2020高考物理大一轮复习教案：教师用书 选修3－3　热　学.doc

选考部分　选修3－3　热　学　[教师用书] 【全国卷考纲及三年考情分析】 考点内容 要求 考题统计 考情分析 2016 2017 2018 分子动理论的基本观点和实验依据 Ⅰ ·Ⅰ卷 T33 (1)选择 (2)计算 ·Ⅱ卷 T33 (1)选择 (2)计算 ·Ⅲ卷 T33 (1)选择 (2)计算 ·Ⅰ卷 T33 (1)选择 (2)计算 ·Ⅱ卷 T33 (1)选择 (2)计算 ·Ⅲ卷 (1)选择 (2)计算 ·Ⅰ卷 T33 (1)选择 (2)计算 ·Ⅱ卷 T33 (1)选择 (2)计算 ·Ⅲ卷 T33 (1)选择 (2)计算 1.对分子动理论、阿伏加德罗常数、热力学定律、固体和液体的性质多以选择题形式考查，且为多选题，少数为填空题，试题难度不大；对气体的实验定律和理想气体状态方程常以计算题形式考查，试题难度中等。 2.分子动理论、阿伏伽德罗常数的应用、气体实验定律及热力学第一定律的应用是高考命题的热点。 阿伏加德罗常数 Ⅰ 气体分子运动速率的统计分布 Ⅰ 温度、内能 Ⅰ 固体的微观结构、晶体和非晶体 Ⅰ 液晶的微观结构 Ⅰ 液体的表面张力现象 Ⅰ 气体实验定律 Ⅱ 理想气体 Ⅰ 饱和蒸汽、未饱和蒸汽、饱和蒸汽压 Ⅰ 相对湿度 Ⅰ 热力学第一定律 Ⅰ 能量守恒定律 Ⅰ 热力学第二定律 Ⅰ 单位制：中学物理中涉及的国际单位制的基本单位和导出单位，例如摄氏度、标准大气压 Ⅰ 实验：用油膜法估测分子的大小 说明：①知道国际单位制中规定的单位符号。 ②要求会正确使用温度计。 第1讲　分子动理论　内能 [知识梳理] 知识点一　分子动理论的基本观点和实验依据、阿伏加德罗常数 1．物体是由大量分子组成的：阿伏加德罗常数是联系宏观物理量与微观物理量的桥梁，1 mol的任何物质都含有相同的粒子数。通常取NA＝6.02×1023_mol－1。 2．分子永不停息地做无规则运动 (1)扩散现象并不是外界作用引起的，也不是化学反应的结果，而是由物质分子的无规则运动产生的。温度越高，扩散越快。 (2)布朗运动 ①布朗运动是固体颗粒的运动，反映了液体内部分子的无规则运动。 ②微粒越小，布朗运动越明显；温度越高，布朗运动越剧烈。 (3)热运动：分子永不停息的无规则运动叫作热运动。分子的无规则运动和温度有关，温度越高，分子无规则运动越剧烈。 3．分子间的相互作用力 (1)分子间同时存在相互作用的引力和斥力。实际表现出的分子力是引力和斥力的合力。 (2)引力和斥力都随分子间距离的减小而增大；随分子间距离的增大而减小；斥力比引力变化快。 (3)分子力F与分子间距离r的关系(r0的数量级为10－10 m)。 距离 分子力F F ­r图象 r＝r0 F引＝F斥 F＝0 r<r0 F引<F斥 F表现为斥力 r>r0 F引>F斥 F表现为引力 r>10r0 F引→0 F斥→0 F→0 知识点二　温度、内能 1．温度：两个系统处于热平衡时，它们必定具有某个共同的热学性质，把表征这一“共同热学性质”的物理量叫作温度。一切达到热平衡状态的系统都具有相同的温度。温度标志物体内部大量分子做无规则运动的剧烈程度。 2．摄氏温标和热力学温标 单位 规定 关系 摄氏温标(t) ℃ 在标准大气压下，冰的熔点是0_℃，水的沸点是100 ℃ T＝(t＋273.15) K ΔT＝Δt 热力学温标(T) K 零下273.15_℃即为0 K 3.分子的动能 (1)分子动能是分子热运动所具有的动能。 (2)分子热运动的平均动能是所有分子热运动的动能的平均值，温度是分子热运动的平均动能的标志。 (3)分子热运动的总动能是物体内所有分子热运动动能的总和。 4．分子的势能 (1)意义：由于分子间存在着引力和斥力，所以分子具有由它们的相对位置决定的能。 (2)分子势能的决定因素 ①微观上——决定于分子间距离和分子排列情况；取r→∞处为零势能处，分子势能Ep与分子间距离r的关系如图所示，当r＝r0时分子势能最小。 ②宏观上——决定于体积和状态。 5．物体的内能 (1)等于物体中所有分子的热运动动能与分子势能的总和，是状态量。对于给定的物体，其内能大小由物体的温度和体积决定。 (2)改变物体内能有两种方式：做功和热传递。 [诊断自测] 1．(多选)用显微镜观察水中的花粉，追踪某一个花粉颗粒，每隔10 s记下它的位置，得到了a、b、c、d、e、f、g等点，再用直线依次连接这些点，如图所示，则下列说法中正确的是________。 A．连接这些点的折线就是这一花粉颗粒运动的径迹 B．花粉颗粒的运动是水分子无规则运动的反映 C．在这六段时间内花粉颗粒运动的平均速度大小相等 D．从a点计时，经36 s，花粉颗粒可能不在de连线上 E．从a点计时，经36 s，花粉颗粒可能在de连线上，但不一定在d、e连线的中点 解析：　根据题意，每隔10 s把观察到的花粉颗粒的位置记录下来，然后用直线把这些位置依次连接成折线，故此图象是每隔10 s花粉微粒的位置，而不是花粉颗粒的运动轨迹，故A错误；由图线的杂乱无章说明花粉颗粒做无规则运动，故B正确；在这六段时间内花粉颗粒运动的平均速度大小不一定相等，故C错误；从a点开始计时，经36 s，花粉颗粒可能在任意一点，可能不在d、e连线上，当然也可能在d、e连线上，但不一定在d、e连线的中点，故D、E正确。 答案：　BDE 2．(多选)两个相距较远的分子仅在分子力作用下由静止开始运动，直至不再靠近。在此过程中，下列说法正确的是________。 A．分子力先增大，后一直减小 B．分子力先做正功，后做负功 C．分子动能先增大，后减小 D．分子势能先增大，后减小 E．分子势能和动能之和不变 解析：　分子力F与分子间距r的关系是：当r＜r0时F为斥力；当r＝r0时F＝0；当r＞r0时F为引力。综上可知，当两分子由相距较远逐渐达到最近过程中分子力是先变大再变小后又变大，A项错误。分子力为引力时做正功，分子势能减小，分子力为斥力时做负功，分子势能增大，故B项正确，D项错误。因仅有分子力作用，故只有分子动能与分子势能之间发生转化，即分子势能减小时分子动能增大，分子势能增大时分子动能减小，其总和不变，C、E项均正确。 答案：　BCE 3．(多选)现在有质量是18 g的水、18 g的水蒸气和32 g的氧气，在它们的温度都是100 ℃时，下列说法正确的是________。 A．它们的分子数目相同，分子的平均动能相同 B．它们的分子数目相同，分子的平均动能不相同，氧气的分子平均动能大 C．它们的分子数目相同，它们的内能不相同，水蒸气的内能比水大 D．它们的分子数目不相同，分子的平均动能相同 E．它们的分子数目相同，分子的平均速率不同 答案：　ACE 4．(2019·惠州模拟)(多选)下列说法中正确的是________。 A．物体自由下落时速度增大，所以物体内能也增大 B．物体的机械能为零时内能也为零 C．物体的体积减小温度不变时，物体内能不一定减小 D．质量、温度、体积都相等的物体的内能不一定相等 E．温度和质量都相同的氢气和氧气内能不相等 解析：　物体的机械能和内能是两个完全不同的概念，物体的动能由物体的宏观速率决定，而物体内分子的动能由分子热运动的速率决定。分子动能不可能为零(温度不可能达到绝对零度)，而物体的动能可能为零，所以A、B不正确；物体体积减小时，分子间距离减小，但分子势能可能增加，所以C正确。质量、温度、体积都相等的物体，如果是由不同物质组成，分子数不一定相同，因此，物体内能不一定相等，选项D正确；温度和质量都相同的氢气和氧气具有相同的分子平均动能，但由于分子数不相等，分子总动能不相等，分子势能也不相等，故其内能不相等，选项E正确。 答案：　CDE 考点一　微观量的估算 1．宏观量与微观量的关系 (1)微观量：分子体积V0、分子直径d、分子质量m0。 (2)宏观量：物体的体积V、摩尔体积Vm、物体的质量m、摩尔质量M、物体的密度ρ。 (3)关系 ①分子的质量：m0＝＝。 ②分子的体积：V0＝＝。 ③物体所含的分子数：N＝·NA＝·NA或N＝·NA＝·NA。 2．两种模型 (1)球体模型直径为d＝ 。 (2)立方体模型边长为d＝。 (2017·江苏卷)科学家可以运用无规则运动的规律来研究生物蛋白分子。资料显示，某种蛋白的摩尔质量为66 kg/mol，其分子可视为半径为3×10－9 m的球，已知阿伏伽德罗常数为6.0×1023 mol－1。请估算该蛋白的密度。(计算结果保留一位有效数字) 解析：　摩尔体积V＝πr3NA(或V＝(2r)3NA) 由密度ρ＝，解得ρ＝(或ρ＝) 代入数据得ρ≈1×103 kg/m3(或ρ≈5×102 kg/m3,5×102～1×103 kg/m3都算对)。 答案：　1×103 kg/m3或5×102 kg/m3 [方法技巧]　微观量的求解方法 建立合适的物理模型，通常把固体、液体分子模拟为球形或立方体形。气体分子所占据的空间可模拟为立方体模型。 [多维练透] 1．(2019·辽宁大连模拟)(多选)某气体的摩尔质量为M，摩尔体积为Vm，密度为ρ，每个分子的质量和体积分别为m和V0，则阿伏加德罗常数NA不可表示为________。 A．NA＝ B．NA＝ C．NA＝ D．NA＝ E．NA＝ 答案：　BDE 2．(多选)(2019·武汉模拟)若以V表示在标准状态下水蒸气的摩尔体积，ρ表示在标准状态下水蒸气的密度，M表示水的摩尔质量，M0表示一个水分子的质量；V0表示一个水分子的体积，NA表示阿伏加德罗常数，则下列关系式中正确的是________。 A．V＝　　　　　　　　　 B．V0＝ C．M0＝ D．ρ＝ E．NA＝ 解析：　将水蒸气看作立方体模型，则V＝，选项A正确；但由于水蒸气分子间距远大于分子直径，则V0≪，选项B错误；1 mol水蒸气的质量等于水分子的质量与阿伏加德罗常数NA的乘积，选项C正确；由于摩尔体积V远大于NA·V0，则ρ＝＜，选项D错误；水蒸气的摩尔质量ρV除以水蒸气分子的质量等于阿伏加德罗常数，选项E正确。 答案：　ACE 考点二　分子动理论的应用 1．扩散现象、布朗运动与热运动的比较 现象 扩散现象 布朗运动 热运动 活动 主体 分子 固体微小颗粒 分子 区别 是分子的运动，发生在固体、液体、气体任何两种物质之间 是比分子大得多的颗粒的运动，只能在液体、气体中发生 是分子的运动，不能通过光学显微镜直接观察到 共同点 (1)都是无规则运动；(2)都随温度的升高而更加激烈 联系 扩散现象、布朗运动都反映了分子做无规则的热运动 2.分子力和分子势能的比较 分子力F 分子势能Ep 图象 随分子间距离的变化情况 r<r0 F随r增大而减小，表现为斥力 r增大，F做正功，Ep减小 r>r0 r增大，F先增大后减小，表现为引力 r增大，F做负功，Ep增大 r＝r0 F引＝F斥，F＝0 Ep最小 r>10r0 引力和斥力都很微弱，F→0 Ep→0(因Ep在r＝r0知，也可以为0) (多选)两分子间的斥力和引力的合力F与分子间距离r的关系如图中曲线所示，曲线与r轴交点的横坐标为r0。相距很远的两分子在分子力作用下，由静止开始相互接近，若两分子相距无穷远时分子势能为零，下列说法正确的是________。 A．在r＝r0时，分子势能为零 B．在r>r0阶段，F做正功，分子动能增加，势能减小 C．在r<r0阶段，F做负功，分子动能减小，势能也减小 D．在r＝r0时，分子势能最小，动能最大 E．分子间的斥力和引力随r增大而减小，在r＞r0阶段，斥力比引力减小得快一些，分子间的作用力表现为引力 解析：　由图象可知，分子间距离为r0时分子势能最小，此时分子间的距离为平衡距离；当r等于r0时，分子势能最小但不为零，故A错误；r0是分子的平衡距离，r大于平衡距离，分子力表现为引力，F做正功，分子动能增加，势能减小，故B正确；当r小于r0时，分子间的作用力表现为斥力，F做负功，分子动能减小，势能增加，故C错误；分子动能和势能之和在整个过程中不变，当r等于r0时，分子势能最小，动能最大，故D正确；分子间同时存在斥力和引力，在r＞r0阶段，当分子间的距离增大时，分子间的引力和斥力均减小，但斥力减小得更快，所以分子间的作用力表现为引力，故E正确。