(共47张PPT)
3.4 饱和汽与饱和汽压
物态变化中的能量交换
一、饱和汽与饱和汽压
1.汽化
(1)汽化:物质从 变成 的过程.
(2)汽化的两种方式比较
液态
气态
种类
异同 蒸发 沸腾
区别 特点 只在液体表面进行,在 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 的温度下发生;沸腾时液体温度 ;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 现象,都要 .
任何
一定
不变
汽化
吸热
2.饱和汽与饱和汽压
(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 ,蒸发停止.
(2)饱和汽:与液体处于 的蒸汽.
(3)饱和汽压:饱和汽的 .
(4)饱和汽压的变化:随温度的升高而 .饱和汽压与蒸汽所占的体积无关,和蒸汽体积中有无其他气体 .
平衡状态
动态平衡
压强
增大
无关
3.空气的湿度和湿度计
(1)绝对湿度概念:空气中所含水蒸气的 .
(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.
(3)常用湿度计
湿度计、毛发湿度计、传感器湿度计.
压强
干湿泡
二、物态变化中的能量交换
1.熔化热 熔化
(1)熔化指的是物质从 变成 的过程,而凝固则是熔化的 过程,熔化过程吸热.
(2)晶体熔化过程中所需的能量与其质量之比,称作这种晶体的 .
固体
液态
逆
熔化热
2.汽化热 汽化
(1)汽化是指物质从 变成 的过程,而液化则是汽化的逆过程,汽化过程吸热.
(2)液体汽化成同等温度的气体时所需的能量与其质量之比,称作这种物质在这个温度下的 .
液态
气态
汽化热
一、饱和汽和饱和汽压
1.饱和汽的理解
(1)概念:与液体处于动态平衡的蒸汽.
(2)动态平衡的实质
密闭容器中的液体,单位时间逸出液面的分子数和返回液面的分子数相等,即处于动态平衡,并非分子运动停止.
(3)动态平衡是有条件的,外界条件变化时,原来的动态平衡状态被破坏,经过一段时间才能达到新的平衡.
2.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.
(3)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.比如,当体积增大时,容器中蒸汽的密度减小,原来的饱和蒸汽变成了未饱和蒸汽,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的一样,所以压强不改变.
下列关于饱和汽和饱和汽压的说法中,正确的是( )
A.饱和汽和液体之间的动态平衡,是指汽化和液化同时进行的过程,且进行的速率相等
B.一定温度下的饱和汽的密度为一定值,温度升高,饱和汽的密度增大
C.一定温度下的饱和汽压,随饱和汽的体积增大而增大
D.饱和汽压跟绝对温度成正比
解析: 由动态平衡概念可知A正确.在一定温度下,饱和汽的密度是一定的,它随着温度升高而增大,B正确.一定温度下的饱和汽压与体积无关,C错.饱和汽压随温度升高而增大,原因是:温度升高时,饱和汽的密度增大,饱和汽分子平均速率增大.理想气体状态方程不适用于饱和汽,饱和汽压和绝对温度不成正比,饱和汽压随温度的升高而增大,速率比线性关系更快,D错.
答案: AB
二、物态变化中能量特点、温度特点的分析
1.固体熔化中的能量特点
由于固体分子间的强大作用,固体分子只能在各自的平衡位置附近振动,对固体加热,在其开始熔化之前,获得的能量主要转化为分子的动能,使物体温度升高,当温度升高到一定程度,一部分分子的能量足以克服其他分子的束缚,从而可以在其他分子间移动,固体开始熔化.
2.液体汽化中的能量特点
液体汽化时,由于体积明显增大,吸收热量,一部分用来克服分子间引力做功,另一部分用来克服外界压强做功.
3.互逆过程的能量特点
(1)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)一定质量的某种物质,在一定的温度和压强下,汽化时吸收的热量与液化时放出的热量相等.
4.固体熔化中的温度特点
晶体熔化过程,当温度达到熔点时,吸收的热量全部用来破坏空间点阵.增加分子势能,而分子平均动能却保持不变,所以晶体有固定的熔点.非晶体没有空间点阵,吸收的热量主要转化为分子的动能,不断吸热,温度就不断上升.
【特别提醒】 用分子动理论的知识能知道在物态变化中为什么会有能量的吸收或放出,用能量守恒定律能理解能量的转化过程和方向.
