课件20张PPT。章 末 整 合1．区别
(1)晶体和非晶体、单晶体与多晶体在外形、物理性质、熔点等方面的不同．
(2)利用有无固定熔点判断晶体、非晶体，利用各向同性或各向异性判断单晶体和多晶体．
(3)从能量转化的观点理解晶体和非晶体在熔解或凝固过程中物质微粒的运动特点． 晶体和非晶体
2．微观结构特点
(1)单晶体中物质微粒按照一定的规律有序排列，但沿不同方向排列的物质微粒在相同距离上的数目不相同，因此不同方向上物理性质不同，这是形成规则外形和各向异性的原因．
(2)多晶体中物质微粒首先组成晶粒，这些晶粒沿不同方向物质微粒排列情况不同，但这些晶粒杂乱无章的排列而组成多晶体．因此，多晶体具有确定的熔点但没有规则外形和各向异性．
(3)非晶体中物质微粒杂乱无章的排列，各个方向上物质微粒的排列情况相同，在熔解过程中，物质微粒的热运动逐渐加剧，且之间距离发生变化，因此，非晶体没有确定的熔点和规则的外形． 例1 下列有关晶体的微观结构的说法，不正确的是( )
A．同种物质微粒在空间排列规律必定相同
B．不同晶体有不同空间排列规律
C．晶体的空间排列规律决定这种晶体材料的用途
D．晶体的各向异性就是因为晶体有规则的空间排列规律
解析：同种物质微粒在空间可以有不同的排列规律，如金刚石和石墨，故A错；不同晶体有不同空间排列规律，这些不同的排列规律决定了晶体材料有不同的用途，故B、C正确；晶体的各向异性是由晶体有规则的空间排列决定的，D正确．
答案：A 理想气体三定律的图象比较
(2)如下图所示．
答案：(1)1.47×10－3 m3 (2)见解析图 例3 一定质量的理想气体，在状态变化过程中的pT图象如图所示，在A态时的体积为V0，试画出对应的VT图象和pV图象．VT图象和pV图象如图甲、乙所示．
答案：见解析阶段测试4 气体实验定律
一、选择题(本题共9小题，每题6分，共54分．在每小题中，第1～4题只有一项符合题目要求，第5～9题有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)
1．如图所示，两端开口的均匀玻璃管竖直插入水银槽中，管中有一段水银柱，高度为h1，它封闭了一定质量的气体，这时管下端开口处内、外水银面的高度差为h2，若保持环境温度不变，当外界压强增大时，下列分析正确的是( )
A．h2变长 B．h2变短
C．h1上升 D．h1下降
【答案】D [被封闭气体的压强p＝p0＋h1＝p0＋h2，故h1＝h2.随着大气压强的增大，被封闭气体的压强也增大，因温度不变，由玻意耳定律可知气体的体积减小，空气柱长度变短，但水银柱h1长度不变，所以h1液柱下降，D正确．]
2．如图所示，内径均匀、两端开口的V形管，B支管竖直插入水银槽中，A支管与B支管之间的夹角为θ，A支管中有一段长为h的水银柱保持静止，下列说法中正确的是( )
A．B管内水银面比管外水银面高h
B．B管内水银面比管外水银面高hcos θ
C．B管内水银面比管外水银面低hcos θ
D．管内封闭气体的压强比大气压强大hcos θ水银柱
【答案】B [以A管中的水银柱为研究对象，则有(p＋ρghcos θ)S＝p0S，B管内空气压强p＝p0－ρghcos θ，显然p
3．一定质量的气体，如果保持它的压强不变，降低温度，使它的体积变为0 ℃时体积的，则此时气体的温度为( )
A．－℃ B．－℃
C．－℃ D．－273n(n－1)℃
【答案】C [根据盖·吕萨克定律，在压强不变的条件下
V1＝V0，
即根据题意＝V0，
整理后得t＝－℃.]
