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2019-2020年高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第13章 熱學(xué)配套教案 一、分子動理論 1．物體是由大量分子組成的 (1)分子模型：主要有兩種模型，固體與液體分子通常用球體模型，氣體分子通常用立方體模型． (2)分子的大小 ①分子直徑：數(shù)量級是10－10 m； ②分子質(zhì)量：數(shù)量級是10－26 kg； ③測量方法：油膜法． (3)阿伏加德羅常數(shù) 1 mol任何物質(zhì)所含有的粒子數(shù)，NA＝6.021023 mol－1. 2．分子熱運動 分子永不停息的無規(guī)則運動． (1)擴(kuò)散現(xiàn)象 相互接觸的不同物質(zhì)彼此進(jìn)入對方的現(xiàn)象．溫度越高，擴(kuò)散越快，可在固體、液體、氣體中進(jìn)行． (2)布朗運動 懸浮在液體(或氣體)中的微粒的無規(guī)則運動，微粒越小，溫度越高，布朗運動越顯著． 3．分子力 分子間同時存在引力和斥力，且都隨分子間距離的增大而減小，隨分子間距離的減小而增大，但總是斥力變化得較快． 二、內(nèi)能 1．分子平均動能 (1)所有分子動能的平均值． (2)溫度是分子平均動能的標(biāo)志． 2．分子勢能 由分子間相對位置決定的能，在宏觀上分子勢能與物體體積有關(guān)，在微觀上與分子間的距離有關(guān)． 3．物體的內(nèi)能 (1)內(nèi)能：物體中所有分子的熱運動動能與分子勢能的總和． (2)決定因素：溫度、體積和物質(zhì)的量． 三、溫度 1．意義：宏觀上表示物體的冷熱程度(微觀上標(biāo)志物體中分子平均動能的大小)． 2．兩種溫標(biāo) (1)攝氏溫標(biāo)t：單位℃，在1個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，水的冰點作為0 ℃，沸點作為100 ℃，在0 ℃～100 ℃之間等分100份，每一份表示1 ℃. (2)熱力學(xué)溫標(biāo)T：單位K，把－273.15 ℃作為0 K. (3)就每一度表示的冷熱差別來說，兩種溫度是相同的，即ΔT＝Δt.只是零值的起點不同，所以二者關(guān)系式為T＝t＋273.15. (4)絕對零度(0 K)，是低溫極限，只能接近不能達(dá)到，所以熱力學(xué)溫度無負(fù)值． [自我診斷] 1．判斷正誤 (1)質(zhì)量相等的物體含有的分子個數(shù)不一定相等．(√) (2)組成物體的每一個分子運動是有規(guī)律的．() (3)布朗運動是液體分子的運動．() (4)分子間斥力隨分子間距離的減小而增大，但分子間引力卻隨分子間距離的減小而減?。?) (5)內(nèi)能相同的物體，溫度不一定相同．(√) (6)分子間無空隙，分子緊密排列．() 2．(多選)墨滴入水，擴(kuò)而散之，徐徐混勻．關(guān)于該現(xiàn)象的分析正確的是(　　) A．混合均勻主要是由于碳粒受重力作用 B．混合均勻的過程中，水分子和碳粒都做無規(guī)則運動 C．使用碳粒更小的墨汁，混合均勻的過程進(jìn)行得更迅速 D．墨汁的擴(kuò)散運動是由于碳粒和水分子發(fā)生化學(xué)反應(yīng)引起的 解析：選BC.根據(jù)分子動理論的知識可知，最后混合均勻是擴(kuò)散現(xiàn)象，水分子做無規(guī)則運動，碳粒做布朗運動，由于布朗運動的劇烈程度與顆粒大小和溫度有關(guān)，所以使用碳粒更小的墨汁，布朗運動會更明顯，則混合均勻的過程進(jìn)行得更迅速，故選B、C. 3．關(guān)于物體的內(nèi)能，以下說法正確的是(　　) A．不同物體，溫度相等，內(nèi)能也相等 B．所有分子的勢能增大，物體內(nèi)能也增大 C．溫度升高，分子平均動能增大，但內(nèi)能不一定增大 D．只要兩物體的質(zhì)量、溫度、體積相等，兩物體的內(nèi)能一定相等 解析：選C.不同物體，溫度相等，分子平均動能相等，分子動能不一定相等，不能說明內(nèi)能也相等，A錯誤；所有分子的勢能增大，不能反映分子動能如何變化，不能確定內(nèi)能也增大，B錯誤；兩物體的質(zhì)量、溫度、體積相等，但其物質(zhì)的量不一定相等，不能得出內(nèi)能相等，D錯誤，C正確． 考點一　宏觀量與微觀量的計算 1．微觀量：分子體積V0、分子直徑d、分子質(zhì)量m0. 2．宏觀量：物體的體積V、摩爾體積Vm、物體的質(zhì)量m、摩爾質(zhì)量M、物體的密度ρ. 3．關(guān)系 (1)分子的質(zhì)量：m0＝＝. (2)分子的體積：V0＝＝. (3)物體所含的分子數(shù)：N＝NA＝NA 或N＝NA＝NA. 4．分子的兩種模型 (1)球體模型直徑d＝ .(常用于固體和液體) (2)立方體模型邊長d＝.(常用于氣體) 對于氣體分子，d＝的值并非氣體分子的大小，而是兩個相鄰的氣體分子之間的平均距離． 1．(多選)若以μ表示水的摩爾質(zhì)量，V表示在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下水蒸氣的摩爾體積，ρ表示在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下水蒸氣的密度，NA表示阿伏加德羅常數(shù)，m、v分別表示每個水分子的質(zhì)量和體積，下面關(guān)系正確的是(　　) A．NA＝　 B．ρ＝ C．ρ＜ D．m＝ 解析：選ACD.由于μ＝ρV，則NA＝＝，變形得m＝，故A、D正確；由于分子之間有空隙，所以NAv＜V，水的密度為ρ＝＜，故C正確，B錯誤． 2．(多選)已知銅的摩爾質(zhì)量為M(kg/mol)，銅的密度為ρ(kg/m3)，阿伏加德羅常數(shù)為NA(mol－1)．下列判斷正確的是(　　) A．1 kg銅所含的原子數(shù)為 B．1 m3銅所含的原子數(shù)為 C．1個銅原子的質(zhì)量為(kg) D．1個銅原子的體積為(m3) 解析：選ACD.1 kg銅所含的原子數(shù)N＝NA＝，A正確；同理，1 m3銅所含的原子數(shù)N＝NA＝，B錯誤；1個銅原子的質(zhì)量m0＝(kg)，C正確；1個銅原子的體積V0＝＝(m3)，D正確． 3．(xx陜西西安二模)目前專家們正在研究二氧化碳的深海處理技術(shù)．實驗發(fā)現(xiàn)，在水深300 m處，二氧化碳將變成凝膠狀態(tài)，當(dāng)水深超過2 500 m時，二氧化碳會濃縮成近似固體的硬膠體．