【课堂新坐标】2013-2014学年高中物理选修3-3（人教）教师备课：第九章 固体、液体和物态变化

1固体
(教师用书独具)
●课标要求
1．了解固体的微观结构．会区别晶体和非晶体，列举生活中常见的晶体和非晶体．
2．了解材料科学技术的有关知识及应用，体会它们的发展对人类生活和社会发展的影响．
●课标解读
1．知道固体分为晶体和非晶体两类．
2．知道晶体和非晶体、单晶体与多晶体在外形和物理性质上的区别．
3．知道晶体的三个宏观特性，知道晶体分为单晶体和多晶体．
4．了解晶体的微观结构，并能用微观结构的理论解释晶体的特性．
●教学地位
本节主要学习了解晶体和非晶体的微观结构以及区别和应用．本节知识在高考中很少直接命题．但学习本节知识可以了解材料科学知识及应用，对开拓学生视野，提高科学素质很有帮助.
(教师用书独具)
●新课导入建议
图教9－1－1所示的是一些照片是扫描隧道显微镜拍摄到的晶体材料表面图像，通过观察、比较，可以看到这些材料都是由原子在空间排列而构成的，具有一定的结构特征．那么构成这些材料的原子在物质表面的排列有什么共同特点？
图教9－1－1
●教学流程设计
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课　标　解　读
重　点　难　点
1.知道什么是晶体和非晶体、单晶体和多晶体．
2.知道晶体和非晶体在外形上和物理性质上的区别．
3.了解晶体的微观结构.
1.晶体与非晶体的物理特性及其区别．(重点)
2.常见固体材料的分类及应用．(重点)
3.用晶体的微观结构特点来解释晶体外形的规则性和物理性质的各向异性．(难点)
晶体和非晶体
1.基本知识
(1)分类
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)区别
　　内容
分类　　
宏观外形
物理性质
非晶体
没有确定的几何形状
①没有固定熔点②物理性质表现为各向同性
晶体
单晶体
有天然规则的几何形状
①有确定的熔点
②物理性质表现为各向异性
多晶体
没有确定的几何形状
①有确定的熔点
②物理性质表现为各向同性
2.思考判断
(1)晶体都有天然规则的几何形状．(×)
(2)物理性质表现为各向同性的一定是非晶体．(×)
(3)单晶体和多晶体都有确定的熔点．(√)
3．探究交流
铁块没有规则的几何形状，铁块是非晶体吗？
【提示】　金属虽没有规则的几何形状，但属于晶体.
晶体的微观结构
1.基本知识
(1)规则性
单晶体的原子(分子、离子)都是按照各自的规则排列，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．思考判断
(1)晶体内部的微粒都是按照各自的规则排列的．(√)
(2)石墨和金刚石的微观结构是相同的．(×)
(3)有些非晶体在一定条件下可以转化为晶体．(√)
3．探究交流
石墨和金刚石都是碳原子组成的，为什么石墨很软，而金刚石却很坚硬呢？
【提示】　金刚石中碳原子的作用力很强，而石墨中的碳原子间的作用力很弱，所以金刚石很坚硬，石墨却很松软.
晶体和非晶体的比较
【问题导思】
1．从有没有一定的规则的外形能否区别晶体和非晶体？
2．从有没有一定的熔点能否区别单晶体和多晶体？
3．晶体的各向异性表现在哪些方面？
1．晶体、非晶体以及单晶体、多晶体的区别
(1)区别晶体和非晶体，最可靠的方法是看有没有一定的熔点．
(2)区别单晶体和多晶体，一看形状，二看物理性质是否为各向异性．
2．晶体的各向异性
(1)单晶体才具有各向异性，即不同方向上一些物理性质不同．
(2)各向异性表现出的不同方面
①云母、石膏晶体——导热性有显著的各向异性
②方铅矿晶体——导电性有显著的各向异性
③方解石晶体——光的折射有显著的各向异性
④立方形铜晶体——弹性上有显著的各向异性
　
晶体、非晶体的区分关键是看有无固定的熔点，单晶体与多晶体的区分关键是看有无规则外形及物理性质是各向异性还是各向同性．
　下列说法中正确的是(　　)
A．常见的金属材料都是多晶体
B．只有非晶体才显示各向同性
C．凡是具有规则几何形状的固体一定是晶体
D．多晶体一定显示各向异性
【审题指导】　区别单晶体和多晶体看有没有规则的几何形状，表现的物理特性；区别多晶体和非晶体看有没有固定的熔点．
【解析】　常见的金属材料都是多晶体，A正确；多晶体和非晶体都显示各向同性，B、D错误；只有具有天然规则几何形状的固体是单晶体，C错误，故选A.
【答案】　A
判断晶体与非晶体、单晶体与多晶体的方法
区分晶体和非晶体的方法是看其有无确定的熔点，晶体具有确定的熔点，而非晶体没有确定的熔点，仅从各向同性或几何形状不能判断某一固体是晶体还是非晶体．区分单晶体和多晶体的方法是看其是否具有各向异性，单晶体表现出各向异性，而多晶体表现出各向同性．
1．如图9－1－1所示，四块固体中，属于晶体的是(　　)
明矾　　　 石英　　　魔方　　塑料管
图9－1－1
A．明矾　　　　　　　　　　 B．石英
C．魔方 　　 D．塑料管
【解析】　明矾、石英为晶体，魔方(木)、塑料为非晶体．
【答案】　AB
晶体的微观结构
【问题导思】
1．从微观结构上分析，单晶体为什么呈现出各向异性，而多晶体和非晶体为什么呈现出各向同性？
2．如何理解晶体具有固定的熔点？
3．同一种化学成分的物质，为什么有时会表现出不同的物理性质？
1．对各向异性的微观解释
如图9－1－2所示，这是在一个平面上晶体物质微粒的排列情况．从图中可以看出，在沿不同方向所画的等长直线AB、AC、AD上物质微粒的数目不同．直线AB上物质微粒较多，直线AD上较少，直线AC上更少．正因为在不同方向上物质微粒的排列情况不同，才引起晶体的不同方向上物理性质的不同．
图9－1－2
2．对熔点的解释
给晶体加热到一定温度时，一部分微粒有足够的动能，克服微粒间的作用力，离开平衡位置，使规则的排列被破坏，晶体开始熔解，熔解时晶体吸收的热量全部用来破坏规则的排列，温度不发生变化．
3．有的物质有几种晶体的解释
这是由于它们的物质微粒能够形成不同的晶体结构，例如碳原子按不同的结构排列可形成石墨和金刚石，二者在物理性质上有很大不同．白磷和红磷的化学成分相同，但白磷具有立方体结构，而红磷具有与石墨一样的层状结构．
　(2013·宁德高二检测)关于石墨和金刚石的区别，下面说法正确的是(　　)
A．石墨和金刚石是同种物质微粒组成的空间结构相同的晶体
B．金刚石晶体结构紧密，所以质地坚硬，石墨晶体是层状结构，所以质地松软
C．石墨与金刚石是不同的物质的微粒组成的不同晶体
D．石墨导电、金刚石不导电是由于组成它们的化学元素不同
【审题指导】　石墨是层状结构，层与层之间距离较大，原子间的作用力比较弱，所以石墨质地松软，可以用来制作粉状润滑剂；金刚石中碳原子间的作用力很强，所以金刚石有很大的硬度，可以用来切割玻璃．
【解析】　由化学知识知道，石墨和金刚石是碳的同素异形体，其化学性质相同．它们的分子的空间结构不同，石墨中的碳原子排列为层状结构，层与层间距离很大，所以其质地松软；金刚石中的碳原子排列紧密，相互间作用力很强，所以其质地坚硬．显然A、C、D错误，B正确．
【答案】　B
2．(2013·杭州高二检测)有关晶体的微观结构，下列说法正确的有(　　)
A．同种元素原子按不同结构排列有相同的物理性质
B．同种元素原子按不同结构排列有不同的物理性质
C．同种元素形成晶体只能有一种排列规律
D．同种元素形成晶体可能有不同的排列规律
【解析】　同种元素原子可以按不同结构排列，即具有不同的空间点阵，物理性质则不同，如石墨和金刚石的物质密度、机械强度、导热性、导电性、光学性质等都有很大差别，所以B、D对，A、C错．
【答案】　BD
易错案例警示——不理解熔化过程的实质导致错误
　　
　晶体在熔化过程中所吸收的热量，主要用于(　　)
A．破坏空间点阵结构，增加分子动能
B．破坏空间点阵结构，增加分子势能
C．破坏空间点阵结构，增加分子势能，同时增加分子动能
D．破坏空间点阵结构，但不增加分子势能和分子动能
【审题指导】　晶体有固定的熔点，熔化过程吸收的热量用于破坏空间点阵结构，增加分子势能．
【正确解答】　晶体熔化时温度保持不变，分子的平均动能不变，晶体熔化过程中吸收的热量使分子间的距离增大，全部用来增加分子的势能，因为物体的内能是所有分子动能和分子势能的总和，所以晶体熔化时的内能增大．因而，只有选项B正确．
【易错剖析】　受思维定势的影响，误认为物体吸收热量温度必升高，则分子动能一定增大，而误选A、C两项．
【答案】　B
【备课资源】(教师用书独具)
材料科学技术发展前景
人类社会的文明和进步总是与材料密切相关，从石器时代、铜器时代、铁器时代人们采用的天然材料和人造材料到现在的新型材料，无不对人类的生活和生产产生了重大的影响．
至今，已发现的材料有30万种之多，并且还以每年5%的比率递增，新材料层出不穷、琳琅满目，新材料主要包括新型金属材料、高分子合成材料、新型无机非金属材料、复合材料、光电子材料等．
新型金属材料有铝合金、镁合金、钛合金以及稀有金属．铝合金密度小，导电性好，可代替铜用作导电材料．镁合金是制造直升飞机某些零件的理想材料．钛合金被誉为“未来的钢铁”，可制造超音速飞机和宇宙飞船．稀有金属可改善合金性能，用于制造光电材料、磁性材料、化工材料及原子能反应堆零件等．
高分子合成材料是20世纪用化学方法制造的一种新型材料，有合成橡胶、塑料和化学纤维等几类．合成橡胶耐高温、耐低温、耐油、耐腐蚀的性能好，一般用于制造火箭、导弹、飞机的某些零件等．塑料的综合性能好，原料丰富，工艺简便，用作建筑材料、包装材料、医用材料，用于交通运输、电器、家具、仪表零件等．化学纤维耐用廉价，稳定性高，强度大，褶皱性好，一般用作服装原料，在工业、农业、国防上有广泛用途．
新型无机非金属材料有工业陶瓷、光导纤维、半导体材料．新型工业陶瓷具有良好的耐高温性、抗氧化性、耐腐蚀性和抗热冲击性，它强度高，耐磨损，可制造燃气轮机、磁流体发电机的电极、高温燃料电池．光导纤维重量轻，通信容量大，传输性能好，广泛用于通信、医疗、宇航、飞机、舰艇等工业和科学研究领域．半导体材料如砷化镓，处理信息能力比超导体硅快10倍，用于制作晶体管、集成电路和固态激光器．
复合材料是由有机高分子、无机非金属和金属等材料复合而成，可分为结构复合材料和功能复合材料．结构复合材料可根据受力要求进行选材设计及复合结构设计，用于宇航、航空、电子电工、建筑、船舶、车辆、化工容器、管道、生活用品等领域．功能复合材料性能优于一般功能性材料，已有压电、吸波、屏蔽、隐身、导电等功能的复合材料，广泛应用于新能源技术、信息技术、航天技术及海洋工程等方面．
光电子材料有光电子半导体材料、光纤和薄膜材料、液晶显示材料．它具有方向性、相干性、单色性和储能性等突出的优点，可用于制造高性能、小型化、集成化的光电子器件，并用于光通信、光计算、激光医疗、激光印刷、激光影视、激光受控热核反应、激光制导等.