故选B、D、E。 答案：　BDE [方法技巧]　(1)分子势能在平衡位置有最小值，无论分子间距离如何变化，靠近平衡位置，分子势能减小，反之增大。 (2)判断分子势能的变化有两种方法 ①看分子力的做功情况。 ②直接由分子势能与分子间距离的关系图线判断，但要注意其和分子力与分子间距离的关系图线的区别。 [多维练透] 1．(2017·海南物理·15(1))(多选)关于布朗运动，下列说法正确的是________。 A．布朗运动是液体中悬浮微粒的无规则运动 B．液体温度越高，液体中悬浮微粒的布朗运动越剧烈 C．在液体中的悬浮颗粒只要大于某一尺寸，都会发生布朗运动 D．液体中悬浮微粒的布朗运动是液体分子永不停息地做无规则运动 E．液体中悬浮微粒的布朗运动是液体分子对它的撞击作用不平衡所引起的 解析：　布朗运动是液体中悬浮微粒的无规则运动，故A正确。液体温度越高，分子热运动越激烈，液体中悬浮微粒的布朗运动越剧烈，故B正确。悬浮颗粒越大，惯性越大，碰撞时受到冲力越平衡，所以大颗粒不做布朗运动，故C错误。布朗运动是悬浮在液体中颗粒的无规则运动。不是液体分子的无规则运动，故D错误。布朗运动是由液体分子从各个方向对悬浮颗粒撞击作用的不平衡引起的，故E正确。故选A、B、E。 答案：　ABE 2．[2015·课标Ⅱ·33(1)](多选)关于扩散现象，下列说法正确的是________。 A．温度越高，扩散进行得越快 B．扩散现象是不同物质间的一种化学反应 C．扩散现象是由物质分子无规则运动产生的 D．扩散现象在气体、液体和固体中都能发生 E．液体中的扩散现象是由于液体的对流形成的 解析：　扩散现象是分子无规则热运动的反映，C正确，E错误；温度越高，分子热运动越剧烈，扩散越快，A正确；气体、液体、固体的分子都在不停地进行着热运动，扩散现象在气体、液体和固体中都能发生，D正确；在扩散现象中，分子本身结构没有发生变化，不属于化学变化，B错误。 答案：　ACD 3. (2019·许昌模拟)(多选)两个相邻的分子之间同时存在着引力和斥力，它们随分子之间距离r的变化关系如图所示。图中虚线是分子斥力和分子引力曲线，实线是分子合力曲线。当分子间距为r＝r0时，分子之间合力为零，则下列关于该两分子组成系统的分子势能Ep与两分子间距离r的关系曲线，可能正确的是________。 解析：　由于r＝r0时，分子之间的作用力为零，当r＞r0时，分子间的作用力为引力，随着分子间距离的增大，分子力做负功，分子势能增加，当r＜r0时，分子间的作用力为斥力，随着分子间距离的减小，分子力做负功，分子势能增加，故r＝r0时，分子势能最小。综上所述，选项B、C、E正确，选项A、D错误。 答案：　BCE 考点三　物体的内能 1．改变内能的方式 2．物体的内能与机械能的比较 　　名称 比较　　 内能 机械能 定义 物体中所有分子热运动动能与分子势能的总和 物体的动能、重力势能和弹性势能的统称 决定 因素 与物体的温度、体积、物态和分子数有关 跟宏观运动状态、参考系和零势能点的选取有关 量值 任何物体都有内能 可以为零 测量 无法测量 可测量 本质 微观分子的运动和相互作用的结果 宏观物体的运动和相互作用的结果 运动 形式 热运动 机械运动 联系 在一定条件下可以相互转化，能的总量守恒 [2018·全国卷Ⅱ·33(1)](多选)对于实际的气体，下列说法正确的是________。 A．气体的内能包括气体分子的重力势能 B．气体的内能包括气体分子之间相互作用的势能 C．气体的内能包括气体整体运动的动能 D．气体的体积变化时，其内能可能不变 E．气体的内能包括气体分子热运动的动能 解析：　(1)A错：气体的内能不考虑气体自身重力的影响，故气体的内能不包括气体分子的重力势能。 