設(shè)在某狀態(tài)下二氧化碳?xì)怏w的密度為ρ，摩爾質(zhì)量為M，阿伏加德羅常數(shù)為NA，將二氧化碳分子看成直徑為D的球，則在該狀態(tài)下體積為V的二氧化碳?xì)怏w變成硬膠體后體積為________． 解析：二氧化碳?xì)怏w變成硬膠體后，可以看成是分子一個個緊密排列在一起的，故體積為V的二氧化碳?xì)怏w質(zhì)量為m＝ρV；所含分子數(shù)為n＝NA＝NA；變成硬膠體后體積為V′＝nπD3＝. 答案： 在進(jìn)行微觀量與宏觀量之間的換算的兩點技巧 (1)正確建立分子模型：固體和液體一般建立球體模型，氣體一般建立立方體模型． (2)計算出宏觀量所含物質(zhì)的量，通過阿伏加德羅常數(shù)進(jìn)行宏觀量與微觀量的轉(zhuǎn)換與計算． 考點二　布朗運動與分子熱運動 布朗運動 熱運動 活動主體 固體小顆粒 分子 區(qū)別 是固體小顆粒的運動，是比分子大得多的分子團(tuán)的運動，較大的顆粒不做布朗運動，但它本身的以及周圍的分子仍在做熱運動 是指分子的運動，分子無論大小都做熱運動，熱運動不能通過光學(xué)顯微鏡直接觀察到 共同點 都是永不停息的無規(guī)則運動，都隨溫度的升高而變得更加激烈，都是肉眼所不能看見的 聯(lián)系 布朗運動是由于小顆粒受到周圍分子做熱運動的撞擊力不均衡而引起的，它是分子做無規(guī)則運動的反映 1．(多選)關(guān)于擴(kuò)散現(xiàn)象，下列說法正確的是(　　) A．溫度越高，擴(kuò)散進(jìn)行得越快 B．?dāng)U散現(xiàn)象是不同物質(zhì)間的一種化學(xué)反應(yīng) C．?dāng)U散現(xiàn)象是由物質(zhì)分子無規(guī)則運動產(chǎn)生的 D．?dāng)U散現(xiàn)象在氣體、液體和固體中都能發(fā)生 E．液體中的擴(kuò)散現(xiàn)象是由于液體的對流形成的 解析：選ACD.擴(kuò)散現(xiàn)象與溫度有關(guān)，溫度越高，擴(kuò)散進(jìn)行得越快，選項A正確．?dāng)U散現(xiàn)象是由于分子的無規(guī)則運動引起的，不是一種化學(xué)反應(yīng)，選項B錯誤、選項C正確、選項E錯誤．?dāng)U散現(xiàn)象在氣體、液體和固體中都能發(fā)生，選項D正確． 2．關(guān)于布朗運動，下列說法正確的是(　　) A．布朗運動就是液體分子的無規(guī)則運動 B．布朗運動就是懸浮微粒的固體分子的無規(guī)則運動 C．氣體分子的運動是布朗運動 D．液體中的懸浮微粒越大，布朗運動就越不明顯 解析：選D.布朗運動是懸浮在液體中的固體顆粒的無規(guī)則運動，是液體分子無規(guī)則運動的表現(xiàn)，A、B錯誤．氣體分子的運動不是布朗運動，C錯誤．布朗運動的劇烈程度與液體的溫度以及顆粒的大小有關(guān)，液體中的懸浮微粒越大，布朗運動就越不明顯，D正確． 3．(多選)下列哪些現(xiàn)象屬于熱運動(　　) A．把一塊平滑的鉛板疊放在平滑的鋁板上，經(jīng)相當(dāng)長的一段時間再把它們分開，會看到與它們相接觸的面都變得灰蒙蒙的 B．把胡椒粉末放入菜湯中，最后胡椒粉末會沉在湯碗底，但我們喝湯時嘗到了胡椒的味道 C．含有泥沙的水經(jīng)一定時間會變澄清 D．用砂輪打磨而使零件溫度升高 解析：選ABD.熱運動在微觀上是指分子的運動，如擴(kuò)散現(xiàn)象，在宏觀上表現(xiàn)為溫度的變化，如“摩擦生熱”、物體的熱傳遞等，而水變澄清的過程是泥沙在重力作用下的沉淀，不是熱運動，C錯誤． 區(qū)別布朗運動與熱運動應(yīng)注意以下兩點 (1)布朗運動并不是分子的熱運動． (2)布朗運動可通過顯微鏡觀察，分子熱運動不能用顯微鏡直接觀察． 考點三　分子力、分子力做功和分子勢能 分子力和分子勢能隨分子間距變化的規(guī)律如下： 分子力F 分子勢能Ep 隨分子間距的變化圖象 隨分子間距的變化情況 r＜r0 F引和F斥都隨距離的增大而減小，隨距離的減小而增大，F(xiàn)引＜F斥，F(xiàn)表現(xiàn)為斥力 r增大，分子力做正功，分子勢能減??；r減小，分子力做負(fù)功，分子勢能增加 r＞r0 F引和F斥都隨距離的增大而減小，隨距離的減小而增大，F(xiàn)引＞F斥，F(xiàn)表現(xiàn)為引力 r增大，分子力做負(fù)功，分子勢能增加；r減小，分子力做正功，分子勢能減小 r＝r0 F引＝F斥，F(xiàn)＝0 分子勢能最小，但不為零 r＞10r0 (10－9m) F引和F斥都已十分微弱，可以認(rèn)為F＝0 分子勢能為零 [典例]　(xx東北三省三市聯(lián)考)(多選)分子力比重力、引力等要復(fù)雜得多，分子勢能跟分子間的距離的關(guān)系也比較復(fù)雜．圖示為分子勢能與分子間距離的關(guān)系圖象，用r0表示分子引力與分子斥力平衡時的分子間距，設(shè)r→∞時，Ep＝0，則下列說法正確的是(　　) A．當(dāng)r＝r0時，分子力為零，Ep＝0 B．當(dāng)r＝r0時，分子力為零，Ep為最小 C．當(dāng)r0＜r＜10r0時，Ep隨著r的增大而增大 D．當(dāng)r0＜r＜10r0時，Ep隨著r的增大而減小 E．當(dāng)r＜r0時，Ep隨著r的減小而增大 解析　由Ep－r圖象可知，r＝r0時，Ep最小，再結(jié)合F－r圖象知此時分子力為0，則A項錯誤，B項正確；結(jié)合F－r圖象可知，在r0＜r＜10r0內(nèi)分子力表現(xiàn)為引力，在間距增大過程中，分子引力做負(fù)功分子勢能增大，則C項正確，D項錯誤；結(jié)合F－r圖象可知，在r＜r0時分子力表現(xiàn)為斥力，在間距減小過程中，分子斥力做負(fù)功，分子勢能增大，則E項正確． 答案　BCE 判斷分子勢能變化的兩種方法 (1)利用分子力做功判斷 分子力做正功，分子勢能減小；分子力做負(fù)功，分子勢能增加． (2)利用分子勢能Ep與分子間距離r的關(guān)系圖線判斷 如圖所示，僅受分子力作用，分子動能和勢能之和不變，根據(jù)Ep變化可判知Ek變化．而Ep變化根據(jù)圖線判斷．但要注意此圖線和分子力與分子間距離的關(guān)系圖線形狀雖然相似，但意義不同，不要混淆． 1．(xx海口模擬)(多選)兩分子間的斥力和引力的合力F與分子間距離r的關(guān)系如圖中曲線所示，曲線與r軸交點的橫坐標(biāo)為r0.相距很遠(yuǎn)的兩分子在分子力作用下，由靜止開始相互接近．若兩分子相距無窮遠(yuǎn)時分子勢能為零，下列說法正確的是(　　) A．在r＞r0階段，F(xiàn)做正功，分子動能增加，勢能減小 B．在r＜r0階段，F(xiàn)做負(fù)功，分子動能減小，勢能也減小 C．