课件28张PPT。第二章 习题课 理想气体状态方程与气体实验定律的应用目标定位
1.掌握理想气体状态方程，并能利用它分析解决实际问题.
2.会巧妙地选择研究对象，使变质量问题转化为一定质量的气体问题.
3.理解液柱移动问题的分析方法.内容索引
题型探究
达标检测
题型探究分析变质量问题时，可以通过巧妙选择合适的研究对象，使这类问题转化为定质量的气体问题，从而用气体实验定律或理想气体状态方程解决.以常见的两类问题举例说明：一、变质量问题1.打气问题
向球、轮胎中充气是一个典型的气体变质量的问题.只要选择球内原有气体和即将打入的气体作为研究对象，就可以把充气过程中的气体质量变化的问题转化为定质量的气体状态变化问题.2.抽气问题
从容器内抽气的过程中，容器内的气体质量不断减小，这属于变质量问题.分析时，将每次抽气过程中抽出的气体和剩余气体作为研究对象，质量不变，故抽气过程可看作是气体膨胀的过程.A.np0， p0 B. p0， p0
C.(1＋ )np0，(1＋ )np0 D.(1＋ )p0，( )np0例1 一只两用活塞气筒的原理如图1所示(打气时如图甲所示，抽气时如图乙所示)，其筒内体积为V0，现将它与另一只容积为V的容器相连接，容器内的空气压强为p0，当分别作为打气筒和抽气筒时，活塞工作n次后，在上述两种情况下，容器内的气体压强分别为(大气压强为p0)图1答案解析√解析 打气时，活塞每推动一次，把体积为V0，压强为p0的气体推入容器内，若活塞工作n次，就是把压强为p0，体积为nV0的气体压入容器内，容器内原来有压强为p0，体积为V的气体，根据玻意耳定律得：
p0(V＋nV0)＝p′V.
所以p′＝ p0＝(1＋n )p0.抽气时，活塞每拉动一次，把容器中的气体的体积从V膨胀为V＋V0，而容器的气体压强就要减小，活塞推动时，将抽气筒中的V0气体排出，而再次拉动活塞时，将容器中剩余的气体从V又膨胀到V＋V0，容器内的压强继续减小，根据玻意耳定律得：
第一次抽气p0V＝p1(V＋V0)，
p1＝ p0.
活塞工作n次，则有：pn＝( )np0.故正确答案为D.液柱移动问题常使用假设推理法：根据题设条件，假设液柱不动，运用相应的物理规律及有关知识进行严谨的推理，得出正确的答案.
常用推论有两个：
(1)查理定律的分比形式： ＝ 或Δp＝ p.
(2)盖·吕萨克定律的分比形式： ＝ 或ΔV＝ V.二、液柱移动问题例2 两个容器A、B，用截面均匀的水平细玻璃管连通，如图2所示，A、B所装气体的温度分别为17 ℃和27 ℃，水银柱在管中央平衡，如果两边温度都升高10 ℃，则水银柱将答案解析图2A.向右移动 B.向左移动
C.不动 D.条件不足，不能确定解析 假设水银柱不动，A、B气体都做等容变化：
由Δp＝ p知Δp∝ ，
因为TA＜TB，所以ΔpA＞ΔpB，所以水银柱向右移动.√1.理想气体的状态方程
一定质量的某种理想气体，由初状态(p1、V1、T1)变化到末状态(p2、V2、T2)时，各量满足： ＝ .
2.气体的三个实验定律是理想气体状态方程的特例
(1)当T1＝T2时，p1V1＝p2V2(玻意耳定律).
(2)当V1＝V2时， ＝ (查理定律).
(3)当p1＝p2时， ＝ (盖·吕萨克定律).三、理想气体状态方程3.应用理想气体状态方程解题的一般思路
(1)确定研究对象(某一部分气体)，明确气体所处系统的力学状态(是否具有加速度).
(2)弄清气体状态的变化过程.
(3)确定气体的初、末状态及其状态参量，并注意单位的统一.
(4)根据题意，选用适当的气体状态方程求解.
(5)分析讨论所得结果的合理性及其物理意义.例3 如图3所示，粗细均匀一端封闭一端开口的U形玻璃管，当t1＝31 ℃，大气压强p0＝76 cmHg时，两管水银面相平，这时左管被封闭的气柱长L1＝8 cm，则当温度t2是多少时，左管气柱L2为9 cm?答案解析图3答案 78 ℃解析 初状态：p1＝p0＝76 cmHg，V1＝L1·S＝8 cm·S，T1＝304 K；
末状态：p2＝p0＋2 cmHg＝78 cmHg，V2＝L2·S＝9 cm·S，T2＝ ?
根据理想气体状态方程 ＝
代入数据得： ＝
解得：T2＝351 K，则t2＝(351－273) ℃＝78 ℃.例4 如图4甲所示，一导热性能良好、内壁光滑的气缸水平放置，横截面积为S＝2×10－3 m2、质量为m＝4 kg、厚度不计的活塞与气缸底部之间封闭了一部分理想气体，此时活塞与气缸底部之间的距离为24 cm，在活塞的右侧12 cm处有一对与气缸固定连接的卡环，气体的温度为300 K，大气压强p0＝1.0×105 Pa.现将气缸竖直放置，如图乙所示，取g＝10 m/s2.求：图4(1)活塞与气缸底部之间的距离；答案 20 cm解析 p1＝p0＝1×105 Pa
T1＝300 K，V1＝24 cm×S
p2＝p0＋ ＝1.2×105 Pa
T1＝T2，V2＝HS
由p1V1＝p2V2
解得H＝20 cm.答案解析(2)加热到675 K时封闭气体的压强.答案 1.5×105 Pa解析 假设活塞能到达卡环处，则
T3＝675 K，V3＝36 cm×S
由 ＝
得p3＝1.5×105 Pa>p2＝1.2×105 Pa
所以活塞到达卡环处，气体压强为1.5×105 Pa.答案解析
达标检测1.(变质量问题)某种喷雾器的贮液筒的总容积为7.5 L，如图5所示，装入6 L的药液后再用密封盖将贮液筒密封，与贮液筒相连的活塞式打气筒每次能压入300 cm3、1 atm的空气，设整个过程温度保持不变，求：1234图5(1)要使贮液筒中空气的压强达到4 atm，打气筒应打压几次？1234答案 15解析 设每打一次气，贮液筒内增加的压强为p，由玻意耳定律得：
1 atm×300 cm3＝1.5×103 cm3×p，p＝0.2 atm，
需打气次数n＝ ＝15答案解析(2)在贮液筒中空气的压强达到4 atm时，打开喷嘴使其喷雾，直到内外气体压强相等，这时筒内还剩多少药液？1234答案 1.5 L解析 设停止喷雾时贮液筒内气体体积为V，由玻意耳定律得：
4 atm×1.5 L＝1 atm×V，V＝6 L，
故还剩药液7.5 L－6 L＝1.5 L.答案解析2.(液柱移动问题)如图6所示，两端封闭、粗细均匀、竖直放置的玻璃管内，有一长为h的水银柱，将管内气体分为两部分.已知l2＝2l1.若使两部分气体同时升高相同的温度，管内水银柱将如何移动？(原来温度相同)答案1234解析答案 向上移动图6解析 (1)假设法
假设升温后水银柱不动，两部分气体都做等容变化，分别对两部分气体应用查理定律：
上段： ＝ ，所以
同理，下段：Δp1＝ p1.
