2022届高考物理一轮复习备课攻略 固体、液体与气体（课件）

01知道气体分子运动速率的统计分布规律；通过实验,了解扩散现象。观察并能解02释布朗运动。知道理想气体的状态方程，能结合力学03知识解相关气体状态变化的问题。 PART01ü回归教材ü夯实基础 基础巩固1.固体(1)固体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)单晶体具有规则的几何形状，多晶体和非晶体没有规则的几何形状；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.非晶体和多晶体在各个方向的物理性质都是一样的，这叫做各向同性. 基础巩固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垂直.(2)毛细现象：指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，毛细管越细，毛细现象越明显.3.液晶(1)具有液体的流动性.(2)具有晶体的光学各向异性.(3)从某个方向看其分子排列比较整齐，但从另一方向看，分子的排列是_杂__乱__无章的. 基础巩固4．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最小的趋势。(2)方向表面张力跟液面相切，且跟这部分液面的分界线垂直。(3)大小液体的温度越高，表面张力越小；液体中溶有杂质时，表面张力变小；液体的密度越大，表面张力越大。 基础巩固1．饱和汽与未饱和汽动态平衡(1)饱和汽：与液体处于的蒸汽。(2)未饱和汽：没有达到饱和状态的蒸汽。2．饱和汽压(1)定义：饱和汽所具有的压强。越大(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。3．相对湿度是空气中水蒸气的压强与同一温度时水的饱和汽压之比。即：水蒸气的实际压强相对湿度＝同温度水的饱和汽压 基础巩固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，作用在器壁单位面积上的压力叫做气体的压强.(2)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.2.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，即分子间无_分__子___势能. 基础巩固3.气体实验定律玻意耳定律查理定律盖—吕萨克定律一定质量的某种气一定质量的某种气体，一定质量的某种气体，体，在体积不变的在压强不变的情况下，内容在温度不变的情况下，情况下，压强与热其体积与热力学温度压强与体积成反比力学温度成正比成正比表达式p1V1＝p2V2______________图象 基础巩固气体实验定律 PART02ü方法归纳ü提升能力 考点探究1.晶体和非晶体(1)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；(2)只要具有确定熔点的物体必定是晶体，反之，必是非晶体；(3)单晶体具有天然规则的几何外形，而多晶体和非晶体没有天然规则的几何外形，所以不能从形状上区分晶体与非晶体；(4)晶体和非晶体不是绝对的，在某些条件下可以相互转化；(5)液晶既不是晶体也不是液体. 考点探究2.液体表面张力(1)形成原因：表面层中分子间距离比液体内部分子间距离大，分子间作用力表现为引力；(2)表面特征：表面层中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张紧的弹性薄膜；(3)表面张力的方向：和液面相切，垂直于液面上的各条分界线；(4)表面张力的效果：使液体表面具有收缩的趋势，使液体表面积趋于最小，而在体积相同的条件下，球形表面积最小. 考点探究【例1】以下对固体和液体的认识，正确的有()A．液体与固体接触时，如果附着层内分子比液体内部分子稀疏，表现为不浸润B．影响蒸发快慢以及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气温下水的饱和汽压的差距C．液体汽化时吸收的热量等于液体分子克服分子引力而做的功D．车轮在潮湿的地面上滚过后，车辙中会渗出水，属于毛细现象 考点探究 考点探究 考点探究 考点探究1．活塞模型如图所示是最常见的封闭气体的两种方式。甲乙对“活塞模型”类求压强的问题，其基本的方法就是先对活塞进行受力分析，然后根据平衡条件或牛顿第二定律列方程。图甲中活塞的质量为m，活塞横截面积为S，外界大气压强为p0。由于活塞处于平衡状态，所以p0S＋mg＝pS。 考点探究 考点探究 考点探究 考点探究 考点探究【变式训练2】汽缸的横截面积为S，质量为m的梯形活塞上面是水平的，下面与右侧竖直方向的夹角为α，如图所示，当活塞上放质量为M的重物时处于静止状态。设外部大气压强为p0，若活塞与缸壁之间无摩擦。重力加速度为g，求汽缸中气体的压强。 考点探究 考点探究 考点探究 考点探究 考点探究【例3】（2020年全国III卷）如图，两侧粗细均匀、横截面积相等、高度均为H=18cm的U型管，左管上端封闭，右管上端开口。右管中有高h0=4cm的水银柱，水银柱上表面离管口的距离l=12cm。管底水平段的体积可忽略。环境温度为T1=283K。大气压强p0=76cmHg。（1）现从右侧端口缓慢注入水银（与原水银柱之间无气隙），恰好使水银柱下端到达右管底部。此时水银柱的高度为多少？（2）再将左管中密封气体缓慢加热，使水银柱上表面恰与右管口平齐，此时密封气体温度为多少？ 