关于固体的熔化,下列说法正确的是( )
A.固体熔化过程,温度不变,吸热
B.固体熔化过程,温度升高,吸热
C.常见的金属熔化过程,温度不变,吸热
D.对固体加热,当温度升高到一定程度时才开始熔化
解析: 只有晶体熔化时,温度才不变;在温度达到熔点之前,吸收的热量主要用来增加分子的平均动能,因而温度一直升高;当温度达到熔点开始熔化时就不再变化.
答案: CD
三、从微观角度理解晶体有确定的熔点和熔化热
晶体分子是按一定的规律在空间排列成空间点阵,分子只能在平衡位置附近不停地振动.因此,它具有动能,在空间点阵中,由于分子间的相互作用,它又同时具有势能.
1.晶体在开始熔化之前,从热源获得的能量主要转变为分子的动能,因而使晶体温度升高.
2.在熔化开始后,热源传递给它的能量,使分子有规则的排列发生了变化,分子间距离增大使分子离开原来的位置移动.这样加热的能量是用来克服分子力做功,使分子结构涣散而呈现液态.也就是说,在破坏晶体空间点阵的过程中,热源传入的能量主要转变为分子的势能.
3.分子的动能变化很小,因此物质的温度没有显著变化,所以熔化在一定温度下进行.
【特别提醒】 由于不同物质其晶体的空间点阵不同,要破坏不同物质的结构,所需的能量就不同.因此,不同晶体的熔化热也不同.
下列说法正确的是( )
A.不同晶体的熔化热不相同
B.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
C.不同非晶体的熔化热不相同
D.汽化热与温度、压强有关
解析: 不同的晶体有不同的结构,要破坏不同物质的结构,所需的能量也不同.因此,不同晶体的熔化热也不相同,故A正确.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,故B正确.非晶体液化过程中温度会不断变化,而不同温度下物质由固态变为液态时吸收的热量是不同的,所以非晶体没有确定的熔化热,故C不正确.汽化热与温度、压强都有关,故D正确.
答案: ABD
◎ 教材资料分析
〔思考与讨论〕——教材P43
装在敞口容器里的液体,由于蒸发,过一段时间后会全部消失,而盛在密闭容器里的液体,即使过很长时间,也不会减少.难道密闭容器里液体的分子不再飞离液面吗?
【点拨】 在密闭容器里,液体的分子并没有停止运动,而是单位时间内逸出液面的分子数与回到液面内的分子数相等.
〔说一说〕——教材P43
对比教材图9.3-1和图9.3-3,关于水的沸点,你有什么新的发现?
【点拨】 液体沸腾的条件就是饱和汽压和外部压强相等.沸点就是饱和汽压等于外部压强时的温度.因饱和汽压必须增大到和外部压强相等时才能沸腾,所以沸点随外部压强的增大而升高.
〔说一说〕——教材P46
一定质量的物质熔化时吸收的热量,与这种物质凝固时放出的能量相等.如果不相等,可能出现什么现象?
【点拨】 一定质量的物质在熔化时如果吸收的热量少,而凝固时放出的热量多,则出现多余的热量会破坏物质结构,这样物质就发生变化了.
〔说一说〕——教材P47
在一定的压强下,不同物质的沸点是不同的.利用这个性质可以分离不同的液态物质.如图所示是我国湖北一个小酒厂从酒与水的混合物中把酒提纯的装置,你能说出它的工作流程吗?
上面的过程在工业上叫做分馏.按照同样的道理,可以从空气中制氧,还可以从石油中分离汽油、煤油、柴油等.
【点拨】 首先对酒与水的混合物进行加热,由于酒的沸点低,酒先蒸发,再进行冷凝液化,提取酒精.
解析: 饱和汽压与液体的种类、温度有关,与体积无关.
答案: B
选项 个性分析
A错误 慢慢推进和拉出活塞,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
B正确
C错误 虽然饱和汽压不变,饱和汽压密度不变,但由于体积减小,饱和汽分子数减少
D错误 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
【跟踪发散】 1-1:关于饱和汽压,下列说法正确的是( )
A.温度相同的不同饱和汽,饱和汽压都相同
B.温度升高时,饱和汽压增大
C.温度升高时,饱和汽压减小
D.饱和汽压与体积无关
解析: 不同的饱和汽在同温下的饱和汽压不同,相同的饱和汽其饱和汽压随温度升高而增大,故B正确.饱和汽压与体积无关,故D正确.