又因为ΔT2＝ΔT1，T1＝T2，p1＝p2＋h cmHg＞p2，
所以Δp1＞Δp2，即水银柱向上移动.1234(2)图象法
在同一p－T图象上画出两段气柱的等容线，如图所示.因在温度相同时，p1＞p2，得气柱l1等容线的斜率较大.当两气柱升高相同的温度ΔT时，其压强的增量Δp1＞Δp2，所以水银柱向上移动.1234解析 将筒内气体看作理想气体，以2 kg气体为研究对象，设钢筒的容积为V，
初状态：p1＝4 atm，V1＝ ，T1＝250 K，
末状态：V2＝V，T2＝300 K，
由理想气体状态方程得： ＝ ，
筒内压强：p2＝ ＝ atm＝3.2 atm.3.(理想气体状态方程)钢筒内装有3 kg气体，温度是－23 ℃，压强为4 atm，如果用掉1 kg后温度升高到27 ℃，求筒内气体压强.1234答案 3.2 atm答案解析4.(理想气体状态方程的综合应用)如图7所示，一气缸竖直放置，横截面积S＝50 cm2、质量m＝10 kg的活塞将一定质量的气体封闭在缸内，气体柱长h0＝15 cm，活塞用销子销住，缸内气体的压强p1＝2.4×105 Pa，温度177 ℃.现拔去活塞销s(不漏气)，不计活塞与气缸壁的摩擦.当活塞速度达到最大时，缸内气体的温度为57 ℃，外界大气压为1.0×105 Pa.求：此时气体柱的长度h.1234答案解析图7答案 22 cm解析 当活塞速度达到最大时，活塞受力平衡
p2＝p0＋ ＝(1.0×105＋ ) Pa＝1.2×105 Pa
根据理想气体状态方程：
解得h＝22 cm.1234课件30张PPT。第二章 章末总结内容索引
知识网络
题型探究
达标检测
知识网络固体、液体和气体固体晶体单晶体有规则的________
有确定的____
物理性质________多晶体 规则的几何外形
确定的熔点
物理性质_________晶体的微观结构：内部微粒按照各自的规则排
列，具有空间上的______非晶体无规则的________
确定的熔点
物理性质________几何外形各向异性熔点无有各向同性周期性几何外形各向同性无固体、液体和气体液体液体的微观结构
液体的性质：表面张力、浸润和不浸润、毛细现象
液晶的性质及应用气体状态参量
实验规律饱和蒸汽与饱和汽压汽化：蒸发、沸腾(吸收热量)饱和蒸汽：一种与液体处于
_________的蒸汽空气的湿度绝对湿度相对湿度动态平衡
题型探究单晶体的某些物理性质表现出各向异性，多晶体和非晶体都具有各向同性，但单晶体和多晶体有确定的熔点，非晶体没有．一、单晶体、多晶体、非晶体的判断例1 关于晶体和非晶体，下列说法中正确的是答案解析A.可以根据各向异性或各向同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能不同，则该球体一
定是单晶体
D.一块晶体，若其各个方向的导热性能相同，则这块晶体一定是多晶体√解析 根据各向异性和各向同性只能确定是否为单晶体，无法用来鉴别晶体和非晶体，选项A错误；
薄片在力学性质上表现为各向同性，也无法确定薄片是多晶体还是非晶体，选项B错误；
固体球在导电性质上表现为各向异性，则一定是单晶体，选项C正确；
某一晶体的物理性质显示各向同性，并不意味着该晶体一定是多晶体，对于单晶体并非所有物理性质都表现为各向异性，选项D错误．1.玻意耳定律、查理定律、盖·吕萨克定律可看成是理想气体状态方程在T恒定、V恒定、p恒定时的特例．
2.正确确定状态参量是运用气体实验定律的关键．
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、气缸等)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只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．二、气体实验定律和理想气体状态方程的应用例2 如图1所示，两个侧壁绝热、顶部和底部都导热的
相同气缸直立放置，气缸底部和顶部均有细管连通，顶
部的细管带有阀门K.两气缸的容积均为V0.气缸中各有一
个绝热活塞(质量不同，厚度可忽略)．开始时K关闭，两
活塞下方和右活塞上方充有气体(可视为理想气体)，压
强分别为p0和 ；左活塞在气缸正中间，其上方为真空；右活塞上方气体
体积为 ，现使气缸底与一恒温热源接触，平衡后左活塞升至气缸顶部，
且与顶部刚好没有接触；然后打开K，经过一段时间，重新达到平衡．
已知外界温度为T0，不计活塞与气缸壁间的摩擦．求：图1(1)恒温热源的温度T；答案 T0解析 与恒温热源接触后，在K未打开时，右活塞不动，两活塞下方的气体经历等压过程，由盖·吕萨克定
律得： ＝ ，解得：T＝ T0.答案解析(2)重新达到平衡后左气缸中活塞上方气体的体积Vx.答案 V0答案解析解析 由初始状态的力学平衡条件可知，左活塞的质量比右活塞的质量大．打开K后，左活塞下降至某一位置，右活塞必须升至气缸顶，才能满足力学平衡条件．
气缸顶部与外界接触，底部与恒温热源接触，两部分气体各自经历等温过程．设左活塞上方气体最终压强为p，由玻意耳定律得：
pVx＝ · ，(p＋p0)(2V0－Vx)＝p0· V0，
联立上述二式得： ，
其解为：Vx＝ V0；另一解Vx＝－ V0，不合题意，舍去．例3 如图2所示，一定质量的气体放在体积为V0的容器中，室温为T0＝300 K，有一光滑导热活塞C(不占体积)将容器分成A、B两室，B室的体积是A室的两倍，A室容器上连接有一U形管(U形管内气体的体积忽略不计)，两边水银柱高度差为76 cm，右室容器中连接有一阀门K，可与大气相通(外界大气压等于76 cmHg)．求：图2(1)将阀门K打开后，A室的体积变成多少？答案 V0解析 初始时，pA0＝p0＋ρgh＝2 atm，VA0＝
打开阀门K后，A室气体等温变化，pA＝1 atm，体积为VA，由玻意耳定律得pA0 VA0＝pAVA
VA＝ ＝ V0答案解析(2)打开阀门K后将容器内的气体从300 K分别加热到400 K和540 K时，U形管内两边水银面的高度差各为多少？答案 0 15.2 cm答案解析解析 假设打开阀门K后，气体从T0＝300 K升高到T时，活塞C恰好到达容器最右端，即气体体积变为V0，压强仍为p0，即等压过程．
根据盖·吕萨克定律 ＝ 得
T＝ T0＝450 K
因为T1＝400 K<450 K，所以pA1＝p0，水银柱的高度差为零．
从T＝450 K升高到T2＝540 K为等容过程，
根据查理定律 ＝ ，得pA2＝1.2 atm.
T2＝540 K时，p0＋ρgh′＝1.2 atm，
故水银高度差h′＝15.2 cm.三、理想气体的图象问题例4 (多选)一定质量的理想气体的状态变化过程的p－V 图象如图3所示，其中A是初状态，B、C是中间状态，A→B是等温变化，如将上述变化过程改用p－T图象和
V－T图象表示，则下列各图象中正确的是图3答案解析√√解析 在p－V图象中，由A→B，气体经历的是等温变化过程，气体的体积增大，压强减小；
由B→C，气体经历的是等容变化过程，根据查理定律 ＝ ，pC>pB，则TC>TB，气体的压强增大，温度升高；
由C→A，气体经历的是等压变化过程，根据盖·吕萨克定律 ＝ ，VC>VA，则TC>TA，气体的体积减小，温度降低．
A项中，B→C连线不过原点，不是等容变化过程，A错误；
C项中，B→C体积减小，C错误；
B、D两项符合全过程．综上所述，正确答案选B、D.
