第二章 气体、固体和液体 全章复习（共15张ppt)

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第二章《气体、固体和液体》
全章复习
(1)体积V：容器的容积；
(2)压强p：微观解释、计算方式；
(3)温度T：热平衡、温标。
(1)玻意耳定律：表述、公式、p－V图及p－ 图；
(2)盖－吕萨克定律：表述、公式、V－T图及V－t图；
(3)查理定律：表述、公式、p－T图及p－t图。
(1)单晶体：举例、特性，微观结构；
(2)多晶体：举例、特性，微观结构；
(3)非晶体：举例、特性。
气体、固体与液体
1.气体的状态参量
2.气体实验定律
3.固体
4.液体
(1)液体的表面张力：成因、方向、效果；
(2)浸润和不浸润：现象、成因；
(3)毛细现象：现象、成因、应用；
(4)液晶“三态”。
一、知识结构
1.体积 V：容器的容积。要用几何关系确定。
单位m3，L、mL等， 1L=103mL =10-3m3
2.压强 p：由大量气体分子对器壁的碰撞引起。
单位Pa(帕)，1atm=1.01×105Pa=76cmHg
影响因素：温度(气体分子热运动的平均动能)、体积(分子数密度)；
计算方法：根据动力学方程确定、根据连能管原理确定等。
3.热力学温度T ：分子热运动平均动能的标志。
单位K(开) ,热学基本单位， T = t ＋ 273 K，ΔT= Δt
测温原理：热平衡定律—若两个系统分别与第三个系统达到热平衡，那么这两个系统彼此之间也必定处于热平衡。
处于热平衡的两个系统必定具有相同的温度。
p2=40atm
V2=48mL
t2=941K(668oC)
气体溢出时，想象它的体积”增大”
二、应用与体会：描述气体状态的参量
例2.写出下列各段封闭气体的压强或压强关系
大气压强p0=75.0cmHg
pB=pA+ρgh
(P42NO.1)例1. 在完全失重的情况下气体对器壁是否还有压强？为什么？请设计实验验证你的猜想。
大气压强p0=1.00×105Pa
m1=2.50kg，
s1=80.0cm2
m2=1.50kg，
s2=40.0cm2
l=40.0cm
解：有。气体压强是气体分子频繁碰撞容器壁产生的，它与气体是否失重无关，完全失重时气体对器壁仍有压强。
打足气的篮球在自由下落过程中不会被大气压瘪。
p左= p0 = 75.0cmHg
p右= p左+15.0cmHg = 90.0cmHg
p0(s1-s2) +(m1+ m2)g = p(s1-s2)
解出 p=1.1×105Pa
(P43NO.2)例3.超市中有一种“强力吸盘挂钩”如图所示。下图是它的工作原理示意图。使用时， 按住锁扣把吸盘紧压在墙上(图甲)，吸盘中的空气被挤出一部分。然后要把锁扣扳下(图乙)，让锁扣以盘盖为依托把吸盘向外拉出。在拉起吸盘的同时，锁扣对盘盖施加压力， 致使盘盖以很大的压力压住吸盘。为什么锁扣 扳下后，盘盖对吸盘会产生很大的压力？
解：扳下锁扣，外拉吸盘，其中气体体积变大、压强减小。
松手后吸盘内压强小于大气压，大气压使盘盖紧压到吸盘边缘，防止空气渗入。
1.气体实验定律
(1)玻意耳定律：某种气体的质量和温度一定时，p1V1=p2V2;
(2)查理定律：某种气体的质量和体积一定时， ；
(3)盖-吕萨克定律：某种气体的质量和压强一定时, 。
2.图像:等温线、等容线、等压线在不同图像上形态不同。
3.微观解释要点：
(1)温度是分子平均动能的标志；
(2)压强由分子热运动平均动能(T)、分子数密度(m、V) 决定。
二、应用与体会：气体实验定律及解释
(P29倒二段)例1. 试用分子动理论定性解释盖－吕萨克定律。
解：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。
(P25NO.1)例2. 在做“探究气体等温变化的规律”的实 验中，实验小组记录了一系列数据。但是，仅就以下表中的两组数据来看，小王和小李却有完全不同的看法：小王认为，这两组数据很好 地体现了 p 跟 V 成反比的规律，因为两组数据 p 和 V 的乘积几乎相等；小李却认为，如果把这两组数据在纵坐标轴为 p、横坐标轴为 的坐标系中描点，这两点连线的延长线将不经过坐标原点，因此这两组数据没有反映 p 跟 V 成 反比的规律。对此你有什么看法？
解：小李的说法正确。
因为数据变化量太小，即使实验误差很大，pV 乘积也不会有大的变化，看起来相等 。
