第2課時(shí) 氣體 液體與固體,【導(dǎo)學(xué)目標(biāo)】 1.掌握氣體三定律的內(nèi)容、表達(dá)式及圖象.2.掌握理想氣體的概念，理解氣體熱現(xiàn)象的微觀意義.3.掌握晶體與非晶體以及液晶的微觀結(jié)構(gòu)，理解液體的表面張力現(xiàn)象,一、氣體 基礎(chǔ)導(dǎo)引 1.一定質(zhì)量理想氣體的狀態(tài)經(jīng)歷了如圖1所示的ab、bc、cd、da四個(gè)過程，其中bc的延長線通過原點(diǎn)，cd垂直于ab且與水平軸平行，da與bc平行，則氣體體積在( ) 圖1,Aab過程中不斷減小 Bbc過程中保持不變 Ccd過程中不斷增加 Dda過程中保持不變 【答案】B 【解析】首先，因?yàn)閎c的延長線通過原點(diǎn)，所以bc是等容線，即氣體體積在bc過程中保持不變，B正確；ab是等溫線，壓強(qiáng)減小則體積增大，A錯(cuò)誤；cd是等壓線，溫度降低則體積減小，C錯(cuò)誤；連接aO交cd于e，則ae是等容線，即VaVe，因?yàn)閂dVe，所以VdVa，所以da過程中體積變化，D錯(cuò)誤,2電燈泡內(nèi)充有氦氬混合氣體，如果要使電燈泡內(nèi)的混合氣體在500 C時(shí)的壓強(qiáng)不超過一個(gè)大氣壓，則在20 C的室溫下充氣，電燈泡內(nèi)氣體壓強(qiáng)至多能充到多少？ 【答案】0.38個(gè)大氣壓,大,忽略,它能達(dá)到的整個(gè)空間,減少,增加,增大,不變,2.三個(gè)實(shí)驗(yàn)定律,3理想氣體的狀態(tài)方程 (1)理想氣體 宏觀上講，理想氣體是指在任何條件下始終遵守氣體實(shí)驗(yàn)定律的氣體，實(shí)際氣體在壓強(qiáng)不太大、溫度不太低的條件下，可視為理想氣體 微觀上講，理想氣體的分子間除碰撞外無其他作用力，分子本身沒有體積，即它所占據(jù)的空間認(rèn)為都是可以被壓縮的空間 (2)理想氣體的狀態(tài)方程 一定質(zhì)量的理想氣體狀態(tài)方程：_或_ 氣體實(shí)驗(yàn)定律可看作一定質(zhì)量理想氣體狀態(tài)方程的特例,二、液體和固體 基礎(chǔ)導(dǎo)引 關(guān)于晶體和非晶體，下列說法正確的是( ) A有規(guī)則幾何外形的固體一定是晶體 B晶體的各向同性是由于組成它的微粒是按照一定的規(guī)則排列的，具有空間上的周期性 C晶體一定具有各向異性的特點(diǎn) D某些物質(zhì)微粒能夠形成幾種不同的空間分布 【答案】D,【解析】有規(guī)則幾何外形的固體不一定是晶體，因?yàn)橐部梢杂萌斯さ姆椒ㄊ构腆w有規(guī)則的幾何外形多晶體是由許多單晶體雜亂無章地組合而成的，它就沒有確定的幾何外形，在不同方向上其物理性質(zhì)是相同的某些物質(zhì)微粒能夠形成幾種不同的空間分布，如碳原子的層狀結(jié)構(gòu)成為石墨、碳原子的等距結(jié)構(gòu)成為金剛石,知識梳理 1晶體與非晶體,規(guī)則,確定,各向異性,2液體的表面張力 (1)作用：液體的表面張力使液面具有_的趨勢 (2)方向：表面張力跟液面相切，跟這部分液面的分界線_ 3液晶的物理性質(zhì) (1)具有液體的_性 (2)具有晶體的光學(xué)各向_性 (3)在某個(gè)方向上看其分子排列比較整齊，但從另一方向看，分子的排列是_的,收縮,垂直,流動,異,雜亂無章,4飽和蒸汽 濕度 (1)飽和蒸汽與未飽和蒸汽 飽和蒸汽：與液體處于動態(tài)平衡的蒸汽 