答案: BD
测得室温20 ℃时,空气的绝对湿度p=0.799 kPa,求此时空气的相对湿度.(已知20 ℃时水的饱和汽压ps=2.3 kPa)
答案: 35%
【反思总结】 (1)在某一温度下,水的饱和汽压为一定值,知道了绝对湿度可以算出相对湿度.反之,知道了相对湿度也可以算出绝对湿度.
(2)本例题中的结果说明,绝对湿度不变即为空气中水蒸汽密度不变时,温度越高,水蒸汽离开饱和的程度越远,人们感觉越干燥.
【跟踪发散】 2-1:在某温度时,水蒸气的绝对压强为200 mmHg,饱和汽压为400 mmHg,则绝对湿度为________,该温度时的相对湿度为________.
答案: 200 mmHg 50%
一电炉的功率P=200 W,将质量m=240 g的固体样品放在电炉内,通电后电炉内的温度变化如图所示,设电能全部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?
思路点拨: 由熔化曲线上温度不变部分可找出熔点,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熔化.
答案: (1)60 ℃ 1×105 J/kg
【跟踪发散】 3-1:1 g 100 ℃的水与1 g 100 ℃的水蒸气相比较,下列说法中正确的是( )
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.1 g 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,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 ℃的水蒸气时,分子间距离变大,因而要克服分子引力做功,使分子势能增加,即100 ℃的水的内能小于100 ℃的水蒸气的内能,故D正确.
答案: AD
1.水蒸汽达到饱和时,水蒸汽的压强不再变化,这时( )
A.水不再蒸发
B.水不再凝结
C.蒸发和凝结达到动态平衡
D.以上都不对
解析: 水蒸气达到饱和时,蒸发和凝结仍在继续进行,只不过蒸发和凝结的水分子个数相等而已,C正确.
答案: C
2.如图所示的四个图象中,属于晶体凝固图象的是( )
解析: 首先分清晶体与非晶体的图象.晶体凝固时有确定的凝固温度,非晶体没有确定的凝固温度,故A、D图象是非晶体的图象;其次分清熔化时在达到熔点前是吸收热量,温度升高,而凝固过程则恰好相反,故C正确.
答案: C
3.如图所示是水在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( )
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
4.饱和汽压与温度________(填“有关”或“无关”),温度越高,气体的饱和汽压________.
解析: 由于温度是分子平均动能的量度,当温度越高时,液体分子的平均动能越大,单位时间内从液面飞出的分子数越多,故饱和汽压就越高.
答案: 有关 越高
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1.2.固体 液体
一、固体
1.晶体和非晶体
(1)固体分类:固体可分为① 、② 两类.如石英、云母、明矾、食盐、硫酸铜、蔗糖、味精等是 .玻璃、蜂蜡、松香、沥青、橡胶等是 .
晶体
非晶体
晶体
非晶体
(2)晶体与非晶体的区别
比较内容
固体分类 宏观外形 物理性质
非晶体 没有确定的
. ① 固定熔点
②导电、导热、光学性质表现为 .
晶体 单晶体 有天然规则的 . ① 确定的熔点
②导热、导电、光学性质表现为各向异性
多晶体 没有确定的 . ① 确定的熔点
②导热、导电、光学性质表现为各向同性
各向同性
形状
形状
形状
没有
有
有
2.晶体的微观结构
(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 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 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 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.
空间
在一定条件下
同规则
不
二、液体
1.液体的微观结构及表面张力
(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 .
(2)宏观性质:有一定的体积,不易 ,具有 性,比固体扩散 .
(3)表面张力:由于表面层分子间比较稀疏,分子间的作用力表现为相互吸引,使液体 的力.
要小
速度快
压缩
流动
表面收缩
2.浸润和不浸润及毛细现象
(1)浸润:一种液体会 某种固体并 在固体的表面上的现象.
(2)不浸润:一种液体不会 某种固体, 在这种固体的表面上的现象.
(3)浸润和不浸润是 作用的表现.
(4)毛细现象:浸润液体在细管中 的现象,以及不浸润液体在细管中 的现象.
(5)毛细管内外液面的高度差与毛细管的内径有关,毛细管内径越小,高度差 .
润湿
附着
润湿
不会附着
分子力
上升
下降
越大
3.液晶
(1)液晶的概念:像液体一样具流动性,其光学性质与某些晶体相似,具有各向异性的有机化合物,称为液晶.