4．如图，一端开口、另一端封闭的玻璃管水平放置，管内用水银柱封闭了一定量的气体．按图示方式缓慢旋转玻璃管至竖直状态，该气体的( )
A．压强增大，体积减小 B．压强减小，体积减小
C．压强增大，体积增大 D．压强减小，体积增大
【答案】A [水平位置时的气体的压强p1＝p0，开口向上时气体的压强p2＝p0＋ρgh，可知向上竖起的过程中，气体的压强增大，体积减小，故A正确，B、C、D错误．]
5．如图所示，四个两端封闭、粗细均匀的玻璃管内的空气被一段水银柱隔开，按图中标明的条件，当玻璃管水平放置时，水银柱处于静止状态．如果管内两端的空气都升高相同的温度，则水银柱向左移动的是( )
【答案】CD [假设升温后水银柱不动，则气体压强要增大，由查理定律的变形式得压强的增加量Δp＝p，而各管内原来两端的空气压强相同，温度变化也相同，所以Δp∝，即T高，Δp小，也就可以确定水银柱应向温度高的方向移动，故C、D正确．]
6．如图所示为竖直放置的上细下粗的密闭细管，水银柱将气体分隔成A、B两部分，初始温度相同．使A、B升高相同温度达到稳定后，体积变化量为ΔVA、ΔVB，压强变化量为ΔpA、ΔpB，对液面压力的变化量为ΔFA、ΔFB，则( )
A．水银柱向上移动了一段距离 B．ΔVA<ΔVB
C．ΔpA>ΔpB D．ΔFA＝ΔFB
【答案】AC [首先假设液柱不动，则A、B两部分气体发生等容变化，由查理定律的分比形式Δp＝p可知，对气体A有ΔpA＝pA；对气体B有ΔpB＝pB，又初始状态满足pA＝pB＋h，可见当ΔTA＝ΔTB时，ΔpA>ΔpB，因此ΔFA>ΔFB，液柱将向上移动，A、C正确，D错误；由于气体的总体积不变，因此ΔVA＝ΔVB，B错误．]
7．一定质量的某种理想气体经历如图所示的一系列过程，ab、bc、cd和da这四个过程在p－T图上都是直线段，其中ab的延长线通过坐标原点O，bc垂直于ab，cd平行于ab，由图可以判断( )
A．ab过程中气体体积不断减小 B．bc过程中气体体积不断增大
C．cd过程中气体体积不断增大 D．da过程中气体体积不断增大
【答案】CD [四条直线段只有ab段是等容过程，A错误；连接Ob、Oc和Od，则Ob、Oc、Od都是一定质量的理想气体的等容线，依据p－T图中等容线的特点(斜率越大，气体体积越小)，比较这几条图线的斜率，即可得出Va＝Vb>Vd>Vc，故C、D正确．]
8．如图所示，两端开口的弯管，左管插入水银槽中，右管有一段高为h的水银柱，中间封有一段空气，则( )
A．弯管左管内外水银面的高度差为h
B．若把弯管向上移动少许，则管内气体体积增大
C．若把弯管向下移动少许，则右管内的水银柱沿管壁下降
D．若环境温度升高，则右管内的水银柱沿管壁上升
【答案】AD [管内气体压强为p＝p0＋h，所以左管内外水银面高度差为h，A正确；当弯管向上移动时，管内气体压强不变，所以气体体积不变，B错误；当弯管向下移动时，由于气体体积保持不变，所以右管内的水银柱沿管壁上升，C错误；当温度升高时，管内气体体积增大，右管内的水银柱将沿管壁上升，D正确．]
9．对于一定量的理想气体，下列说法正确的有( )
A．若气体的压强和体积都不变，其内能也一定不变
B．若气体的内能不变，其状态也一定不变
C．若气体的温度随时间不断升高，其压强也一定不断增大
D．气体温度每升高1 K所吸收的热量与气体经历的过程有关
E．当气体温度升高时，气体的内能一定增大
【答案】ADE [由理想气体的状态方程可知，若气体的压强和体积都不变，则其温度不变，其内能也一定不变，故A正确；若气体的内能不变，则气体的温度不变，气体的压强与体积可能发生变化，气体的状态可能变化，故B错误；由理想气体的状态方程可知，若气体的温度T随时间升高，体积同时变大，其压强可能不变，故C错误；气体绝热压缩或膨胀时，气体不吸热也不放热，气体内能发生变化，温度升高或降低，在非绝热过程中，气体内能变化，要吸收或放出热量，由此可知气体温度每升高1 K所吸收的热量与气体经历的过程有关，故D正确；理想气体内能由温度决定，当气体温度升高时，气体的内能一定增大，故E正确．]
