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素养1 气体实验定律的应用
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1．正确确定状态参量是运用气体实验定律的关键。
2．求解压强的方法
(1)在连通器内灵活选取等压面，由两侧压强相等列方程求气体压强。
(2)也可以把封闭气体的物体(如液柱、活塞、汽缸等)作为力学研究对象，分析受力情况，根据研究对象所处的不同状态，运用平衡条件或牛顿第二定律列式求解。
3．注意气体实验定律或理想气体状态方程的适用条件，即适用于一定质量的气体，对打气、抽气、灌气、漏气等变质量问题，巧妙地选取对象，使变质量的气体问题转化为定质量的气体问题。
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【例1】 (2020·高考全国卷Ⅲ)如图，一粗细均匀的细管开口向上竖直放置，管内有一段高度为2.0 cm的水银柱，水银柱下密封了一定量的理想气体，水银柱上表面到管口的距离为2.0 cm。若将细管倒置，水银柱下表面恰好位于管口处，且无水银滴落，管内气体温度与环境温度相同。已知大气压强为76 cmHg，环境温度为296 K。
(1)求细管的长度；
(2)若在倒置前，缓慢加热管内被密封的气体，直到水银柱的上表面恰好与管口平齐为止，求此时密封气体的温度。
[解析] (1)设细管的长度为L，横截面的面积为S，水银柱的高度为h；初始时，设水银柱上表面到管口的距离为h1，被密封气体的体积为V，压强为p；细管倒置时，气体体积为V1，压强为p1。由玻意耳定律有
pV ＝p1V1①
由平衡条件有
p＝p0＋ρgh②
p1＝p0－ρgh③
式中，ρ、g分别为水银的密度和重力加速度的大小，p0为大气压强。由题意有
V＝S(L－h1－h)④
V1＝S(L－h)⑤
由①②③④⑤式和题给条件得
L＝41 cm；⑥
(2)设气体被加热前后的温度分别为T0和T，由盖 吕萨克定律有＝⑦
由④⑤⑥⑦式和题给数据得T＝312 K。
[答案] (1)41 cm (2)312 K
素养2 晶体和非晶体
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单晶体、多晶体及非晶体之间的区别与联系
(1)区别
(2)联系：在一定条件下，晶体可以变为非晶体，非晶体也可以变为晶体。
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【例2】 食盐是我们生活中不可缺少的调味品，中国人大约在神农氏与黄帝的时期就开始煮盐。通过研究，我们知道了食盐的微观结构如图所示，则下列说法正确的是( )
A．食盐晶体是正六面体
B．食盐所有的物理性质都具有各向异性
C．食盐颗粒受潮粘连成食盐块时，形状不规则，是非晶体
D．食盐在熔化时，要吸收热量，温度保持不变，所以内能也不变
[解析] 食盐晶体是正六面体，A正确；食盐具有各向异性，但并非所有的物理性质都具有各向异性，B错误；食盐颗粒受潮粘连成食盐块时，形状不规则，但仍是晶体，C错误；食盐在熔化时，要吸收热量，温度保持不变，内能增加，D错误。
[答案] A
素养3 液体的性质
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1．液体的结构接近于固体，具有一定体积，其有难压缩、易流动、没有一定形状等特点。
2．表面张力是液体表面层各个部分之间相互作用的吸引力。它是由表面层内分子之间的引力产生的，表面张力使液体表面具有收缩的趋势。
3．浸润、不浸润现象和液体、固体都有关系，与附着层的分子间距离有关。
4．毛细现象是表面张力、浸润和不浸润共同作用的结果。若液体浸润毛细管管壁，则附着层有扩张的趋势，毛细管中液面上升，反之下降。
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【例3】 (2024·四川遂宁阶段练)下列关于物理现象的解释不正确的是( )
A．荷叶上面的小水珠呈球形的主要原因是液体的表面张力作用
B．彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点
C.土壤里有很多毛细管，若要防止地下的水分沿着它们被引到地表，可将地面的土壤锄松
D．悬浮在水中的花粉颗粒的布朗运动反映了花粉分子的热运动
