固體、液體和氣體（講義）原卷

132固體、液體和氣體

一、固體的微觀結構、晶沐和非晶體液晶的微觀結構

1.晶體與非晶體

\\\分類

晶體

非晶體

單晶體多晶體

夕卜形規則不規則—

熔點確定—不確定

物理性質各向異性各向同性各向同性

原子排列有規則晶粒的排列____無規則

轉化晶體和非晶體在___________下可以相互轉化

典型物質石英、云母、明磯、______玻璃、橡膠

2.晶體的微觀結構

晶體的微觀結構特點：組成晶體的物質微粒有地、周期性地在空間排列。

3.液晶

(1)液晶分子既保持排列有序而顯示各向,又可以自由移動位置，保持了液體

(2)液晶分子的位置無序使它像,排列有序使它像o

(3)液晶分子的排列從某個方向看比較整齊，而從另外一個方向看則是的。

二、液體的表面張力

I.作用

液體的表面張力使液面具有收縮到表面積的趨勢。

2.方向

表面張力跟液面,且跟這部分液面的分界線

3.大小

液體的溫度越高，表面張力;液體中溶有雜質時，表面張力;液體的密度越

大，表面張力0

三、飽和蒸汽、未飽和蒸汽和飽和蒸汽壓相對濕度

I.飽和汽與未飽和汽

⑴飽和汽：與液體處于的蒸汽。

(2)未飽和汽：沒有達到狀態的蒸汽。

2.飽和汽壓

(1)定義：飽和汽所具有的壓強。

(2)特點：液體的飽和汽壓與溫度有關，溫度越高，飽和汽壓,且飽和汽壓與飽和汽

的體積無關。

3.相對濕度

水蒸氣的實際壓強

空氣中水蒸氣的壓強與同一溫度時水的飽和汽壓之比。即：相對濕度=同溫度水的飽和汽壓

四、氣體分子運動速率的統計分布

1.氣體分子運動的特點和氣體壓強

分子很小，間距很大，除碰撞外,

理§性)

不受力.做勻速直線運動—d

分子密度大，碰撞頻繁，分子運—.現［性)

動雜亂無章

分子能充滿達到的空間，向各個方子，

向運動的分子數相等，分子速率分

布呈“中間多，兩頭少”的規律

2.氣體的壓強

(1)產生原因：由于氣體分子無規則的熱運動，大量的分子頻繁地碰撞器壁產生持續而穩定

的。

(2)決定因素

①宏觀上：決定于氣體的溫度和O

②微觀上：決定于分子的平均動能和分子的

五、氣體實驗定律理想氣體

1.氣體實驗定律

玻意耳定律查理定律蓋—呂薩克定律

一定質量的某種氣一定質量的某種氣一定質量的某種氣

體，在溫度不變的情體，在體積不變的情體，在壓強不變的情

內容

況下，壓強與體積成況下，壓強與熱力學況下，體積與熱力學

反比溫度成正比溫度成正比

表達Vl_V2

p\V\=____121―21

式TIT?Tl~T2

p

/

圖象

0f0T

2.理想氣體狀態方程

⑴理想氣體：把在任何溫度、任何壓強下都遵從的氣體稱為理想氣體。在壓

強不太大、溫度不太低時，實際氣體可以看作理想氣體。理想氣體的分子間除碰撞外不考

慮其他作用，一定質量的某種理想氣體的內能僅由溫度決定。

⑵理想氣體狀態方程：嘴=若(質量一定的理想氣體)。

上考點速查

熱點題型一固體、液體的性質

1.晶體和非晶體

(1)單晶體具有各向異性，但不是在各種物理性質上都表現出各向異性.

(2)只要是具有各向異性的物體必定是晶體，且是單晶體.

(3)只要是具有確定熔點的物體必定是晶體，反之，必是非晶體.

(4)晶體和非晶體在一定條件下可以相互轉化.

2.液體表面張力

(1)形成的原因：表面層中分子間距離比液體內部分子間距離大，分子間的相互作用力表現

為引力.

(2)表面特性：表面層分子間的引力使液面產生了表面張力，使液體表面好像一層繃緊的彈

性薄膜，液體表面分弓勢施大于液體內部分子勢能.

【典例1](陜西省銅川一中2021屆期中)一定質量的理想氣體處于某一平衡狀態，此時

其壓強為po,有人設計了四種途徑，使氣體經過四種途徑后壓強仍為po.這四種途徑是()

①先保持體積不變，降低溫度，再保持溫度不變，壓縮體積②先保持體積不變，使氣體

升溫，再保持溫度不變，讓體積膨脹③先保持溫度不變，使體積膨脹，再保持體積不變，

使氣體升溫④先保持溫度不變，壓縮氣體，再保持體積不變，使氣體降溫

A.①、②不可能B.③、④不可能

C.①、③不可能D.①、②、③、④都可能

【答案】D

【解析】由理想氣體的狀態方程畢=4魯可知四種途徑都有可能.