1．(2013·北京西城区高二检测)2008年北京奥运会的国家游泳中心——水立方，像一个透明的水蓝色的“冰块”，透过它游泳池中心内部设施尽收眼底．这种独特的感觉就源于建筑外墙采用了一种叫做ETFE(四氟乙烯和乙烯的共聚物)的膜材料．这种膜材料属于非晶体，那么它具有的特性是(　　)
A．在物理性质上具有各向同性
B．在物理性质上具有各向异性
C．具有一定的熔点
D．没有一定的熔点
【解析】　由于水立方的材料属于非晶体，故物理性质表现为各向同性，没有一定的熔点，A、D正确．
【答案】　AD
2．把某薄片一面涂上一层石蜡，然后用烧热的钢针接触它的反面，熔化了的石蜡呈椭圆形，那么，这薄片是(　　)
A．非晶体　　　　　　　　　 B．多晶体
C．单晶体 　　 D．无法判断
【解析】　熔化了的石蜡呈椭圆形，说明薄片在导热时表现各向异性，故确定薄片为单晶体．
【答案】　C
3．下列物质：云母、食盐、蜂蜡、橡胶、铜，其中具有固定熔化温度的有________；物理性质表现为各向同性的有________．
【解析】　晶体都有固定的熔点，多晶体和非晶体均表现各向同性．
【答案】　云母、食盐、铜　蜂蜡、橡胶、铜
1．由同一种化学成分形成的物质(　　)
A．既可以是晶体，也可以是非晶体
B．是晶体就不可能是非晶体
C．可能生成几种不同的晶体
D．只可能以一种晶体结构的形式存在
【解析】　同一种元素会由于微粒的空间点阵结构不同而生成不同的同素异形体．而同一种元素的同素异形体可以是晶体也可以是非晶体．
【答案】　AC
2．非晶体具有各向同性的特点是由于(　　)
A．非晶体在不同方向上物质微粒的排列情况不同
B．非晶体在不同方向上物质微粒的排列情况相同
C．非晶体内部结构的无规则性
D．非晶体内部结构的有规则性
【解析】　非晶体的各向同性是非晶体内部结构的无规则性使不同方向上物质微粒的排列情况相同．
【答案】　BC
3．关于晶体和非晶体的说法，正确的是(　　)
A．所有的晶体都表现为各向异性
B．晶体一定有规则的几何形状，形状不规则的金属一定是非晶体
C．大粒盐磨成细盐，就变成了非晶体
D．所有的晶体都有确定的熔点，而非晶体没有确定的熔点
【解析】　只有单晶体才表现为各向异性，故A错；单晶体有规则的几何形状，而多晶体无规则的几何形状，金属属于多晶体，故B错；大粒盐磨成细盐，而细盐是形状规则的晶体，在放大镜下能清楚地观察到，故C错；晶体和非晶体的一个重要区别，就是晶体有确定的熔点，而非晶体无确定的熔点，故D对.
【答案】　D
4．关于单晶体和多晶体，下列说法正确的是(　　)
A．单晶体内物质微粒是有序排列的
B．多晶体内物质微粒是无序排列的
C．多晶体内每个晶粒内的物质微粒排列是有序的
D．以上说法都不对
【解析】　正是由于内部物质微粒按一定规律排列，使单晶体具有规则的几何形状．多晶体内每个晶粒内的物质微粒排列是有序的．
【答案】　AC
5．下列说法中正确的是(　　)
A．化学成分相同的物质只能生成同一种晶体
B．因为石英是晶体，所以由石英制成的玻璃也是晶体
C．普通玻璃是非晶体
D．一块铁虽然是各向同性的，但它是晶体
【解析】　化学成分相同的物质微粒可能形成不同的空间结构，从而可生成多种晶体，如石墨和金刚石，故A错；石英是晶体而石英制成的玻璃却是非晶体，晶体与非晶体之间是可以互相转化的，故B错，C正确；金属是多晶体，故D正确．
【答案】　CD
6．石墨和金刚石性质有很大差异，是由于(　　)
A．石墨是各向异性的，而金刚石是各向同性的
B．它们的化学成分不同
C．它们都是各向异性的
D．组成它们的物质微粒按不同的规则排列
【解析】　石墨和金刚石都是碳原子在空间按不同的规则排列而成的，都是晶体，但排列方式不同，因此物理性质并不相同，A、B、C错误，D正确．
【答案】　D
7．图9－1－3所示是a、b两种不同物质的熔化曲线，下列说法正确的是(　　)
图9－1－3
A．a是晶体　　　　　　　 B．b是晶体
C．a是非晶体 　　 D．b是非晶体
【解析】　晶体在熔化过程中，不断吸热，但温度却保持不变(熔点对应的温度)．而非晶体没有确定的熔点，不断加热，非晶体先变软，然后熔化，温度却不断上升，因此a对应的是晶体，b对应的是非晶体．
【答案】　AD
8．(2013·广州高二检测)某球形固体物质，其各向导热性能相同，则该物体(　　)
A．一定是非晶体
B．可能具有确定的熔点
C．一定是单晶体，因为它有规则的几何外形
D．一定不是单晶体
【解析】　判断固体物质是晶体还是非晶体，要看其是否具有确定的熔点；区分单晶体与多晶体，要看其物理性质是各向异性还是各向同性．导热性能各向相同的物体可能是非晶体，也可能是多晶体，因此，A选项不正确；多晶体具有确定的熔点，因此B选项正确；物体外形是否规则不是判断是不是单晶体的依据，应该说，单晶体具有规则几何外形是“天生”的，而多晶体和非晶体也可以有规则的几何外形，当然，这只能是“后天”人为加工的，因此，C选项错误；因为单晶体一定具有各向异性的物理性质，所以，D选项正确．
【答案】　BD
9．一块密度和厚度都均匀分布的矩形被测样品，长AB是宽AC的两倍，如图9－1－4所示．若用多用电表沿两对称轴O1O1′和O2O2′测其电阻，阻值关系为R1＝2R2，则这块样品可能是(　　)
图9－1－4
A．单晶体 　　 B．多晶体
C．非晶体 　　 D．以上说法全错
【解析】　沿O1O1′和O2O2′两对称轴测该长方体所得电阻值不相同，且＝，正说明该物质沿O1O1′和O2O2′方向电阻率(即导电性能)相同，即表现出各向同性的物理性质，故A选项错误，B、C选项正确．
【答案】　BC
10．利用扫描隧道显微镜(STM)可以得到物质表面原子排列的图象，从而可以研究物质的结构．图9－1－5所示的照片是一些晶体材料表面的STM图象，通过观察、比较，可以看到这些材料表面的原子排列有着共同的特点，这些共同的特点是
(1)______________________________________________________________________；
(2)______________________________________________________________________．
图9－1－5
【答案】　(1)在确定方向上原子有规律地排列，在不同方向上原子的排列规律一般不同．
(2)原子排列具有一定的对称性．
11．有一块物质薄片，某人为了检验它是不是晶体，做了一个实验．他以薄片的正中央O为坐标原点，建立xOy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和y1点的温度都在缓慢升高．
甲同学说：若两点温度的高低没有差异，则该物质薄片一定是非晶体.
乙同学说：若两点温度的高低有差异，则该物质薄片一定是晶体．
请对两位同学的说法作出评价．
(1)甲同学的说法是________(选填“对”或“错”)的；理由是________________________________________________________________________．
(2)乙同学的说法是________(选填“对”或“错”)的；理由是________________________________________________________________________．
【解析】　单晶体中，物质微粒的排列顺序及物质结构在不同方向上是不一样的，因此单晶体表现出各向异性．而非晶体中，物质微粒排列顺序及物质结构在不同方向是一样的，因此非晶体表现出各向同性．对于多晶体，由于其中小晶粒是杂乱无章地排列的，因此也表现出各向同性．由此可知，表现出各向同性的不一定是非晶体，而表现出各向异性的一定是晶体．
【答案】　(1)错　因为有些晶体在导热性上也有可能是各向同性的(或两个特定方向上的同性并不能说明各个方向上都同性)
(2)对　因为只有晶体才具有各向异性
12．用沥清铺成的路面，冬天变硬，夏天变软，沥青是晶体材料还是非晶体材料，列举生活中的晶体和非晶体例子．
【答案】　沥青冬天变硬，夏天变软，说明它没有一定的熔点，所以沥青是非晶体．食盐、味精、冰糖为晶体，玻璃为非晶体．
2液体
(教师用书独具)
●课标要求
1．通过实验，观察液体的表面张力现象，解释表面张力产生的原因，交流讨论日常生活中表面张力现象的实例．
2．了解液晶的微观结构．通过实例了解液晶的主要性质及其在显示技术中的应用．
●课标解读
1．知道液体的表面张力，了解表面张力形成的原因．
2．知道什么是浸润和不浸润现象、条件以及毛细现象．
3．知道什么是液晶，知道液晶的特点和用途．
●教学地位
本节课学习液体的微观结构，液体的表面张力、浸润、毛细现象，以及液晶的知识，这些知识都是一般了解的内容，在高考中偶尔有所涉及.
(教师用书独具)
●新课导入建议
液晶电视机以厚度小、重量轻、色彩丰富、无辐射、耗能低等优点，备受用户的青睐！你知道吗，为我们呈现清晰、绚丽画面竟是一种既像液体又像晶体的物质——液晶！
液晶有什么样的物理特性？液晶电视机应用了液晶的什么特性？
图教9－2－1
●教学流程设计
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课　标　解　读
重　点　难　点
1.了解液体的微观结构．
2.通过观察和实验，知道液体的表面张力现象，浸润和不浸润现象及毛细现象，并能解释上述现象．
3.知道存在于固态和液态的中间态的液晶有什么特征，了解液晶的应用.
1.液体表面层分子特点及表面张力的形成原因．(重点)
2.液晶的特性及其在现代生活技术中的应用．(重点)
3.分析液体产生表面张力、浸润、不浸润现象的原因．(难点)
液体的微观结构和液体表面张力
1.基本知识
(1)微观结构
分子之间的距离很小，分子间作用力比固体分子间作用力要小．
(2)宏观性质
有一定的体积，不易压缩，具有流动性，比固体扩散速度快．
(3)分子力的特点
在液体内部，分子间的距离在r0左右，而在表面层，分子比较稀疏，分子间的距离大于r0，因此分子间的作用表现为相互吸引．
(4)表面张力
由于表面层分子间比较稀疏，分子间的作用表现为引力，使液体表面绷紧，这种力叫表面张力．
2．思考判断
(1)液体分子间的相互作用力比气体分子间的作用力大．(√)
(2)液体表面层分子之间的相互作用力为斥力．(×)
(3)液体表面张力具有使液体表面收缩的趋势．(√)
3．探究交流
我们看到的小草上的露珠为什么都是球形的？
【提示】　这是由于液体表面张力的作用．表面张力使液体表面具有收缩趋势，使液体表面积趋于最小．而在体积相同的条件下，球形的表面积最小．所以露珠呈球形.