二、非选择题(本题共3小题，共46分)
10．对于一定质量的理想气体，以p、V、T三个状态参量中的两个为坐标轴建立直角坐标系，在坐标系上描点直观地表示这两个参量的数值．如图所示，三个坐标系中，两个点都表示相同质量的某种理想气体的两个状态．根据坐标系中不同点的位置来比较第三个参量的大小．
(1)p－T图象中(图甲)A、B两个状态，________状态体积小．
(2)V－T图象中(图乙)C、D两个状态，________状态压强小．
(3)p－T图象中(图丙)E、F两个状态，________状态温度低．
【答案】(1)A (2)C (3)F
解析：图甲画出的倾斜直线为等容线，斜率越小，体积越大，所以VB>VA；图乙画出的倾斜直线为等压线，斜率越小，压强越大，所以pD>pC；图丙画出的双曲线为等温线，离原点越远，温度越高，所以TE>TF．
11．内径均匀的L形直角细玻璃管，一端封闭，一端开口竖直向上，用水银柱将一定质量的空气封存在封闭端内，空气柱长4 cm，水银柱高58 cm，水银进入封闭端长2 cm，如图所示，温度为87 ℃，大气压强为75 cmHg.求：
(1)此时封闭端内空气柱的压强p1；
(2)要使空气柱的长度变为3 cm，温度必须降低到多少度？
【答案】(1)133 cmHg (2)－5 ℃
解析：(1)封闭空气柱的压强为
p1＝p0＋ph＝(75＋58) cmHg＝133 cmHg．
(2)设玻璃管的横截面积为S，对空气柱：
初态：p1＝133 cmHg，V1＝4S，T1＝(273＋87) K＝360 K．
末态：空气柱长度变为3 cm，则水银柱高度变为57 cm，对空气柱p2＝p0＋ph′＝(75＋57) cmHg＝132 cmHg，V2＝3S，
由＝得T2＝268 K＝－5 ℃．
12．如图所示，一水平放置的柱形汽缸内用活塞封闭着一定质量的气体，初温为27 ℃，体积为100 cm3，活塞的横截面积为10 cm2.开始时，内、外气体压强均为105 Pa，活塞与缸壁的最大静摩擦力Ff＝5 N．
(1)当温度升高到37 ℃时，气体的体积为多大？
(2)若将温度升高到127 ℃，气体的体积又是多大？
【答案】(1)100 cm3 (2)127 cm3
解析：(1)要使活塞移动，应使活塞内、外的压力差大于5 N，设压强需增大到p′，则
p′＝p1＋＝105 Pa＋ Pa＝1.05×105 Pa．
设温度升到37 ℃时气体体积保持不变，这时压强为p2，
根据查理定律＝，得
p2＝p1＝×105 Pa＝1.03×105 Pa．
由于p2(2)当温度升高到127 ℃时，气体体积不变，这时压强增大为p3，
p3＝p1＝×105 Pa＝1.3×105 Pa．
由于p3>p′，活塞将移动，移动过程中，气体做的是等压变化，
初状态：p1＝105 Pa，V1＝100 cm3，T1＝300 K．
末状态：p′＝1.05×105 Pa，T′＝273 K＋127 K＝400 K．
根据理想气体状态方程：＝，
得V′＝＝ cm3＝127 cm3．
阶段测试5 固体、液体和气体
一、选择题(本题共9小题，每题6分，共54分．在每小题给出的四个选项中，第1～4题只有一项符合题目要求，第5～9题有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)
1．关于晶体和非晶体，下列说法正确的是( )
A．金刚石、食盐、玻璃和水晶都是晶体
B．晶体的分子(或原子、离子)排列是有规则的