在r＝r0時，分子勢能最小，動能最大 D．在r＝r0時，分子勢能為零 E．分子動能和勢能之和在整個過程中不變 解析：選ACE.由Ep－r圖可知：在r＞r0階段，當(dāng)r減小時F做正功，分子勢能減小，分子動能增加，故A正確；在r＜r0階段，當(dāng)r減小時F做負(fù)功，分子勢能增加，分子動能減小，故B錯誤；在r＝r0時，分子勢能最小，但不為零，動能最大，故C正確，D錯誤；在整個相互接近的過程中，分子動能和勢能之和保持不變，故E正確． 2．(xx山東煙臺二模)(多選)兩個相距較遠(yuǎn)的分子僅在分子力作用下由靜止開始運動，直至不再靠近．在此過程中，下列說法正確的是(　　) A．分子力先增大，后一直減小 B．分子力先做正功，后做負(fù)功 C．分子動能先增大，后減小 D．分子勢能先增大，后減小 E．分子勢能和動能之和不變 解析：選BCE.兩分子從較遠(yuǎn)靠近的過程分子力先表現(xiàn)為引力且先增大后減小，到平衡位置時，分子力為零，之后再靠近分子力表現(xiàn)為斥力且越來越大，A選項錯誤；分子力先做正功后做負(fù)功，B選項正確；分子勢能先減小后增大，動能先增大后減小，C選項正確、D選項錯誤；只有分子力做功，分子勢能和分子動能相互轉(zhuǎn)化，總和不變，E選項正確． 考點四　實驗：用油膜法估測分子大小 1. 實驗原理：利用油酸酒精溶液在平靜的水面上形成單分子油膜，將油酸分子看作球形，測出一定體積油酸溶液在水面上形成的油膜面積，用d＝計算出油膜的厚度，其中V為一滴油酸酒精溶液中純油酸的體積，S為油膜面積，這個厚度就近似等于油酸分子的直徑． 2．實驗器材：盛水淺盤、滴管(或注射器)、試劑瓶、坐標(biāo)紙、玻璃板、痱子粉(或細(xì)石膏粉)、油酸酒精溶液、量筒、彩筆． 3．實驗步驟： (1)取1 mL(1 cm3)的油酸溶于酒精中，制成200 mL的油酸酒精溶液． (2)往邊長為30～40 cm的淺盤中倒入約2 cm深的水，然后將痱子粉(或細(xì)石膏粉)均勻地撒在水面上． (3)用滴管(或注射器)向量筒中滴入n滴配制好的油酸酒精溶液，使這些溶液的體積恰好為1 mL，算出每滴油酸酒精溶液的體積V0＝ mL. (4)用滴管(或注射器)向水面上滴入一滴配制好的油酸酒精溶液，油酸就在水面上慢慢散開，形成單分子油膜． (5)待油酸薄膜形狀穩(wěn)定后，將一塊較大的玻璃板蓋在淺盤上，用彩筆將油酸薄膜的形狀畫在玻璃板上． (6)將畫有油酸薄膜輪廓的玻璃板放在坐標(biāo)紙上，算出油酸薄膜的面積． (7)據(jù)油酸酒精溶液的濃度，算出一滴溶液中純油酸的體積V，據(jù)一滴油酸的體積V和薄膜的面積S，算出油酸薄膜的厚度d＝，即為油酸分子的直徑．比較算出的分子直徑，看其數(shù)量級(單位為m)是否為10－10m，若不是10－10m需重做實驗． 4．實驗時應(yīng)注意的事項： (1)油酸酒精溶液的濃度應(yīng)小于. (2)痱子粉的用量不要太大，并從盤中央加入，使粉自動擴(kuò)散至均勻． (3)測1滴油酸酒精溶液的體積時，滴入量筒中的油酸酒精溶液的體積應(yīng)為整毫升數(shù)，應(yīng)多滴幾毫升，數(shù)出對應(yīng)的滴數(shù)，這樣求平均值誤差較?。? (4)淺盤里水離盤口面的距離應(yīng)較小，并要水平放置，以便準(zhǔn)確地畫出薄膜的形狀，畫線時視線應(yīng)與板面垂直． (5)要待油膜形狀穩(wěn)定后，再畫輪廓. (6)利用坐標(biāo)紙求油膜面積時，以邊長為1 cm的正方形為單位，計算輪廓內(nèi)正方形的個數(shù)，不足半個的舍去．大于半個的算一個． 5．可能引起誤差的幾種原因： (1)純油酸體積的計算引起誤差． (2)油膜面積的測量引起的誤差主要有兩個方面： ①油膜形狀的畫線誤差； ②數(shù)格子法本身是一種估算的方法，自然會帶來誤差． 1．(xx湖北三校聯(lián)考)在“油膜法估測油酸分子的大小”實驗中，有下列實驗步驟： ①往邊長約為40 cm的淺盤里倒入約2 cm深的水，待水面穩(wěn)定后將適量的痱子粉均勻地撒在水面上． ②用注射器將事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形狀穩(wěn)定． ③將畫有油膜形狀的玻璃板平放在坐標(biāo)紙上，計算出油膜的面積，根據(jù)油酸的體積和面積計算出油酸分子直徑的大小． ④用注射器將事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，記下量筒內(nèi)每增加一定體積時的滴數(shù)，由此計算出一滴油酸酒精溶液的體積． ⑤將玻璃板放在淺盤上，然后將油膜的形狀用彩筆描繪在玻璃板上． 完成下列填空： (1)上述步驟中，正確的順序是_____．(填寫步驟前面的數(shù)字) (2)將1 cm3的油酸溶于酒精，制成300 cm3的油酸酒精溶液，測得1 cm3的油酸酒精溶液有50滴．現(xiàn)取一滴該油酸酒精溶液滴在水面上，測得所形成的油膜的面積是0.13 m2.由此估算出油酸分子的直徑為________ m．(結(jié)果保留1位有效數(shù)字) 解析：(1)依據(jù)實驗順序，首先配置混合溶液，然后在淺盤中放水和痱子粉，將一滴溶液滴入淺盤中，將玻璃板放在淺盤上獲取油膜形狀，最后用已知邊長的坐標(biāo)紙上的油膜形狀來計算油膜的總面積，故正確的操作順序為④①②⑤③； (2)一滴油酸酒精溶液的體積為V＝＝SD，其中S＝0.13 m2，故油酸分子直徑 D＝＝＝510－10m. 答案：(1)④①②⑤③　(2)510－10 2．(1)現(xiàn)有按酒精與油酸的體積比為m∶n配制好的油酸酒精溶液，用滴管從量筒中取體積為V的該種溶液，讓其自由滴出，全部滴完共N滴．把一滴這樣的溶液滴入盛水的淺盤中，由于酒精溶于水，油酸在水面上展開，穩(wěn)定后形成單分子油膜的形狀如圖所示，已知坐標(biāo)紙上每個小方格面積為S.根據(jù)以上數(shù)據(jù)可估算出油酸分子直徑為d＝________； (2)若已知油酸的密度為ρ，阿伏加德羅常數(shù)為NA，油酸的分子直徑為d，則油酸的摩爾質(zhì)量為________． 解析：(1)一滴油酸酒精溶液里含油酸的體積為： V1＝，油膜的總面積為8S； 則油膜的厚度即為油酸分子直徑，即 d＝＝ (2)一個油酸分子的體積：V′＝πd3，則油酸的摩爾質(zhì)量為M＝ρNAV′＝πρNAd3. 答案：(1)　(2) 3．在“用油膜法估測分子的大小”的實驗中，所用油酸酒精溶液的濃度為每104 mL溶液中有純油酸6 mL，用注射器測得1 mL上述溶液為75滴．把1滴該溶液滴入盛水的淺盤里，待水面穩(wěn)定后，將玻璃板放在淺盤上，用彩筆在玻璃板上描出油膜的輪廓，再把玻璃板放在坐標(biāo)紙上，其形狀和尺寸如圖所示，坐標(biāo)中正方形方格的邊長為1 cm.