未飽和蒸汽：沒有達(dá)到飽和狀態(tài)的蒸汽 (2)飽和汽壓 定義：飽和蒸汽所具有的壓強(qiáng) 特點(diǎn)：液體的飽和汽壓與溫度有關(guān)，溫度越高，飽和汽壓越大，且飽和汽壓與飽和蒸汽的體積無關(guān),【考點(diǎn)解讀】 1產(chǎn)生的原因：由于大量分子無規(guī)則地運(yùn)動而碰撞器壁，形成對器壁各處均勻、持續(xù)的壓力，作用在器壁單位面積上的壓力叫做氣體的壓強(qiáng) 2決定因素 (1)宏觀上：決定于氣體的溫度和體積 (2)微觀上：決定于分子的平均動能和分子的密集程度,考點(diǎn)一 氣體壓強(qiáng)的產(chǎn)生與計(jì)算,3常用單位：帕斯卡(Pa)：1 Pa1 N/m2 1 atm760 mmHg1.013105 Pa 4計(jì)算方法 (1)系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)下的氣體壓強(qiáng)計(jì)算方法 液體封閉的氣體壓強(qiáng)的確定 平衡法：選與氣體接觸的液柱為研究對象進(jìn)行受力分析，利用它的受力平衡，求出氣體的壓強(qiáng) 取等壓面法：根據(jù)同種液體在同一水平液面處壓強(qiáng)相等，在連通器內(nèi)靈活選取等壓面，由兩側(cè)壓強(qiáng)相等建立方程求出壓強(qiáng),液體內(nèi)部深度為h處的總壓強(qiáng)pp0gh. 固體(活塞或汽缸)封閉的氣體壓強(qiáng)的確定 由于該固體必定受到被封閉氣體的壓力，所以可通過對該固體進(jìn)行受力分析，由平衡條件建立方程來求出氣體壓強(qiáng) (2)加速運(yùn)動系統(tǒng)中封閉氣體壓強(qiáng)的計(jì)算方法：一般選與氣體接觸的液柱或活塞為研究對象，進(jìn)行受力分析，利用牛頓第二定律列方程求解,特別提醒 1.氣體壓強(qiáng)與大氣壓強(qiáng)不同，大氣壓強(qiáng)由重力而產(chǎn)生，隨高度增大而減小，氣體壓強(qiáng)由大量氣體分子頻繁碰撞器壁而產(chǎn)生，大小不隨高度而變化 2容器內(nèi)氣體的壓強(qiáng)是大量分子頻繁碰撞器壁而產(chǎn)生的，并非因其重力而產(chǎn)生的 3求解液體內(nèi)部深度為h處的總壓強(qiáng)時(shí)，不要忘記液面上方氣體的壓強(qiáng),【典例剖析】 例1 如圖2所示，上端開口的圓柱形汽缸豎直放置，截面積為5103 m2，一定質(zhì)量的氣體被質(zhì)量為 2.0 kg 的光滑活塞封閉在汽缸內(nèi)，其壓強(qiáng)為_ Pa(大氣壓強(qiáng)取1.01105 Pa，g取10 m/s2) 圖2,跟蹤訓(xùn)練1 如圖3所示，一根豎直的彈簧支持著一倒立汽缸的活塞，使汽缸懸空而靜止設(shè)活塞和缸壁間無摩擦且可以在缸內(nèi)自由移動，缸壁導(dǎo)熱性能良好，使缸內(nèi)氣體溫度總能與外界大氣的溫度相同，則下列結(jié)論中正確的是( ),A若外界大氣壓強(qiáng)增大，則彈簧將壓縮一些 B若外界大氣壓強(qiáng)增大，則汽缸的上底面距地面的高度將增大 C若氣溫升高，則活塞距地面的高度將減小 D若氣溫升高，則汽缸的上底面距地面的高度將增大 【答案】D,【考點(diǎn)解讀】 實(shí)驗(yàn)定律的微觀解釋,考點(diǎn)二 理想氣體實(shí)驗(yàn)定律的微觀解釋及應(yīng)用,【典例剖析】 例2 (2013南京模擬)一定質(zhì)量的理想氣體，經(jīng)等溫壓縮，氣體的壓強(qiáng)增大，用分子動理論的觀點(diǎn)分析，這是因?yàn)? ) A氣體分子每次碰撞器壁的平均沖力增大 B單位時(shí)間內(nèi)單位面積器壁上受到氣體分子碰撞的次數(shù)增多 C氣體分子的總數(shù)增加 D氣體分子的密度增大,解析 理想氣體經(jīng)等溫壓縮，壓強(qiáng)增大，體積減小，分子密度增大，則單位時(shí)間內(nèi)單位面積器壁上受到氣體分子的碰撞次數(shù)增多，但氣體分子每次碰撞器壁的平均沖力不變，故B、D正確，A、C錯(cuò)誤 答案 BD,跟蹤訓(xùn)練2 下列說法中正確的是( ) A氣體對器壁的壓強(qiáng)就是大量氣體分子作用在器壁單位面積上的平均作用力 B氣體對器壁的壓強(qiáng)就是大量氣體分子單位時(shí)間作用在器壁上的平均沖量 C氣體分子熱運(yùn)動的平均動能減小，氣體的壓強(qiáng)一定減小 D單位體積的氣體分子數(shù)增加，氣體的壓強(qiáng)一定增大,【答案】A 【解析】由氣體壓強(qiáng)的微觀解釋知，A對，B錯(cuò)；氣體壓強(qiáng)的大小與氣體分子的平均速率和單位體積內(nèi)的分子數(shù)兩個(gè)因素有關(guān)，C、D均錯(cuò),【考點(diǎn)解讀】 一定質(zhì)量的氣體不同圖象的比較,考點(diǎn)三 氣體實(shí)驗(yàn)定律圖象的應(yīng)用,Aab過程中氣體體積不斷減小 Bbc過程中氣體體積不斷減小 Ccd過程中氣體體積不斷增大 Dda過程中氣體體積不斷增大 解析 在pT圖上，過原點(diǎn)的傾斜直線表示氣體做等容變化，體積不變，故有VaVb，VcVd，而圖線的斜率越大，氣體的體積越小，故有VaVbVcVd，可判斷B、D選項(xiàng)正確 答案 BD,跟蹤訓(xùn)練3 (2014湛江質(zhì)檢)一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)過一系列過程，如圖5所示下列說法中正確的是( ) 圖5 Aab過程中，氣體體積增大，壓強(qiáng)減小 Bbc過程中，氣體壓強(qiáng)不變，體積增大 Cca過程中，氣體壓強(qiáng)增大，體積變小 Dca過程中，氣體內(nèi)能增大，體積變小 【答案】A,【考點(diǎn)解讀】 1液體的微觀結(jié)構(gòu)特點(diǎn) (1)分子間的距離很小 (2)液體分子間的相互作用力很大 (3)分子的熱運(yùn)動特點(diǎn)表現(xiàn)為振動與移動相結(jié)合 2液體的表面張力 (1)作用：液體的表面張力使液面具有收縮的趨勢 (2)方向：表面張力跟液面相切，跟這部分液面的分界線垂直,考點(diǎn)四 固體、液體的性質(zhì),【典例剖析】 跟蹤訓(xùn)練4 關(guān)于液體表面現(xiàn)象的說法中正確的是( ) A把縫衣針小心地放在水面上，針可以把水面壓彎而不沉沒，是因?yàn)獒樖艿街亓π?，又受液體的浮力的緣故 B在處于失重狀態(tài)的宇宙飛船中，一大滴水銀會成球狀，是因?yàn)橐后w內(nèi)分子間有相互吸引力 C玻璃管道裂口放在火上燒熔，它的尖端就變圓，是因?yàn)槿刍牟Ａ?，在表面張力的作用下，表面要收縮到最小的緣故 D飄浮在熱菜湯表面上的油滴，從上面觀察是圓形的，是因?yàn)橛偷我后w呈各向同性的緣故,【答案】C 【解析】A項(xiàng)的縫衣針不受浮力，受表面張力；B項(xiàng)水銀會成球狀是因?yàn)楸砻鎻埩Γ籇也是表面張力的作用,