选修3 第2.2章 固体 液体 知识问答式 学案（附章末测试）（有解析）

▲选修3 第二章 第4、5节 固体、液体和物态变化
问题1、固体有哪些分类？
答：固体固体分为晶体和非晶体两类.
①具有天然规则的几何形状、固定的熔点的叫晶体，晶体分为单晶体和多晶体。包括石英、云母、明矾、食盐、味精、蔗糖等.
②没有规则的几何形状，没有固定熔点的称为非晶体。非晶体有玻璃、蜂蜡、松香、沥青、橡胶等.
问题2什么是各向异性？什么是各向同性？
答：各向异性：在沿不同方向的导热或导电性能不同或者光学性质不同，这类现象称为各向异性。单晶体独具这个特性。
各向同性：在各个方向的物理性质都是一样的，这叫做各向 同性.例如非晶体和多晶体具备这样特点。
问题3、怎么区分各类固体，它们各有什么特点？
答：1、几何形状：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；
2、熔点：晶体有确定的熔点，非晶体没有确定的熔点.
3、物理性质的方向性：单晶体具备各向异性；非晶体和多晶体具备各向同性。
4：区别晶体和非晶体关键看有无固定的熔点，单晶体与多晶体的区别关键看有是否为各向异性．
固体分类 宏观外形 物理性质
非晶体 没有天然规则的形状 ①没有固定的熔点；②导电、导热、光学性质表现为各向同性
晶 体 单晶体 有天然规则的形状 ①有确定的熔点；②导电、导热、光学性质表现为各向异性
多晶体 没有天然规则的形状 ①有确定的熔点；②导电、导热、光学性质表现为各向同性
问题4、什么是液体？
答 没有固定形状、具有流动性的物体被称为液体。
问题5、什么是液体的表面张力？有什么作用？有什么表现形式？
答： ①概念：由于液体分子之间的引力而引起的液体分子之间的相互吸引的现象。
②作用：液体的表面张力由于分子引力使液面具有收缩的趋势.
③表面张力是液体表面层中大量分子间引力的宏观表现.
④表面张力的大小除了跟分界线长度有关外，还跟液体的性质和温度有关.温度越高，表面张力就越小.
⑤表面张力的方向与液面相切.
⑥表面层分子间相互作用的引力和斥力是同时存在的.
问题6、什么是浸润和不浸润？
答：①浸润：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．
②不浸润：一种液体不会润湿某种固体，也就不会附着在固体的表面上．这种现象叫做不浸润．
③浸润和不浸润的形成原因：液体和固体接触时，附着层的液体分子除受液体内部的分子吸引外，还受到固体分子的吸引．分子间作用力表现斥力时为不浸润、分子间作用力表现为引力时表现为浸润。
④浸润和不浸润与这两种物质的性质都有关系，不能单说哪一种材料浸润或不浸润．例如：水能浸润玻璃，但不能浸润石蜡；水银不能浸润玻璃，但能浸润铅．
问题6、什么是毛细现象？有哪些应用？
答： (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．
(2)实验和理论分析都表明，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．
(3)产生原因：毛细现象的产生与表面张力及浸润现象都有关系．
④注意：浸润液体在细管中上升，管内液面呈凹形。不浸润液体在细管中下降，管内液面呈凸形。
例如：如图2所示，甲是浸润情况，此时管内液面呈凹形，因为水的表面张力作用，液体会受到一向上的作用力，因而管内液面(b)要比管外(a)高；乙是不浸润情况，管内液面呈凸形，表面张力的作用使液体受到一向下的力，因而管内液面(d)比管外(c)低．
甲是浸润现象 乙是不浸润
问题7.什么是液晶？答：具有液体的流动性.且具有单晶体的光学各向异性的物体.
问题8．液晶的特点有哪些？
答1）液晶具有流动性，具有液体的特点. 2）液晶在不同方向上光学性质不同.
3）在不同方向上液晶分子的排列情况不同. 4）液晶受到外界影响时，物理性质会发生明显的变化.