浸润、不浸润和毛细现象
1.基本知识
(1)浸润和不浸润
①定义
一种液体会润湿某种固体并附着在固体的表面上，这种现象叫做浸润．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，这种现象叫做不浸润．
②附着层
当液体与固体接触时，接触的位置形成一个液体薄层，叫做附着层．
③本质
浸润和不浸润是分子力作用的表现．
(2)毛细现象
①定义
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影响因素
对于一定的液体和一定材质的管壁，管的内径越细，液体所能达到的高度越高．
2．思考判断
(1)一种液体是否浸润某种固体，只由液体的性质决定．(×)
(2)液体与固体附着层之间的作用力表现为引力时，液体与固体之间浸润．(×)
(3)毛细管的内径越细，液体上升的高度越高．(√)
3．探究交流
把水银滴在玻璃上，会形成一个小球在玻璃上滚动，这是浸润还是不浸润？
【提示】　不浸润.
液晶
1.基本知识
(1)液晶：有些化合物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．
(2)液晶的用途：液晶可以用做显示元件，在生物学、电子工业及航空工业中都具有重要应用．
2．思考判断
(1)有些物质在特定的温度范围内具有液晶态．(√)
(2)液晶对不同颜色的光的吸收强度与液晶所处电场的强弱无关．(×)
从微观结构理解液体的性质
【问题导思】
1．怎样解释液体在宏观上呈现出各向同性？
2．分析一下液体具有流动性的原因？
3．为什么液体的扩散比固体的扩散快？
1．液体的微观结构
液体中的分子跟固体一样是密集在一起的，液体分子的热运动主要表现为在平衡位置附近做微小的振动，但液体分子只在很小的区域内有规则的排列，这种区域是暂时形成的，边界和大小随时改变，有时瓦解，有时又重新形成．液体由大量这种暂时形成的小区域构成，这种小区域杂乱无章地分布着．
2．液体的宏观特性
(1)各向同性：液体由大量暂时形成的杂乱无章分布的小区域构成，所以液体表现出各向同性．
(2)一定体积：液体分子的排列更接近于固体，液体中的分子密集在一起，分子间距接近于r0，相互间的束缚作用强，主要表现为在平衡位置附近做微小振动，所以液体具有一定的体积．
(3)流动性：液体分子能在平衡位置附近做微小的振动，但没有长期固定的平衡位置，液体分子可以在液体中移动，这是液体具有流动性的原因．
(4)扩散特点：液体中扩散现象是由液体分子运动产生的，分子在液体里的移动比在固体中容易得多，所以液体的扩散要比固体的扩散快．
　
非晶体的微观结构跟液体非常相似，可以看做是粘滞性极大的流体，所以严格说来，只有晶体才能叫做真正的固体．
　关于液体和固体，以下说法正确的是(　　)
A．液体分子间的相互作用比固体分子间的相互作用强
B．液体分子同固体分子一样，也是密集在一起的
C．液体分子的热运动没有固定的平衡位置
D．液体的扩散比固体的扩散快
【审题指导】　(1)液体分子间的相互作用比固体弱．
(2)液体分子之间的距离比固体稍微大一些．
(3)液体能够流动的原因是分子热运动的平衡位置不固定．
【解析】　液体具有一定的体积，是液体分子密集在一起的缘故，但液体分子间的相互作用不像固体微粒那样强，所以选项B是正确的，选项A是错误的．液体具有流动性的原因是液体分子热运动的平衡位置不固定，液体分子之所以能在液体中移动，也正是因为液体分子在液体里移动比固体容易，所以其扩散也比固体的扩散快，选项C、D都是正确的．
【答案】　BCD
1．(2013·南京高二检测)以下关于液体的说法正确是(　　)
A．非晶体的结构跟液体非常类似，可以看作是粘滞性极大的液体
B．液体的物理性质一般表现为各向同性
C．液体的密度总是小于固体的密度
D．所有的金属在常温下都是固体
【解析】　由液体的微观结构知A、B正确；有些液体的密度大于固体的密度，例如汞的密度就大于铁、铜等固体的密度，故C错；金属汞在常温下就是液体，故D错．
【答案】　AB
液体表面张力的理解
【问题导思】
1．液体表面张力形成的原因是什么？
2．吹出的肥皂泡为什么呈球形？
3．液体表面张力的方向有什么特点？
1．液体表面张力的形成
(1)分子间距特点：由于蒸发现象，液体表面分子分布比内部分子稀疏．
(2)分子力特点：液体内部分子间引力、斥力基本上相等，而液体表面层分子之间距离较大，分子力表现为引力．
(3)表面特性：表面层分子之间的引力使液面产生了表面张力，使液体表面形成一层绷紧的膜．
(4)表面张力的方向：表面张力的方向和液面相切，垂直于液面上的各条分界线．如图9－2－1所示．
图9－2－1
2．表面张力及其作用
(1)表面张力使液体表面具有收缩趋势，使液体表面积趋于最小．而在体积相同的条件下，球形的表面积最小．
例如，吹出的肥皂泡呈球形，滴在洁净玻璃板上的水银滴呈球形．但由于受重力的影响，往往呈扁球形，在完全失重条件下才呈球形．
(2)表面张力的形成原因是表面层(液体跟空气接触的一个薄层)中分子间距离大，分子间的相互作用表现为引力．
(3)表面张力的大小除了跟边界线长度有关外，还跟液体的种类、温度有关．
　
表面张力不是指个别分子间的相互引力，而是表面层中大量分子间引力的宏观表现．凡是液体与气体接触的表面都存在表面张力．
　(2013·武汉高二检测)下列现象中，由于液体的表面张力而引起的是(　　)
A．小昆虫能在水面上自由来往而不陷入水中靠的是液体的表面张力作用
B．小木块能够浮于水面上是液体表面张力与其重力平衡的结果
C．缝衣针浮在水面上不下沉是重力和水的浮力平衡的结果
D．喷泉喷射到空中形成一个个球形的小水珠是表面张力作用的结果
【审题指导】　(1)正确区分表面张力和液面弹力、浮力等的不同．
(2)注意结合平衡条件，求解液面上的平衡问题．
(3)熟悉表面张力的大小和特点并能解释一些现象．
【解析】　仔细观察可以发现，小昆虫在水面上站定或行进过程中，其脚部位置比周围水面稍下陷，但仍在水面上而未陷入水中，就像踩在柔韧性非常好的膜上一样，因此，这是液体的表面张力在起作用．浮在水面上的缝衣针与小昆虫情况一样，故A选项正确，C选项错误．小木块浮于水面上时，木块的下部实际上已经陷入水中(排开一部分水)受到水的浮力作用，是浮力与重力平衡的结果，而非表面张力在起作用，故B选项错误．喷泉喷到空中的水分散时，每一小部分的表面都有表面张力在起作用且水处于完全失重状态，因而形成球状水珠(体积一定情况下以球形表面积为最小，表面张力的作用使液体表面有收缩到最小面积的趋势)，故D选项正确．
【答案】　AD
解答这类题目要注意浮力与表面张力的区别．浮力的实质是物体的下表面与上表面所受的压力之差．表面张力的实质是液体表面层内各部分之间的相互吸引力，是分子力的宏观体现．需要注意的是，表面张力作用于液体的表面层里，并不是作用于液面上的物体上．昆虫与缝衣针漂浮于水面上是表面张力在起作用，其作用是在水面上形成一个膜(表面层)，正是这个膜托住了昆虫与缝衣针，即膜对它们的支持力与其重力平衡，当然，在与缝衣针和昆虫下边缘接触的凹形水膜(表面层)中形成的表面张力的竖直分量的总和就等于膜对缝衣针或昆虫的支持力，而支持力又等于其重力，这才是本质问题．
2．下列现象中，主要是表面张力起了作用的是(　　)
A．小缝衣针漂浮在水面上
B．小木船漂浮在水面上
C．荷叶上的小水珠呈球形
D．慢慢向小酒杯中注水，即使水面稍高出杯口，水仍不会流出来
【解析】　小缝衣针漂浮在水面上，针并没有浸入液体中，原因是受到水表面的作用力，故是表面张力现象，A正确．
小船漂浮在水面上，受到的是水的浮力，B错．
表面张力的作用效果可以使液面收缩，C、D正确．
【答案】　ACD
综合解题方略——对液晶的认识
　关于液晶，下列说法中正确的是 (　　)
A．液晶是一种晶体
B．液晶分子的空间排列是稳定的，具有各向异性
C．液晶的光学性质随温度的变化而变化
D．液晶的光学性质随外加电压的变化而变化
【审题指导】　液晶的结构特点是液晶分子在某一方向上排列整齐，另外方向排列杂乱，并且这种排列易受外界条件的干扰而打乱，所以液晶的各向异性是有条件的，在不满足条件时会表现出各向同性．
【规范解答】　液晶的微观结构介于晶体和液体之间，虽然液晶分子在特定方向排列比较整齐，具有各向异性，但分子的排列是不稳定的，选项A、B错误；外界条件的微小变化都会引起液晶分子排列的变化，从而改变液晶的某些性质．温度、压力、外加电压等因素变化时，都会改变液晶的光学性质，选项C、D正确．
【答案】　CD
液晶的主要性质
1．液晶具有晶体的各向异性的特点．原因是在微观结构上，从某个方向看，液晶的分子排列比较整齐，有特殊的取向，这是其物理性质各向异性的主要原因．
2．液晶具有液体的流动性．原因是液晶分子排列是杂乱的，因而液晶又具有液体的性质，具有一定的流动性．
3．液晶分子的排列特点：从某个方向上看液晶分子的排列比较整齐；但是从另一个方向看，液晶分子的排列是杂乱无章的．
4．液晶的物理性质很容易在外界的影响(如电场、压力、光照、温度)下发生改变．
【备课资源】(教师用书独具)
影响液体表面张力大小的几个因素
表面张力系数与液体的种类(成分)有关，容易挥发的液体表面张力系数较小．表面张力系数还与液体温度、表面接触物质和杂质有关．
(1)温度
表面张力一般随温度升高而减小，因为温度升高，分子热运动加剧，液体分子之间距离增大，相互吸引力将减小，所以表面张力要相应地减小．到达临界温度(物质以液态形态出现的最高温度)时，表面张力减小到零．通常液体表面张力和温度的关系成一直线；也有的液体表面张力虽然随温度升高而减小，但不是直线关系；有的液体二者间的关系更复杂．
(2)表面接触物质
表面张力和液体表面接触的物质有关．不说明接触物质的表面张力值时，通常指的是液体和该液体的饱和蒸汽或含有其饱和蒸汽的空气接触时的数值．如果接触的物质是别的气体或液体，那么表面张力将发生变化，这有点类似于物体间的动摩擦因数，如木块与铁块、木块与冰块之间的动摩擦因数就不一样．
(3)杂质纯净液体中溶有不同种类的物质时，由于溶液中部分溶质分子进入到溶液的表面层．因此，表面层的结构将变化，分子组成将会改变，分子间作用力也会随之发生变化，所以表面张力将改变．如：水中溶入酸、酯等物质时，其表面张力(系数)相对纯水会减小，并随溶液浓度增加而逐渐减小．水中溶入食盐、蔗糖等物质时，表面张力(系数)则会稍稍变大，且随浓度加大而逐渐增大，纯净液体的表面张力系数和液体表面的大小无关，但有时表面张力系数也和表面的大小有关，溶解了活性表面物质的液体(如肥皂水)便是如此.