則 (1)油酸薄膜的面積是________cm2. (2)每滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積是________mL.(取一位有效數(shù)字) (3)按以上實驗數(shù)據(jù)估測出油酸分子直徑約為________m．(取一位有效數(shù)字) 解析：(1)根據(jù)數(shù)方格數(shù)的原則“多于半個的算一個，不足半個的舍去”可查出共有115個方格， 故油膜的面積： S＝1151 cm2＝115 cm2. (2)一滴油酸酒精溶液的體積： V′＝ mL， 一滴油酸酒精溶液中含純油酸的體積： V＝V′＝810－6 mL. (3)油酸分子的直徑： d＝＝ m＝710－10 m. 答案：(1)1153　(2)810－6　(3)710－10 課時規(guī)范訓(xùn)練 [基礎(chǔ)鞏固題組] 1．(多選)以下關(guān)于分子動理論的說法中正確的是(　　) A．物質(zhì)是由大量分子組成的 B．－2 ℃時水已經(jīng)結(jié)為冰，部分水分子已經(jīng)停止了熱運動 C．隨分子間距離的增大，分子勢能可能先減小后增大 D．分子間的引力與斥力都隨分子間距離的增大而減小 解析：選ACD.物質(zhì)是由大量分子組成的，A正確；分子是永不停息地做無規(guī)則運動的，B錯誤；在分子間距離增大時，如果先是分子力做正功，后是分子力做負(fù)功，則分子勢能是先減小后增大的，C正確；分子間的引力與斥力都隨分子間距離的增大而減小，但斥力變化得快，D正確． 2．下列敘述正確的是(　　) A．只要知道水的摩爾質(zhì)量和水分子的質(zhì)量，就可以計算出阿伏加德羅常數(shù) B．只要知道氣體的摩爾體積和阿伏加德羅常數(shù)，就可以算出氣體分子的體積 C．懸浮在液體中的固體顆粒越大，布朗運動就越明顯 D．當(dāng)分子間的距離增大時，分子間的引力變大而斥力減小 解析：選A.水的摩爾質(zhì)量除以水分子的質(zhì)量就等于阿伏加德羅常數(shù)，選項A正確；氣體分子間的距離很大，氣體的摩爾體積除以阿伏加德羅常數(shù)得到的不是氣體分子的體積，選項B錯誤；布朗運動與固體顆粒大小有關(guān)，顆粒越大，布朗運動越不明顯，選項C錯誤；當(dāng)分子間距離增大時，分子間的引力和斥力都減小，選項D錯誤． 3．(多選)1 g 100 ℃的水和1 g 100 ℃的水蒸氣相比較，下列說法正確的是(　　) A．分子的平均動能和分子的總動能都相同 B．分子的平均動能相同，分子的總動能不同 C．內(nèi)能相同 D．1 g 100 ℃的水的內(nèi)能小于1 g 100 ℃的水蒸氣的內(nèi)能 解析：選AD.溫度相同則它們的分子平均動能相同；又因為1 g水和1 g水蒸氣的分子數(shù)相同，因而它們的分子總動能相同，A正確、B錯誤；當(dāng)100 ℃的水變成100 ℃的水蒸氣時，分子間距離變大，分子力做負(fù)功、分子勢能增加，該過程吸收熱量，所以1 g 100 ℃的水的內(nèi)能小于1 g 100 ℃的水蒸氣的內(nèi)能，C錯誤、D正確． 4．(多選)下列關(guān)于布朗運動的說法，正確的是(　　) A．布朗運動是液體分子的無規(guī)則運動 B．液體溫度越高，懸浮粒子越小，布朗運動越劇烈 C．布朗運動是由于液體各個部分的溫度不同而引起的 D．布朗運動是由液體分子從各個方向?qū)腋×Ｗ幼矒糇饔玫牟黄胶庖鸬? 解析：選BD.布朗運動是懸浮顆粒的無規(guī)則運動，A錯誤．溫度越高、顆粒越小，布朗運動越劇烈，B正確．布朗運動是由液體分子撞擊的不平衡引起的，間接反映了液體分子的無規(guī)則運動，C錯誤、D正確． 5．(多選)下列說法正確的是(　　) A．顯微鏡下觀察到墨水中的小炭粒在不停地做無規(guī)則運動，這反映了液體分子運動的無規(guī)則性 B．分子間的相互作用力隨著分子間距離的增大，一定先減小后增大 C．分子勢能隨著分子間距離的增大，可能先減小后增大 D．在真空、高溫條件下，可以利用分子擴(kuò)散向半導(dǎo)體材料摻入其他元素 E．當(dāng)溫度升高時，物體內(nèi)每一個分子熱運動的速率一定都增大 解析：選ACD.根據(jù)布朗運動的定義，顯微鏡下觀察到墨水中的小炭粒在不停地做無規(guī)則運動，不是分子運動，是小炭粒的無規(guī)則運動．但卻反映了小炭粒周圍的液體分子運動的無規(guī)則性，A正確．分子間的相互作用力隨著分子間距離的增大，可能先增大后減小，也可能一直減小，B錯誤．由于分子間的距離不確定，故分子勢能隨著分子間距離的增大，可能先減小后增大，也可能一直增大，C正確．由擴(kuò)散現(xiàn)象可知，在真空、高溫條件下，可以利用分子擴(kuò)散向半導(dǎo)體材料摻入其他元素，D正確．當(dāng)溫度升高時，分子的熱運動加劇，但不是物體內(nèi)每一個分子熱運動的速率都增大，E錯誤． 6．如圖所示是分子間作用力和分子間距離的關(guān)系圖線，關(guān)于圖線下面說法正確的是(　　) A．曲線a是分子間引力和分子間距離的關(guān)系曲線 B．曲線b是分子間作用力的合力和分子間距離的關(guān)系曲線 C．曲線c是分子間斥力和分子間距離的關(guān)系曲線 D．當(dāng)分子間距離r＞r0時，曲線b對應(yīng)的力先減小，后增大 解析：選B.在F－r圖象中，隨著距離的增大，斥力比引力變化得快，所以a為斥力曲線，c為引力曲線，b為合力曲線，故A、C錯誤，B正確；當(dāng)分子間距離r＞r0時，曲線b對應(yīng)的力先增大，后減小，故D錯誤． 7．(多選)當(dāng)兩分子間距為r0時，它們之間的引力和斥力大小相等．關(guān)于分子之間的相互作用，下列說法正確的是(　　) A．當(dāng)兩個分子間的距離等于r0時，分子勢能最小 B．當(dāng)兩個分子間的距離小于r0時，分子間只存在斥力 C．在兩個分子間的距離由很遠(yuǎn)逐漸減小到r＝r0的過程中，分子間作用力的合力先增大后減小 D．在兩個分子間的距離由很遠(yuǎn)逐漸減小到r＝r0的過程中，分子間作用力的合力一直增大 E．在兩個分子間的距離由r＝r0逐漸減小的過程中，分子間作用力的合力一直增大 解析：選ACE.兩個分子間的距離等于r0時，分子力為零，分子勢能最小，選項A正確；兩分子之間的距離小于r0時，它們之間既有引力又有斥力的作用，而且斥力大于引力，作用力表現(xiàn)為斥力，選項B錯誤；當(dāng)分子間距離等于r0時，它們之間引力和斥力的大小相等、方向相反，合力為零，當(dāng)兩個分子間的距離由較遠(yuǎn)逐漸減小到r＝r0的過程中，分子間作用力的合力先增大后減小，表現(xiàn)為引力，選項C正確，D錯誤；兩個分子間的距離由r＝r0開始減小的過程中，分子間作用力的合力一直增大，表現(xiàn)為斥力，選項E正確． 