达标检测12341.(晶体和非晶体)下列关于晶体与非晶体的说法，正确的是答案解析A.橡胶切成有规则的几何形状，就是晶体
B.石墨晶体打碎后变成了非晶体
C.晶体一定有规则的几何形状，形状不规则的金属块是非晶体
D.非晶体没有确定的熔点解析 晶体具有天然的规则的几何形状，故A错；
石墨晶体打碎后还是晶体，故B错；
金属是多晶体，故C错；
非晶体没有确定的熔点，故D对．故正确选项为D.√12342.(气体实验定律的应用)如图4所示，气缸放置在水平台上，活塞质量为5 kg，面积为25 cm2，厚度不计，气缸全长25 cm，大气压强为1×105 Pa，当温度为27 ℃时，活塞封闭的气柱长10 cm，若保持气体温度不变，将气缸缓慢竖起倒置．g取10 m/s2.图41234(1)求气缸倒置后气柱长度； 答案解析答案 15 cm解析 将气缸倒置，由于保持气体温度不变，故气体做等温变化：
p1＝p0＋ ＝1.2×105 Pa
p2＝p0－ ＝0.8×105 Pa
由玻意耳定律得：
p1L1S＝p2L2S，解得L2＝15 cm1234(2)气缸倒置后，温度升至多高时，活塞刚好接触平台(活塞摩擦不计)?答案解析答案 227 ℃解析 气体做等压变化：
T2＝T1＝(273＋27) K＝300 K，L2＝15 cm，L3＝25 cm
＝ ，T3＝ T2＝ T2≈500 K＝227 ℃.1234(1)塞子打开前，烧瓶内的最大压强；3.(气体实验定律的应用)容积为1 L的烧瓶，在压强为1.0×105 Pa时，用塞子塞住，此时温度为27 ℃；当把它加热到127 ℃时，塞子被打开了，稍过一会儿，重新把塞子塞好(塞子塞好时瓶内气体温度仍为127 ℃，压强为1.0×105 Pa)，把－273 ℃视作0 K．求：答案解析答案 1.33×105 Pa解析 塞子打开前：选瓶中气体为研究对象
初态有p1＝1.0×105 Pa，T1＝300 K
末态气体压强设为p2，T2＝400 K
由查理定律可得p2＝ p1≈1.33×105 Pa.1234(2)最终瓶内剩余气体的质量与原瓶内气体质量的比值．答案解析答案 解析 设瓶内原有气体体积为V，打开塞子后温度为400 K、压强为1.0×105 Pa时气体的气体为V′
由玻意耳定律有p2V＝p1V′
可得V′＝ V
故瓶内所剩气体的质量与原瓶内气体质量的比值为 .12344.(理想气体的图象问题)一定质量的理想气体，经历一膨胀过程，此过程可以用图5中的直线ABC来表示，在A、B、C三个状态上，气体的温度TA、TB、TC相比较，大小关系为答案解析图5A.TB＝TA＝TC B.TA＞TB＞TC
C.TB＞TA＝TC D.TB＜TA＝TC解析 由题图中各状态的压强和体积的值得：pAVA＝pCVC＜pBVB，因为
＝C，可知TA＝TC＜TB.√课件31张PPT。第二章 第一节 晶体和非晶体
第二节 晶体的微观结构
第三节 固体新材料目标定位
1.能说出晶体和非晶体的特点及区分方法，能说出单晶体和多晶体的区别.
2.了解晶体结构的认识过程，知道晶体内部结构的特点.
3.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、社会发展的影响.内容索引
知识探究
题型探究
达标检测
知识探究一、晶体和非晶体1.观察玻璃、蜂蜡、塑料、食盐、蔗糖、石英，比较它们的外形有何不同？答案答案 玻璃、蜂蜡、塑料没有规则的几何外形，食盐、蔗糖、石英有规则的几何外形.答案2.在云母簿片和玻璃片上分别涂上一层很薄的石蜡，然后用烧热的钢针去接触云母薄片及玻璃片的另一面，石蜡熔化，如图1所示，那么你看到的现象及得出的结论是什么？玻璃片 云母片图1答案 玻璃片上石蜡的熔化区呈圆形，说明玻璃片沿各个方向的导热性能相同.云母薄片上石蜡的熔化区呈椭圆形，说明云母片沿各个方向的导热性能不同.晶体与非晶体的区别没有没有各向同性有有没有各向异性各向同性有答案1.如何区分晶体和非晶体？如何区分单晶体和多晶体？答案 有确定熔点的是晶体，没有确定熔点的是非晶体.单晶体和多晶体虽都有确定的熔点，但还有两点不同：其一，单晶体有天然规则的形状，多晶体没有；其二，单晶体物理性质上表现为各向异性，多晶体则表现为各向同性.答案2.金属物体没有固定、规则的几何外形，但它们都有确定的熔点，那么金属是晶体，还是非晶体？答案 金属是多晶体，多晶体是由许多单晶体杂乱无章地组合而成的，没有规则的几何外形，在物理性质上表现为各向同性，但它们有确定的熔点.二、晶体的微观结构1.晶体具有规则的外形，物理性质方面表现为各向异性，而非晶体却没有规则的外形，并且物理性质方面表现为各向同性.产生这些不同的根本原因是什么呢？答案答案 它们的微观结构不同.2.金刚石和石墨都是由碳原子构成的，但它们在硬度上差别很大，这说明什么问题？答案答案 金刚石是网状结构，原子间的作用力强，所以金刚石的硬度大.石墨是层状结构，原子间的作用力弱，所以石墨的硬度小.这说明组成物质的微粒按照不同的规则在空间分布，会形成不同的晶体.1.组成晶体的微观粒子(分子、原子或离子)，按照一定的规律在空间整齐地排列.
2.微观结构不同，造成晶体与非晶体形状和物理性质的不同.
3.组成晶体的微粒的相互作用很强，它们只能在一定的 附近不停地做微小振动.平衡位置天然水晶是晶体，而熔化以后再凝固的水晶则是非晶体，这说明了什么？答案 有些晶体和非晶体在一定条件下可以相互转化.答案1.你对固体新材料有哪些了解？答案 (1)新材料有优异的性能和广阔的应用前景.
(2)新材料的发展与新工艺、新技术密切相关.
(3)新材料往往具有特殊性能.如超高强度、超高硬度、超塑性.
(4)新材料的研发及其应用，推动了人类文明和社会进步.
(5)硅是当前用途最广的半导体材料.三、固体新材料答案2.固体新材料未来的发展方向如何？答案 (1)新材料科学正向着研究各种复合材料、研究并开发纳米材料、开发同时具有感知外界环境或参数变化和驱动功能的机敏材料、研究开发生物医学材料等方向发展.
(2)新材料的制备工艺、检测仪器和计算机应用也是今后新材料科学技术发展的重要内容.答案
题型探究例1 下列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.大盐粒磨成细盐，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答案解析一、晶体和非晶体√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；
大盐粒磨成细盐，细盐仍是形状规则的晶体，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，而非晶体没有确定的熔点，故D对.例2 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、丙三种固体在熔化过程中温度随加热时间变化的关系如图(b)所示，则图2A.甲、乙是非晶体，丙是晶体
B.甲、丙是晶体，乙是非晶体
C.甲、丙是非晶体，乙是晶体
D.甲是非晶体，乙是多晶体，丙是单晶体答案解析√解析 由题图(a)知，甲、乙的导热性呈各向同性，丙的导热性呈各向异性；
由题图(b)知，甲、丙有固定的熔点，乙没有固定的熔点.
所以甲是多晶体，乙是非晶体，丙是单晶体.解析 晶体的外形、物理性质都是由晶体的微观结构决定的，A、B、D正确；
各向同性的物质不一定是非晶体，多晶体也具有这样的性质，C错误.例3 下列说法不正确的是
A.晶体具有天然规则的几何形状，是因为物质微粒是规则排列的
B.有的物质能够生成种类不同的几种晶体，因为它们的物质微粒能够形
成不同的空间结构
C.凡各向同性的物质一定是非晶体
D.晶体的各向异性是由晶体的微观结构决定的二、晶体的微观结构答案解析√A.石墨是晶体，石墨烯是非晶体
B.石墨是单质，石墨烯是化合物
C.石墨、石墨烯与金刚石都是晶体
D.他们是通过物理变化的方法获得石墨烯的针对训练 (多选)2010年诺贝尔物理学
奖授予安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖
洛夫，以表彰他们在石墨烯材料方面的
卓越研究.他们通过透明胶带对石墨进行
反复的粘贴与撕开使得石墨片的厚度逐渐减小，最终寻找到了厚度只有0.34 nm的石墨烯，是碳的二维结构.如图3所示为石墨、石墨烯的微观结构，根据以上信息和已学知识判断，下列说法中正确的是图3答案解析√√解析 石墨、石墨烯、金刚石都为晶体且都为单质，A、B错误，C正确；
两位科学家是通过物理变化的方法获得石墨烯的，D正确，
故正确的答案为C、D.固体晶体单晶体物理性质各向异性
有规则的几何外形
有确定的熔点多晶体物理性质各向同性
有确定的熔点晶体的微观结构非晶体无规则的几何外形
无确定的熔点
物理性质各向同性固体新材料新材料的特征
新材料的未来
达标检测A.食盐是正方体，而蜂蜡无规则形状
B.石墨可导电，沥青不能导电
C.冰熔化时，温度保持不变；松香受热熔化时，温度持续升高
D.金刚石密度大，石墨密度小1.(晶体和非晶体)(多选)下列哪些现象能说明晶体与非晶体的区别答案解析1234解析 单晶体有规则的几何外形，具有确定的熔点，而非晶体没有，据此知A、C正确.√√A.单晶体 B.多晶体
C.非晶体 D.金属2.(晶体和非晶体)一块厚度和密度都均匀分布的长方体被测样品，长AB是宽AD的两倍，如图4所示.如果用多用电表的欧姆挡沿两个对称轴O1O1′和O2O2′方向测量，结果阻值均为R，则这块样品可能是答案解析1234图4√解析 用多用电表的欧姆挡沿两个对称轴O1O1′、O2O2′方向测量结果均相同，说明该物体沿O1O1′和O2O2′方向电阻率(即导电性能)不同，即表现出各向异性的物理性质，所以A正确.