1．(2013·安庆高二质检)关于液体，下列各种说法中正确的是(　　)
A．液体性质介于气体与固体之间，更接近于气体
B．液体表现出各向异性
C．液体分子的热运动与固体类似，主要表现为在固定的平衡位置附近做微小的振动
D．液体的扩散比固体的扩散快
【解析】　液体的性质介于气体与固体之间，更接近于固体，A错．液体分子只在很小的区域内有规则地排列，并且这些小区域又杂乱无章地分布，因而液体表现出各向同性，B错．液体分子的热运动与固体类似，主要表现为在平衡位置附近做微小的振动，但平衡位置在不断移动，C错．液体分子在液体中移动较固体分子在固体中移动更容易，液体的扩散较固体快，D正确．
【答案】　D
2．下列现象中，是由于液体的表面张力造成的有(　　)
A．船浮于水面上
B．硬币或钢针浮于水面上
C．肥皂泡呈球形
D．游泳时弄湿了的头发沾在一起
E．熔化的铁水注入内空且为球形的砂箱，冷却后铸成一个铁球
F．脱湿衣服感觉很费劲
G．绸布伞有缝隙但不漏雨水
H．锋利的玻璃片，用酒精灯烧一定时间后变钝了
【解析】　A选项中船浮于水面是浮力造成的；E选项的形状决定于砂箱的形状；F选项中脱湿衣服费劲是附着力造成的．故上述三个选项不正确．
【答案】　BCDGH
3．(2013·高密高三质检)如图9－2－2所示，金属框上阴影部分表示肥皂膜．它被棉线分割成a、b两部分．若将肥皂膜的a部分用热针刺破，棉线的形状是选项图中的(　　)
图9－2－2
【解析】　表面张力使液面收缩．
【答案】　D
4．(2013·山东潍坊高二检测)液晶的分子排布与液体和固体都有区别，这种排布使液晶既像液体一样具有流动性，又具有各向异性，图9－2－3中的________(填“甲”或“乙”)是液晶分子排布示意图．
　　　　　　　 甲　　　　　 　乙
图9－2－3
【答案】　乙
1．玻璃上不附着水银，产生这种不浸润的原因是(　　)
A．水银具有流动性
B．玻璃表面光滑
C．水银与玻璃接触时，附着层里的水银受到玻璃分子的引力较弱
D．水银与玻璃接触时，附着层里的分子比水银内部稀疏
【解析】　水银不浸润玻璃是因为附着层里的水银分子受到的玻璃分子的引力较弱，附着层里的分子比水银内部稀疏，附着层表面有收缩趋势．
【答案】　CD
2．下列有关液晶的一些性质的说法中，正确的是(　　)
A．液晶分子的空间排列是稳定的
B．液晶的光学性质随温度而变化
C．液晶的光学性质随所加电场的变化而变化
D．液晶的光学性质随所加压力的变化而变化
【解析】　 液晶分子既有排列的有序性，又可以自由移动，故A错，B、C、D均正确．
【答案】　BCD
3．液体表面具有收缩趋势的原因是(　　)
A．液体可以流动
B．液体表面层分子间距离小于液体内部分子间距离
C．与液面接触的容器壁的分子对液体表面分子有吸引力
D．液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离
【解析】　由于液体表面层里分子间的距离大于液体内部分子间的距离，所以表面层里分子间的相互作用表现为引力；这种引力使液体表面层的相邻部分之间有相互吸引的力(即表面张力)．表面张力使液体表面具有收缩的趋势．选项D正确．
【答案】　D
4．用干净的玻璃毛细管做毛细现象的实验时，可以看到(　　)
A．毛细管插入水中，管越细，管内水面越高，管越粗，管内水面越低
B．毛细管插入水银中，管越细，管内水银面越高
C．毛细管插入跟它浸润的液体中时，管内液面上升，插入跟它不浸润的液体中时，管内液面降低
D．毛细管插入跟它不浸润的液体中时，管内液面上升，插入跟它浸润的液体中时，管内液面下降
【解析】　水浸润玻璃，附着层内分子之间表现为斥力，附着层扩张，液面上升，且管越细，液面上升得越高．水银不浸润玻璃，附着层内分子之间表现为引力，附着层收缩，毛细管中液面下降，故A、C正确．
【答案】　AC
5．下列说法正确的有(　　)
A．表面张力的作用是使液体表面伸张
B．表面张力的作用是使液体表面收缩
C．有些小昆虫能在水面自由行走，这是由于有表面张力的缘故
D．用滴管滴液滴，滴的液滴总是球形，这是由于表面张力的缘故
【解析】　表面张力的作用效果是使液体表面收缩，由于表面张力，被压弯的液面收缩，使小昆虫浮在液面上；由于表面张力使液滴收缩成球形．
【答案】　BCD
6．下列说法正确的是(　　)
A．液晶是晶体
B．液晶是液体
C．液晶是固体
D．液晶既不是固体也不是液体
【解析】　液晶既不是晶体，也不是液体．
【答案】　D
7．(2013·德州高二检测)水对玻璃是浸润液体而水银对玻璃是不浸润液体，它们在毛细管中将产生上升或下降的现象，现把不同粗细的三根毛细管插入水和水银中，如图所示，正确的现象应是(　　)
【解析】　浸润液体在细管中上升或不浸润体在细管中下降的现象为毛细现象，管子越细，现象越明显，A、D对，B、C错．
【答案】　AD
8．(2013·绍兴检测)在水中浸入两个同样细的毛细管，一个是直的，另一个是弯的，如图9－2－4所示，水在直管中上升的高度比在弯管中的最高点还要高，那么弯管中的水将(　　)
图9－2－4
A．会不断地流出
B．不会流出
C．不一定会流出
D．无法判断会不会流出
【解析】　水滴在弯管口处受重力的作用而向下凸出，这时表面张力的合力竖直向上，使水不能流出，故选项B正确．
【答案】　B
9．以下各种说法中正确的有(　　)
A．因为水银滴在玻璃上将成椭球状，所以说水银是一种不浸润液体
B．由于大气压作用，液体在细管中上升或下降的现象称为毛细现象
C．在人造卫星中，由于一切物体都处于完全失重状态，所以一个固定着的容器中装有浸润其器壁的液体时，必须用盖子盖紧，否则容器中的液体一定会沿器壁流散
D．当A液体和B固体接触时，发生浸润现象还是发生不浸润现象，关键取决于B固体分子对附着层A液体分子的吸引力比液体内的分子对附着层分子吸引力大些还是小些
【解析】　水银不浸润玻璃，但可能浸润其他固体，所以A错．在处于完全失重状态的人造卫星上，如果液体浸润其器壁，液体和器壁的附着层就会扩张，沿着器壁流散，故必须盖紧，C正确．D选项正确说明了发生浸润和不浸润现象的微观原理，D对．毛细现象是由于液体浸润固体(细管)引起液体上升及不浸润固体引起的液体下降的现象，不是大气压作用，B错．
【答案】　CD
10．(2012·江苏高考)下列现象中，能说明液体存在表面张力的有(　　)
A．水黾可以停在水面上
B. 叶面上的露珠呈球形
C．滴入水中的红墨水很快散开
D．悬浮在水中的花粉做无规则运动
【解析】　水黾可以停在水面上，叶面上的露珠呈球形都说明液体存在表面张力，A、B正确，滴入水中的红墨水很快散开，悬浮在水中的花粉做无规则运动说明液体分子做无规则运动，C、D错误．
【答案】　AB
11．如图9－2－5所示，在培养皿内注入清水，让两根细木杆相互平行地浮在水面上，再在细木杆之间轻轻地滴入几滴酒精，细木杆会“自动”解开．请你解释这一现象．
图9－2－5
【答案】　漂浮在水面上的细木杆，原来两边受到大小相等、方向相反的表面张力作用而处于平衡状态．滴入酒精后，细木杆之间液体的表面张力减小，使得内侧的表面张力比外侧的小，细木杆就散开了．
12．如图9－2－6所示，把橄榄油滴入水和酒精的混合液里，当混合液的密度与橄榄油的密度相同时，滴入的橄榄油呈球状悬浮在液体中，为什么？
图9－2－6
【答案】　当橄榄油悬浮在液体中时，橄榄油由于表面张力的作用，使其表面收缩到最小状态，所以橄榄油呈球形.
3饱和汽与饱和汽压
(教师用书独具)
●课标要求
1．知道饱和汽、未饱和汽和饱和气压．了解相对湿度．
2．举例说明空气的相对湿度对人的生活和植物生长的影响．
●课标解读
1．知道汽化和汽化的两种形式．
2．知道什么是饱和汽和饱和汽压．
3．知道空气的湿度、绝对湿度和相对湿度及其影响因素．
4．知道沸点及影响的因素，知道露点的概念．
●教学地位
本节主要学习汽化、饱和汽与未饱和汽以及空气湿度的概念，学习本节内容，要和日常生活和工农业生产实际相联系．本节虽然不是高考的重点，但可以培养学生理论联系实际的科学态度.
(教师用书独具)
●新课导入建议
夏天连日阴雨会感到非常潮湿，冬天用空调加热后又会感到房间很干燥，这是为什么？学习本节内容，就可以回答以上两个问题．
●教学流程设计
?????

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课　标　解　读
重　点　难　点
1.了解汽化的两种方式：蒸发和沸腾．
2.了解饱和汽与饱和汽压，知道饱和汽是一种动态平衡的蒸汽．
3.知道绝对湿度与相对湿度，了解湿度对日常生活的影响.
1.饱和汽与饱和汽压的理解．(重点)
2.绝对湿度和相对湿度的理解．(重点)
3.饱和汽压的概念．(难点)
4.相对湿度的概念．(难点)
汽化和汽化的两种方式
1.基本知识
(1)汽化的定义
物质从液态变成气态的过程．
(2)汽化的两种方式
　种类
异同　
蒸发
沸腾
区别
特点
只在液体表面进行，在任何温度下都能发生；是一种缓慢的汽化过程
在液面和内部同时发生；只在一定的温度下发生；沸腾时液体温度不变；是一种剧烈的汽化过程
影响因素
液体温度的高低；液体表面积的大小；液体表面处气流的快慢
液体表面处气压的大小
相同点
都是汽化现象，都要吸热
2.思考判断
(1)蒸发只有在液体达到一定温度时才能发生．(×)
(2)沸腾只在液体的表面进行汽化．(×)
(3)大气压较高时液体的沸点也较高．(√)
3．探究交流
在高山上，用普通锅煮鸡蛋，即使水沸腾了，鸡蛋也没有熟，这是什么原因？
【提示】　高山上大气压低，水的沸腾温度低，所以水沸腾而鸡蛋却没有熟.
饱和汽与饱和汽压
1.基本知识
(1)动态平衡
在相同时间内回到水中的分子数等于从水面飞出去的分子数．这时，水蒸气的密度不再增大，液体水也不再减少，液体与气体之间达到了平衡状态，蒸发停止．这种平衡是一种动态平衡．
(2)饱和汽和饱和汽压
与液体处于动态平衡的蒸汽叫做饱和汽，而没有达到饱和状态的蒸汽叫做未饱和汽．在一定温度下，饱和汽的分子数密度是一定的，因而饱和汽的压强也是一定的，这个压强叫做这种液体的饱和汽压．未饱和汽的压强小于饱和汽压．
(3)饱和汽压的变化
饱和汽压随温度而变．温度升高时，液体分子的平均动能增大，单位时间里从液面飞出的分子数增多，原来的动态平衡被破坏，液体继续蒸发，蒸汽的压强继续增大，直至达到新的动态平衡．
2．思考判断
(1)未饱和汽是液体与气体处于动态平衡．(×)
(2)未饱和汽的压强小于饱和汽压．(√)
(3)饱和汽压与空气中其他气体的含量有关．(×)
3．探究交流
有人说在密闭容器里的液体和气体达到平衡时蒸发就停止了，分子运动也停止了，这种说法对吗？
【提示】　这种说法不对．达到平衡时单位时间内逸出液面的分子数与回到液面的分子数相等，是一种动态的平衡，并非分子运动停止.