问题9、液晶的应用有哪些？
答：(1)液晶显示器：用于电子手表、电子计算器、电脑等．
(2)利用温度改变时液晶颜色会发生改变的性质来探测温度．
(3)液晶在电子工业、航空工业、生物医学等领域有广泛应用．
（4）液晶态与分子的形状有关，棒状分子、碟状分子和平板状分子的物质容易具有液晶态。
练习1　(多选)关于液晶，下列说法正确的是(　　)
A．棒状分子、碟状分子和平板状分子的物质容易具有液晶态
B．液晶内部的分子排列很稳定，不受外界因素的影响
C．液晶态是一些特殊化合物在任何环境下表现出的固有状态
D．有一种液晶，随着温度的逐渐升高，其颜色按顺序改变，利用这种性质，可用来探测温度
练习1　答案　AD解析　A正确，液晶态与分子的形状有关，棒状分子、碟状分子和平板状分子的物质容易具有液晶态；B错误，液晶内部分子排列不稳定，当外界条件发生微小变化时，液晶分子的排列将会发生显著的变化；D正确，液晶物理性质的不稳定性，利用液晶随温度变化和改变颜色的性质可探测温度；C错误，液晶态是某些化合物在特定条件下表现出的一种状态．
问题10、什么是汽化？有哪两种方式？达到沸腾的条件是什么？
答①定义：汽化是物质从液态变成气态的过程叫做汽化．
②汽化的两种方式有蒸发和沸腾：蒸发：发生在液体表面，表现不太剧烈，在任意温度、任意条件都能发生。
沸腾：发生在表面和内部表现比较剧烈，需要达到一定温度(沸点)且继续吸热。
③沸腾条件：(1)达到沸点；(2)能继续吸热．
问题11、什么是饱和汽与饱和汽压？
答1．动态平衡：在相同时间内回到液体中的分子数等于从液面飞出去的分子数，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．饱和汽与未饱和汽：(1)饱和汽：与液体处于动态平衡的蒸汽． (2)未饱和汽：没有达到饱和状态的蒸汽．
3．饱和汽压：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，这个压强就叫做这种液体的饱和汽压．
4.未饱和汽的密度小于饱和汽的密度，未饱和汽压小于饱和汽压.
问题12．影响饱和汽压的因素因素？
答：(1)饱和汽压随温度的升高而增大．饱和汽的压强只和温度有关.
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．
(2)饱和汽压跟体积无关．在温度不变的情况下，饱和汽的压强不随体积而变化．
（3）饱和汽压随温度的升高而增大.饱和汽压与蒸汽所占的体积无关，也和此气体中有无其他气体无关.
问题13、未饱和汽转化为饱和汽的方法有哪些？
答:未饱和汽转化为饱和汽的方法有：①降低温度②减小体积③减小压强，从而降低饱和气压三种途径转化为饱和汽.
练习2　(多选)将未饱和汽转化成饱和汽，下列方法可行的是(　　)
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，降低温度 D．保持体积不变，减小压强
练习2 答案　ACD解析　未饱和汽的密度小于饱和汽的密度，未饱和汽压小于饱和汽压，因气体实验定律对未饱和汽是近似适用的，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，则A项正确，B项错误；降低温度，饱和汽压减小，若体积不变，当降低温度时，可使压强减小到降低温度后的饱和汽压，则C项正确，D项也正确．
问题14、什么是空气的湿度？
答1．空气的湿度包括绝对湿度和相对湿度。
(1)绝对湿度：空气中所含水蒸汽的压强．(2)相对湿度：空气中水蒸气的压强与同一温度时水的饱和汽压的比值，即
相对湿度B＝=＝=B＝(绝对湿度=实际压强);
(相对湿度等于实际气压比饱和汽压又叫相对气压)(湿度≈压强)
相对湿度与绝对湿度和温度都有关系，,在绝对湿度不变的情况下，温度越高，饱和汽压越大,相对湿度越小，夏天人感觉越干燥；温度越低，相对湿度越大，冬天人感觉越潮湿．
问题15、干湿泡湿度计原理的原理是什么？
答：干湿温度计的干球探头直接露在空气中，湿球温度探头用湿纱布包裹着，其测湿原理就是，在一定风速下，湿球外边的湿纱布的水分蒸发带走湿球温度计探头上的热量，使其温度低于环境空气的温度；而干球温干湿球温度计
度计测量出来的就是环境空气的实际温度，干湿泡湿度计两个温度计差距越大，湿度越小。湿度越小,水分的蒸发约迅速,吸收热量就越快,则泡温度计显示的温度就越低.干湿泡温度计的温度差就越大.