[解析] 液体的表面张力有使液体的表面积最小化的趋势，荷叶上面的小水珠呈球形的主要原因是液体的表面张力作用，故A正确；液晶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，彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点，故B正确；土壤里有很多毛细管，将地面的土壤锄松，毛细管被破坏，地下的水将不会被引到地表，故C正确；布朗运动是悬浮在水中花粉颗粒的无规则运动，反映了水分子的热运动，故D错误。
[答案] D
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第二章 气体、固体和液体
章末整合提升
素养1 气体实验定律的应用
1．正确确定状态参量是运用气体实验定律的关键。
2．求解压强的方法
(1)在连通器内灵活选取等压面，由两侧压强相等列方程求气体压强。
(2)也可以把封闭气体的物体(如液柱、活塞、汽缸等)作为力学研究对象,分析受力情况，根据研究对象所处的不同状态，运用平衡条件或牛顿第二定律列式求解。
3．注意气体实验定律或理想气体状态方程的适用条件，即适用于一定质量的气体，对打气、抽气、灌气、漏气等变质量问题，巧妙地选取对象，使变质量的气体问题转化为定质量的气体问题。
【例1】 (2020·高考全国卷Ⅲ)如图，一粗细均匀的细管开口向上竖直放置，管内有一段高度为2.0 cm的水银柱，水银柱下密封了一定量的理想气体，水银柱上表面到管口的距离为2.0 cm。若将细管倒置，水银柱下表面恰好位于管口处,且无水银滴落，管内气体温度与环境温度相同。已知大气压强为76 cmHg，环境温度为296 K。
(1)求细管的长度。
(2)若在倒置前，缓慢加热管内被密封的气体，
直到水银柱的上表面恰好与管口平齐为止，求此时密封气体的温度。
[解析] (1)设细管的长度为L，横截面的面积为S，水银柱的高度为h；初始时，设水银柱上表面到管口的距离为h1，被密封气体的体积为V，压强为p；细管倒置时，气体体积为V1，压强为p1。由玻意耳定律有
pV ＝p1V1①
由平衡条件有
p＝p0＋ρgh②
p1＝p0－ρgh③
式中，ρ、g分别为水银的密度和重力加速度的大小，p0为大气压强。由题意有
V＝S(L－h1－h)④
V1＝S(L－h)⑤
由①②③④⑤式和题给条件得
L＝41 cm。⑥
(2)设气体被加热前后的温度分别为T0和T，由盖 吕萨克定律有＝⑦
由④⑤⑥⑦式和题给数据得T＝312 K。
[答案] (1)41 cm (2)312 K
素养2 晶体和非晶体
单晶体、多晶体及非晶体之间的区别与联系
(1)区别
(2)联系：在一定条件下，晶体可以变为非晶体,非晶体也可以变为晶体。
【例2】 食盐是我们生活中不可缺少的调味品，中国人大约在神农氏与黄帝的时期就开始煮盐。通过研究，我们知道了食盐的微观结构如图所示，则下列说法正确的是( )
A．食盐晶体是正六面体
B．食盐所有的物理性质都具有各向异性
C．食盐颗粒受潮粘连成食盐块时，形状不规则，是非晶体
D．食盐在熔化时，要吸收热量，温度保持不变，所以内能也不变
√
[解析] 食盐晶体是正六面体，A正确；
食盐具有各向异性，但并非所有的物理性质都具有各向异性，B错误；
食盐颗粒受潮粘连成食盐块时，形状不规则，但仍是晶体，C错误；
食盐在熔化时，要吸收热量，温度保持不变，内能增加，D错误。
素养3 液体的性质
1．液体的结构接近于固体，具有一定体积，其有难压缩、易流动、没有一定形状等特点。
2．表面张力是液体表面层各个部分之间相互作用的吸引力。它是由表面层内分子之间的引力产生的，表面张力使液体表面具有收缩的趋势。
3．浸润、不浸润现象和液体、固体都有关系，与附着层的分子间距离有关。
4．毛细现象是表面张力、浸润和不浸润共同作用的结果。若液体浸润毛细管管壁，则附着层有扩张的趋势，毛细管中液面上升，反之下降。
【例3】 (2024·四川遂宁阶段练)下列关于物理现象的解释不正确的是
( )
A．荷叶上面的小水珠呈球形的主要原因是液体的表面张力作用
B．彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点
C.土壤里有很多毛细管，若要防止地下的水分沿着它们被引到地表，可将地面的土壤锄松
D．悬浮在水中的花粉颗粒的布朗运动反映了花粉分子的热运动
√
[解析] 液体的表面张力有使液体的表面积最小化的趋势，荷叶上面的小水珠呈球形的主要原因是液体的表面张力作用，故A正确；
液晶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，彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点，故B正确；
土壤里有很多毛细管，将地面的土壤锄松，毛细管被破坏，地下的水将不会被引到地表，故C正确；
布朗运动是悬浮在水中花粉颗粒的无规则运动,反映了水分子的热运动，故D错误。