绝对湿度和相对湿度的概念
1.基本知识
(1)绝对湿度概念
空气中所含水蒸气的压强．
(2)相对湿度概念
空气中水蒸气的压强与同一温度时水的饱和汽压之比．
相对湿度＝
(3)常用湿度计
干湿泡湿度计、毛发湿度计、传感器湿度计．
2．思考判断
(1)人们对潮湿的感受决定于空气的绝对湿度．(×)
(2)人们对干爽与潮湿的感受与气温有关．(√)
(3)相对湿度可以描述空气的潮湿程度．(√)
3．探究交流
寒冷的冬天，当我们从室外走到室内时，会发现眼镜片变得模糊不清，为什么？
【提示】　在外界较冷的环境下，眼镜的温度较低，进入室内后，眼镜周围气体温度较高，空气中的水蒸气遇冷后变成饱和汽，水蒸气凝结成水附着在镜片上，使镜片变得模糊不清.
饱和汽与饱和汽压的理解
【问题导思】
1．饱和汽与动态平衡有什么关系？
2．什么是饱和汽压？
3．饱和汽压与哪些因素有关？
1．动态平衡
把液体放在密闭容器中，同时存在着液体的蒸发和液体上方气体的液化两种过程，若单位时间从液体里蒸发逸出的分子数等于液化回到液体里的分子数时，即液面上方的气体的密度不再改变时，液体与气体之间处于一种平衡状态，这种平衡状态称之为动态平衡．
(1)处于动态平衡时的蒸汽密度与温度有关，温度越高，达到动态平衡时的蒸汽密度越大；
(2)在密闭容器中的液体，最后必定与上方的蒸汽处于动态平衡状态．
2．饱和汽
与液体处于动态平衡的蒸汽叫做饱和汽．没有达到饱和状态的蒸汽叫做未饱和汽．在一定温度下，饱和汽密度一定，且大于未饱和汽的密度．
3．饱和汽压
某种液体的饱和汽所具有的压强叫做这种液体的饱和汽压．在一定温度下，一种液体的饱和汽的饱和汽压是一定的，且大于未饱和汽的压强．
4．影响饱和汽压的因素
(1)饱和汽压跟液体的种类有关
实验表明：在相同的温度下，不同液体的饱和汽压一般是不同的．挥发性大的液体，饱和汽压大．
(2)饱和汽压跟温度有关
微观解释：饱和汽压随温度的升高而增大．这是因为温度升高时，液体里能量较大的分子增多，单位时间内从液面飞出的分子也增多，致使饱和汽的密度增大，同时蒸汽分子热运动的平均动能也增大，这也导致饱和汽压增大．
(3)饱和汽压跟体积无关
微观解释：在温度不变的情况下，饱和汽的压强不随体积而变化．其原因是：当体积增大时，容器中蒸汽的密度减小，原来的饱和汽变成了未饱和汽，于是液体继续蒸发，直到未饱和汽成为饱和汽为止．由于温度没有改变，饱和汽的密度跟原来的一样，蒸汽分子热运动的平均动能也跟原来一样，所以压强不改变．体积减小时，容器中蒸汽的密度增大，回到液体中的分子数多于从液面飞出的分子数，于是，一部分蒸汽变成液体，直到蒸汽的密度减小到等于该温度下饱和汽的密度为止．由于温度跟原来相同，饱和汽密度不变，蒸汽分子热运动的平均速率也跟原来相同，所以压强也不改变．
　
因为在一定温度下饱和汽压是一个定值，与体积的变化无关，所以有活塞的密闭容器，盛有饱和水蒸气与水时，压缩活塞，水蒸气压强不变，但有水蒸气液化成水．(水蒸气不遵守气体实验定律)
　(2013·佛山一中检测)如图9－3－1，一个有活塞的密闭容器内仅有饱和水蒸气与少量的水，则可能发生的现象是(　　)
图9－3－1
A．温度保持不变，慢慢地推进活塞，容器内压强会增大
B．温度保持不变，慢慢地推进活塞，容器内压强不变
C．温度保持不变，慢慢地拉出活塞，容器内压强会减小
D．不移动活塞而将容器放在沸水中，容器内压强不变
【审题指导】　饱和汽压与温度有关，与饱和汽的体积无关．注意慢慢两字含义，是指能达到动态平衡．
【解析】　慢慢推进活塞和慢慢拉出活塞，密闭容器内体积发生变化，而温度保持不变．饱和汽的压强只和温度有关，与体积无关，故A、C错，B正确；不移动活塞而将容器放入沸水中，容器内饱和汽温度升高，故压强应发生变化，D错误，故选B.
【答案】　B
　(2013·淄博高二检测)将未饱和汽转化成饱和汽，下列方法可靠的是(　　)
A．保持温度不变，减小体积
B．保持温度不变，减小压强
C．保持体积不变，增大温度
D．保持体积不变，减小压强
【解析】　未饱和汽的密度小于饱和汽的密度，压强小于饱和汽压，因为未饱和汽对气体定律是近似适用的，保持温度不变，减小体积，可以增大压强，增大未饱和汽的密度，A正确，B错；若体积不变，降低温度，饱和汽压减小；减小压强，温度降低，饱和汽压减小．C错，D对．
【答案】　AD
综合解题方略——相对湿度的理解和计算
　　
　在某温度时，水蒸气的绝对气压为p＝200 mmHg，此时的相对湿度为50%，则此时的绝对湿度为多少？饱和汽压为多大？
【审题指导】　(1)由相对湿度的计算公式
B＝×100%计算
(2)式中p表示空气的绝对湿度，ps表示同一温度下水的饱和汽压，B表示相对湿度．
【规范解答】　根据绝对湿度的定义可知
此时的绝对湿度为200 mmHg.
由相对湿度B＝×100%
可得ps＝×100%＝ mmHg＝400 mmHg.
【答案】　200 mmHg　400 mmHg
潮湿情况的判定方法
1．空气的潮湿情况，不是由空气的绝对湿度决定，而是由空气的相对湿度决定的，在判断过程中应通过相对湿度的定义公式并查表求出一定温度下空气的相对湿度来解答．
2．根据相对湿度越大，蒸汽越接近饱和，水分蒸发很慢，会使人感到潮湿来判定．
【备课资源】(教师用书独具)
空气湿度和人体健康
空气湿度过大或过小，都对人体健康不利．湿度过大时，人体中一种叫松果腺体分泌出的松果激素量也较大，使得体内甲状腺素及肾上腺素的浓度相对降低，细胞就会“偷懒”，人就会感到无精打采，萎靡不振．长时间在湿度较大的地方(如高山、海岛)工作、生活，还容易患风湿性、类风湿性关节炎等湿痹症．湿度过小时，蒸发加快，干燥的空气易夺走人体的水分，使人皮肤干裂，口腔、鼻腔粘膜受到刺激，出现口渴、干咳、声哑、喉痛等症状，所以在秋冬季干冷空气侵入时，极易诱发咽炎、气管炎、肺炎等病症．
正因为空气湿度影响着人体健康，所以人们在日常生活中，不仅要关注温度和晴雨，也要关注身边无时不在的空气湿度及其变化．
首先要学会判断空气湿度的几个方法：
(1)了解本地区空气湿度的日变化规律．一般来说，夜间和早晚，空气湿度较大，下午湿度很小．
(2)根据天气状况，对空气湿度做出判断．一般来说，下雨(雪)时和下雨(雪)前后，空气湿度较高，而久晴不雨的时候，空气湿度相对较小．
(3)通过蒸发量来估计空气湿度大小，当蒸发很大时(如湿衣服在阴凉处很快晾干)，空气湿度较小；反之，湿度则较大．
(4)仪器测定，测量空气湿度的仪器主要有毛发湿度计和干湿球湿度表，条件较好的医院病房，这些仪器都该是齐备的．
其次要掌握调节空气湿度的方法．每当得知空气湿度偏小(低于50%)时，就必须采取一些有效的措施，增加空气中的水分含量．我国属季风气候区，夏季空气湿度普遍偏高，所以夏季调节湿度主要考虑降低室内空气湿度，最有效的方法是用空调降温或抽湿，当然，晴热多风之时，适当地开窗通风，也不失为一种简便而环保的降湿方法.
1．(2013·大庆高二检测)下列关于蒸发和沸腾的说法中，正确的有(　　)
A．蒸发和沸腾都可在任何温度下发生
B．蒸发和沸腾只能在一定温度下进行
C．蒸发和沸腾可发生在液体内部和表面
D．蒸发只发生在液体表面，沸腾发生在液体内部和表面
【解析】　蒸发可在任何温度下发生，沸腾只能在一定温度下进行，故A、B错；蒸发只能发生在液体表面，沸腾可发生在液体内部和表面，故C错，D对．
【答案】　D
2．对动态平衡说法不正确的是(　　)
A．当气态分子数的密度增大到一定程度时就会达到这样的状态
B．在相同时间内回到液体中的分子数等于从液体表面飞出去的分子数
C．此时，蒸发的速度不再增大，液体也不再减少
D．蒸发停止
【解析】　根据对水的蒸发的分析进行判断，达到平衡状态时，蒸发和凝结仍在继续进行，只不过达到动态平衡而已，故D不正确．
【答案】　D
3．饱和汽压是指(　　)
A．当时的大气压　　　　　　 B．饱和蒸汽的压强
C．水蒸气的压强 　　 D．以上都不对
【解析】　饱和汽压指饱和蒸汽的压强，故B项正确．
【答案】　B
4．空气的温度是8 °C，水的饱和汽压为8.05 mmHg，此时水汽的实际压强为6 mmHg，求相对湿度和绝对湿度．
【解析】　由相对湿度的计算公式可得
相对湿度＝×100%＝74.5%.
绝对湿度即水汽的实际压强，为6 mmHg.
【答案】　74.5%　6 mmHg
1．我们感到空气很潮湿，这是因为(　　)
A．空气中含水蒸气较多
B．气温较低
C．绝对湿度较大
D．空气中的水蒸气离饱和状态较近
【解析】　相对湿度表示空气中的水蒸气的实际压强与饱和汽压之比，D正确；感到空气潮湿，说明相对湿度大，并不能说明空气中水蒸气较多，A、B、C错误．
【答案】　D
2．要使水在100 ℃以上沸腾，可以采用下列哪种办法(　　)
A．移到高山上去烧　　　　　 B．在锅上加密封的盖
C．在水中加盐 　　 D．加大火力
【解析】　气压增大，水的沸点升高．在高山上，气压低，水的沸点下降；在锅上加密封的盖，锅内气压增大，沸点升高；水中含杂质、加大火力并不能升高沸点．故选B.