8．在做“用油膜法估測分子的大小”的實驗中： (1)關(guān)于油膜面積的測量方法，下列說法中正確的是(　　) A．油酸酒精溶液滴入水中后，要立刻用刻度尺去量油膜的面積 B．油酸酒精溶液滴入水中后，要讓油膜盡可能地散開，再用刻度尺去量油膜的面積 C．油酸酒精溶液滴入水中后，要立即將油膜的輪廓畫在玻璃板上，再利用坐標(biāo)紙去計算油膜的面積 D．油酸酒精溶液滴入水中后，要讓油膜盡可能散開，等到狀態(tài)穩(wěn)定后，再把油膜的輪廓畫在玻璃板上，用坐標(biāo)紙去計算油膜的面積 (2)實驗中，將1 cm3的油酸溶于酒精，制成200 cm3的油酸酒精溶液，又測得1 cm3的油酸酒精溶液有50滴，現(xiàn)將1滴溶液滴到水面上，水面上形成0.2 m2的單分子薄層，由此可估算油酸分子的直徑d＝________ m. 解析：(1)在做“用油膜法估測分子的大小”的實驗中，油酸酒精溶液滴在水面上，油膜會散開，待穩(wěn)定后，再在玻璃板上畫下油膜的輪廓，用坐標(biāo)紙計算油膜面積，故選D. (2)一滴油酸酒精溶液里含純油酸的體積V＝ cm3＝10－10 m3.油酸分子的直徑d＝＝ m＝510－10 m. 答案：(1)D　(2)510－10 [綜合應(yīng)用題組] 9．(多選)如圖所示，縱坐標(biāo)表示兩個分子間引力、斥力的大小，橫坐標(biāo)表示兩個分子間的距離，圖中兩條曲線分別表示兩分子間引力、斥力的大小隨分子間距離的變化關(guān)系，e為兩曲線的交點，則下列說法中正確的是(　　) A．a(chǎn)b為斥力曲線，cd為引力曲線，e點橫坐標(biāo)的數(shù)量級為10－10 m B．a(chǎn)b為引力曲線，cd為斥力曲線，e點橫坐標(biāo)的數(shù)量級為10－10 m C．若兩個分子間距離增大，則分子勢能也增大 D．由分子動理論可知，溫度相同的氫氣和氧氣，分子平均動能相同 E．質(zhì)量和溫度都相同的氫氣和氧氣(視為理想氣體)，氫氣的內(nèi)能大 解析：選BDE.分子引力和分子斥力都會隨著分子間距離的增大而減小，只是斥力減小得更快，所以當(dāng)分子間距離一直增大，最終分子力表現(xiàn)為引力，即ab為引力曲線，cd為斥力曲線，二者相等即平衡時分子距離數(shù)量級為10－10 m，A錯誤，B正確．若兩個分子間距離增大，如果分子力表現(xiàn)為引力，則分子力做負(fù)功，分子勢能增大，若分子力表現(xiàn)為斥力，分子力做正功，分子勢能減小，C錯誤．分子平均動能只與溫度有關(guān)，即溫度相等時，氫氣和氧氣分子平均動能相等，D正確，若此時質(zhì)量相同，則氫氣分子數(shù)較多，因此氫氣內(nèi)能大，E正確． 10．近期我國多個城市的PM2.5數(shù)值突破警戒線，受影響最嚴(yán)重的是京津冀地區(qū)，霧霾籠罩，大氣污染嚴(yán)重．PM2.5是指空氣中直徑等于或小于2.5微米的懸浮顆粒物，其漂浮在空中做無規(guī)則運動，很難自然沉降到地面，吸入后對人體形成危害．礦物燃料燃燒的排放是形成PM2.5的主要原因．下列關(guān)于PM2.5的說法中正確的是(　　) A．PM2.5的尺寸與空氣中氧分子的尺寸的數(shù)量級相當(dāng) B．PM2.5在空氣中的運動屬于布朗運動 C．溫度越低PM2.5活動越劇烈 D．倡導(dǎo)低碳生活減少煤和石油等燃料的使用能有效減小PM2.5在空氣中的濃度 E．PM2.5中顆粒小一些的，其顆粒的運動比其他顆粒更為劇烈 解析：選BDE.“PM2.5”是指直徑小于或等于2.5微米的顆粒物，PM2.5的尺度遠(yuǎn)大于空氣中氧分子的尺寸的數(shù)量級，A錯誤．PM2.5在空氣中的運動是固體顆粒的運動，屬于布朗運動，B正確．大量空氣分子對PM2.5無規(guī)則碰撞，溫度越高，空氣分子對顆粒的撞擊越劇烈，則PM2.5的運動越激烈，C錯誤．導(dǎo)致PM2.5增多的主要原因是環(huán)境污染，故應(yīng)該提倡低碳生活，有效減小PM2.5在空氣中的濃度，D正確．PM2.5中顆粒小一些的，空氣分子對顆粒的撞擊越不均衡，其顆粒的運動比其他顆粒更為劇烈，E正確． 11．如圖所示，甲分子固定在坐標(biāo)原點O，乙分子位于x軸上，甲分子對乙分子的作用力與兩分子間距離的關(guān)系如圖中曲線所示．F>0為斥力，F(xiàn)<0為引力．A、B、C、D為x軸上四個特定的位置．現(xiàn)把乙分子從A處由靜止釋放，下列A、B、C、D四個圖分別表示乙分子的速度、加速度、勢能、動能與兩分子間距離的關(guān)系，其中大致正確的是(　　) 解析：選B.速度方向始終不變，A項錯誤；加速度與力成正比，方向相同，故B項正確；分子勢能不可能增大到正值，故C項錯誤；乙分子動能不可能為負(fù)值，故D項錯誤． 12．已知地球大氣層的厚度h遠(yuǎn)小于地球半徑R，空氣平均摩爾質(zhì)量為M，阿伏加德羅常數(shù)為NA，地面大氣壓強(qiáng)為p0，重力加速度大小為g.由此可估算得，地球大氣層空氣分子總數(shù)為________，空氣分子之間的平均距離為________． 解析：地球大氣層空氣的質(zhì)量m＝＝，總分子數(shù)N＝NA＝NA；氣體總體積V＝Sh＝4πR2h，分子平均距離d＝＝＝. 答案：4π　 13．空調(diào)在制冷過程中，室內(nèi)空氣中的水蒸氣接觸蒸發(fā)器(銅管)液化成水，經(jīng)排水管排走，空氣中水分越來越少，人會感覺干燥．某空調(diào)工作一段時間后，排出液化水的體積V＝1.0103 cm3.已知水的密度ρ＝1.0103 kg/m3、摩爾質(zhì)量M＝1.810－2 kg/mol，阿伏加德羅常數(shù)NA＝6.01023 mol－1.試求：(結(jié)果均保留一位有效數(shù)字) (1)該液化水中含有水分子的總數(shù)N； (2)一個水分子的直徑d. 解析：(1)水的摩爾體積為 Vm＝＝ m3/mol＝1.810－5 m3/mol 水分子總數(shù)為 N＝＝ 個≈31025個． (2)建立水分子的球體模型，有＝πd3，可得水分子直徑：d＝＝ m＝410－10 m. 答案：(1)31025個　(2)410－10m 第2節(jié)　固體、液體和氣體 一、固體 1．分類：固體分為晶體和非晶體兩類．晶體又分為單晶體和多晶體． 2．晶體與非晶體的比較 單晶體 多晶體 非晶體 外形 規(guī)則 不規(guī)則 不規(guī)則 熔點 確定 確定 不確定 物理性質(zhì) 各向異性 各向同性 各向同性 典型物質(zhì) 石英、云母、食鹽、硫酸銅 玻璃、蜂蠟、松香 形成與轉(zhuǎn)化 有的物質(zhì)在不同條件下能夠形成不同的形態(tài)．