C．非晶体有固定的熔点
D．单晶体和多晶体的物理性质是各向异性的，非晶体是各向同性的
【答案】B [金刚石、食盐、水晶都是常见的晶体，玻璃是非晶体，故A错误．晶体内部的分子(或原子、离子)排列是有规则的，故B正确．非晶体没有确定的熔点，故C错误．单晶体具有各向异性，多晶体和非晶体一样具有各向同性，故D错误．]
2．对一定质量的理想气体，从状态A开始按下列顺序变化，先等压降温，再等温膨胀，最后等容升温回到状态A，图中曲线为双曲线，能正确表示这一过程的是( )
A B
C D
【答案】A [根据气体状态变化的图象特点分析，A对．B图中，C→A过程非等容升温，C图中A→B为等容降温，B→C为等温升压、压缩，C→A为等压升温，D图中A→B为等压升温，B→C为等容降温，C→A为等温压缩，只有A图中，A→B为等压降温，B→C为等温膨胀，C→A为等容升温过程，所以选择A．]
3．一定质量的理想气体，由状态A变化到状态B的过程如图所示，由图可知，气体分子平均速率 和单位体积分子数n在状态变化过程中的变化情况是( )
A． 先变大后变小，n不断变小 B． 先变小后变大，n不断变小
C． 不断变大，n不断变大 D． 不断变小，n不断变小
【答案】A [由图作双曲线，可知，温度先增大后减小，因此分子平均速率 先变大后变小．又气体体积逐渐增大，故单位体积分子数不断变小．]
4．如图所示，玻璃管内水银柱上方有少量空气，如果把玻璃管向下压低一些，玻璃管内水银柱的高度和封闭气体的压强变化是( )
A．水银柱高度减小，气体压强减小 B．水银柱高度减小，气体压强增大
C．水银柱高度增大，气体压强减小 D．水银柱高度增大，气体压强增大
【答案】B [设大气压强为p0，水银柱高度为h，则管内气体压强为p＝p0－h，若把管向下压一些，设水银柱高度不变，则气体体积减小，压强增大，p′>p0－h，由此可知水银柱高度减小．由于h减小，p′＝p0－h′，h′p.由此可知B正确．]
5．下列说法正确的是( )
A．液晶是一种晶体，液晶的光学性质随温度的变化而变化
B．液晶分子没有固定的位置，但排列有大致相同的取向
C．生物膜的主要构成部分是某些物质在水溶液中形成的薄片状液晶
D．通常棒状分子、碟状分子和平板状分子的物质一般不容易具有液晶态
【答案】BC [液晶是一种晶体，液晶的光学性质随电场的变化而变化，与温度无关，故A错误；液晶具有流动性，故其分子没有固定的位置，但排列有大致相同的取向，因而其光学性质表现为各向异性，故B正确；生物膜的主要构成部分是某些物质在水溶液中形成的薄片状液晶，故C正确；棒状分子、碟状分子和平板状分子的物质虽并不都是呈液晶态，但也可能呈液晶态，故D错误．]
6．对一定质量的气体，下列说法正确的是( )
A．气体的体积是所有气体分子的体积之和
B．气体分子的热运动越剧烈，气体温度就越高
C．气体对器壁的压强是由大量气体分子对器壁不断碰撞而产生的
D．当气体膨胀时，气体分子之间的势能减小，因而气体的内能减少
【答案】BC [气体的分子间距远远大于分子的大小，所以气体分子的体积之和远小于气体的体积，A错．温度是分子平均动能的标志，B正确．气体对器壁的压强是由于大量气体分子运动对器壁不断碰撞而产生的，C正确．气体的分子间距r>r0，分子力表现为引力，膨胀时气体分子间距变大，分子势能增大，D错．]
7．下列说法正确的是( )
A．所有晶体都有确定的熔点，所有非晶体都没有确定的熔点
B．高原地区水的沸点较低，这是高原地区温度较低的缘故
C．气体分子的平均动能与分子的温度和种类都有关系
D．分子间作用力表现为斥力时，分子势能随分子间距离的减小而增大