【答案】　B
3．印刷厂里为使纸张好用，主要应控制厂房内的(　　)
A．绝对湿度 　　 B．相对湿度
C．温度 　　 D．大气压强
【解析】　印刷厂里为使纸张好用主要应控制厂房内的相对湿度．
【答案】　B
4．在相对湿度相同的情况下，比较可得(　　)
A．冬天的绝对湿度大 　　 B．夏天的绝对湿度大
C．冬天的绝对湿度小 　　 D．夏天的绝对湿度小
【解析】　冬季温度低，蒸发慢，空气中含水分少，绝对湿度小；夏季湿度高，蒸发快，空气中含水分多，绝对湿度大，故选项B、C正确．
【答案】　BC
5．下列关于饱和汽与饱和汽压的说法中，正确的是(　　)
A．密闭容器中某种蒸汽开始时若是饱和的，保持温度不变，增大容器的体积，蒸汽仍是饱和的
B．对于同一种液体，饱和汽压随温度升高而增大
C．温度不变时，饱和汽压随饱和汽体积的增大而增大
D．相同温度下，各种液体的饱和汽压都相同
【解析】　密闭容器中某种蒸汽开始时若是饱和的，保持温度不变，增大容器的体积，就会变成不饱和汽，所以A是错的．温度一定时，同种液体的饱和汽压与饱和汽的体积无关，也与液体上方有无其他气体无关．例如，100 ℃时饱和水汽压是76 cmHg，所以C是错的．相同温度下，不同液体的饱和汽压是不相同的，所以D是错的．
【答案】　B
6．如图9－3－2为水的饱和汽压图象，由图可以知道(　　)
图9－3－2
A．饱和汽压与温度无关
B．饱和汽压随温度升高而增大
C．饱和汽压随温度升高而减小
D．未饱和汽的压强一定小于饱和汽的压强
【解析】　由ps－t图象可以看出，饱和汽压随温度的升高而增大，故B正确．
【答案】　B
7．(2013·杭州高二检测)以下结论正确的是(　　)
A．绝对湿度大而相对湿度不一定大，相对湿度大而绝对湿度也一定大
B．相对湿度是100%，表明在当时温度下， 空气中水汽已达饱和状态
C．在绝对温度一定的情况下，气温降低时，相对湿度将减小
D．在绝对湿度一定的情况下，气温增加时，相对湿度将减小
【解析】　由相对湿度定义B＝×100 %，式中p为空气的绝对湿度，ps为同一温度下水的饱和汽压，ps在不同温度下的值是不同的，温度越高ps越大，故A错；相对湿度B＝100 %，则p＝ps，即空气中的水汽已达到饱和，B正确；绝对湿度p不变时，气温降低，ps减小，相对湿度增加，因此C错误，D正确．
【答案】　BD
8．如图9－3－3所示，在一个大烧杯A内放一个小烧杯B，杯内都放有水，现对A的底部加热，则(　　)
图9－3－3
A．烧杯A中的水比B中的水先沸腾
B．两烧杯中的水同时沸腾
C．烧杯A中的水会沸腾，B中的水不会沸腾
D．上述三种情况都可能
【解析】　沸腾的条件是： (1)达到沸点； (2)能继续吸热．对烧杯A加热到水的沸点后，若继续加热，烧杯A中的水会沸腾．由于沸腾时水的温度保持在沸点不变，即烧杯B中的水也达到沸点，但由于它与烧杯A中的水处于热平衡状态，两者无温度差，无法再从烧杯A的水中吸收热，因此烧杯B中的水只能保持在沸点而不会沸腾．
【答案】　C
9．(2013·深圳一中高二检测)干湿泡湿度计的湿泡温度计与干泡温度计的示数差距越大，表示(　　)
A．空气的绝对湿度越大
B．空气的相对湿度越小
C．空气中的水蒸气的实际压强离饱和程度越近
D．空气中的水蒸气的绝对湿度离饱和程度越远
【解析】　示数差距越大，说明湿泡的蒸发非常快， 空气的相对湿度越小，即水蒸气的实际压强、绝对湿度离饱和程度越远，故B、D正确，A、C错误．
【答案】　BD
10．一瓶矿泉水喝了一半后，把瓶盖盖紧，不久瓶内的水的上方就形成了水的饱和蒸汽．当温度降低时，瓶内饱和蒸汽的密度会减小，请分析饱和蒸汽密度减小的过程．
【答案】　温度降低时，液体分子的平均动能减小，单位时间里从液面飞出的分子数减少，回到液体的分子数大于从液体中飞出的分子数，气态水分子密度减小，直到达到新的动态平衡，故当温度降低时，饱和蒸汽密度减小.
11．白天的气温是30 ℃，空气的相对湿度是60%，天气预报夜里的气温要降到20 ℃；那么夜里会不会有露珠形成？为什么？(30 ℃时，空气的饱和汽压为4.24×103 Pa；20 ℃时，饱和汽压为2.3×103 Pa)
【答案】　有露珠形成．B＝，p＝Bps＝60%×4.24×103 Pa＝2.544×103 Pa＞2.3×103 Pa，大于20 ℃时的饱和汽压，故夜里会出现饱和汽，即有露珠形成．
12．研究表明，对人体比较适宜的温度和相对湿度为：夏季室温25 ℃，相对湿度控制在40%～50%比较舒适；冬季室温18 ℃时，相对湿度控制在60%～70%比较舒适．根据你的切身体会，谈一谈相对湿度对生活的影响，并与同学讨论交流．
【解析】　相对湿度对人们的生活影响很大．相对湿度过小时，蒸发加强，干燥的空气容易夺走人体的水分，使皮肤干燥、鼻腔黏膜易受刺激而产生炎症．相对湿度过大时，无论在夏季或冬季，都会使人感到不舒服．夏季湿度增大，会抑制人体散热功能，使人感到闷热和烦躁，冬季湿度增大，会使热传导加快，让人感到阴冷．
【答案】　见解析
4物态变化中的能量交换
(教师用书独具)
●课标要求
了解熔化和凝固，汽化和液化过程中的能量交换．
●课标解读
1．知道什么是熔化热和汽化热及其应用．
2．学会计算物质熔化和汽化时吸收的热量．
3．从能量转化的角度对物态变化中吸收、放出热量作出正确的判断．
4．了解气体液化在生产、生活及科学技术中的应用．
●教学地位
本节从能量交换的角度分析物态变化的现象，主要学习熔化热和汽化热的概念．本节内容虽然不是高考的重点，但可以让我们从能量角度分析物态变化问题，提高分析和解决问题的能力.
(教师用书独具)
●新课导入建议
俗话说：“下雪不冷化雪冷”，你知道这是什么原因吗？天热的时候人为什么会出汗？出汗时如果再吹电风扇会感到更凉爽，你能用所学知识解释这些生活现象吗？
通过本节知识的学习，就会明白这些问题．
●教学流程设计
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课　标　解　读
重　点　难　点
1.了解固体熔化热，知道不同固体有不同的熔化热．
2.了解液体的汽化热，了解液体变气体吸收热量是为了克服分子引力做功，与克服大气压力做功．
3.运用所学知识尝试思考一些与生产、生活相关的实际问题.
1.晶体熔化时的熔化热．(重点)
2.汽化热的概念．(重点)
3.液体汽化需要吸热的原因．(难点)
熔化热
1.基本知识
(1)熔化和凝固
熔化指的是物质从固态变成液态的过程，而凝固指的是从液态变成固态的过程．
(2)熔化热
某种晶体熔化过程中所需的能量与其质量之比，称做这种晶体的熔化热．一定质量的晶体，熔化时吸收的热量与凝固时放出的热量相等．
2．思考判断
(1)固态物质的分子被束缚在一定的位置，只能在这位置附近振动．(√)
(2)晶体熔化时温度保持不变，故不需要吸收热量．(×)
(3)非晶体熔化时吸收的热量也是一定的．(×)
3．探究交流
冰在0 ℃熔化成水时吸热，而温度不变，是否违背能量守恒定律？
【提示】　不违背，由于熔化时要克服分子力做功，使其分子势能增加.
汽化热
1.基本知识
(1)汽化
汽化指的是物质从液态变成气态的过程，液化指的是从气态变成液态的过程．
(2)汽化热
某种液体汽化成同温度的气体时所需的能量与其质量之比，称做这种物质在这个温度下的汽化热．
2．思考判断
(1)液化是物质从固态变成液态的过程．(×)
(2)液体的汽化热与液体的温度和外界压强都有关．(√)
(3)液体汽化时体积膨胀克服外界气压做功．(√)
3．探究交流
100 ℃的水和100 ℃的水蒸气都可能烫伤人，但往往水蒸气烫伤人的后果严重一些，这是什么原因？
【提示】　水蒸气烫伤人时有个液化的过程，水蒸气在液化过程中变成100 ℃的水时就会放出大量的热，故水蒸气烫伤人的后果更严重.
晶体熔化时的熔化热
【问题导思】
1．晶体的熔化热有什么特点？
2．非晶体熔化时是否有一定的熔化热？
3．怎样确定晶体熔化时吸收的热量？
1．不同晶体的熔化热不相同，熔化热是晶体的热学特性之一．
2．由能量守恒定律知：一定质量的某种晶体，熔化时吸收的热量与凝固时放出的热量相等．
3．非晶体没有确定的熔化热．
4．熔化热常用字母“λ”表示，知道了熔化热λ，就可求质量为m的晶体熔化过程中吸收的热量Q，即Q＝mλ.
晶体熔化过程中的熔点与熔化热都与外界气压有关，但由于晶体熔化过程中体积变化很小，因而影响不大．
　如果已知铜制量热器小筒的质量是150 g，里面装着100 g、16 ℃的水，放入9 g、0 ℃的冰，冰完全熔化后水的温度是9 ℃，试利用这些数据求出冰的熔化热．[铜的比热容c铜＝3.9×102 J/(kg·℃)，冰的比热容c冰＝2.1×103 J/(kg·℃)，水的比热容c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]
【审题指导】　(1)冰在熔化和熔化成水后温度升高的过程中都需要吸收热量．
(2)水和量热器的小筒都要放出热量．
【解析】　9 g、0 ℃的冰熔化为0 ℃的水，再升高到9 ℃，总共吸收的热量
Q吸＝m冰λ＋m冰c水(9 ℃－0 ℃)，
量热器中的水和量热器小筒从16 ℃降到9 ℃放出的热量Q放＝m水c水(16 ℃－9 ℃)＋m筒c铜(16 ℃－9 ℃)．
因为Q吸＝Q放．
所以m冰λ＋m冰c水(9 ℃－0 ℃)＝(m水c水＋m筒c铜)(16 ℃－9 ℃)．
统一单位后，把数值代入上式
可得λ＝3.5×105 J/kg.
【答案】　冰的熔化热为3.5×105 J/kg
高温物体与低温物体组成的系统内部进行能量交换时，根据能量守恒定律有，低温物体增加的能量等于高温物体减少的能量.
1．(2013·广东实验中学检测)水的凝固点是0 ℃，如果把0 ℃的冰放到0 ℃的房间里，则(　　)
A．冰一定会熔化
B．冰一定不会熔化
C．冰可能熔化，也可能不熔化
D．条件不足无法判断
【解析】　冰是晶体，它的熔化需满足两个条件，温度达到熔点0 ℃，还要继续吸收热量.0 ℃的冰不能从0 ℃的环境里吸收热量，故不能熔化．
【答案】　B
汽化热的理解和应用
【问题导思】
1．液体的汽化热有什么特点？
2．汽化热与哪些因素有关？
3．怎样计算液体汽化时需要吸收的热量？
1．不同物质的汽化热不相同，汽化热是物质的热学特性之一．
2．因汽化过程中体积变化很大，所以汽化热还与外界气体的压强大小有关．
3．由能量守恒定律知：一定质量某一温度、压强下的某种物质，汽化时吸收的热量与液化时放出的热量相等．
4．汽化热常用字母“L”表示，知道了汽化热L，就可求出质量为m的某种物质汽化成同一温度、同一压强下的气体过程中吸收的热量Q，即Q＝mL.