深度思考(1)人体感觉到的“干爽”和“潮湿”取决于什么？
答案　(1)“干爽”和“潮湿”取决于相对湿度．空气中水蒸气的压强与饱和汽压相差越大，越有利于蒸发，人体感觉到“干爽”；空气中水蒸气的压强与饱和汽压相差越小，越难以蒸发，人体感觉到“潮湿”．
例3　(多选)空气湿度对人们的生活有很大的影响，当湿度与温度搭配得当，通风良好时，人们才会舒适．关于空气湿度，以下说法正确的是(　　)
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不一定大，必须指明温度这一条件
B．相对湿度是100%，表明在当时的温度下，空气中水蒸气已达到饱和状态
C．在绝对湿度一定的情况下，气温降低时，相对湿度减小
D．在绝对湿度一定的情况下，气温升高时，相对湿度减小
例3答案　ABD解析　相对湿度的定义 B＝×100%，式中p为空气中所含水蒸气的实际压强，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，A正确；相对湿度为100%，说明在当时的温度下，空气中所含水蒸气的实际压强已达到饱和汽压，B正确；绝对湿度p不变时，气温降低，ps减小，相对湿度增加，气温升高，ps增大，相对湿度减小，故C错误，D正确．
第二章 固体、液体和物态变化2 章末检测　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
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一、选择题(本题共12小题，每小题5分，共60分)
1．如果某个固体在一物理性质上表现出各向同性，那么下述结论中正确的是(　　)
A．它一定不是单晶体 B．它一定是多晶体 C．它一定是非晶体 D．它不一定是非晶体
2．关于熔化热，下列说法正确的是(　　)
A．熔化热只与物质的种类有关 B．熔化热只与物质的质量有关 C．熔化热与物质的种类、质量都有关 D．以上说法都正确
3．(多选)对下列物理现象的叙述中正确的是(　　)
A．有些非晶体在一定条件下可以转化为晶体
B．蔗糖受潮后会粘在一起，没有确定的几何形状，它是非晶体
C．由于液体表面层分子间的距离小于液体内部分子间的距离，液体表面存在张力
D．液晶既像液体一样具有流动性，又跟某些晶体一样具有光学性质的各向异性
4．不同温度下水的饱和汽压如表所示，由表中数据能确定天气最干燥的是(　　)
不同温度下水的饱和汽压(单位：毫米汞柱)
t/℃ －5 0 5 10 20 30
ps 3.16 4.58 6.54 9.21 17.54 31.82
A.天气温度为－5 ℃，绝对湿度为2 mm汞柱 B．天气温度为0 ℃，绝对湿度为3 mm汞柱
C．天气温度为10 ℃，绝对湿度为3 mm汞柱 D．天气温度为20 ℃，绝对湿度为10 mm汞柱
5．(多选)下列现象中，由表面张力引起的是(　　)
A．酒精和水混合后体积减小 B．水银温度计中的水银柱的升或降
C．荷叶上的小水珠呈球形 D．洗头发时，当头发浸泡在水中时呈散开状，露出水面后头发聚拢到一起
6．节能减排是当今政府的重要工作，现代建筑出现了一种新设计：在墙面的装饰材料中均匀混入颗粒状的小球，球内充入一种非晶体材料，当温度升高时，球内材料熔化吸热，当温度降低时，球内材料凝固放热，使建筑内温度基本保持不变．下列四个图象中，表示球内材料熔化图象的是(　　)
7．(多选)下列说法正确的是(　　)
A．将一块晶体敲碎后，得到的小颗粒是非晶体
B．固体可以分为晶体和非晶体两类，有些晶体在不同方向上有不同的光学性质
C．由同种元素构成的固体，可能会由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体
D．在合适的条件下，某些晶体可以转化为非晶体，某些非晶体也可以转化为晶体
E．在熔化过程中，晶体要吸收热量，但温度保持不变，内能也保持不变
8．(多选)关于液体的表面张力，下列说法中正确的是()
A．表面张力是液体各部分间的相互作用 B．液体表面层分子分布比液体内部稀疏，分子间相互作用表现为引力
C．表面张力的方向总是垂直液面，指向液体内部的 D．表面张力的方向总是沿液面分布的
9．(多选)下列说法正确的是(　　)
A．浸润和不浸润现象都是分子力作用的表现
B．玻璃与水银不浸润，因为水银与玻璃接触时，附着层里的分子比水银内部分子密集
C．在建筑房屋时，在砌砖的地基上要铺一层油毡或涂过沥青的厚纸，这是为了增加毛细现象使地下水容易上升
D．农田里如果要保存地下的水分，就要把地面的土壤锄松，可以减少毛细现象的发生
10．(多选)下列说法正确的是(　　)
A．分子的热运动是指物体内部分子的无规则运动 B．碎玻璃不能拼在一起，是由于分子间存在着斥力
C．物体做加速运动时速度越来越大，物体内分子的平均动能也越来越大 D．液晶既有液体的流动性，又具有光学各向异性
E．在完全失重的情况下，熔化的金属能够收缩成标准的球形
11．清晨，草叶上的露珠是由空气中的水汽凝结成的水珠，这一物理过程中，水分子间的(　　)
A．引力消失，斥力增大 B．斥力消失，引力增大 C．引力、斥力都减小 D．引力、斥力都增大
12．在完全失重状态下的宇宙飞船中，液体表面的形状将是(　　)
A．椭球形表面 B．球形表面 C．和容器形状有关 D．不能确定
二、填空题(本题共2小题，每小题5分，共10分)
13．浸润液体在毛细管内液柱面呈________形，液面表面张力的合力方向为________．
14．空气的温度是10 ℃，空气里水蒸气的压强是8 mmHg，这时空气的相对湿度为________．(已知10 ℃时水的饱和汽压ps＝9.21 mmHg，结果保留两位有效数字)
三、计算题(本题共2小题，共30分)
15．(15分)一电炉的功率P＝200 W，将质量m＝240 g的固体样品放在炉内，通电后电炉内的温度变化如图1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？
第三章 固、液 物态变化 章末检测　答案　　　　　　　　　　　　　　　　　　
一、选择题(本题共12小题，每小题5分，共60分)
1．答案　D解析　多晶体和非晶体都表现出各向同性，单晶体也只是在某些物理性质上表现出各向异性，故正确答案为D.