(2)特点
①液晶具有液体的 .
②液晶具有晶体的光学 .
③液晶的物理性质很容易在外界条件(如电场、压力、光照、温度)的影响下发生改变.
流动性
各向异性
(3)液晶分子的微观结构
从某个方向分子排列整齐 ,从另一方向分子排列 .
(4)液晶的用途
液晶可以用作 元件,在生物医学、电子工业、航空工业中都有重要应用.
有规则
杂乱无章
显示
一、晶体和非晶体的比较以及晶体的微观结构
1.固体可以分为晶体、非晶体两大类,其中晶体又分为单晶体和多晶体,其区别和联系如下:
2.晶体的微观结构与物理性质
晶体的微观结构决定其宏观物理性质,改变物质的微观结构从而改变物质的属性,如碳原子可以组成性质差别很大的石墨和金刚石,有些晶体和非晶体在一定条件下可以相互转化.
【特别提醒】 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.
关于晶体和非晶体,下列说法中正确的是( )
A.晶体和非晶体都有固定的熔点
B.晶体有固定的熔点,而非晶体没有固定的熔点
C.所有晶体都是各向异性的
D.多晶体没有确定的几何形状
解析: 晶体有固定的熔点,而非晶体没有固定的熔点,所以选项A错,B正确;晶体中的单晶体各向异性,多晶体各向同性,所以选项C错;单晶体有确定的几何形状,而多晶体和非晶体均无确定的几何形状,所以选项D正确,故选B、D.
答案: BD
二、微观结构理论对晶体特性的解释
1.各向异性的微观解释
如图所示,这是在一个平面上晶体物质微粒的排列情况,从图上可以看出,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.
2.熔点的微观解释
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.对同种物质能形成不同晶体的解释
同种物质微粒能够形成不同的晶体结构.
例如: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.
晶体在熔解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
解析: 晶体有固定的熔点,熔解过程吸收的热量主要用于破坏空间点阵结构,因温度不变,所以分子平均动能不变,吸收的热量用于增加分子势能,内能增加,所以选项B正确.
答案: B
三、对液体表面张力的理解
1.表面张力的形成
(1)分子分布:液体表面层的分子分布比液体内部分子稀疏.
(2)分子力特点:液体内部分子间引力、斥力基本上相等,而液体表面层里分子之间距离较大,分子力表现为引力.
(3)表面特性:表面层分子间的引力使液面产生了表面张力,液体表面好像绷紧的膜.
(4)表面张力的方向:与液面相切,垂直于液面上的各条分界线.如图所示.
2.表面张力的作用
(1)表面张力使液体表面具有收缩趋势,使液体面积趋于最小,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,滴在洁净玻璃上的水银滴呈球形.(由于受重力的影响,往往呈扁球形,在失重条件下才呈球形)
(2)表面张力的大小除跟边界长度有关外,还跟液体的种类、温度有关.
关于液体的表面张力,下列说法正确的是( )
A.液体表面层的分子分布比内部密
B.液体表面张力使其体积有收缩到最小的趋势
C.液体表面层分子之间只有引力而无斥力
D.液体表面张力使其表面积有收缩到最小的趋势
解析:
答案: D
【反思总结】 由分子动理论知,分子间的引力和斥力同时存在,分子力为二者的合力,液体表面层分子间表现为引力
选项 个性分析
A错误 液体表面层的分子分布比内部稀疏
B错误 表面张力使液体表面积有收缩至最小的趋势
D正确
C错误 表面层分子间引力、斥力同时存在,分子力表现为引力
四、对浸润和不浸润现象及毛细现象的分析
1.附着层内分子受力情况
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.
2.浸润的成因
当固体分子吸引力大于液体内部分子力时,附着层内液体分子比液体内部分子稠密,附着层中分子之间表现为斥力,具有扩散的趋势,这时表现为液体浸润固体.
3.不浸润的成因
当固体分子吸引力小于液体内部分子力时,附着层内液体分子比液体内部分子稀疏,附着层中分子之间表现为引力,具有收缩的趋势,这时表现为液体不浸润固体.
4.毛细现象
(1)两种表现:浸润液体在细管中上升及不浸润液体在细管中下降.
(2)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.
如图所示,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,因而管内液面要比管外高;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,因而管内液面比管外低.