同种物质在某一温度下，压强不同，汽化热不同；同种物质在某一压强下，温度不同，汽化热不同．
　
1．汽化热与物质的温度和外界气体的压强都有关，同种物质在不同的温度和压强下汽化热不同．
2．液体的汽化包括蒸发和沸腾两种方式，蒸发在任何温度下都能进行，而沸腾需达到一定的温度才能进行．
　(2013·青岛高二检测)住在非洲沙漠中的居民，由于没有电，夏天无法用冰箱保鲜食物，一位物理教师发明了一种“沙漠冰箱”罐中罐，由内罐和外罐组成，且两罐之间填上潮湿的沙子，如图9－4－1所示，使用时将食物和饮料放在内罐，罐口盖上湿布，然后放在干燥通风的地方，并经常在两罐间的沙子上洒些水，这样就能起到保鲜的作用．问题：
图9－4－1
(1)经常在两罐间洒些水的原因是________________________________________．
(2)放在干燥通风的地方是为了__________________________________________．
【审题指导】　(1)水在蒸发时要吸收热量，使周围温度降低．
(2)面积越大，空气流动越快，水蒸发越快，温度降低越快．
【解析】　(1)经常在两罐间洒些水，就能起到保鲜作用，先联系实际，非洲地区比较热，食物和饮料在高温环境中易变质，再考虑水蒸发能吸热，所以洒水的原因应为利用水蒸发吸热降低食物和饮料的温度，便于长期保存；(2)放在干燥通风的地方很自然想到是为了加快水分蒸发从而吸收更多的热，使食物和饮料温度不致过高，起到保鲜作用．
【答案】　(1)利用水蒸发时吸热来降低温度　(2)加快水的蒸发
2．在压强为1.01×105 Pa时，使20 °C 10 kg的水全部变成100 ℃的水蒸气，需要吸收的热量是多少？(压强为1.01×105 Pa时，水在100 ℃时的汽化热为2 260 kJ/kg)
【解析】　使20 °C的水全部变成100 ℃的水蒸气，所需的能量为
Q＝cmΔt＋m·L
＝[4.2×103×10×(100－20)＋10×2 260×103 ]J
≈2.6×107 J.
【答案】　2.6×107 J
1．为了浇铸一个铜像，使用的材料是铜，则此过程的物态变化是(　　)
A．一个凝固过程　　　　　　 B．一个熔化过程
C．先熔化后凝固 　　 D．先凝固后熔化
【解析】　浇铸铜像必须将铜先化铜水浇入模子，待冷却后才能成为铜像．
【答案】　C
2．(2013·南京高二检测)如图9－4－2是某种晶体的熔化图象，下列说法中正确的是(　　)
图9－4－2
A．ab段是吸热过程，cd段是放热过程
B．ab、bc、cd三段都是吸热过程
C．ab段物质处于固态，bc和cd两段处于液态
D．bc段是晶体熔化过程
【解析】　这是晶体的熔化图象，图中所示三段过程中要一直吸收热量，故A项错误，B项正确；ab、bc、cd三阶段中，ab段是固体，bc段是熔化过程，固、液共存，故C错，D正确．
【答案】　BD
3．在一座高山的山顶和山脚处分别将1 kg相同温度的水全部汽化，要吸的热量(　　)
A．同样多　　　　　　　　　 B．山顶多
C．山脚多 　　 D．无法确定
【解析】　山顶气压低，沸点低，汽化热小，故山脚吸热多，即C对．
【答案】　C
4．冬季在菜窖里放上几桶水，可以使窖内的温度不致降低得很多，防止把菜冻坏，这是什么道理？如果在窖内放入m＝200 kg，t1＝10 ℃的水，试计算这些水结成0 ℃的冰时放出的热量相当于燃烧多少千克干木柴所放出的热量？(木柴的燃烧值约为k＝1.26×104 kJ/kg，冰的熔化热取λ＝3.35×105 J/kg)
【解析】　因为水降温并结冰的过程中将放出热量，所以窖内温度不会太低．
设这些水结成0 ℃的冰时放出的热量为Q，则
Q＝mλ＋mcΔt＝200×3.35×105 J＋200×4.2×103×10 J＝7.54×107 J
设燃烧M千克干木柴可以释放出这么多的热量Q＝Mk，即M＝Q/k＝7.54×107/1.26×107 kg＝6 kg.
【答案】　6 kg
1．下列说法正确的是(　　)
A．晶体和非晶体一样，都具有确定的熔点
B．晶体熔化时具有确定的熔化热，而非晶体则没有确定的熔化热
C．一定质量的晶体，熔化时吸收的热量少于凝固时放出的热量
D．不同晶体的熔化热并不相同
【解析】　晶体有确定的熔点和熔化热，而非晶体则没有确定的熔点和熔化热，所以A错，B对；一定质量的某晶体，熔化时吸收的热量等于凝固时放出的热量，故C错；不同晶体的熔化热不相同，故D对．
【答案】　BD
2．下列说法正确的是(　　)
A．熔化热等于晶体熔化单位质量所需的能量
B．熔化过程吸收的热量等于该物质凝固过程放出的热量
C．熔化时，物体的分子动能一定保持不变
D．熔化时，物体的分子势能一定保持不变
【解析】　晶体熔化过程吸收的热量等于凝固过程中放出的热量，并且温度保持不变，分子动能不变．熔化吸热，对于晶体而言只增加分子势能，故B、C、D错，A对．
【答案】　A
3．用吹风机的热风吹一支蘸了酒精的温度计时，温度计的示数是(　　)
A．先降低后升高
B．先升高后降低
C．一直降低
D．一直升高
【解析】　酒精蒸发吸收热量，温度降低，故温度计示数降低，等酒精蒸发完后，温度计内液体吸热温度升高，温度计示数升高，故A选项正确．
【答案】　A
4．(2013·茂名一中高二检测)1 g、100 ℃的水与1 g、100 ℃的水蒸气相比较，下述说法中正确的是(　　)
A．分子的平均动能与分子的总动能都相同
B．分子的平均动能相同，分子的总动能不同
C．内能相同
D．1g、100 ℃的水的内能小于1 g、100 ℃的水蒸气的内能
【解析】　温度是分子平均动能的标志，因而在相同的温度下，分子的平均动能相同，又1 g水与1 g水蒸气的分子数相同，因而分子总动能相同，A正确；当从100 ℃的水变成100 ℃的水蒸气的过程中，分子距离变大，要克服分子引力做功，因而分子势能增加，所以100 ℃的水的内能小于100 ℃水蒸气的内能，D正确．
【答案】　AD
5．下列液化现象中属于降低气体温度而液化的是(　　)
A．家用液化石油气
B．自然界中的雾和露
C．自来水管外壁的小水珠
D．锅炉出气口喷出的“白气”
【解析】　夜晚温度降低，空气中的水蒸气变为过饱和汽，就会出现“雾”或“露”，自来水温度较低，空气中的水蒸气遇到冷的管壁就液化为小液滴．锅炉出口的蒸汽温度很高，遇到外界的空气“骤冷”，就液化为小水滴，即“白气”．
【答案】　BCD
6．关于汽化热的概念，下列描述准确的是(　　)
A．某种液体变成一定温度的气体时所吸收的热量和其质量之比
B．某种液体沸腾时，所吸收的能量和其质量之比
C．某种液体在特定的温度下汽化时所吸收的能量与其质量的比值
D．某种液体汽化成同温度的气体时所需的能量与其质量之比
【解析】　做上题时要着重掌握汽化热的概念，区分其与熔化热的不同之处，汽化热在任何温度下都可以发生，故A、B、C错误，D正确．
【答案】　D
7．如图9－4－3是水在1标准大气压下汽化热与温度的关系，关于汽化热，下列说法中正确的是(　　)
图9－4－3
A．液体只有在沸腾时才有汽化热
B．某种物质的汽化热是一定的
C．质量越大汽化热越大
D．汽化热与物质汽化时所处的温度和压强有关
【解析】　某种物质的汽化热与物质的种类，所处的温度和压强都有关系．
【答案】　D
8．(2013·广州高二检测)某兴趣小组以相同的烧杯盛等量的水，用相同的热源同时加热，甲杯为隔水加热，乙杯为隔油加热，丙杯为隔沙加热，加热一段时间后，测得烧杯外物质的温度分别为水温100 ℃、油温300 ℃、沙温600 ℃，且观察到乙、丙两烧杯中的水呈沸腾状态，则三杯水的温度高低顺序为(　　)
A．甲＞乙＞丙　　　　　　　 B．甲＜乙＜丙
C．甲＜乙＝丙 　　 D．甲＝乙＝丙
【解析】　甲杯外水温为100 ℃，所以甲杯中的水温也为100 ℃，乙、丙两烧杯外的物质温度虽然分别达到了300 ℃和600 ℃，但由于两烧杯中的水呈沸腾状态，所以两烧杯中的水温也同为100 ℃，D正确．
【答案】　D
9．(2013·西安高二期末)火箭在大气中飞行时，它的头部跟空气摩擦发热，温度可达几千摄氏度，在火箭上涂一层特殊材料，这种材料在高温下熔化并且汽化，能起到防止烧坏火箭头部的作用，这是因为(　　)
A．熔化和汽化都放热
B．熔化和汽化都吸热
C．熔化吸热，汽化放热
D．熔化放热，汽化吸热
【解析】　物质在熔化和汽化过程中都是吸收热量的，故B选项正确．
【答案】　B
10．我国研制一种聚乙烯材料，可在15 ℃～40 ℃范围内熔化和凝固．把这种材料制成小颗粒，掺在水泥中制成储热地板或墙板来调节室温，其道理是什么？
【解析】　当室温在15 ℃～40 ℃范围内升高时，这种材料要熔化，从而吸收部分热量；在15 ℃～40 ℃范围内降低时，材料开始凝固，要放出热量．
【答案】　见解析
11．(2013·杭州高二检测)某校研究性学习小组为估测太阳对地面的辐射功率，制作了一直径0.2 m的0 ℃的冰球，在环境温度为0 ℃时，用黑布把冰球包裹后悬吊在弹簧测力计下放在太阳光中．经过40 min后弹簧测力计示数减少了3.49 N．请你帮助这个小组估算太阳光垂直照射在某一单位面积上的辐射功率．冰的熔化热为3.35×105 J/kg.
【解析】　冰球熔化掉重量为3.49 N的过程中需要吸收的能量：
Q＝λ m＝3.35×105× J＝1.19×105 J.
此热量就是太阳在40 min内照射在直径为0.2 m的冰球上的热量，设太阳垂直照在单位面积上的辐射功率为P，则Q＝PtS，P＝＝W/m2＝1.58×103W/m2.
【答案】　1.58×103W/m2
12．一电炉的功率p＝200 W，将质量m＝240 g的固体样品放在炉内，通电后的电炉内的温度变化如图9－4－4所示．设全部电能转化为热能并全部被样品吸收，试问：该固体样品的熔点和熔化热为多大？
图9－4－4
【解析】　由熔化曲线上温度不变的部分可找出熔点，根据熔化时间和电炉功率可知电流做功的多少，这些功全部转化为热并全部用于样品的熔化．
样品的熔点为60 ℃，熔化时间t＝2 min，电流做功W＝pt，设样品的熔化热为λ，样品熔化过程中共吸收热量Q＝λm.
由W＝Q，即pt＝λm.得λ＝＝ J/kg＝1×105 J/kg.