如果是普通金属，可以分析出沿O1O1′方向电阻比较大.1234A.晶体在不同方向上物质微粒的排列情况不同
B.晶体在不同方向上物质微粒的排列情况相同
C.晶体内部结构的无规则性
D.晶体内部结构的有规则性3.(晶体的微观结构)(多选)晶体具有各向异性的特点是由于答案解析1234解析 晶体的各向异性取决于晶体内部结构的有规则性，即不同方向上物质微粒的排列情况不同.故正确答案为A、D.√√4.(晶体的微观结构)下列关于金刚石与石墨的说法正确的是1234A.它们是同一种物质，只是内部微粒的排列不同
B.它们的物理性质有很大的差异
C.由于它们内部微粒排列规则不同，所以金刚石为晶体，石墨是非晶体
D.金刚石是单晶体，石墨是多晶体√答案课件29张PPT。第二章 第七节 气体实验定律 (Ⅰ)目标定位
1.探究气体等温变化的规律，了解玻意耳定律的内容、表达式及适用条件.
2.会运用玻意耳定律解决实际问题
3.理解等温变化的p－V图象.内容索引
知识探究
题型探究
达标检测
知识探究一、玻意耳定律1.内容：一定质量的气体，在 不变的情况下，压强和体积成_____ (填“正比”或“反比”).
2.公式： 或 .
3.条件：气体的 一定， 不变.答案p1V1＝p2V2温度反比质量温度4.常量的意义
p1V1＝p2V2＝常量C
该常量C与气体的种类、质量、温度有关，对一定质量的气体，温度越高，该常量C越 (填“大”或“小”).
5.利用玻意耳定律解题的基本思路
(1)明确研究对象，并判断是否满足玻意耳定律的条件.
(2)明确初、末状态及状态参量(p1、V1；p2、V2).
(3)根据玻意耳定律列方程求解.
注意：用p1V1＝p2V2解题时只要同一物理量使用同一单位即可， (填“一定”或“不必”)转化成国际单位制中的单位.答案大不必打气筒打气过程中，容器中气体的质量发生了变化，玻意耳定律还成立吗？答案答案 分析时可以巧妙地选择研究对象，一般选择把容器内原有气体和即将打入的气体看成一个整体作为研究对象，就可以把充气过程的气体变质量问题转化为定质量问题.二、气体等温变化的图象由玻意耳定律可知，一定质量的气体在温度保持不变时，压强和体积的关系为p∝ ，由数学知识知p－V图象是什么曲线？答案答案 p－V图象是双曲线中的一支.1.p－V图象：一定质量的气体，等温变化的p－V图象是双曲线的一支，曲线上的每一个点均表示气体在该温度下的一个状态，而且同一条等温线上每个点对应的p、V坐标的乘积是相等的.一定质量的气体在不同温度下的等温线是不同的双曲线，且pV乘积越大，温度就 ，图1中T2＞T1.图1越高2.p－ 图象：一定质量气体的等温变化过程，也可以用p－ 图象来表示，如图2所示.等温线是通过原点的倾斜直线，由于气体的体积不能无穷大，所以靠近原点附近处等温线应用 表示，该直线的斜率k＝ ，故斜率越大，温度 ，图中T2 T1.图2虚线pV越高＞在p－ 图象中，图线是一条过原点的直线，图线在原点及原点附近表示的气体的体积和压强有实际意义吗？答案 原点表示气体的体积无穷大，气体的压强为零，所以图线在原点及原点附近没有实际意义，故画p－ 图象时，图线在原点及原点附近要画成虚线.答案
题型探究例1 如图3所示，是一根一端封闭的粗细均匀的细玻璃管，用一段h＝19.0 cm的水银柱将一部分空气封闭在细玻璃管里.当玻璃管开口向上竖直放置时(见图甲)，管内空气柱长L1＝15.0 cm，当时的大气压强为p0＝76 cmHg，那么，当玻璃管开口向下竖直放置时(见图乙)，管内空气柱的长度该是多少？答案解析一、玻意耳定律的应用图3答案 25 cm解析 设细玻璃管横截面积为S，设变化后空气柱的长度为L2，
变化前空气柱的体积V1＝L1S＝15S，
压强：p1＝p0＋ph＝(76＋19) cmHg＝95 cmHg
变化后空气的体积：V2＝L2S，
压强：p2＝p0－ph＝(76－19) cmHg＝57 cmHg
由玻意耳定律得：p1V1＝p2V2，
即：95×15S＝57×L2S，
解得：L2＝25 cm例2 如图4所示，一粗细均匀、导热良好、装有适量水银的U形管竖直放置，右端与大气相通，左端封闭长l1＝20 cm气柱，两管中水银面等高.现将右端与一低压舱(未画出)接通，稳定后右管水银面高出左管水银面h＝10 cm.环境温度不变，大气压强p0＝75 cmHg，求稳定后低压舱内的压强(用“cmHg”作单位).答案解析图4答案 50 cmHg解析 设U形管横截面积为S，则初始状态左端封闭气柱体积可记为V1＝l1S，由两管中水银面等高，可知初始状态其压强为p0.
当右管水银面高出左管10 cm时，左管水银面下降5 cm，气柱长度增加5 cm，此时气柱体积可记为V2＝(l1＋5 cm)S，
右管低压舱内的压强记为p，则左管气柱压强p2＝p＋10 cmHg，根据玻意耳定律得：p0V1＝p2V2
即p0l1S＝(p＋10 cmHg)(l1＋5 cm)S
代入数据，解得：p＝50 cmHg.例3 如图5所示，是一定质量的某种气体状态变化的p－V图象，气体由状态A变化到状态B的过程中，气体分子平均速率的变化情况是二、气体等温变化的图象答案解析图5A.一直保持不变 B.一直增大
C.先减小后增大 D.先增大后减小√解析 由题图可知，pAVA＝pBVB，所以A、B两状态的温度相等，在同一等温线上.