【答案】AD [晶体与非晶体的区别是晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点，故A正确；沸点的高低与外界的大气压有关，高原地区水的沸点较低，这是高原地区气压较低的缘故，故B错误；温度是分子的平均动能的标志，气体分子的平均动能与分子的温度和种类都没有关系，故C错误；若分子力的合力是斥力，分子间距离减小时，需要克服分子力做功，所以分子势能增大，故D正确．]
8．下列关于湿度的说法正确的是( )
A．绝对湿度大，相对湿度一定大
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．相同温度下绝对湿度越大，表明空气中水汽越接近饱和
D．露水总是出现在夜间和清晨，是气温的变化使空气里原来饱和的水蒸气液化的缘故
【答案】BD [相对湿度除和绝对湿度有关外，还和相同温度下的饱和汽压有关．根据相对湿度公式知，相对湿度是100%表明在当时温度下，空气中的水汽的实际压强等于饱和汽压，A错误，B正确；相同温度下相对湿度越大，表明空气中水汽越接近饱和，C错误，D正确．]
9．如图所示，在热气球下方开口处燃烧液化气，使热气球内部气体温度升高，热气球开始离地，徐徐升空．分析这一过程，下列表述正确的是( )
A．气球内的气体密度变小，所受重力也变小
B．气球内的气体密度不变，所受重力也不变
C．气球所受浮力变大
D．气球所受浮力不变
【答案】AD [热气球内部气体温度升高，其气体体积增大，则气体内的空气密度减小，有一部分空气跑到气球外部，使气球整体重力减小，又因浮力F＝ρ空气gV，故浮力不变，所以A、D正确．]
二、非选择题(本题3小题，共46分)
10．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(a)所示．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，则甲是________，乙是________，丙是________(均填“多晶体”“单晶体”或“非晶体”)．
【答案】多晶体 非晶体 单晶体
解析：由题图(a)知，甲、乙各向同性，丙各向异性；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．
11．把一根弯成如图所示形状的金属丝悬挂在灵敏弹簧测力计的下端，然后将盛着液体的杯子放在金属丝下面，使金属丝垂直地浸入液体中，这时如果把灵敏弹簧测力计慢慢地向上移动，让金属丝水平地液体里露出来，就可以看到金属丝和液面之间出现了一层液体的薄膜，同时金属丝本身也被薄膜包围着，由于表面张力的作用，薄膜向下拉引金属丝，而使测力计的弹簧伸长，继续移动测力计，直到金属丝和液面之间的薄膜刚要断开为止．设此时测力计的读数为F，金属丝的重量为mg，求薄膜每一面上平行于金属丝的分界线上的表面张力的大小．
【答案】(F－mg)
12．如图所示，均匀玻璃管内有一长h＝15 cm的汞柱将一些空气密封于封闭端，当气温为27 ℃、玻璃管水平放置时，空气柱长l1＝20 cm(如图甲)，外界大气压为1.0×105 Pa，且保持不变．已知水银密度为ρ＝13.6×103 kg/m3，取g＝9.8 m/s2，问：
甲 乙
(1)保持温度不变，小心地将玻璃管竖立起来，使开口的一端向上(如图乙)，管内空气柱长度l2等于多少？
(2)玻璃管开口向上竖直放置时，要使管内空气柱长仍为 20 cm，管内气体温度应变为多少摄氏度？
【答案】(1)16.67 cm (2)87 ℃
解析：(1)以管中封闭气体为研究对象
p1＝1.0×105 Pa，V1＝l1S＝20S cm3，
p2＝p0＋ρgh＝1.2×105 Pa，V2＝l2S．
由玻意耳定律得p1V1＝p2V2，
l2＝＝16.67 cm．
(2)由查理定律＝，
T2＝＝×300 K＝360 K，
t2＝T2－273＝87 ℃．
