彭長(zhǎng)禮
考點(diǎn)分析:固體、液體、氣體是物質(zhì)存在的重要形態(tài),物態(tài)變化是自然界的常見變化,氣體實(shí)驗(yàn)定律是氣體遵循的重要規(guī)律.理想氣體狀態(tài)方程是處理氣體變化問(wèn)題的重要規(guī)律,也是高考考查重點(diǎn).本部分內(nèi)容瑣碎、考查點(diǎn)多,復(fù)習(xí)中應(yīng)從微觀角度分析固體、液體、氣體的性質(zhì)、氣體實(shí)驗(yàn)定律為主干,梳理出知識(shí)點(diǎn),進(jìn)行理解性記憶,同時(shí)對(duì)熱點(diǎn)題型進(jìn)行針對(duì)性訓(xùn)練,由于高考對(duì)本部分內(nèi)容要求較低,復(fù)習(xí)中要抓基礎(chǔ),重全面,防止遺漏知識(shí)要點(diǎn),
一、氣體
1.氣體實(shí)驗(yàn)定律
2.理想氣體的狀態(tài)方程
(1)理想氣體可視為理想氣體.
②微觀上看:分子可看作質(zhì)點(diǎn);除分子與分子間、分子與器壁間的碰撞外,分子間沒(méi)有相互作用,因此理想氣體沒(méi)有分子勢(shì)能,其內(nèi)能僅由氣體質(zhì)量及溫度決定,與體積無(wú)關(guān);分子與分子、分子與器壁間的碰撞是彈性碰撞.
(2)理想氣體的狀態(tài)方程
①內(nèi)容:一定質(zhì)量的某種理想氣體發(fā)生狀態(tài)變化時(shí),壓強(qiáng)跟體積的乘積與熱力學(xué)溫度的比值保持不變.
(3)如何用氣體實(shí)驗(yàn)三定律和理想氣體狀態(tài)方程解題
①選對(duì)象 根據(jù)題意,選出所研究的某一部分氣體,這部分氣體住狀念變化過(guò)程中,其質(zhì)量必須保持一定.
②找參量一找出作為研究對(duì)象的這部分氣體發(fā)生狀態(tài)變化前后的一組p、V、T數(shù)值,壓強(qiáng)的確定往往是個(gè)關(guān)鍵,常需結(jié)合力學(xué)知識(shí)(如力平衡條件或牛頓運(yùn)動(dòng)定律)才能寫出表達(dá)式,對(duì)于二多個(gè)研究對(duì)象的問(wèn)題,應(yīng)注意分別確定每個(gè)對(duì)象的初、未狀態(tài)三參量,并且用不同腳碼區(qū)分開,防止張冠李戴,
⑧認(rèn)過(guò)程一過(guò)程表示兩個(gè)狀態(tài)之間的一種變化方式,除題中條什已區(qū)接指明外,在許多情況下,往往需要通過(guò)對(duì)研究對(duì)象跟周圍環(huán)境的相互關(guān)系的分析中才能確定.
④列方程一根據(jù)研究對(duì)象狀態(tài)變化的具體方式,選用氣態(tài)方程或某一實(shí)驗(yàn)定律,代入具體數(shù)值,T必須用熱力學(xué)溫度,p、V的單位要統(tǒng)一.
⑧驗(yàn)結(jié)果一由方程組解答出結(jié)果后,不要急于下結(jié)論,要分析所得結(jié)果的合理性及其是否有實(shí)際的物理意義.
3.氣體分子運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)
(1)氣體分子間距較大,分子力可以忽略,因此分子間除碰撞外小受其他力的作用,故氣體能充滿整個(gè)空間.
(2)分子做無(wú)規(guī)則的運(yùn)動(dòng),速率有大有小,且時(shí)而變化,大量分子的速率按“中間多,兩頭少”的規(guī)律分布.
(3)溫度升高時(shí),速率小的分子數(shù)減少,速率大的分子數(shù)增多,分子的平均速率將增大,但速率分布規(guī)律不變.
4.氣體的壓強(qiáng)
(1)產(chǎn)生原因.由于大量分子無(wú)規(guī)則地運(yùn)動(dòng)而碰撞器壁,形成對(duì)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.宏觀上:決定于氣體的溫度和體積,微觀上:決定于分一.的平均動(dòng)能和分子數(shù)密度.
5.氣體的溫度
溫度在宏觀上表示物體的冷熱程度;在微觀上是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志,熱力學(xué)溫度是國(guó)際單位制中的基本量之一,符號(hào)T,單位K(開爾文):掇氏溫度是導(dǎo)出單位,符號(hào)t,單位。C(攝氏度).關(guān)系是t= T-T0,,其中T0=273. 15 K,攝氏度不再采用過(guò)去的定義,兩種溫度問(wèn)的關(guān)系可以表示為:T=t+273. 15 K和△T=△t,要注意兩種單位制下每一度的間隔是相同的,二、固體和液體1.晶體與非晶體(見表2)
判斷是否是晶體的主要依據(jù)是看其是否有熔點(diǎn),判斷足否是單晶體的主要依據(jù)是從其物理性質(zhì)是否各向異性,特別要注意的是各向同性只能說(shuō)明其不是單晶體,但不能判斷其是多是多晶體還是非晶體.