由于离原点越远的等温线温度越高，如图所示，所以从状态A到状态B，气体温度应先升高后降低，分子平均速率先增大后减小.针对训练 如图6所示，一定质量的气体经历由状态A到状态B再到状态C的过程，A、C两点在同一条双曲线上，则此变化过程中
A.从A到B的过程温度降低
B.从B到C的过程温度升高
C.从A到C的过程温度先升高再降低
D.从A到C的过程温度先降低再升高
答案解析图6√解析 A、C两点在同一条双曲线上，故TA＝TC；
可作出过B点的等温线与过A、C两点的等温线进行比较，得B点温度高；
故从A到B到C的过程温度先升高后降低，C项正确.气体实验定律(Ⅰ)
达标检测1.(玻意耳定律的应用)一定质量的理想气体，压强为3 atm，保持温度不变，当压强减小2 atm时，体积变化4 L，则该气体原来的体积为 1234解析 由玻意耳定律p1V1＝p2V2得3V＝1×(V＋4)，解得V＝2 L.答案解析A. L B.2 L
C. L D.8 L√2.(玻意耳定律的应用)如图7所示，横截面积为0.01 m2的气缸内被重G＝200 N的活塞封闭了高30 cm的气体.已知大气压p0＝1.0×105 Pa，气缸足够长，现将气缸倒转竖直放置，设温度不变，求此时活塞到缸底的高度？答案1234解析图7答案 45 cm解析 重G＝200 N的活塞产生的压强p＝ ＝0.2×105 Pa
初状态：p1＝p0＋p＝1.2×105 Pa，V1＝h1S，h1＝30 cm
末状态：p2＝p0－p＝0.8×105 Pa，V2＝h2S
根据玻意耳定律得p2V2＝p1V1
代表数据解得h2＝ ＝ cm＝45 cm.12343.(等温线)如图8所示，D→A→B→C表示一定质量的某种气体状态变化的一个过程，则下列说法正确的是
A.D→A是一个等温过程
B.A→B是一个等温过程
C.A与B的状态参量相同
D.B→C体积减小，压强减小，温度不变答案解析1234图8√1234解析 D→A是一个等温过程，A对；
A、B两状态温度不同，A→B的过程中 不变，则体积V不变，此过程中气体的压强、温度会发生变化，B、C错；
B→C是一个等温过程，V增大，p减小，D错.4.(气体等温变化的图象)(多选)如图9所示是一定质量的某气体状态变化的p－V图象，则下列说法正确的是
A.气体做的是等温变化
B.气体的压强从A到B一直减小
C.气体的体积从A到B一直减小
D.气体的三个状态参量一直都在变1234答案解析图9√√解析 一定质量的气体的等温过程的p－V图象即等温线是双曲线中的一支，显然题图所示AB图线不是等温线，AB过程不是等温变化过程，选项A错误；
从AB图线可知气体从A状态变为B状态的过程中，压强p在逐渐减小，体积V在不断增大，选项B正确，C错误；
又因为该过程不是等温变化过程，所以气体的三个状态参量一直都在变化，选项D正确.1234课件29张PPT。第二章 第九节 饱和蒸汽 空气的湿度目标定位
1.知道饱和蒸汽和饱和汽压的含义.
2.了解相对湿度概念的含义以及它对人的生活和植物生长等方面的影响.
3.运用所学的物理知识尝试思考一些与生产和生活相关的实际问题.
内容索引
知识探究
题型探究
达标检测
知识探究一、饱和蒸汽与饱和汽压盛在敞口容器中的水，经过一段时间后就没有了；而盛在密闭容器中的水经过相当长的时间后仍然存在，这是为什么呢？答案答案 前者的水蒸发掉了，而后者由于密闭，水蒸气最终与水形成一种动态平衡.1.饱和蒸汽：在密闭容器中的液体不断地蒸发，液面上的蒸汽也不断地液化，当这两个同时存在的过程达到 时，这种与液体处于___
______的蒸汽叫做饱和蒸汽.没有达到饱和状态的蒸汽叫做___________.
2.饱和汽压ps：液体的饱和蒸汽所具有的压强.
(1)同一种液体的饱和汽压随温度的升高而 .温度不变时饱和汽压____
体积的改变而变化.
(2)在相同温度下，通常挥发性强的液体的饱和汽压 .
(3)气体的实验定律不适用于饱和蒸汽,未饱和蒸汽 遵循气体实验定律.动态平衡未饱和蒸汽态平衡增大不随动近似大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？答案 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，是一种动态平衡，并非分子运动停止.答案二、空气的湿度夏日无风的傍晚，人们往往感到闷热潮湿，身上的汗液也蒸发不出去，这是为什么呢？答案答案 在闷热潮湿的天气里，由于空气湿度大，汗液的蒸发和周围的空气达到一种动态平衡.1.相对湿度
(1)定义式：B＝ ×100%
其中：p为空气中水蒸气的压强，ps为同温度下水的饱和汽压.
(2)意义：B越大空气越 ，B越小空气越干燥.
2.湿度计：测量空气的相对湿度.潮湿我们感觉环境潮湿，是由于环境的绝对湿度大吗？答案 不是.许多和湿度有关的现象，如蒸发的快慢、植物的枯萎、动物的感觉等，不是直接跟大气的绝对湿度有关，而是跟相对湿度有关.绝对湿度相同时，气温越高，离饱和状态越远，越容易蒸发，感觉越干燥；相反，气温越低，越接近饱和状态，感觉越潮湿.答案
题型探究例1 如图1所示，在一个带活塞的容器底部有一定量的水，现保持温度不变，上提活塞，平衡后底部仍有部分水，则
A.液面上方水蒸气从饱和变成未饱和
B.液面上方水蒸气的质量增加，密度减小
C.液面上方水蒸气的密度减小，压强减小
D.液面上方水蒸气的密度和压强都不变一、饱和蒸汽与饱和汽压答案解析图1√解析 在一定温度下，饱和蒸汽的分子数密度是一定的，饱和蒸汽的压强也是一定的.
活塞上提前，密闭容器中水面上水蒸气为饱和蒸汽，水蒸气密度一定，其饱和汽压一定.
当活塞上提时，密闭容器中水面会有水分子飞出，使其上方水蒸气与水又重新处于动态平衡，达到饱和状态.
在温度保持不变的条件下，水蒸气密度不变，饱和汽压也保持不变.
故选D.例2 (多选)将未饱和蒸汽转化成饱和蒸汽，下列方法可靠的是
A.保持温度不变，增大体积
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，减小压强答案解析√√解析 未饱和蒸汽的密度小于饱和蒸汽的密度，压强小于饱和汽压，因为未饱和蒸汽对气体实验定律是近似适用的，保持温度不变，增大体积，可以减小压强，减小未饱和蒸汽的密度，A、B错误；
若保持体积不变，降低温度，则饱和汽压减小；若使压强减小，则温度降低，饱和汽压减小，C、D均正确.二、空气的湿度例3 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 ℃的水的饱和汽压为p1＝1.228×103 Pa；20 ℃时水的饱和汽压
为p2＝2.338×103 Pa.)答案解析答案 65.1% 34.2%解析 10 ℃时水的饱和汽压为p1＝1.228×103 Pa，由相对湿度公式得此时的相对湿度：20 ℃时水的饱和汽压为p2＝2.338×103 Pa，同理得相对湿度：三、湿度计例4 (多选)干湿球湿度计的湿球温度计与干球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答案解析√√解析 干湿球湿度计的湿球温度计的水银球上包着棉纱，棉纱的下端浸在水中，由于水的蒸发，湿球温度计示数总低于干球温度计示数，空气越干燥，即相对湿度越小，湿球温度计上的水蒸发越快，温度计示数越低，与干球温度计示数的差距越大，可见B正确.饱和蒸汽空气的湿度
达标检测1.(饱和蒸汽与饱和汽压)(多选)一个玻璃瓶中装有半瓶液体，拧紧瓶盖经过一段时间后，则
A.不再有液体分子飞出液体表面
B.停止蒸发
C.蒸发仍在进行
D.在相同时间内从液体里飞出去的分子数等于返回液体的分子数，液体
和蒸汽达到了动态平衡√答案解析1234√解析 当液面上方的气体内所含的蒸汽达到饱和后，处于动态平衡状态，但仍有分子跑出液面，只不过在相同时间内，返回的分子数与跑出的分子数相等.12342.(饱和蒸汽与泡和汽压)下列关于饱和蒸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答案解析1234√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，就会变成不饱和蒸汽，所以A错；
温度一定时，同种液体的饱和汽压与饱和蒸汽的体积无关，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错；
相同温度下，不同液体的饱和汽压是不相同的，所以D错.34123.(空气的湿度)空气湿度对人们的生活有很大影响，当湿度与温度搭配得当，通风良好时，人们才会感觉舒适.关于空气湿度，以下结论不正确的是
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，空气中水汽已达到饱和状态
C.在绝对湿度一定的情况下，气温降低时，相对湿度将减小
D.在绝对湿度一定的情况下，气温升高时，相对湿度将减小答案解析1234√···解析 相对湿度定义B＝ ×100%，式中p为空气中水蒸气的实际压强，
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，故A说法正确；
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说法正确；
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，相对湿度则减小，故C说法错误，D说法正确.