【答案】　60 ℃　1×105 J/kg
物态变化
单晶体、多晶体、非晶体的物理特性
1.单晶体具有各向异性，但并不是所有的物理性质都具有各向异性，例如：立方体铜晶体的弹性是各向异性的，但它的导热性和导电性却是各向同性的．
2．同一物质在不同条件下既可以是晶体，也可以是非晶体．例如：天然的水晶是晶体，而熔化以后再凝固的水晶(石英玻璃)却是非晶体．
3．对于单晶体和多晶体应以外形和物理性质两方面来区分，而对于晶体和非晶体应以熔点是否一定来区分．
　关于晶体和非晶体，下列说法中正确的是(　　)
A．可以根据各向同性或各向异性来鉴别晶体和非晶体
B．一块均匀薄片，沿各个方向对它施加拉力，发现其强度一样，则此薄片一定是非晶体
C．一个固体球，如果沿其各条直径方向的导电性不同，则该球一定是单晶体
D．一块晶体，若其各个方向的导热性相同，则一定是多晶体
【解析】　多晶体和非晶体都显示各向同性，只有单晶体显示各向异性，所以A、B错误，C正确；晶体具有各向异性的特性，仅是指某些物理性质，并不是所有的物理性质都是各向异性的，换言之，某一物理性质显示各向同性，并不意味着该物质一定不是单晶体，所以D错误．
【答案】　C
1．下列关于单晶体和多晶体的说法中，正确的是(　　)
A．常见的金属材料都是多晶体
B．只有单晶体才有确定的熔点
C．凡是具有天然的规则几何形状的物体必定是单晶体
D．多晶体不显示各向异性
【解析】　常见的金属：金、银、铜、铁、铝、锡、铅等都是多晶体，选项A正确；单晶体和多晶体都有确定的熔点，选项B错误；有天然的规则几何形状的物体必定是单晶体，选项C正确；多晶体的颗粒具有各向异性，但整体对外不显示各向异性，故选项D正确．
【答案】　ACD
物态变化过程中的相关计算
1.晶体熔化或凝固时吸收或放出的热量Q＝λm.其中λ为晶体的熔化热，m为晶体的质量．
2．液体在一定的压强和一定的温度下变成气体吸收的热量Q＝Lm.其中L为汽化热，m为汽化的液体的质量；液体升温吸热Q＝cmΔt.
　下列说法中正确的是(　　)
A．冰在0 ℃时一定会熔化，因为0 ℃是冰的熔点
B．液体蒸发的快慢与液体温度的高低有关
C．0 ℃的水，其内能也为零
D．冬天看到嘴里吐出“白气”，这是汽化现象
【解析】　熔化不仅需要温度达到熔点，还需要继续吸热，A错；液体温度高，其分子运动加剧，容易跑出液面，即蒸发变快，B对；0 ℃的水的分子也在永不停息地做热运动，其内能也不为零，C错；嘴中的气体温度较高，遇到冷空气后液化为小水滴，即为“白气”，D错．
【答案】　B
2．0 ℃的冰和100 ℃的水蒸气混合后，
(1)若冰刚好全部熔化，则冰和水蒸气的质量比是多少？
(2)若得到50 ℃的水，则冰和水蒸气的质量比是多少？
(已知水在100 ℃的汽化热是L＝2.25×106 J/kg，冰的熔化热是λ＝3.34×105 J/kg)
【解析】　(1)冰刚好全部熔化指的是混合后的温度恰好为0 ℃.设冰的质量为m1，水蒸气的质量为m2，则有m1λ＝m2L＋cm2Δt，
所以＝＝＝8.
(2)同(1)可得方程式如下：
m1λ＋m1cΔt′＝m2L＋cm2Δt′，
即＝＝＝4.5.
【答案】　(1)8　(2)4.5
综合检测(三)
第九章　固体、液体和物态变化
(分值：100分　时间：60分钟)
一、选择题(本大题共7个小题，每小题6分．共42分．每小题至少有一个答案是正确的，把正确答案的字母填在题后的括号内．)
1．下列说法中正确的是(　　)
A．黄金可以切割加工成任意形状，所以是非晶体
B．同一种物质只能形成一种晶体
C．单晶体的所有物理性质都是各向异性的
D．玻璃没有确定的熔点，也没有规则的几何形状
【解析】　所有的金属都是晶体，因而黄金也是晶体，只是因为多晶体内部小晶粒的排列杂乱无章，才使黄金没有规则的几何形状，A错误；同一种物质可以形成多种晶体，如碳可以形成金刚石和石墨两种晶体，故B错误；单晶体的物理性质各向异性是某些物理性质各向异性，有些物理性质各向同性，故C错误；玻璃是非晶体，因而没有确定的熔点和规则的几何形状，D正确．
【答案】　D
2．(2013·常州检测)把极细的玻璃管分别插入水中与水银中，如图所示，正确表示毛细现象的是(　　)
【解析】　因为水能浸润玻璃，所以A正确，B错误．水银不浸润玻璃，C正确．D项中外面浸润，里面不浸润，所以是不可能的，故正确的为A、C.
【答案】　AC
3．(2013·酒泉一中)关于液体的表面张力，下列说法正确的是(　　)
A．表面张力是液体内部各部分之间的相互作用力
B．液体表面层分子的分布比内部稀疏，分子力表现为引力
C．不论是水还是水银，表面张力都会使表面收缩
D．表面张力的方向与液面垂直
【解析】　液体表面层内分子较液体内部稀疏，故分子力表现为引力，表面张力的作用使液面具有收缩的趋势，其方向沿液面的切线方向与分界线垂直．表面张力是液体表面分子间的作用力．故选项B、C正确，选项A、D错误．
【答案】　BC
4．(2013·启东高二检测)关于液晶的以下说法正确的是(　　)
A．液晶态的存在只与温度有关
B．因为液晶在一定条件下发光，所以可以用来做显示屏
C．人体的某些组织中存在液晶结构
D．笔记本电脑的彩色显示器，是因为在液晶中掺入了少量多色性染料，液晶中电场强度不同时，它对不同色光的吸收强度不一样，所以显示出各种颜色
【解析】　液晶态可在一定温度范围或某一浓度范围存在，它对离子的渗透作用同人体的某些组织，在外加电压下，对不同色光的吸收程度不同，应选C、D.
【答案】　CD
5．关于液晶的结构和性质，下列说法正确的是(　　)
A．液晶分子空间排列是稳定的
B．长丝状液晶是分层呈旋转结构排列的，常用于液晶显示屏
C．螺旋状液晶是分层呈旋转结构排列的，可以用来测温度
D．液晶的化学性质可以随温度、所加电压的变化而变化
【解析】　液晶分子的排列是不稳定的，外界条件(如温度、电压)的微小变化都会改变其性质，故A错误，D正确；只有螺旋状液晶是分层呈旋转结构排列的，且可以测量温度，长丝状液晶是长棒形排列的，故B错误，C正确．
【答案】　CD
图1
6．如图1所示，ABCD是一厚度均匀的由同一种微粒构成的圆板．AB和CD是互相垂直的两条直径，把圆板从图示位置转90°后电流表读数发生了变化(两种情况下都接触良好)，关于圆板下列说法正确的是(　　)
A．圆板是非晶体
B．圆板是多晶体
C．圆板是单晶体
D．圆板具有各向异性
【解析】　电流表读数发生变化，说明圆板沿AB和CD两个方向的导电性能不同，即各向异性，所以圆板是单晶体．C、D正确．
【答案】　CD
7．2012年4月1日某市晨报预报：空气的相对湿度40%，气温20 ℃.已知20 ℃时水的饱和汽压为2.3×103 Pa则该市该日水蒸气的实际压强为(　　)
A．9.2×103Pa　　　　　　　 B．4×102Pa
C．9.2×102Pa 　　 D．4×103Pa
【解析】　由相对湿度＝，得20 ℃下水蒸气的实际压强＝40%×2.3×103 Pa＝9.2×102 Pa.故正确答案为C.
【答案】　C
二、非选择题(本题共5个小题，共58分．计算题要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位．)
8．(8分)(2012·金华三中)在甲、乙、丙三种固体薄片上涂上蜡，用烧热的针接触其上一点，蜡熔化的范围如图2(a)所示，而甲、乙、丙三种固体的熔化过程中温度随加热时间变化的关系如图(b)所示．
图2
则甲是________，乙是________，丙是________．
【解析】　甲、乙表现为各向同性，丙表现为各向异性，再根据熔化图象，甲、丙有确定的熔点，而乙没有．故甲是多晶体，乙是非晶体，丙是单晶体．
【答案】　多晶体　非晶体　单晶体
9．(8分)小明和小红都想帮妈妈煮粥．小明认为粥锅里的水烧开后，可继续将火烧得很旺，煮得满锅沸腾，这样会很快将粥煮好；小红则认为，沸腾后应改用小火，盖上锅盖，让锅内微微沸腾，将粥煮好．你认为谁的想法更为合理？说出理由．
【答案】　小红的想法更好．粥沸腾后，不论用大火还是小火给粥加热，粥的温度都不会改变．火太大粥就会因沸腾太剧烈而溢出锅外，同时粥中的水分汽化太快，使粥很快蒸干．所以锅内水开后使用小火更好．
10．(12分)气温为10 ℃时，测得空气的绝对湿度p＝800 Pa，则此时的相对湿度为多少？如果绝对湿度不变，气温升至20 ℃，相对湿度又为多少？(已知10 ℃时水汽的饱和汽压为p1＝1.228×103 Pa,20 ℃时水汽的饱和汽压为p2＝2.338×103 Pa)
【解析】　10 ℃时水汽的饱和汽压为p1＝1.228×103 Pa，由相对湿度公式得此时的相对湿度：
B1＝×100%＝×100%＝65.1%
20 ℃时水汽的饱和汽压为p2＝2.338×103 Pa，同理得相对湿度：
B2＝×100%＝×100%＝34.2%.
【答案】　65.1%　34.2%
图3
11．(14分)如图3所示，有一个高为H的导热容器，原来开口向上放置．已知气温为27 ℃、大气压强为760 mmHg，空气相对湿度为75%.现用一质量不计的光滑活塞将容器封闭．求将活塞缓慢下压多大距离时，容器中开始有水珠出现？
【解析】　对水蒸气研究：Ⅰ，
Ⅱ.
由p1V1＝p2V2，
得V2＝＝＝0.75 V，
所以下压距离h＝时，将开始有水珠出现．
【答案】　
12．(16分)容器内装有0 ℃的冰和水各0.5 kg，向里面通入100 ℃的水蒸气后，容器里的水温升高了30 ℃，设容器吸收热量忽略不计，且容器是绝热的．计算一下通入的水蒸气质量为多大？[已知100 ℃水的汽化热L＝2.26×106 J/kg，冰的熔化热λ＝3.35×105 J/kg，水的比热容c＝4.2×103 J/(kg·℃)]
【解析】　100 ℃的水蒸气变成100 ℃的水放热，为汽化热，再从100 ℃的水降到30 ℃再次放热，共放出热量为
Q放＝mL＋cm(100－30)＝2.554×106 m.
0．5 kg的0 ℃的冰变为0 ℃的水，再从0 ℃升高到30 ℃，
0．5 kg的0 ℃的原有水从0 ℃上升到30 ℃总共吸收热量Q吸＝m0λ＋2cm0(30－0)＝2.935×105 J.
由Q吸＝Q放，可得m＝0.115 kg.
【答案】　0.115 kg