2.液體
(1)液體的微觀結(jié)構(gòu)特點(diǎn),①分子問(wèn)的距離很??;在液體內(nèi)部分子間的距離在10-10 m左右.②液體分子間的相互作用力很大,但比固體分子間的作用力要小,③分子的熱運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)表現(xiàn)為振動(dòng)與移動(dòng)相結(jié)合.
(2)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(shì),②方向:表面張力跟液面相切,跟這部分液f自fff勺分界線垂直,③大小:液體的溫度越高,表面張力越??;液體中溶有雜質(zhì)時(shí),表面張力變?。灰后w的密度越大,表面張力越大.
(4)飽和汽與飽和汽壓,與液體處于動(dòng)態(tài)平衡的蒸汽叫做飽和汽;沒(méi)有達(dá)到飽和狀態(tài)的蒸汽叫末飽和汽.在一定溫度下,飽和汽的分子數(shù)密度是一定的,因而飽和汽的壓強(qiáng)也是一定,這個(gè)壓強(qiáng)叫做這種液體的飽和汽壓.飽和汽壓隨溫度升高而增大.
(5)相對(duì)濕度,空氣中水蒸氣的壓強(qiáng)與同一溫度時(shí)水的飽和汽壓之比叫做空氣的相對(duì)濕度.即:相對(duì)濕度=
友情提示:空氣的濕度是表示空氣潮濕程度的物理量,但影響蒸發(fā)快慢以及影響人們對(duì)干爽與潮濕感受的因素,不是空氣中水蒸氣的絕對(duì)數(shù)量,而是空氣中水蒸氣的壓強(qiáng)與同一溫度下水的飽和汽壓的差距,所以與絕對(duì)濕度相比,相對(duì)濕度能更有效的描述空氣的潮濕程度,
三、物態(tài)變化中的能量交換
1.熔化與凝固
熔化:物質(zhì)從固態(tài)變成液態(tài)的過(guò)程.
凝固:物質(zhì)從液態(tài)變成固態(tài)的過(guò)程,
提示:熔化是凝固的逆過(guò)程.
2.為什么熔化會(huì)吸熱,凝固會(huì)放熱
由于固體分子間的強(qiáng)大作用,固體分子只能在各自的平衡位置附近振動(dòng),對(duì)固體加熱,在其開始熔化之前,獲得的能啦主要轉(zhuǎn)化為分子的動(dòng)能,使物體溫度升高,當(dāng)溫度升高到一定程度,一部分分子的能量足以克服其他分子的束縛,從而可以在其他分子間移動(dòng),固體開始熔化,相反過(guò)程,凝固會(huì)放熱. 3.熔化熱 某種晶體熔化過(guò)程中所需的能量與其質(zhì)量之比,稱做這種晶體的熔化熱,一定質(zhì)量的晶體,熔化時(shí)吸收的熱量與凝固時(shí)放出的熱量相等.不同的晶體有不同的結(jié)構(gòu),要破壞不同物質(zhì)的結(jié)構(gòu),所需的能量也就不同,因此不同晶體的熔化熱也不相同. 4.汽化熱 汽化:物質(zhì)從液態(tài)變成氣態(tài)的過(guò)程. 汽化熱:某種液體汽化等同溫度的氣體所需的能量與其質(zhì)量之比.
注意:一定質(zhì)量的物質(zhì),在一定的溫度和壓強(qiáng)下,汽化時(shí)吸收的熱量與液化時(shí)放出的熱量相等.
考點(diǎn)1:對(duì)氣體實(shí)驗(yàn)定律和理想氣體狀態(tài)方程的考查
例1 農(nóng)村常用來(lái)噴灑農(nóng)藥的壓縮噴霧器的結(jié)構(gòu)如圖l所示,藥筒A的容積為7.5 L,裝入藥液后,藥液上方空氣的體積為1.5 L,關(guān)閉閥門K,用打氣筒B每次打進(jìn)1×l05 Pa的空氣250 mL,求:
(1)要使藥液上方的氣體壓強(qiáng)為4 xl05 Pa,打氣筒活塞應(yīng)打氣的次數(shù);
(2)當(dāng)A中有4×l05 Pa的氣體后,打開閥門K可噴射藥液,直到不能噴射時(shí),噴霧器內(nèi)剩余藥液的體積,
分析:本題是以農(nóng)業(yè)生產(chǎn)工具噴霧器的工作原理為背景,從實(shí)際的角度考查氣體實(shí)驗(yàn)定律,這是今后高考命題的方向.
規(guī)范解答:(1)以V表示打氣前藥液上方的體積,p0表示打氣前A容器內(nèi)的氣體壓強(qiáng),V0表示每次打入壓強(qiáng)為,P0的空氣的體積,p1表示打入n次氣體后A容器內(nèi)的氣體壓強(qiáng),以A中原有空氣和n次打入A容器內(nèi)的全部氣體為研究對(duì)象,由玻意耳定律得Po (V+nV0)=P1 V,解得n=18.
(2)打開閥門K后,直到藥液不能噴射,忽略噴管中藥液產(chǎn)生的壓強(qiáng),則|4容器內(nèi)的氣體壓強(qiáng)應(yīng)等于外界大氣壓強(qiáng),以A容器內(nèi)的氣體作為研究對(duì)象,由玻意耳定律得p1V=PoV',解得