专题15.2 气体、固体和液体【讲】【教师版】-高考物理一轮复习讲义（新高考）

专题15.2 气体、固体和液体【讲】 目录 一 讲核心素养1 二 讲必备知识1 【知识点一】固体和液体性质的理解1 【知识点二】汽体的性质5 【知识点三】气体实验定律7 三．讲关键能力10 能力点一 气体状态变化的图像问题10 能力点二 会用“两类模型”求解气体压强13 能力点三 探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系17 一 讲核心素养 物理观念晶体、饱和汽、未饱和汽、相对湿度、液晶。 1.了解固体的微观结构，知道晶体和非晶体的特点，了解液晶的主要性质. 2.了解表面张力现象和毛细现象，知道它们的产生原因. 3.掌握气体压强的计算方法及气体压强的微观解释. 4.能用气体实验定律解决实际问题，并会分析气体图象问题. 科学态度能列举生活中的晶体和非晶体。通过实例，了解液晶的主要性质及其在显示技术中的应用。 3.科学探究探究等温情况下一定质量气体压强与体能的关系。 了解气体实验定律。知道理想气体模型。能用分子动理论和统计观点解释气体压强和气体实验定律。 二 讲必备知识 【知识点一】固体和液体性质的理解 1． 晶体和非晶体 分类 比较项目 晶体 非晶体 单晶体 多晶体 外形 规则 不规则 不规则 金属 熔点 确定 确定 不确定 物质性质 各向异性 各向同性 各向同性 原子排列 有规则 每个晶粒的排列无规则 无规则 典型物质 石英、云母、明矾、食盐 玻璃、橡胶 转化 晶体和非晶体在一定条件下可以相互转化 2． 晶体的微观结构 1结构特点组成晶体的物质微粒有规则地、周期性地在空间排列。 2用晶体的微观结构特点解释晶体的特点 现象 原因 晶体有规则的外形 由于内部微粒有规则的排列 晶体各向异性 由于内部从任一结点出发在不同方向的相同距离上的微粒数不同 晶体的多形性 由于组成晶体的微粒可以形成不同的空间点阵 3．对晶体与非晶体的进一步说明 1同一种物质在不同的条件下可能是晶体也可能是非晶体，晶体和非晶体在一定条件下可以相互转化。 2晶体中的多晶体具有各向同性，晶体中的单晶体具有各向异性，但单晶体并不一定在各种物理性质上都表现出各向异性。 4． 液体的表面张力 1概念 液体表面各部分间互相吸引的力。 2作用 液体的表面张力使液面具有收缩到表面积最小的趋势。 3方向 表面张力跟液面相切，且跟这部分液面的分界线垂直。 4大小 液体的温度越高，表面张力越小；液体中溶有杂质时，表面张力变小；液体的密度越大，表面张力越大。 5原因 液体跟气体接触的表面存在一个薄层，叫做表面层，表面层里的分子比液体内部稀疏，分子间的距离比液体内部大一些，分子间的相互作用表现为引力。就象你要把弹簧拉开些，弹簧反而表现具有收缩的趋势。 5． 液晶 1液晶分子既保持排列有序而显示各向异性，又可以自由移动位置，保持了液体的流动性。 2液晶分子的位置无序使它像液体，排列有序使它像晶体。液晶分子和固态分子排列不相同，又不可以像液体一样任意流动，所以和液态分子排列不相同， 3液晶分子的排列从某个方向看比较整齐，而从另外一个方向看则是杂乱无章的。 4液晶的物理性质很容易在外界的影响下发生改变。当液晶通电时导通，排列变得有秩序，使光线容易通过；不通电时排列混乱，阻止光线通过。所以液晶的光学性质随外加电压的变化而变化. 5通常在一定温度范围内才显现液晶相的物质。 6． 对液体性质的两点说明 1液体表面层、附着层的分子结构特点是导致表面张力的根本原因。 2液晶是一类处于液态和固态之间的特殊物质，其分子间的作用力较强，在体积发生变化时需要考虑分子间力的作用，分子势能和体积有关。 【例1】多选2021衡水金卷模拟下列说法正确的是 A．在毛细现象中，毛细管中的液面有的升高，有的降低，这与液体的种类和毛细管的材质有关 B．脱脂棉脱脂的目的在于使它从不被水浸润变为可以被水浸润，以便吸取药液 C．烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面，熔化的蜂蜡呈椭圆形，说明蜂蜡是晶体 D．在空间站完全失重的环境下，水滴能收缩成标准的球形是因为液体表面张力的作用 E．在一定温度下，当人们感到潮湿时，水蒸发慢，空气的绝对湿度一定较大 【答案】ABD 【解析】在毛细现象中，毛细管中的液面有的升高，有的降低，这与液体的种类和毛细管的材质有关，选项A正确；脱脂棉脱脂的目的在于使它从不被水浸润变为可以被水浸润，以便吸取药液，选项B正确；烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面，熔化的蜂蜡呈椭圆形，说明云母片的物理性质具有各向异性，云母片是单晶体，选项C错误；在空间站完全失重的环境下，水滴能收缩成标准的球形是因为液体表面张力的作用，选项D正确；在一定温度下，空气的相对湿度越大，水蒸发越慢，人就感到越潮湿，故当人们感到潮湿时，空气的相对湿度一定较大，但绝对湿度不一定大，故E错误。 【素养升华】本题考察的学科素养主要是物理观念。 【技巧总结】1．晶体和非晶体 1凡是具有确定熔点的物体必定是晶体，反之，必是非晶体。 2凡是具有各向异性的物体必定是晶体，且是单晶体。 3单晶体具有各向异性，但不是在各种物理性质上都表现出各向异性。 4晶体和非晶体在一定条件下可以相互转化。 2．液体表面张力 形成原因 表面层中分子间的距离比液体内部分子间的距离大，分子间的相互作用力表现为引力 表面特性 表面层分子间的引力使液面产生了表面张力，使液体表面好像一层绷紧的弹性薄膜 表面张力的方向 和液面相切，垂直于液面上的各条分界线 表面张力的效果 表面张力使液体表面具有收缩趋势，使液体表面积趋于最小，而在体积相同的条件下，球形的表面积最小 典型现象 球形液滴、肥皂泡、涟波、毛细现象，浸润和不浸润 【变式训练1】多选2021武汉模拟多选下列关于晶体以及非晶体的理解正确的是 A.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 B.单晶体具有固定的熔点，多晶体没有固定的熔点 C.有的物质在不同条件下能够生成不同晶体，是因为组成它们的微粒能够按照不同规则在空间分布 D.固体可以分为晶体和非晶体两类，晶体、非晶体是绝对的，是不可以相互转化的 【答案】 AC 【解析】 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A项正确；单晶体和多晶体都具有固定的熔点，故B项错误；有的物质在不同条件下能够生成不同晶体，是因为组成它们的微粒能够按照不同规则在空间分布，例如石墨和金刚石，故C项正确；固体可以分为晶体和非晶体两类，晶体、非晶体不是绝对的，是可以相互转化的；例如天然石英是晶体，熔融过的石英是非晶体；把晶体硫加热熔化温度超过300 ℃再倒入冷水中，会变成柔软的非晶硫，再过一段时间又会转化为晶体硫，故D项错误。 【变式训练2】 多选下列说法正