故选C.24134.(湿度计)下列关于干湿球湿度计的说法正确的是
A.干湿球湿度计测的是绝对湿度
B.湿球温度计所示的温度高于干球温度计所示的温度
C.干球温度计所示的温度高于湿球温度计所示的温度
D.干球温度计与湿球温度计所示的温度差越大，相对湿度越大答案解析1234√解析 因为干湿球湿度计由两支温度计组成，用来测空气温度的温度计是干球温度计，另一支温度计的水银球上包有棉纱，棉纱的另一端浸在水中，是湿球温度计，由于水蒸发吸热，湿球温度计的示数总小于干球温度计的示数.故C选项正确.
相对湿度越小，湿球温度计上的水蒸发越快，干球温度计与湿球温度计所示的温度差越大.2314课件35张PPT。第二章 第八节 气体实验定律 (Ⅱ)目标定位
1.知道什么是等容变化，知道查理定律的内容和公式.
2.知道什么是等压变化，知道盖·吕萨克定律的内容和公式.
3.了解等容变化的p－T图线和等压变化的V－T图线及其物理意义.
4.会用分子动理论和统计观点解释气体实验定律.内容索引
知识探究
题型探究
达标检测
知识探究一、查理定律打足气的自行车在烈日下曝晒，常常会爆胎，原因是什么？答案答案 车胎在烈日下曝晒，胎内的气体温度升高，气体的压强增大，把车胎胀破.1.等容变化：一定质量的某种气体，在 不变时，压强随温度的变化叫做等容变化.
2.查理定律
(1)内容：一定质量的气体，在体积不变的情况下，压强p与热力学温度T成 (填“正比”或“反比”).
(2)表达式：p＝ 或 ＝ .
(3)适用条件：气体的 和 不变.体积正比CT质量体积3.等容线：p－T图象和p－t图象分别如图1甲、乙所示.图14.从图1可以看出：p－T图象(或p－t图象)为一次函数图象，由此我们可以得出一个重要推论：一定质量的气体，从初状态(p、T)开始发生等容变化，其压强的变化量Δp与热力学温度的变化量ΔT之间的关系为：
_________.＝答案图1中斜率的不同能够说明什么问题？答案 斜率与体积成反比，斜率越大，体积越小.二、盖·吕萨克定律1.等压变化：一定质量的某种气体，在压强不变时，体积随温度的变化叫做等压变化.
2.盖·吕萨克定律
(1)内容：一定质量的气体，在压强不变的情况下，体积V与热力学温度T成 .
(2)表达式：V＝ 或 ＝ .
(3)适用条件：气体的 和 不变.答案正比CT质量压强3.等压线：V－T图象和V－t图象分别如图2甲、乙所示.答案图24.从图2可以看出：V－T图象(或V－t图象)为一次函数图象，由此我们可以得出一个重要推论：一定质量的气体从初状态(V、T)开始发生等压变化，其体积的变化量ΔV与热力学温度的变化量ΔT之间的关系为_______.＝图2中斜率的不同能够说明什么问题？答案答案 斜率与压强成反比，斜率越大，压强越小.三、对气体实验定律的微观解释如何从微观角度来解释气体实验定律？答案答案 从决定气体压强的微观因素上来解释，即气体分子的平均动能和气体分子的密集程度.1.玻意耳定律的微观解释
一定质量的某种理想气体，温度不变，分子的平均动能不变.体积减小，分子的密集程度增大，单位时间内撞击单位面积器壁的分子数增多，气体的压强增大.
2.查理定律的微观解释
一定质量的某种理想气体，体积不变，则分子的密集程度不变，温度升高，分子平均动能增大，分子撞击器壁的作用力变大，所以气体的压强增大.3.盖·吕萨克定律的微观解释
一定质量的某种理想气体，温度升高，分子的平均动能增大，撞击器壁的作用力变大，而要使压强不变，则需使影响压强的另一个因素分子的密集程度减小，所以气体的体积增大.
题型探究例1 气体温度计结构如图3所示.玻璃测温泡A内充有气体，通过细玻璃管B和水银压强计相连.开始时A处于冰水混合物中，左管C中水银面在O点处，右管D中水银面高出O点h1＝14 cm，后将A放入待测恒温槽中，上下移动D，使C中水银面仍在O点处，测得D中水银面高出O点h2＝44 cm.求恒温槽的温度(已知外界大气压为1个标准大气压，1个标准大气压等于76 cmHg).一、查理定律的应用答案 364 K(或91 ℃)图3答案解析解析 设恒温槽的温度为T2，由题意知T1＝273 K
A内气体发生等容变化，根据查理定律得
＝ ①
p1＝p0＋ph1 ②
p2＝p0＋ph2 ③
联立①②③式，代入数据得
T2＝364 K(或91 ℃).例2 如图4所示，绝热的气缸内封有一定质量的气体，缸体质量M＝200 kg，活塞质量m＝10 kg，活塞横截面积S＝100 cm2.活塞与气缸壁无摩擦且不漏气.此时，缸内气体的温度为27 ℃，活塞位于气缸正中间，整个装置都静止.已知大气压恒为p0＝1.0×105 Pa，重力加速度为g＝10 m/s2.求：二、盖·吕萨克定律的应用图4(1)缸内气体的压强 p1；答案 3.0×105 Pa答案解析解析 以气缸为研究对象(不包括活塞)，由气缸受力平衡得：p1S＝Mg＋p0S
解得：p1＝3.0×105 Pa.(2)缸内气体的温度升高到多少℃时，活塞恰好会静止在气缸缸口AB处.答案 327 ℃答案解析解析 设当活塞恰好静止在气缸缸口AB处时，缸内气体温度为T2，压强为p2，此时仍有p2S＝Mg＋p0S，即缸内气体做等压变化.
对这一过程研究缸内气体，由盖·吕萨克定律得：
＝
所以T2＝2T1＝600 K
故t2＝(600－273)℃＝327 ℃.例3 图5甲是一定质量的气体由状态A经过状态B变为状态C的V－T图象，已知气体在状态A时的压强是1.5×105 Pa.三、p—T 图象与V—T 图象的应用图5(1)根据图象提供的信息，计算图中TA的值.答案 200 K答案解析解析 根据盖·吕萨克定律可得 ＝
所以TA＝ TB＝ ×300 K＝200 K.(2)请在图乙坐标系中，作出气体由状态A经状态B变为状态C的p－T图象，并在图线相应位置上标出字母A、B、C，如果需要计算才能确定有关坐标值，请写出计算过程.答案 见解析图解析 根据查理定律得 ＝
pC＝ pB＝ pB＝ pB＝ ×1.5×105 Pa＝2.0×105 Pa
则可画出由状态A→B→C的p－T图象如图所示.答案解析例4 (多选)对一定质量的理想气体，下列说法正确的是四、对气体实验定律的微观解释A.体积不变，压强增大时，气体分子的平均动能一定增大
B.温度不变，压强减小时，气体的密度一定减小
C.压强不变，温度降低时，气体的密度一定减小
D.温度升高，压强和体积可能都不变答案解析√√解析 根据气体压强、体积、温度的关系可知，体积不变，压强增大时，气体的温度升高，气体分子的平均动能一定增大，选项A正确；
温度不变，压强减小时，气体体积增大，气体的密度减小，故选项B正确；
压强不变，温度降低时，体积减小，气体的密度增大，故选项C错误；
温度升高，压强、体积中至少有一个会发生改变，故选项D错误.
达标检测1.(查理定律的应用)一定质量的气体，在体积不变的条件下，温度由0 ℃升高到10 ℃时，其压强的增量为Δp1，当它由100 ℃升高到110 ℃时，所增压强为Δp2，则Δp1与Δp2之比是1234解析 由查理定律得Δp＝ ΔT，一定质量的气体在体积不变的条件下
＝C，温度由0 ℃升高到10 ℃和由100 ℃升高到110 ℃，ΔT＝10 K相同，故所增加的压强Δp1＝Δp2，C项正确.答案解析A.10∶1 B.373∶273
C.1∶1 D.383∶283√2.(盖·吕萨克定律的应用)如图6所示，气缸中封闭着温度为100 ℃的空气，一重物用轻质绳索经光滑滑轮跟缸中活塞相连接，重物和活塞都处于平衡状态，这时活塞离气缸底的高度为10 cm.如果缸内空气温度变为0 ℃，重物将上升多少厘米？(绳索足够长，结果保留三位有效数字)答案1234解析答案 2.68 cm图6解析 这是一个等压变化过程，设活塞的横截面积为S.