同一物質(zhì)可能以晶體和非晶體兩種不同的形態(tài)出現(xiàn)，有些非晶體在一定條件下可以轉(zhuǎn)化為晶體 二、液體 1．液體的表面張力 (1)作用：液體的表面張力使液面具有收縮的趨勢． (2)方向：表面張力跟液面相切，跟這部分液面的分界線垂直． (3)大?。阂后w的溫度越高，表面張力越?。灰后w中溶有雜質(zhì)時，表面張力變小；液體的密度越大，表面張力越大． 2．液晶的物理性質(zhì) (1)具有液體的流動性 (2)具有晶體的光學(xué)各向異性 (3)在某個方向上看，其分子排列比較整齊，但從另一方向看，分子的排列是雜亂無章的 三、飽和汽　濕度 1．飽和汽與未飽和汽 (1)飽和汽：與液體處于動態(tài)平衡的蒸汽． (2)未飽和汽：沒有達(dá)到飽和狀態(tài)的蒸汽． 2．飽和汽壓 (1)定義：飽和汽所具有的壓強(qiáng)． (2)特點：液體的飽和汽壓與溫度有關(guān)，溫度越高，飽和汽壓越大，且飽和汽壓與飽和汽的體積無關(guān)． 3．濕度 (1)絕對濕度：空氣中所含水蒸氣的壓強(qiáng)． (2)相對濕度：空氣的絕對濕度與同一溫度下水的飽和汽壓之比． (3)相對濕度公式 相對濕度＝. 四、氣體分子運動速率的統(tǒng)計分布　氣體實驗定律　理想氣體 1．氣體分子運動的特點 (1)分子很小，間距很大，除碰撞外不受力． (2)氣體分子向各個方向運動的氣體分子數(shù)目都相等． (3)分子做無規(guī)則運動，大量分子的速率按“中間多，兩頭少”的規(guī)律分布． (4)溫度一定時，某種氣體分子的速率分布是確定的，溫度升高時，速率小的分子數(shù)減少，速率大的分子數(shù)增多，分子的平均速率增大，但不是每個分子的速率都增大． 2．氣體的三個狀態(tài)參量 (1)體積；(2)壓強(qiáng)；(3)溫度． 3．氣體的壓強(qiáng) (1)產(chǎn)生原因：由于氣體分子無規(guī)則的熱運動，大量的分子頻繁地碰撞器壁產(chǎn)生持續(xù)而穩(wěn)定的壓力． (2)大?。簹怏w的壓強(qiáng)在數(shù)值上等于氣體作用在單位面積上的壓力．公式：p＝. (3)常用單位及換算關(guān)系： ①國際單位：帕斯卡，符號：Pa,1 Pa＝1 N/m2. ②常用單位：標(biāo)準(zhǔn)大氣壓(atm)；厘米汞柱(cmHg)． ③換算關(guān)系：1 atm＝76 cmHg＝1.013105 Pa≈1.0105 Pa. 4．氣體實驗定律 (1)等溫變化——玻意耳定律： ①內(nèi)容：一定質(zhì)量的某種氣體，在溫度不變的情況下，壓強(qiáng)p與體積V成反比． ②公式：p1V1＝p2V2或pV＝C(常量)． (2)等容變化——查理定律： ①內(nèi)容：一定質(zhì)量的某種氣體，在體積不變的情況下，壓強(qiáng)p與熱力學(xué)溫度T成正比． ②公式：＝或＝C(常量)． ③推論式：Δp＝ΔT. (3)等壓變化——蓋—呂薩克定律： ①內(nèi)容：一定質(zhì)量的某種氣體，在壓強(qiáng)不變的情況下，其體積V與熱力學(xué)溫度T成正比． ②公式：＝或＝C(常量)． ③推論式：ΔV＝ΔT. 5．理想氣體狀態(tài)方程 (1)理想氣體：在任何溫度、任何壓強(qiáng)下都遵從氣體實驗定律的氣體． ①理想氣體是一種經(jīng)科學(xué)的抽象而建立的理想化模型，實際上不存在． ②理想氣體不考慮分子間相互作用的分子力，不存在分子勢能，內(nèi)能取決于溫度，與體積無關(guān)． ③實際氣體特別是那些不易液化的氣體在壓強(qiáng)不太大，溫度不太低時都可看作理想氣體． (2)一定質(zhì)量的理想氣體狀態(tài)方程： ＝或＝C(常量)． [自我診斷] 1．判斷正誤 (1)晶體一定有規(guī)則的外形．() (2)晶體不一定各向異性，單晶體一定各向異性．(√) (3)液體的表面張力其實質(zhì)是液體表面分子間的引力．(√) (4)溫度升高，物體內(nèi)每一個分子運動的速率都增大．() (5)理想氣體的內(nèi)能是所有氣體分子的動能．(√) (6)蒸汽處于飽和狀態(tài)時沒有了液體分子與蒸汽分子間的交換．() (7)飽和汽壓是指飽和汽的壓強(qiáng)．(√) 2．(多選)下列說法正確的是(　　) A．液體表面張力的方向與液面垂直并指向液體內(nèi)部 B．單晶體有固定的熔點，多晶體沒有固定的熔點 C．單晶體中原子(或分子、離子)的排列具有空間周期性 D．通常金屬在各個方向的物理性質(zhì)都相同，所以金屬是非晶體 E．液晶具有液體的流動性，同時具有晶體的各向異性特征 解析：選CE.液體的表面張力與液體表面相切，垂直于液面上的各條分界線，選項A錯誤；無論是單晶體還是多晶體，都有固定的熔點，選項B錯誤；根據(jù)固體特性的微觀解釋可知，選項C正確；金屬是由大量細(xì)微的小晶粒雜亂無章地排列起來的，在各個方向上的物理性質(zhì)都相同，但有固定的熔點，金屬屬于多晶體，選項D錯誤；液晶既具有液體的流動性，同時也具有單晶體的各向異性，選項E正確． 3．如右圖所示，只有一端開口的U形玻璃管，豎直放置，用水銀封住兩段空氣柱Ⅰ和Ⅱ，大氣壓為p0，水銀柱高為壓強(qiáng)單位，那么空氣柱Ⅰ的壓強(qiáng)p1為(　　) A．p1＝p0＋h B．p1＝p0－h(huán) C．p1＝p0＋2h D．p1＝p0 解析：選D.由圖可知，p1＋h＝p2＝p0＋h，故p1＝p0，選項D正確． 4．如圖所示，一個橫截面積為S的圓筒形容器豎直放置，金屬圓塊A的上表面是水平的，下表面是傾斜的，下表面與水平面的夾角為θ，圓塊的質(zhì)量為M，不計圓塊與容器內(nèi)壁之間的摩擦，若大氣壓強(qiáng)為p0，則被圓塊封閉在容器中的氣體的壓強(qiáng)p為________． 解析：對圓塊進(jìn)行受力分析：重力Mg，大氣壓的作用力p0S，封閉氣體對它的作用力，容器側(cè)壁的作用力F1和F2，如圖所示．由于不需要求出側(cè)壁的作用力，所以只考慮豎直方向合力為零，就可以求被封閉的氣體壓強(qiáng)．圓塊在豎直方向上受力平衡，故p0S＋Mg＝cos θ，即p＝p0＋. 答案：p0＋ 5．一定質(zhì)量的理想氣體被活塞封閉在豎直放置的圓柱形汽缸內(nèi)．汽缸壁導(dǎo)熱良好，活塞可沿汽缸壁無摩擦地滑動．開始時氣體壓強(qiáng)為p，活塞下表面相對于汽缸底部的高度為h，外界的溫度為T0.現(xiàn)取質(zhì)量為m的沙子緩慢地倒在活塞的上表面，沙子倒完時，活塞下降了.若此后外界的溫度變?yōu)門，求重新達(dá)到平衡后氣體的體積．