【變式1】（廣西省玉林一中2021屆期末）把玻璃管的裂口放在火焰上燒熔，它的尖端就

變鈍了。產生這一現象的原因是（）

A.玻璃是非晶體，熔化再凝固后變成晶體

B.玻畸是晶體，熔化再凝固后變成非晶體

C.熔化的玻璃表面分子間表現為引力使其表面繃緊

D.熔化的玻璃表面分子間表現為斥力使其表面擴張

【變式2】（山東省臨沂一中2021屆期中）固體甲和固體乙在一定壓強下的熔解曲線如圖

所示，橫軸表示時間t,縱軸表示溫度T。下列判斷正確的有（）

A.固體甲一定是晶體，固體乙一定是非晶體

B.固體甲不一定有確定的幾何外形，固體乙一定沒有確定的幾何外形

C.在熱傳導方面固體甲一定表現出各向異性，固體乙一定表現出各向同性

D.固體甲和固體乙的化學成分有可能相同

E.圖線甲中ab段溫度不變，所以甲的內能不變

熱點題型二氣體壓強的計算

I.氣體壓強的計算

氣體壓強是氣體分子熱運動撞擊器壁產生的壓力，因此可根據平衡或牛頓運動定律計算氣

體壓強的大小.

2.常見兩種模型

（1）活塞模型（用活塞封閉一定質量的氣體）

mS

S

,

po

zz

（2）連通器模型（用液柱封閉一定質量的氣體）

3.理解氣體壓強的三個角度

產生

氣體分子對容器壁頻繁地碰撞產生的

原因

宏觀

決定于氣體的溫度和體積

決定上

因素微觀取決于分子的平均動能和分子的密集

上程度

計算4=0力的平衡條件

方法牛頓第二定律

4.平衡狀態下氣體壓強的求法

選取與氣體接觸的液柱（或活塞）為研究對象進行受力分

力平

析，得到液柱［或活塞）的受力平衡方程，求得氣體的壓

衡法

強

在連通器中，同一種液體（中間不間斷）同一深度處壓強

等壓

相等.液體內深〃處總壓強〃=/為+〃86〃o為液面上方

面法

的壓強

選取假想的液體薄片（自身重力不計）為研究對象，分析

液片

液片兩側受力情況，建立平衡方程，消去面積，得到液

法

片兩側壓強相等方程，求得氣體的壓強

5.加速運動系統中封閉氣體壓強的求法

選取與氣體接觸的液柱（或活塞）為研究對象，進行受力分析，利用牛頓笫二定律列方程求

解.

【典例1】（海南省三亞一中2021屆期末）如圖所示，下端用橡皮管連接的兩根粗細相

同的玻璃管豎直放置，右管開口，左管內被封閉一段氣體，水銀面比右管低，現保持左管

不動，為了使兩管內水銀面一樣高，下面采取的措施可行的是（）

A.減小外界氣壓B.從U形管的右管向內加水銀

C.把U形管的右管向上移動D.把U形管的右管向下移動

【答案】D

【解析】要使兩管內水銀面一樣高,左管中空氣的壓強應減小，由液意耳定律可知，氣體

的體積應增大，右管必須向下移動,D正確。

【變式1】（甘肅省金昌一中2021屆期中）如圖所示，一向右開口的汽缸放置在水平地

面上，活塞可無摩擦移動且不漏氣，汽缸中間位置有小擋板.初始時，外界大氣壓強為po,

活塞緊壓小擋板處，現緩慢升高汽缸內氣體溫度，則如圖所示的p—T圖象能正確反映汽缸

內氣體壓強變化情況的是（）

【變式2】（黑龍江省大慶一中2021屆模擬）用如圖4所示的實驗裝置來研究氣體等容變

化的規律.A、B管下端由軟管相連，注入不定量的水銀，燒瓶中封有一定量的理想氣體，

開始時A、B兩管中水銀面一樣高，那么為了保持瓶中氣體體積不變（）

圖4

A.將燒瓶浸入熱水中時，應將A管向上移動B.將燒瓶浸入熱水中時，應將A管向下

移動

C.將燒瓶浸入冰水中時，應將A管向上移動D.將燒瓶浸入冰水中時，應將A管向下

移動

熱點題型三氣體實驗定律的應用

1.三大氣體實臉定律

⑴玻意耳定律（等溫變化）：

P1V|=P2%或（常數）.

（2）查理定律（等容變化）：卷=%或與=。（常數）.

V\V

（3）蓋一呂薩克定律（等壓變化）：或〒=。（常數）,

2.利用氣體實驗定律解決問題的基本思路

金核》根據題意，選出所研究的某一部分一定質量的氣體

分別找出這部分氣體狀態發生變化前后的p、KT

心千少數值或表達式，壓強的確定是關鍵_____________

?認清變化過程，正確選用物理規律_____________

頂施）一］選擇實驗定律列式求解，有時要討論結果的合理性

3.理想氣體實驗定律的微觀解釋

（1）等溫變化

一定質量的氣體，溫度保持不變時，分子的平均動能不變，在這種情況下，體積減小時，

分子的密集程度增大，氣沐的壓強增大.

（2）等容變化

一定質量的氣體，體積保持不變時，分子的密集程度保持不變.在這種情況下，溫度升高

時，分子的平均動能增大，氣體的壓強增大.

（3）等壓變化

一定質量的氣體，溫度升高時，分子的平均動能增大.只有氣體的體積同時增大，使分子

的密集程度減小，才能保持壓強不變.

【典例3】（山西省忻州一中2021屆模擬）一定質量理想氣體的狀態經歷了如圖12所示的

ab、be、cd、da四個過程，其中be的延長線通過原點，cd垂直于ab且與水平軸平行，da

與be平行，則氣體體積在（）

圖12

A.ab過程中不斷增大B.be過程中保持不變

C.cd過程中不斷增大D.da過程中保持不變

【答案】AB

【解析】首先，因為be的延長線通過原點，所以be是等容線，即氣體體積在b