初态：T1＝(273＋100) K＝373 K，V1＝10S
末态：T2＝273 K，V2＝LS
由盖·吕萨克定律 ＝ 得
LS＝ V1，L＝ ×10 cm≈7.32 cm
重物上升高度为10 cm－7.32 cm＝2.68 cm.12343.(p－T图象与V－T图象的应用)如图7所示，是一定质量的气体从状态A经状态B、C到状态D的p－T图象，已知气体在状态B时的体积是8 L，求VA和VC、VD，并画出此过程的V－T图象.答案解析1234图7答案 4 L 8 L 10.7 L V－T图象见解析图1234解析 A→B为等温过程，有pAVA＝pBVB
所以VA＝ ＝ L＝4 L
B→C为等容过程，所以VC＝VB＝8 L
C→D为等压过程，有 ＝ ，VD＝ VC＝ ×8 L＝ L≈10.7 L
此过程的V－T图象如图所示：4.(气体实验定律的微观解释)一定质量的理想气体，在压强不变的条件下，温度升高，体积增大，从分子动理论的观点来分析，正确的是 1234答案解析A.此过程中分子的平均速率不变，所以压强保持不变
B.此过程中每个气体分子碰撞器壁的平均冲击力不变，所以压强保持
不变
C.此过程中单位时间内气体分子对单位面积器壁的碰撞次数不变，所
以压强保持不变
D.以上说法都不对√解析 压强与单位时间内碰撞到器壁单位面积的分子数和每个分子的冲击力有关，温度升高，分子对器壁的平均冲击力增大，单位时间内碰撞到器壁单位面积的分子数应减小，压强才可能保持不变.1234课件27张PPT。第二章 第六节 气体状态参量目标定位
1.知道描述气体的三个状态参量：体积、温度和压强.
2.理解热力学温标和摄氏温标的区别与联系.
3.能用分子动理论和统计观点解释气体的压强.内容索引
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知识探究一、两种温标的关系1.摄氏温标：一种常用的表示温度的方法.摄氏温标表示的温度称为摄氏温度，用符号 表示，单位是摄氏度，符号是 ，规定标准大气压下__________的温度是0 ℃，水的 是100 ℃.
2.热力学温标：现代科学中常用的表示温度的方法.热力学温标表示的温度叫热力学温度，用符号 表示，单位是 ，符号为 .℃冰水混合物t沸点T开尔文K3.热力学温度与摄氏温度的关系：
(1)T＝t＋273.15 K，粗略表示：T＝t＋273 K；
(2)ΔT＝Δt.
说明：热力学温度的零度叫绝对零度，即－273.15℃，它是低温的极限，可以无限接近但不能达到.二、压强的微观意义气体压强是否与固体和液体的压强一样，也是由气体的重力产生的呢？答案答案 不是.1.气体的压强：气体作用在器壁单位面积上的 .
2.气体压强的微观决定因素是气体分子的 和分子的 .
(1)密集程度一定时，分子的平均动能越大，分子碰撞器壁时对器壁产生的作用力就 ，气体的压强也就越大.
(2)分子平均动能一定时，气体分子越密集，每秒撞击器壁单位面积的分子数就 ，气体压强就越大.
3.气体压强的宏观决定因素是 和 .压力平均动能密集程度越大越多温度体积三、封闭气体压强的计算1.取等压面法
根据同种液体在同一水平液面处压强相等，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.
例如，图1中同一液面A、C、D处压强相等，则pA＝p0＋ph.图12.力平衡法
对于平衡态下用液柱、活塞、气缸等封闭的气体压强，可对液柱、活塞、气缸等进行受力分析，由F合＝0列式求气体压强.若容器处于加速运动状态时，又该如何计算封闭气体的压强呢？答案 当容器处于加速运动状态时，选与封闭气体接触的物体如液柱、气缸或活塞等为研究对象，由牛顿第二定律求出封闭气体的压强.答案
题型探究例1 (多选)关于温度与温标，下列说法正确的是答案解析一、两种温标的关系A.用摄氏温标和热力学温标表示温度是两种不同的表示方法
B.摄氏温度与热力学温度都可以取负值
C.摄氏温度升高3 ℃，在热力学温标中温度升高276.15 K
D.热力学温度每一开的大小与摄氏温度每一度的大小相等√√解析 温标是温度数值的表示方法，常用的温标有摄氏温标和热力学温标，A正确；
摄氏温度可以取负值，但是热力学温度不能取负值，因为热力学温度的零点是低温的极限，故选项B错；
摄氏温度的每一度与热力学温度的每一开的大小相等，选项D正确；
摄氏温度升高3℃，也就是热力学温度升高了3 K，故选项C错.例2 有关气体压强，下列说法正确的是二、压强的微观意义答案解析A.气体分子的平均速率增大，则气体的压强一定增大
B.气体分子的密集程度增大，则气体的压强一定增大
C.气体分子的平均动能增大，则气体的压强一定增大
D.气体分子的平均动能增大，气体的压强有可能减小√解析 气体的压强在微观上与两个因素有关：一是气体分子的平均动能，二是气体分子的密集程度，密集程度或平均动能增大，都只强调问题的一方面，也就是说，平均动能增大的同时，分子的密集程度可能减小，使得压强可能减小；
同理，当分子的密集程度增大时，分子的平均动能也可能减小，气体的压强变化不能确定，故正确答案为D.例3 如图2所示，活塞的质量为m，缸套的质量为M.通过弹簧吊在天花板上，气缸内封有一定质量的气体.缸套和活塞间无摩擦，活塞面积为S，大气压强为p0.则封闭气体的压强为三、封闭气体压强的计算答案解析图2A.p＝p0＋mg/S B.p＝p0＋(M＋m)g/S
C.p＝p0－Mg/S D.p＝mg/S√解析 对气缸缸套进行受力分析，如图所示.由平衡条件可得：p0S＝Mg＋pS
所以p＝p0－ 故C正确.答案 (1)66 cmHg
(2)71 cmHg
(3)81 cmHg
(4)1.13×105 Pa例4 求图3中被封闭气体A的压强.其中(1)、(2)、(3)图中的玻璃管内都灌有水银，(4)图中的小玻璃管浸没在水中.大气压强p0＝76 cmHg.(p0＝1.01×105 Pa，g＝10 m/s2，ρ水＝1×103 kg/m3)答案解析图3解析 (1)pA＝p0－ph＝76 cmHg－10 cmHg＝66 cmHg
(2)pA＝p0－ph′＝76 cmHg－10sin 30°cmHg＝71 cmHg
(3)pB＝p0＋ph2＝76 cmHg＋10 cmHg＝86 cmHg
pA＝pB－ph1＝86 cmHg－5 cmHg＝81 cmHg
(4)pA＝p0＋ρ水gh
＝1.01×105 Pa＋1×103×10×1.2 Pa
＝1.13×105 Pa气体状态参量
达标检测1.(描述气体的状态参量)描述气体的状态参量是指
A.质量、温度、密度 B.温度、体积、压强
C.质量、压强、温度 D.密度、压强、温度1234解析 描述气体的状态参量是指温度、压强和体积，B对.答案解析√2.(两种温标的关系)(多选)关于热力学温度与摄氏温度，下列说法正确的是答案1234A.摄氏温度和热力学温度都不能取负值
B.温度由t(℃)升到2t(℃)时，对应的热力学温度由T(K)升到2T(K)
C.－33℃＝240.15 K
D.摄氏温度变化1℃，也就是热力学温度变化1 K解析 由热力学温度与摄氏温度的关系T＝t＋273.15 K知，C正确；
摄氏温度与热力学温度在表示温度的变化时，变化的数值是相同的，故D正确.解析√√3.(气体的压强)(多选)对于一定量的稀薄气体，下列说法正确的是答案解析1234A.压强变大时，分子热运动必然变得剧烈
B.保持压强不变时，分子热运动可能变得剧烈
C.压强变大时，分子间的平均距离必然变小
D.压强变小时，分子间的平均距离可能变小√√1234解析 压强变大时，气体的温度不一定升高，分子热运动不一定变得剧烈，故选项A错误；
压强不变时，若气体的体积增大，则气体的温度会升高，分子热运动会变得剧烈，故选项B正确；
压强变大时，由于气体温度不确定，则气体的体积可能不变，可能变大，也可能变小，其分子间的平均距离可能不变，也可能变大或变小，故选项C错误；
压强变小时，气体的体积可能不变，可能变大，也可能变小，所以分子间的平均距离可能不变，可能变大或变小.故选项D正确.4.(封闭气体压强的计算)如图4所示，竖直放置的U形管，左端开口右端封闭，管内有a、b两段水银柱，将A、B两段空气柱封闭在管内.已知水银柱a长h1为10 cm，水银柱b两个液面间的高度差h2为5 cm，大气压强为75 cmHg，求空气柱A、B的压强分别是多少？1234答案图4答案 65 cmHg 60 cmHg解析解析 设管的横截面积为S，选a的下端为参考液面，它受向下的压力为(pA＋h1)S，受向上的大气压力为p0S，
由于系统处于静止状态，则(pA＋h1)S＝p0S，
所以pA＝p0－h1＝(75－10) cmHg＝65 cmHg，
再选b的左下端为参考液面，由连通器原理知：液柱h2的上表面处的压强等于pB，则(pB＋h2)S＝pAS，
所以pB＝pA－h2＝(65－5) cmHg＝60 cmHg.1234课件26张PPT。第二章 第四节 液体的性质 液晶
第五节 液体的表面张力目标定位
1.知道液体的性质.