已知外界大氣的壓強(qiáng)始終保持不變，重力加速度大小為g. 解析：設(shè)汽缸的橫截面積為S，沙子倒在活塞上后，對氣體產(chǎn)生的壓強(qiáng)為Δp，由玻意耳定律得 phS＝(p＋Δp)S① 解得Δp＝p② 外界的溫度變?yōu)門后，設(shè)活塞距底面的高度為h′.根據(jù)蓋－呂薩克定律，得＝③ 解得h′＝h④ 據(jù)題意可得Δp＝⑤ 氣體最后的體積為V＝Sh′⑥ 聯(lián)立②④⑤⑥式得V＝⑦ 答案： 考點一　固體和液體的性質(zhì) 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(zhì)上都表現(xiàn)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(zhuǎn)化． 2．液體表面張力 (1)形成原因： 表面層中分子間的距離比液體內(nèi)部分子間的距離大，分子間的相互作用力表現(xiàn)為引力． (2)表面特性： 表面層分子間的引力使液面產(chǎn)生了表面張力，使液體表面好像一層繃緊的彈性薄膜． (3)表面張力的方向： 和液面相切，垂直于液面上的各條分界線． (4)表面張力的效果： 表面張力使液體表面具有收縮趨勢，使液體表面積趨于最小，而在體積相同的條件下，球形的表面積最?。? (5)表面張力的大小： 跟邊界線的長度、液體的種類、溫度都有關(guān)系． 1．(多選)下列說法正確的是(　　) A．將一塊晶體敲碎后，得到的小顆粒是非晶體 B．固體可以分為晶體和非晶體兩類，有些晶體在不同方向上有不同的光學(xué)性質(zhì) C．由同種元素構(gòu)成的固體，可能會由于原子的排列方式不同而成為不同的晶體 D．在合適的條件下，某些晶體可以轉(zhuǎn)變?yōu)榉蔷w，某些非晶體也可以轉(zhuǎn)變?yōu)榫w E．在熔化過程中，晶體要吸收熱量，但溫度保持不變，內(nèi)能也保持不變 解析：選BCD.A.將一晶體敲碎后，得到的小顆粒仍是晶體，故選項A錯誤． B．單晶體具有各向異性，有些單晶體沿不同方向上的光學(xué)性質(zhì)不同，故選項B正確． C．例如金剛石和石墨由同種元素構(gòu)成，但由于原子的排列方式不同而成為不同的晶體，故選項C正確． D．晶體與非晶體在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化．如天然水晶是晶體，熔融過的水晶(即石英玻璃)是非晶體，也有些非晶體在一定條件下可轉(zhuǎn)化為晶體，故選項D正確． E．熔化過程中，晶體的溫度不變，但內(nèi)能增加，故選項E錯誤． 2．(多選)下列說法正確的是(　　) A．把一枚針輕放在水面上，它會浮在水面．這是由于水表面存在表面張力的緣故 B．水在涂有油脂的玻璃板上能形成水珠，而在干凈的玻璃板上卻不能．這是因為油脂使水的表面張力增大的緣故 C．在圍繞地球飛行的宇宙飛船中，自由飄浮的水滴呈球形．這是表面張力作用的結(jié)果 D．在毛細(xì)現(xiàn)象中，毛細(xì)管中的液面有的升高，有的降低，這與液體的種類和毛細(xì)管的材質(zhì)有關(guān) E．當(dāng)兩薄玻璃板間夾有一層水膜時，在垂直于玻璃板的方向很難將玻璃板拉開．這是由于水膜具有表面張力的緣故 解析：選ACD.由于液體表面張力的存在，針、硬幣等能浮在水面上，A正確．水在涂有油脂的玻璃板上能形成水珠，這是不浸潤的結(jié)果，而干凈的玻璃板上不能形成水珠，這是浸潤的結(jié)果，B錯誤．在太空中水滴呈球形，是液體表面張力作用的結(jié)果，C正確．液體的種類和毛細(xì)管的材質(zhì)決定了液體與管壁的浸潤或不浸潤，浸潤液體液面在細(xì)管中向下彎，不浸潤液體液面在細(xì)管中向上彎，D正確．E項中，玻璃板很難被拉開是由于分子引力的作用，E錯誤． 3．(xx廣西柳州鐵路第一中學(xué)檢測)下列說法正確的是(　　) A．懸浮在水中的花粉的布朗運動反映了花粉分子的熱運動 B．空氣的小雨滴呈球形是水的表面張力作用的結(jié)果 C．彩色液晶顯示器利用了液晶的光學(xué)性質(zhì)具有各向異性的特點 D．高原地區(qū)水的沸點較低，這是高原地區(qū)溫度較低的緣故 E．干濕泡溫度計的濕泡顯示的溫度低于干泡顯示的溫度，這是濕泡外紗布中的水蒸發(fā)吸熱的結(jié)果 解析：選BCE.布朗運動是指水中的花粉在液體分子無規(guī)則運動的撞擊下發(fā)生無規(guī)則運動，它間接反映了液體分子的無規(guī)則運動，A錯誤．在液體表面張力的作用下，水滴呈球形，B正確．液晶像液體一樣具有流動性，而其光學(xué)性質(zhì)與某些晶體相似具有各向異性，彩色液晶顯示器利用了液晶的光學(xué)性質(zhì)具有各向異性的特點，C正確．水的沸點和氣壓有關(guān)，高原地區(qū)水的沸點較低，是因為高原地區(qū)大氣壓較低，D錯誤．濕泡下端包有濕紗布，濕紗布上的水分要蒸發(fā)，蒸發(fā)是一種汽化現(xiàn)象，汽化要吸熱，所以溫度計的示數(shù)較低，E正確． 4．在圖甲、乙、丙三種固體薄片上涂蠟，由燒熱的針接觸其上一點，蠟熔化的范圍如圖甲、乙、丙所示，而甲、乙、丙三種固體在熔解過程中溫度隨加熱時間變化的關(guān)系如圖丁所示，以下說法正確的是(　　) A．甲、乙為非晶體，丙是晶體 B．甲、乙為晶體，丙是非晶體 C．甲、丙為非晶體，乙是晶體 D．甲為多晶體，乙為非晶體，丙為單晶體 解析：選D.由圖甲、乙、丙可知：甲、乙各向同性，丙各向異性；由圖丁可知，甲、丙有固定熔點，乙無固定熔點，所以甲、丙為晶體，乙是非晶體，其中甲為多晶體，丙為單晶體，D正確． 考點二　氣體壓強(qiáng)的產(chǎn)生與計算 1．產(chǎn)生的原因：由于大量分子無規(guī)則地運動而碰撞器壁，形成對器壁各處均勻、持續(xù)的壓力，作用在器壁單位面積上的壓力叫做氣體的壓強(qiáng)． 2．決定因素 (1)宏觀上：決定于氣體的溫度和體積． (2)微觀上：決定于分子的平均動能和分子的密集程度． 3．平衡狀態(tài)下氣體壓強(qiáng)的求法 (1)液片法：選取假想的液體薄片(自身重力不計)為研究對象，分析液片兩側(cè)受力情況，建立平衡方程，消去面積，得到液片兩側(cè)壓強(qiáng)相等方程．求得氣體的壓強(qiáng)． (2)力平衡法：選取與氣體接觸的液柱(或活塞)為研究對象進(jìn)行受力分析，得到液柱(或活塞)的受力平衡方程，求得氣體的壓強(qiáng)． (3)等壓面法：在連通器中，同一種液體(中間不間斷)同一深度處壓強(qiáng)相等． 4．加速運動系統(tǒng)中封閉氣體壓強(qiáng)的求法 選取與氣體接觸的液柱(或活塞)為研究對象，進(jìn)行受力分析，利用牛頓第二定律列方程求解． 