考点探究 考点探究 考点探究 考点探究 考点探究 考点探究 考点探究变式训练5.(2018全国卷Ⅲ)在两端封闭、粗细均匀的U形细玻璃管内有一段水银柱,水银柱的两端各封闭有一段空气。当U形管两端竖直朝上时,左、右两边空气柱的长度分别为l1=18.0cm和l2=12.0cm,左边气体的压强为12.0cmHg。现将U形管缓慢平放在水平桌面上,没有气体从管的一边通过水银逸入另一边。在整个过程中,气体温度不变。求U形管平放时两边空气柱的长度。 考点探究解析设U形管两端竖直朝上时,左、右两边气体的压强分别为p1和p2。U形管水平放置时,两边气体压强相等,设为p,此时原左、右两边气柱长度分别变为l1'和l2'。由力的平衡条件有p1=p2+ρg(l1-l2)①式中ρ为水银密度,g为重力加速度大小。由玻意耳定律有p1l1=pl1'②p2l2=pl2'③两边气柱长度的变化量大小相等l1'-l1=l2-l2'④由①②③④式和题给条件得l1'=22.5cm⑤l2'=7.5cm⑥ 考点探究 考点探究 考点探究【例5】（2020年北京卷）如图所示，一定量的理想气体从状态A开始，经历两个过程，先后到达状态B和C。有关A、B和C三个状态温度和的关系，正确的是（）A.TATB，TBTCB.TATB，TBTCC.TATC，TBTCD.TATC，TBTC答案：A 考点探究 考点探究 考点探究图象一定质量的某种理想气一定质量的某种理想一定质量的某种理想气体体，体积保持不变时，气体，温度升高时，，温度保持不变时，分子分子的密集程度保持不分子的平均动能增大微观的平均动能一定．在这种变．在这种情况下，温；只有气体的体积同解释情况下，体积减小时，分度升高时，分子的平均时增大，使分子的密子的密集程度增大，气体动能增大，气体的压强集程度减小，才能保的压强就增大就增大持压强不变 考点探究 考点探究 考点探究变式训练7.负压病房是收治传染性极强的呼吸道疾病病人所用的医疗设施,可以大大减少医务人员被感染的机会,病房中气压小于外界环境的大气压。若负压病房的温度和外界温度相同,负压病房内气体和外界环境中气体都可以看成理想气体,则以下说法正确的是()A.负压病房内气体分子的平均动能小于外界环境中气体分子的平均动能B.负压病房内每个气体分子的运动速率都小于外界环境中气体分子的运动速率C.负压病房内单位体积气体分子的个数小于外界环境中单位体积气体分子的个数D.相同面积负压病房内壁受到的气体压力等于外壁受到的气体压力 考点探究【解析】选C。温度是气体分子平均动能的标志,负压病房的温度和外界温度相同,故负压病房内气体分子的平均动能等于外界环境中气体分子的平均动能,A错误;但是负压病房内每个气体分子的运动速率不一定小于外界环境中每个气体分子的运动速率,B错误;决定气体分子压强的微观因素是单位体积气体分子数和气体分子撞击器壁力度,现内外温度相等,即气体分子平均动能相等(撞击力度相等),压强要减小形成负压,则要求负压病房内单位体积气体分子的个数小于外界环境中单位体积气体分子的个数,C正确;压力F=pS,内外压强不等,相同面积负压病房内壁受到的气体压力小于外壁受到的气体压力,D错误。 PART03ü科学思维ü建构模型 考点探究分析气体的变质量问题时，可以通过巧妙选择合适的研究对象，将变质量转化为定质量问题，然后用气体实验定律或理想气体状态方程求解.1.打气问题向球、轮胎中充气是一个典型的气体变质量的问题.只要选择球、轮胎内原有气体和即将打入的气体作为研究对象，就可以把充气过程中的气体质量变化的问题转化为定质量气体的状态变化问题.2.抽气问题从容器内抽气的过程中，容器内的气体质量不断减小，这属于变质量问题.分析时，将每次抽气过程中抽出的气体和剩余气体作为研究对象，质量不变，故抽气过程可看作是膨胀的过程. 考点探究【例7】(2020·高二开学考试)一只两用活塞气筒的原理图如图1所示(打气时如图甲所示，抽气时如图乙所示)，其筒内体积为V0，现将它与另一只容积为V的容器相连接，开始时气筒和容器内的空气压强为p0，已知气筒和容器导热性能良好，当分别作为打气筒和抽气筒时，活塞工作n次后，在上述两种情况下，容器内的气体压强分别为(容器内气体温度不变，大气压强为p0) 考点探究【解析】打气时，活塞每推动一次，就把体积为V0、压强为p0的气体推入容器内，若活塞工作n次，就是把压强为p0、体积为nV0的气体压入容器内，容器内原来有压强为p0、体积为V的气体，根据玻意耳定律得：p0(V＋nV0)＝p′V.抽气时，活塞每拉动一次，就把容器中的气体的体积从V膨胀为V＋V0，而容器中的气体压强就要减小，活塞推动时，将抽气筒中的体积为V0的气体排出，而再次拉动活塞时，又将容器中剩余的气体的体积从V膨胀到V＋V0，容器内的压强继续减小，根据玻意耳定律得： 考点探究第一次抽气p0V＝p1(V＋V0)，第二次抽气p1V＝p2(V＋V0)活塞工作n次，则有： 考点探究方法总结在分析和求解气体质量变化的问题时，首先要将质量变化的问题变成质量不变的问题，否则不能应用气体实验定律.如漏气问题，不管是等温漏气、等容漏气，还是等压漏气，都要将漏掉的气体“收”回来.可以设想有一个“无形弹性袋”收回漏气，且漏掉的气体和容器中剩余气体同温、同压，这样就把变质量问题转化为定质量问题，然后再应用气体实验定律求解. 考点探究【变式训练8】大气压强p0＝1.0×105Pa.某容器的容积为V0＝20L，装有压强为p1＝2.0×106Pa的理想气体，如果保持气体温度不变，把容器的开关打开，等气体达到新的平衡时，容器内剩余的气体质量与原来气体的质量之比为A.1∶19B.1∶20C.2∶39D.1∶18