2.了解液晶的特点及其应用.
3.知道液体的表面张力，并能解释液体表面张力产生的原因.内容索引
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知识探究一、液体的性质液体像气体一样没有固定的形状，具有流动性，而又像固体一样具有一定的体积，不易被压缩，液体的这些特点是由什么决定的？答案答案 液体的微观结构.1.液体分子的排列更接近于固体，液体中的分子是密集排列在一起的，因而液体具有一定的 ，不易被压缩.
2.液体分子只在很小的区域内有规则的排列，这种小区域杂乱无章的分布，使液体在宏观上呈现出 .体积各向同性3.液体分子间的距离小，相互作用力很大，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振动，但液体分子没有长期固定的平衡位置，在一个平衡位置附近振动一小段时间以后，又转移到另一个平衡位置附近振动，这就是液体具有 的原因.
4.由于分子在液体内部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 .流动性快二、液晶液晶在现代生活中扮演着重要角色，从最初的电子手表到如今的笔记本电脑、液晶电视、可视电话、……，液晶一步步地深入到我们生活的方方面面.什么是液晶呢？它是液体吗？答案答案 在力学性质上像液体一样具有流动性、连续性，而其光学性质、电学性质与晶体的某些性质相似，具有各向异性.液晶不是液体.1.液晶在力学性质上与液体相同，即具有 性、 性.
2.液晶在光学、电学性质方面与 相同，即具有 .
3.液晶的用途：液晶 、液晶 .流动连续各向异性显示测温晶体(1)把一根棉线的两端系在铁丝环上，不要让棉线过紧，要使它处于略为松驰的状态.然后将铁丝环浸入肥皂液里，再拿出来时环上就留下了一层肥皂液的薄膜.这时薄膜上的棉线仍是松驰的(如图1甲所示).
用烧热的针刺破棉线某一侧的薄膜，观察薄膜和棉线发生的变化.三、液体的表面张力甲 乙 丙图1(2)把一个棉线圈系在铁丝环上，使环上布满肥皂液的薄膜，这时膜上的棉线圈仍是松驰的(如图2甲所示).图2用烧热的针刺破棉线圈里的薄膜，观察棉线圈外的薄膜和棉线圈发生的变化.
以上两个实验说明了什么问题？答案 液体之间存在相互作用力，液体表面存在表面张力.答案1.表面层的特点
(1)表面层的厚度是分子力的有效作用距离，数量级为10－9 m.
(2)表面层内的分子受到其他分子的作用力的合力 液面指向液内.
(3)分子在表面层比在液体内具有的势能 .
2.表面张力的形成原因：液体表面增大时，表面层的势能就要 ，反之则要 .因为势能总是有减少的倾向，因此液S体表面就有 的趋势，好像张紧的弹性薄膜一样.垂直大增大减少收缩
题型探究例1 关于液体和固体，以下说法不正确的是答案解析一、液体的性质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长期固定的平衡位置
D.液体的扩散比固体的扩散快√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分子间那样强，所以B是正确的，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，液体分子可以在液体中移动.也正是因为液体分子在液体里移动比固体容易，所以其扩散比固体的扩散快，C、D都是正确的.例2 (多选)关于液晶分子的排列，下列说法正确的是
A.液晶分子在特定方向排列整齐
B.液晶分子的排列不稳定，外界条件的微小变化都会引起液晶分子排列
的变化
C.液晶分子的排列整齐且稳定
D.液晶的物理性质稳定二、液晶答案解析√√解析 液晶分子在特定方向上排列比较整齐，故选项A正确；
液晶分子排列不稳定，外界条件的微小变化都会引起液晶分子排列的变化，故选项B正确，选项C错误；
液晶的物理性质不稳定，例如：有一种液晶，在外加电压的影响下，会由透明状态变成浑浊状态，去掉电压，又恢复透明状态，故选项D错误.解析 在液体内，分子间的引力基本等于斥力，即r＝r0，分子势能最小，在表面层r＞r0，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，且分子势能比液体内部的分子势能大，故选项B、C正确，选项A、D错误.例3 (多选)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.液体表面层的分子比液体内部的分子有更大的势能
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三、液体的表面张力答案解析√√例4 如图3所示，先把一个棉线圈拴在铁丝环上，再把铁丝环在肥皂液里浸一下，使铁丝环上布满肥皂液薄膜.如果用热针刺破棉线圈里那部分薄膜，则棉线圈将成为圆形，主要原因是答案解析图3A.液体表面层分子间的斥力作用 B.液体表面受重力作用
C.液体表面的张力作用 D.棉线圈的张力作用解析 由于液体表面层内分子间距离比较大，液体表面张力使得液体表面具有收缩的趋势，故松弛的棉线圈变为圆形，C正确.√液体
达标检测1.(液体的性质)(多选)以下关于液体的说法正确的是
A.非晶体的结构跟液体非常类似，可以看成是黏性极大的液体
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1234解析 由液体的微观结构知选项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，故选项C错误；
金属汞在常温下就是液体，故选项D错误.答案解析√√2.(液晶)(多选)关于液晶的特点及应用，以下说法正确的是答案1234A.所有固态向液态转化时，中间态液体称为液晶
B.利用液晶在温度变化时由透明变浑浊的特性可制作电子表、电子计算
器的显示元件
C.有一种液晶，随温度的逐渐升高，其颜色按顺序改变，利用这种性质，
可用来探测温度
D.液晶的物理性质稳定√√3.(液体的表面张力)(多选)下列现象中，能说明液体存在表面张力的有答案解析1234A.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√√1234解析 由于表面张力的作用，水的表面层分子间表现为引力，使表面形成了弹性膜，使水黾可以停在水面上；由于表面张力的作用，使水表面层有收缩到表面积最小的趋势，因此叶面上的露珠呈球形，A、B均正确.
滴入水中的红墨水很快散开和悬浮在水中的花粉做无规则运动，均说明水分子做无规则运动，与表面张力无关，所以C、D均错误.4.(液体的表面张力)(多选)液体表面具有收缩趋势的原因是1234A.液体可以流动
B.液体表面层的分子势能小于液体内部分子势能
C.液体表面层的分子势能大于液体内部分子势能
D.液体表面层的分子势能有减小的趋势√√答案
