S为玻璃管的横截面积,由为玻璃管的横截面积,由式和式和题干条件得题干条件得h=12 cm (1h=12 cm (1分分)从开始转动一周后,设空气柱的压强为从开始转动一周后,设空气柱的压强为p p3 3,则,则p p3 3=p=p0 0+gx (1+gx (1分分)由玻意耳定律得由玻意耳定律得p
23、 p1 1l2 2S=pS=p3 3hS (2hS (2分分)式中,式中,hh是此时空气柱的长度,解得是此时空气柱的长度,解得h=9.2 cm (1h=9.2 cm (1分分)答案:答案:12 cm 9.2 cm12 cm 9.2 cm第28页,此课件共53页哦【总结提升总结提升】应用气体定律或状态方程解题的一般步骤应用气体定律或状态方程解题的一般步骤(1)(1)明确研究对象明确研究对象(即选取一定质量的气体即选取一定质量的气体);(2)(2)确定气体在始、末状态的参量;确定气体在始、末状态的参量;(3)(3)结合气体定律或状态方程列式求解;结合气体定律或状态方程列式求解;(4)(4)讨论结果
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