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
◎ 教材资料分析
〔思考与讨论〕——教材P32
把一些常见的固体物质分为两组:一组是玻璃、蜂蜡、硬塑料等;另一组是盐粒、砂糖、石英等.两类固体物质的外表各有什么特征?
【点拨】 玻璃、蜂蜡在外表上没有规则的几何外形,而盐粒、石英在外表上具有天然规则的几何外形.
〔思考与讨论〕——教材P33
通过晶体呈现的特殊物理性质,你认为晶体在微观结构上可能有什么特点?
【点拨】 晶体在沿不同的方向上物质微粒的数目不同,即在不同方向上物质微粒的排列情况不同,从而引起晶体的不同方向上物理性质的不同.
〔说一说〕——教材P38
为什么有了表面张力,液滴就有了呈球形的趋势?为什么液滴越小,形状就越接近球形?
【点拨】 表面张力的作用是使液面收缩,而在体积相同的各种形状中,球形表面积最小,故表面张力要使液滴收缩成球形,但由于重力作用,液滴会呈椭球形,因液滴越小,重力的影响越小,故液滴越小,形状就越接近球形.如果完全消除重力的影响,如处在完全失重状态的宇宙飞船中,再大的液滴也会收缩成规则的球形.
〔说一说〕——教材P39
浸润现象和不浸润现象在日常生活中是常见的.例如,脱脂棉脱脂的目的,在于使它从不能被水浸润变为可以被水浸润,以便吸取药液.用不能被水浸润的塑料制作的酱油瓶,向外倒酱油时不易外洒.你还能举出其他实例吗?
【点拨】 我们用的毛巾都是用可以被水浸润的织物做成的;洗衣服时,为了除去衣服上的油污,我们加入洗涤剂.
〔说一说〕——教材P40
建筑房屋的时候,在砌砖的地基上铺一层油毡或涂过沥青的厚纸,防止地下的水分沿着夯实的地基以及砖墙的毛细管上升,以使房屋保持干燥.土壤里有很多毛细管,地下的水分可以沿着它们上升到地面,如果要保存地下的水分,就要把地面的土壤锄松,破坏这些土壤里的毛细管.相反,如果想把地下的水分引上来,就不仅要保持土壤里的毛细管,而且还要使它们变得更细,这时就要用磙子压紧土壤.你能再举一些生活中的实例吗?
【点拨】 毛巾吸汗、砖块吸水、粉笔吸墨水、植物的根部吸水等.
关于晶体和非晶体,下列说法正确的是( )
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.大块塑料粉碎成形状相同的颗粒,每个颗粒即为一个单晶体
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: 晶体和非晶体的区别.
答案: D
选项 个性分析
A错误 只有单晶体才表现为各向异性
B错误 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
C错误 大块塑料是非晶体,粉碎成形状规则的颗粒,依然是非晶体
D正确 晶体和非晶体的一个重要区别就是有无确定的熔点
【反思总结】 晶体和非晶体最本质的区别是晶体有确定的熔点,而非晶体没有.由于多晶体和非晶体都具有各向同性、无规则外形的特点,仅从各向同性或几何形状不能断定某一固体是晶体还是非晶体.
【跟踪发散】 1-1: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,因为它具有各向同性的物理性质
解析: 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否是单晶体的依据,应该说,单晶体具有规则的几何外形是“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;因为单晶体区别于多晶体和非晶体在于其物理性质上的各向异性,因此D选项正确.
答案: BD
下面有关表面张力的说法中,正确的是( )
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上自由行走,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,B对;A错;由于表面张力,液面被压弯并收缩,使小昆虫浮在液面上,C对;由于表面张力使液滴收缩成球形,D对.故选BCD.
答案: BCD
【反思总结】 对于液体的表面张力要明确以下三点:
(1)液体表面张力的产生是由于液体表面层内的分子比液体内部稀疏,分子间表现为引力,表面张力为表面层里分子的分子力.
(2)表面张力的作用效果是使液体表面具有收缩到最小的趋势.
(3)表面张力的方向与液面相切.
【跟踪发散】 2-1:下列关于液体表面张力的说法中,正确的是( )
A.液体表面张力的存在,使得表面层分子的分布比内部要密些
B.液体表面层分子间的引力小于液体内部分子间的引力,因而产生表面张力
C.液体表面层分子间只有引力而无斥力是产生表面张力的原因
D.表面张力使液体表面有收缩到最小的趋势
解析: 液体表面层单位体积的分子数较少,表面层分子比液体内部稀疏,分子之间距离较大,而分子力表现为引力,使表面层有收缩的趋势.故D正确.