2．答案　A解析　要理解熔化热就要从熔化热的概念入手，熔化热是指晶体熔化过程中所需能量和质量的比值，故A正确．3．答案　AD解析　晶体和非晶体区别在于内部分子排列，有些通过外界干预可以相互转化，如把晶体硫加热熔化(温度超过300 ℃)再倒进冷水中，会变成柔软的非晶硫，再过一段时间又会转化为晶体硫，故A正确；蔗糖是多晶体，没有固定的形状，故B错误；液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离，故而液体表面形成表面张力，故C错误；液晶既像液体一样具有流动性，又跟某些晶体一样具有光学性质的各向异性，故D正确．
4．答案　C解析　相对湿度越小，天气越干燥，所以，选项A中B1＝×100%≈63.3%；选项B中B2＝×100%≈65.5%；选项C中B3＝×100%≈32.6%；选项D中B4＝×100%≈57.0%.故选C.
5．答案　CD解析　酒精和水混合后体积减小，是因为分子间有间隙，A错误；温度计中水银柱的升降是热胀冷缩的结果，B错误；荷叶上的水珠呈球形，是液体表面张力作用的结果，C正确；浸润的头发露出水面后聚拢到一起，是水的表面张力作用的结果，D正确．
6．答案　C解析　晶体有固定的熔点，在熔化过程中，当温度达到熔点后，不断吸热，但温度却保持在熔点温度，直到晶体全部熔化；而非晶体没有固定的熔点，在熔化过程中不断吸热，先变软，然后熔化，在此过程中温度不断上升．
7．答案　BCD解析　晶体敲碎后仍为晶体，故A错误；有些晶体(如有些单晶体)在不同的方向上有不同的光学性质，即具有各向异性，B正确；碳元素由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体，如石墨和金刚石，故C正确；在合适的条件下，某些晶体和非晶体可以相互转化，如二氧化硅晶体加热再凝固后成为玻璃，D正确；在熔化过程中，晶体的内能要增大，E错误．
8．答案　BD解析　表面张力是液体表面分子引起的，所以A错；表面层分子分布比液体内部稀疏，表现为引力，所以B对；张力方向总是沿液面方向分布，所以C错，D对．
9．答案　AD10．答案　ADE解析　分子的热运动是指物体内部分子的无规则运动，选项A正确；碎玻璃不能拼在一起，是由于分子间的距离达不到分子之间的引力范围，选项B错误；微观粒子的运动与宏观物体的机械运动没有必然的联系，选项C错误；液晶既有液体的流动性，又具有光学各向异性，选项D正确；在完全失重的情况下，熔化的金属在表面张力的作用下能够收缩成标准的球形，选项E正确．
11．答案　D解析　因为空气中的水汽凝结成水珠时，分子间的距离变小，而分子引力和分子斥力均随着分子间距离的减小而增大．故D选项正确．
12．答案　B解析　液体表面张力的作用效果，是使液体表面具有收缩到最小表面积的趋势．在体积相等的各种形状中，球形的表面积最小．在地球上，液滴因所受重力的影响不能忽略而呈扁平形状，表面近似于椭球形．若在完全失重状态下的宇宙飞船中，无论液体多大，在表面张力的作用下都将呈球形，如图所示．故正确选项为B.
二、填空题(本题共2小题，每小题5分，共10分)
13．　凹　向上
14．答案　87%
解析　相对湿度＝≈87%
三、计算题(本题共2小题，共30分)
15．(15分)答案　60 ℃　1.0×105 J/kg
解析　由题图可知样品的熔点为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＝1.0×105 J/kg.