1．如圖中兩個汽缸質(zhì)量均為M，內(nèi)部橫截面積均為S，兩個活塞的質(zhì)量均為m，左邊的汽缸靜止在水平面上，右邊的活塞和汽缸豎直懸掛在天花板下．兩個汽缸內(nèi)分別封閉有一定質(zhì)量的空氣A、B，大氣壓為p0，求封閉氣體A、B的壓強(qiáng)各多大？ 解析：題圖甲中選m為研究對象． pAS＝p0S＋mg 得pA＝p0＋ 題圖乙中選M為研究對象得pB＝p0－. 答案：p0＋　p0－ 2．若已知大氣壓強(qiáng)為p0，在下圖中各裝置均處于靜止?fàn)顟B(tài)，圖中液體密度均為ρ，求被封閉氣體的壓強(qiáng)． 解析：在甲圖中，以高為h的液柱為研究對象，由二力平衡知p氣S＝－ρghS＋p0S 所以p氣＝p0－ρgh 在圖乙中，以B液面為研究對象，由平衡方程 F上＝F下有：pAS＋phS＝p0S p氣＝pA＝p0－ρgh 在圖丙中，仍以B液面為研究對象，有 pA＋ρghsin 60＝pB＝p0 所以p氣＝pA＝p0－ρgh 在圖丁中，以液面A為研究對象，由二力平衡得 p氣S＝(p0＋ρgh1)S，所以p氣＝p0＋ρgh1 答案：甲：p0－ρgh 乙：p0－ρgh 丙：p0－ρgh 丁：p0＋ρgh1 3．如圖所示，光滑水平面上放有一質(zhì)量為M的汽缸，汽缸內(nèi)放有一質(zhì)量為m的可在汽缸內(nèi)無摩擦滑動的活塞，活塞面積為S.現(xiàn)用水平恒力F向右推汽缸，最后汽缸和活塞達(dá)到相對靜止?fàn)顟B(tài)，求此時缸內(nèi)封閉氣體的壓強(qiáng)p.(已知外界大氣壓為p0) 解析：選取汽缸和活塞整體為研究對象，相對靜止時有： F＝(M＋m)a 再選活塞為研究對象，根據(jù)牛頓第二定律有： pS－p0S＝ma 解得：p＝p0＋. 答案：p0＋ 氣體壓強(qiáng)計算的兩點注意 (1)封閉氣體的壓強(qiáng)，不僅與氣體的狀態(tài)變化有關(guān)，還與相關(guān)的水銀柱、活塞、汽缸等物體的受力情況和運動狀態(tài)有關(guān)． (2)解決這類問題的關(guān)鍵是要明確研究對象，然后分析研究對象的受力情況，再根據(jù)運動情況，列研究對象的平衡方程或牛頓第二定律方程，然后解方程，就可求得封閉氣體的壓強(qiáng)． 考點三　氣體實驗定律及理想氣體狀態(tài)方程 1．理想氣體的狀態(tài)方程 (1)理想氣體． ①宏觀上講，理想氣體是指在任何條件下始終遵守氣體實驗定律的氣體，實際氣體在壓強(qiáng)不太大、溫度不太低的條件下，可視為理想氣體． ②微觀上講，理想氣體的分子間除碰撞外無其他作用力，分子本身沒有體積，即它所占據(jù)的空間認(rèn)為都是可以被壓縮的空間． (2)狀態(tài)方程：＝或＝C. 2．理想氣體狀態(tài)方程與氣體實驗定律的關(guān)系 ＝ 3．幾個重要的推論 (1)查理定律的推論：Δp＝ΔT (2)蓋—呂薩克定律的推論：ΔV＝ΔT (3)理想氣體狀態(tài)方程的推論：＝＋＋…… [典例]　如圖，一固定的豎直汽缸由一大一小兩個同軸圓筒組成，兩圓筒中各有一個活塞．已知大活塞的質(zhì)量為m1＝2.50 kg，橫截面積為S1＝80.0 cm2；小活塞的質(zhì)量為m2＝1.50 kg，橫截面積為S2＝40.0 cm2；兩活塞用剛性輕桿連接，間距保持為l＝40.0 cm；汽缸外大氣的壓強(qiáng)為p＝1.00105 Pa，溫度為T＝303 K．初始時大活塞與大圓筒底部相距，兩活塞間封閉氣體的溫度為T1＝495 K．現(xiàn)汽缸內(nèi)氣體溫度緩慢下降，活塞緩慢下移，忽略兩活塞與汽缸壁之間的摩擦，重力加速度大小g取10 m/s2.求： (1)在大活塞與大圓筒底部接觸前的瞬間，汽缸內(nèi)封閉氣體的溫度； (2)缸內(nèi)封閉的氣體與缸外大氣達(dá)到熱平衡時，缸內(nèi)封閉氣體的壓強(qiáng)． 解析　(1)設(shè)初始時氣體體積為V1，在大活塞與大圓筒底部剛接觸時，缸內(nèi)封閉氣體的體積為V2，溫度為T2.由題給條件得 V1＝S1＋S2① V2＝S2l② 在活塞緩慢下移的過程中，用p1表示缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)，由力的平衡條件得 S1(p1－p)＝m1g＋m2g＋S2(p1－p)③ 故缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)不變．由蓋呂薩克定律有 ＝④ 聯(lián)立①②④式并代入題給數(shù)據(jù)得 T2＝330 K⑤ (2)在大活塞與大圓筒底部剛接觸時，被封閉氣體的壓強(qiáng)為p1.在此后與汽缸外大氣達(dá)到熱平衡的過程中，被封閉氣體的體積不變．設(shè)達(dá)到熱平衡時被封閉氣體的壓強(qiáng)為p′，由查理定律，有 ＝⑥ 聯(lián)立③⑤⑥式并代入題給數(shù)據(jù)得 p′＝1.01105 Pa⑦ 答案　(1)330 K　(2)1.01105 Pa 　 應(yīng)用狀態(tài)方程解題的一般步驟 1．(xx高考全國甲卷)一氧氣瓶的容積為0.08 m3，開始時瓶中氧氣的壓強(qiáng)為20個大氣壓．某實驗室每天消耗1個大氣壓的氧氣0.36 m3.當(dāng)氧氣瓶中的壓強(qiáng)降低到2個大氣壓時，需重新充氣．若氧氣的溫度保持不變，求這瓶氧氣重新充氣前可供該實驗室使用多少天． 解析：設(shè)氧氣開始時的壓強(qiáng)為p1，體積為V1，壓強(qiáng)變?yōu)閜2(2個大氣壓)時，體積為V2.根據(jù)玻意耳定律得 p1V1＝p2V2① 重新充氣前，用去的氧氣在p2壓強(qiáng)下的體積為 V3＝V2－V1② 設(shè)用去的氧氣在p0(1個大氣壓)壓強(qiáng)下的體積為V0，則有p2V3＝p0V0③ 設(shè)實驗室每天用去的氧氣在p0下的體積為ΔV，則氧氣可用的天數(shù)為 N＝V0/ΔV④ 聯(lián)立①②③④式，并代入數(shù)據(jù)得 N＝4(天)⑤ 答案：4天 2．(xx高考全國乙卷)在水下氣泡內(nèi)空氣的壓強(qiáng)大于氣泡表面外側(cè)水的壓強(qiáng)，兩壓強(qiáng)差Δp與氣泡半徑r之間的關(guān)系為Δp＝，其中σ＝0.070 N/m.現(xiàn)讓水下10 m處一半徑為0.50 cm的氣泡緩慢上升．已知大氣壓強(qiáng)p0＝1.0105 Pa，水的密度ρ＝1.0103 kg/m3，重力加速度大小g＝10 m/s2. (1)求在水下10 m處氣泡內(nèi)外的壓強(qiáng)差； (2)忽略水溫隨水深的變化，在氣泡上升到十分接近水面時，求氣泡的半徑與