答案: D
关于液晶,下列说法正确的是( )
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.液晶的光学性质随光照的变化而变化
解析:
答案: CD
【反思总结】 液晶的特点
(1)位置无序像液体.
(2)排列有序像晶体.
(3)液晶是有晶体结构的液体.
【跟踪发散】 3-1:关于液晶的以下说法正确的是( )
A.液晶态只是物质在一定温度范围内才具有的存在状态
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内存在,它对离子的渗透作用同人体的某些组织相似,在外加电压下,它对不同色光的吸收强度不同.
答案: CD
1.(2010年全国卷·新课标,33)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.单晶体和多晶体有固定的熔点,非晶体没有固定的熔点
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: BC
2.晶体具有各向异性是由于( )
A.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
解析: 组成晶体的物质微粒是有规则排列的,由于在不同方向上物质微粒的排列情况不同,造成晶体在不同方向上物理性质的不同.所以,正确答案为A、D.
答案: AD
3.附着层里的液体分子比液体内部稀疏的原因是( )
A.附着层里液体分子间的斥力强
B.附着层里液体分子间的引力强
C.固体分子对附着层里的液体分子的吸引比液体内部分子的吸引弱
D.固体分子对附着层里的液体分子的吸引比液体内部分子的吸引强
解析: 附着层里的分子既受到固体分子的吸引,又受到液体内部分子的吸引,如果受到的固体分子的吸引比较弱,附着层里的部分分子进入液体内部,从而使附着层的分子比液体内部稀疏,所以C正确,A、D错.对于B,虽然附着层分子稀疏,分子间的吸引强,这是附着层分子稀疏后的一个结果,并不是引起附着层分子稀疏的原因,因此B也错.
答案: C
4.若液体对某种固体是浸润的,当液体装在由这种固体物质做成的细管中时,则( )
A.附着层分子密度大于液体内分子的密度
B.附着层分子的作用力表现为引力
C.管中的液体一定是凹弯月面的
D.液体跟固体接触的面积有扩大的趋势
解析: 这首先是浸润现象,这时固体分子与液体分子间的引力相当强,造成附着层内分子的分布就比液体内部更密,这样就会使液体分子间出现相互斥力,使液体跟固体接触的面积有扩大的趋势.
答案: ACD
5.洗涤剂能除去衣服上的污垢,其原因是( )
A.降低了水的表面张力,使水和洗涤剂容易进入被洗物质的纤维和附着的污垢粒子之间
B.增加了水的表面张力,使水和洗涤剂容易进入被洗物质的纤维和附着的污垢粒子之间
C.洗涤剂分子的吸引力将污垢粒子吸入水中
D.洗涤剂的分子斥力将污垢粒子推离衣服纤维表面
解析: 洗涤剂中含有能浸润污垢粒子的物质,即洗涤剂分子对污垢粒子的吸引力大于衣服分子对污垢粒子的吸引力,从而将污垢粒子吸入水中,C正确.
答案: C
6.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所示,则( )
A.甲、乙是非晶体,丙是晶体
B.甲、丙是非晶体,乙是晶体
C.甲、丙是多晶体,乙是晶体
D.甲是多晶体,乙是非晶体,丙是单晶体
解析: 由蜡的熔化图片可知甲、乙导热性质表现为各向同性,丙表现为各向异性故丙一定是单晶体.由熔化图线可知,甲有一定的熔化温度是晶体(多晶体),乙没有一定的熔化温度是非晶体,故选项D正确.
答案: D
练考题、验能力、轻巧夺冠(共20张PPT)
1.晶体和非晶体的区别
项目 晶体 非晶体
外形 有确定的几何形状 没有确定的几何形状
物理性质 各向异性 各向同性
熔点 有一定的熔化温度 无一定的熔化温度
典型物质 石英、云母、食盐、硫酸铜 玻璃、蜂蜡、松香
2.单晶体和多晶体的区别
比较项目 单晶体 多晶体
结构 整个物体就是一个晶体 由许多细小的晶体(单晶体)杂乱集合而成
外形 有确定的几何形状 没有确定的几何形状
物理性质 各向异性 各向同性
熔点 有一定熔化温度 有一定熔化温度
【特别提醒】(1)晶体具有各向异性的特性,仅是指某些物理性质,并不是所有物理性质都是各向异性的.