应该比较Δp与ΔV 的数据，而作p－ 图时，两点连线的斜率描述的就是变化量的关系。若图线不过原点则没有体现 p 跟 V 成反比的规律。
(P42NO.6)例3. 在一次科学晚会上，胡老师表演了一 个“马德堡半球实验”。他先取出两个在碗底各 焊接了铁钩的不锈钢碗，在一个碗里烧了一些纸，然后迅速把另一个碗扣上，再在碗的外面 浇水，使其冷却到环境温度。用两段绳子分别 钩着铁钩朝相反的方向拉，试图把两个碗拉开 。当两边的人各增加到 5 人时，才把碗拉开。已知碗口的直径为 20 cm，环境温度 为 15 ℃，实验过程中碗不变形，也不漏气，设 每人平均用力为 200 N。请你估算一下，两个不锈钢碗刚被扣上时，里面空气的温度是多少？
p
5F
p0
解：对一个碗受力平衡时，
p0S = pS + 5F
碗口圆面积 S=π
碗内气体等容变化，
p1=p0=1.00×105Pa，T1 = t +273K；
p2=p，T2 = (15 +273)K。
由查理定律，
代入数据解出 t =150.5 ℃
例4.如图所示，水平放置的汽缸内壁光滑，活塞厚度不计，在A、B两处设有限制装置，使活塞只能在A、B之间运动，B左面汽缸的容积为V0，A、B之间的容积为0.1V0。开始时活塞在B处，缸内气体的压强为0.9p0(p0为大气压强)，温度为297K。现缓慢加热汽缸内气体，直至399.3 K。求：
(1)活塞刚离开B处时的温度TB；
(2)缸内气体最后的压强p；
(3)在图中画出整个过程的p-V图线。
p1=0.9p0
T0=297K
p2=p0
TB=
p3=p0
TA=
解：(1)等容过程，由查理定律有
解得TB=330K
(2)活塞刚到A温度TA，等压过程，由盖—吕萨克定律有
p=
T=399.3K
，解得TA=363K
因TA<399.3K，故气体还要做等容变化。
，解得p =1.1p0
(3)如图。
小结：用气体定律分析问题的一般步骤
(1)确定研究对象；
等质量的气体或活塞、液柱等封闭物。
(2)写出或表达气体的状态参量；
写数值或表达式，协调压强单位；分析几何关系和受力时要仔细。
(3)根据状态变化过程的特点，列出方程式；
准确建模：用哪个或联用多个气体定律列式。
(4) 求解未知量，审核结果。
联立方程：定律的、几何的、力学的等等。
分类 晶体
非晶体
单晶体 多晶体
实例 石英、云母、食盐 金属、蔗糖 玻璃、松香、橡胶
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
微观结构 原子规则排列 晶粒杂乱无章排列 原子不规则排列
联系 1.多晶体由单晶体组成； 2.同一原子可构成不同结构的晶体，如石墨和金刚石； 3.晶体和非晶体可相互转化，如石英晶体和石英玻璃。
二、应用与体会：固体的分类及特性比较
(P35NO.1)例1. 某人为了检验一块薄片物质是否为晶体， 做了一个实验。他以薄片的正中央O为坐标原 点，建立Oxy平面直角坐标系，在两个坐标轴 上分别取两点x1和y1，使x1和y1到O点的距离相等。在x1和y1上分别固定一个测温元件，再把一个针状热源放在O点，发现x1点和y1点的温度在缓慢升高，但两点温度的高低没有差异。 于是得出结论：这块薄片是非晶体。
请说明：以上结论科学吗？为什么？
解：不科学。该薄片不一定是晶体，也可能是多晶体。此外，两个特定方向的同性，并不能说明各个方向都同性。
位置 分子力特性 宏观表现
表面层 液体与气体接触的液体薄层 引力 表面张力。使液体表面收缩至最小。
附着层 液体与固体接触的液体薄层 引力或斥力 表面收缩时为不浸润；表面扩展时为浸润。
浸润液体在细管中上升、不浸润液体在细管中下降，称毛细现象。
(P41NO.4)例2.要想把凝固在衣料上的蜡迹去掉，可以把两层棉纸分别放在蜡迹处衣服的上面和下面，然后用热熨斗在棉纸上来回烫熨。为什么这样做可以去掉衣料上的蜡迹？
答：棉纸内有很多细小的孔道起着毛细管的作用，当蜡受热熔化成液体后，由于毛细现象，它们会被棉纸吸走。
二、应用与体会：液体的表面张力和毛细现象
总 结
1.气体实验定律的表述、公式、图像及微观解释
(1)正确理解(三个前提条件)、准确记忆(名称不乱、图形精准等)；
(2)盖－吕萨克定律的微观解释(逻辑关系及措辞)。
2.主要问题类型
(1)压强的计算；
(2)实验定律的选用；
(3)气体状态的图像分析及转换；
(4)固体和液体的相关概念辨析。