(2)同一物质既可以是晶体,又可以是非晶体,如天然的石英是晶体,熔融过的石英(石英玻璃)是非晶体.
(3)非晶体是物质的不稳定状态,能量大,它可以转化为晶体,如把晶体的硫加热,使之熔化,并使它的温度超过300 ℃,然后倒入冷水里,就会变成柔软的非晶体硫,但经过一段时间后,非晶体硫又变成晶体了.
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.凡是具有规则的天然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、铁等都是多晶体,选项A正确;因为非晶体和多晶体的物理性质都表现为各向同性,所以选项B错误,选项D正确;有天然规则的几何形状的物体一定是单晶体,选项C正确.
答案: ACD
1.液体表面层和附着层的特性引起的现象解释要点
由液体的表面层和附着层的特性所引起的现象很普遍在解释这类现象时,应抓住以下要求:
(1)液体表面因存在表面张力而具有收缩趋势.
(2)浸润液体的附着层内因存在排斥力而具有扩展趋势;不浸润液体的附着层内因存在收缩力而具有收缩趋势.
3.物态变化过程中物体吸收热量和放出热量的计算
(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沸点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.
【特别提醒】 在相同的压强和沸点温度下液化成液体的气体放出的热量与沸腾时吸收的热量相等.
如图所示为水在大气压强为1.01×105 Pa下汽化热与温度的关系图线,下列说法正确的是( )
A.该图线说明温度越高,单位质量水汽化时需要的能量越小
B.大气压强为1.01×105 Pa时水的沸点,随温度升高而减小
C.该图线在100℃以后并没有实际意义,因为水已经汽化了
D.由该图线可知水蒸汽液化时,放出的热量与温度有关
解析: 从图线中可知在一定压强下,温度越高,水的汽化热越小,水的沸点随压强增大而升高,在压强较大时,水的沸点可超过100 ℃.在相同条件下,水汽化吸热与凝固放热相等,但吸、放热的多少均与压强、温度有关.
答案: AD
1.液晶的奇特效应
液晶分子的排列是不稳定的,外界条件的微小变动都会引起液晶分子排列的变化,从而改变液晶的某些性质.
(1)两个熔点:将液晶加热,液晶先是变得混浊,达到第一个熔点时,会变得完全不透明,但达到第二个熔点时,又变得透明了.
(2)电光效应:一般情况下,由于分子呈有序排列,液晶非常透明,加上电场后,其分子排列被扰乱,透射光与反射光的强度和方向都发生了变化,液晶变得混浊.
(3)温度效应:有的液晶在不同温度下能显示出不同的颜色,当温度升高时,这种液晶就会按红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的顺序改变颜色;温度降低时,按相反的顺序改变颜色.
(4)压电效应:当对这种液晶施加压力或撞击时,其两端会产生电压.
(5)化学效应:这种液晶遇到某些化合物的蒸气时会变色,而且灵敏度极高.
(6)辐射效应:这种液晶受到放射性射线照射时会变色.
2.液晶的应用
(1)做液晶显示器
没有加电压时,液晶是透明的,能使下面反射光束的光线通过,不显示笔画;当加电压时,液晶变浑浊,光线不能通过,显示出笔画.
(2)做彩色显示器
在某些液晶渗入少量多色性染料,染料分子会与液晶分子结合而定向排列,当液晶中的电场强度不同时,它对不同颜色的光的吸收强度不同,从而显示出颜色.
(3)做生物薄膜
液晶的特点与生物组织的特点很吻合,可用于研究离子的渗透性,从而了解机体对药物的吸收等生理过程.
(4)液晶在医学、电子工业、航空航天工业、日常生活等都有重要的应用.
关于液晶的下列说法中正确的是( )
A.液晶是液体和晶体的混合物
B.液晶分子在特定方向排列比较整齐
C.电子手表中的液晶在外加电压的影响下,能够发光
D.所有物质在一定条件下都能成为液晶
解析: 液晶是某些特殊的有机化合物,在某些方向上分子排列规则,某些方向上杂乱.液晶本身不能发光,所以选项A、C、D错,选项B正确.
答案: B
练考题、验能力、轻巧夺冠
知能综合检测卷