B、E对：实际气体的内能包括气体的分子动能和分子势能两部分。 C错：气体整体运动的动能属于机械能，不是气体的内能。 D对：气体体积变化时，分子势能发生变化，气体温度也可能发生变化，即分子势能和分子动能的和可能不变。 答案：　BDE [多维练透] 1．(多选)(2019·湖南邵阳二模)热学现象在生活中无处不在，下列与此有关的分析正确的是________。 A．固体很难被压缩是因为分子之间有斥力 B．物体吸收热量，其内能一定增加 C．温度高的物体，其内能一定大 D．气体在对外做功的过程中，其内能可能增加 E．中午闻到食堂炒菜的香味是因为分子的运动 解析：　固体很难被压缩是因为分子之间有斥力，故A正确；物体吸收热量时如果同时对外做功，其内能不一定增加，故B错误；内能大小取决于温度、体积和物质的量，故温度高的物体，其内能不一定大，故C错误；根据热力学第一定律ΔU＝Q＋W，气体在对外做功的过程中，如果同时吸热，且吸热大于做功，则其内能可能增加，故D正确，根据分子动理论可知E正确。 答案：　ADE 2．[2016·全国卷Ⅲ·33(1)](多选)关于气体的内能，下列说法正确的是________。 A．质量和温度都相同的气体，内能一定相同 B．气体温度不变，整体运动速度越大，其内能越大 C．气体被压缩时，内能可能不变 D．一定量的某种理想气体的内能只与温度有关 E．一定量的某种理想气体在等压膨胀过程中，内能一定增加 解析：　气体的内能由物质的量、温度和体积决定，质量和温度都相同的气体，内能可能不同，说法A错误。内能与物体的运动速度无关，说法B错误。气体被压缩时，同时对外传热，根据热力学第一定律知内能可能不变，说法C正确。一定量的某种理想气体的内能只与温度有关，说法D正确。根据理想气体状态方程，一定量的某种理想气体在压强不变的情况下，体积变大，则温度一定升高，内能一定增加，说法E正确。 答案：　CDE 考点四　实验：用油膜法估测分子的大小 注意事项 1．将所有的实验用具擦洗干净，不能混用。 2．油酸酒精溶液的浓度以小于0.1%为宜。 3．浅盘中的水离盘口面的距离应较小，并要水平放置，以便准确地画出薄膜的形状，画线时视线应与板面垂直。  误差分析 1．纯油酸体积的计算引起误差； 2．油膜形状的画线误差； 3．数格子法本身是一种估算的方法，自然会带来误差。 在“用油膜法估测分子大小”的实验中，现有油酸和酒精体积比为n∶m配制好的油酸酒精溶液置于容器中，还有一个盛约2 cm深水的浅盘，一支滴管，一个量筒。 请补充下述实验步骤： (1)________________________________________________________________________。 (需测量的物理量用字母表示) (2)用滴管将一滴油酸酒精溶液滴入浅盘，等油酸薄膜稳定后，将薄膜轮廓描绘在坐标纸上，如图所示，则油膜面积为________(已知坐标纸上每个小方格面积为S，求油膜面积时，半个以上方格面积记为S，不足半个舍去)。 (3)估算油酸分子直径的表达式为d＝________。 解析：　(1)用滴管向量筒内加注N滴油酸酒精溶液，读出其体积V。 (2)1滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为V′＝·，油膜面积S′＝115S。 (3)由d＝，得d＝。 答案：　(1)用滴管向量筒内加注N滴油酸酒精溶液，读出其体积V　(2)115S　(3) [多维练透] 1．在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中，有下列实验步骤： ①往边长约为40 cm的浅盘里倒入约2 cm深的水。待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上。 ②用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形状稳定。 ③将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积，根据油酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大小。 ④用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量筒内每增加一定体积时的滴数，由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积。 ⑤将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上。 完成下列填空： (1)上述步骤中，正确的顺序是________。(填写步骤前面的数字) (2)将1 cm3的油酸溶于酒精，制成300 cm3的油酸酒精溶液；测得1 cm3的油酸酒精溶液有50滴。现取一滴该油酸酒精溶液滴在水面上，测得所形成的油膜的面积是0.13 m2。由此估算出油酸分子的直径为________m。(结果保留一位有效数字) 解析：　(1)依据实验顺序，先配制混合溶液(④)，然后在浅盘中放水和痱子粉(①)，将一滴溶液滴入浅盘中(②)，将玻璃板放在浅盘上获取油膜形状(⑤)，最后用已知边长的坐标纸上的油膜形状来计算油膜的总面积(③)。故正确的操作顺序为④①②⑤③。 (2)一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为V＝×＝6.7×10－5 cm3，故油酸分子直径d＝＝＝≈5×10－10 m。 答案：　(1)④①②⑤③　(2)5×10－10 2．在“用油膜法估测分子大小”的实验中，已知实验室中使用的油酸酒精溶液的浓度为A，N滴溶液的总体积为V。在浅盘中的水面上均匀撒上痱子粉，将一滴溶液滴在水面上，待油膜稳定后，在带有边长为a的正方形小格的玻璃板上描出油膜的轮廓，如图所示，测得油膜占有的正方形小格数为X。 (1)用以上字母表示一滴油酸酒精溶液中的纯油酸的体积为________。 (2)油酸分子直径约为________。 解析：　(1)由题意可知，一滴油酸酒精溶液中的纯油酸的体积为V0＝。 (2)一滴所形成的油膜的面积为S＝Xa2，所以油膜的厚度，即为油酸分子的直径为d＝＝。 答案：　(1)　(2) 第2讲　气体、固体与液体 [知识梳理] 知识点一　晶体和非晶体　晶体的微观结构 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 熔　点 确定 确定 不确定 物理性质 各向异性 各向同性 各向同性 原子排列 有规则 晶粒的排列无规则 无规则 转　化 晶体和非晶体在一定条件下可以相互转化 典型物质 石英、云母、明矾、食盐 玻璃、橡胶 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 知识点二　液体和液晶 1．液晶 (1)具有液体的流动性。 (2)具有晶体的光学各向异性。 (3)在某个方向上看，其分子排列比较整齐，但从另一方向看，分子的排列是杂乱无章的。 2．液体的表面张力现象 (1)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。 (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。 3．饱和蒸汽、未饱和蒸汽和饱和蒸汽压 (1)饱和汽与未饱和汽 ①饱和汽：与液体处于动态平衡的蒸汽。 ②未饱和汽：没有达到饱和状态的蒸汽。 (2)饱和汽压 ①定义：饱和汽所具有的压强。 ②特点：饱和汽压随温度而变。温度越高，饱和汽压越大，且饱和汽压与饱和汽的体积无关。 4．湿度 (1)定义：空气的潮湿程度。 (2)描述湿度的物理量 ①绝对湿度：空气中所含水蒸气的压强。 ②相对湿度：空气的绝对湿度与同一温度下水的饱和汽压相比。 ③相对湿度公式： 相对湿度＝ 知识点三　气体分子动理论和气体压强 1．气体和气体分子运动的特点 2．气体压强 (1)产生的原因：由于大量分子无规则运动而碰撞器壁，形成对器壁各处均匀、持续的压力，作用在器壁单位面积上的压力叫作气体的压强。 (2)决定因素 宏观上：取决于气体的温度和体积。 微观上：取决于分子的平均动能和分子的密集程度。 知识点四　气体实验定律和理想气体状态方程 1．气体实验定律 玻意耳定律 查理定律 盖 ­吕萨克定律 内容 一定质量的某种气体，在温度不变的情况下，压强与体积成反比 一定质量的某种气体，在体积不变的情况下，压强与热力学温度成正比 一定质量的某种气体，在压强不变的情况下，其体积与热力学温度成正比 表 达式 p1V1＝p2V2 ＝或＝ ＝或＝ 图象 2.理想气体的状态方程 (1)理想气体 ①宏观上讲，理想气体是指在任何条件下始终遵守气体实验定律的气体，实际气体在压强不太大、温度不太低的条件下，可视为理想气体。 ②微观上讲，理想气体的分子间除碰撞外无其他作用力，即分子间无分子势能。 (2)理想气体的状态方程。 一定质量的理想气体状态方程：＝或＝C。 气体实验定律可看作一定质量理想气体状态方程的特例。 [诊断自测] 1．(多选)关于表面张力，下列说法正确的是________。 A．液体表面层的分子间的距离比较大 B．液体表面层的分子间的距离比较小 C．表面张力的产生，是由于表面层中分子间的引力大于斥力 D．表面张力的方向是与液面相切，与分界线相平行 E．叶面上的露珠呈球形，是表面张力使液体表面收缩的结果 解析：　液体的表面层像一个张紧的橡皮膜，这是因为表面层的分子间距比内部要大，使表面层分子间的引力大于斥力，而产生表面张力。表面张力的方向与液面相切，与分界线垂直，且与分界线的长度成正比。表面张力使液体表面收缩到最小，因此叶面上露珠呈球形。选项A、C、E正确。 答案：　ACE 2．(多选)关于饱和汽压和相对湿度，下列说法中正确的是________。 A．温度相同的不同饱和汽的饱和汽压都相同 B．温度升高时，饱和汽压增大 C．在相对湿度相同的情况下，夏天比冬天的绝对湿度大 D．饱和汽压和相对湿度都与体积有关 E．在一定温度下水蒸气达到饱和时，水蒸气的压强不变 解析：　在一定温度下，饱和汽压是一定的，饱和汽压随温度的升高而增大，饱和汽压与液体的种类有关，与体积无关。空气中所含水蒸气的压强，称为空气的绝对湿度；相对湿度＝，夏天的饱和汽压大，在相对湿度相同时，夏天的绝对湿度大。 答案：　BCE 3．(2019·安徽合肥高三质量检测)(多选)下列说法正确的是________。 A．相对湿度与同温度水的饱和汽压无关 B．松香在熔化过程中温度不变，分子平均动能不变 C．若一个系统与另一个系统达到热平衡，则两系统温度一定相同 D．若一定质量的理想气体被压缩且吸收热量，则压强一定增大 E．液体的表面张力是由于液体表面层分子间距离略大于平衡距离 解析：　在一定温度下水的饱和汽压越大，相对湿度越小，A错误；松香是非晶体，熔化时边吸热边升温，分子平均动能增大，B错误；若两个系统达到热平衡，则两系统温度一定相同，C正确；若一定质量的理想气体被压缩且吸收热量，即气体的体积减小、温度升高，由＝C可知气体的压强一定增大，D正确；液体表面张力的形成是由于液体表面层分子间距离大于液体内部分子间平衡距离，E正确。 答案：　CDE 4．(2017·全国卷Ⅰ)(多选)氧气分子在0 ℃和100 ℃温度下单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比随气体分子速率的变化分别如图中两条曲线所示。下列说法正确的是________。 A．图中两条曲线下面积相等 B．图中虚线对应于氧气分子平均动能较小的情形 C．图中实线对应于氧气分子在100 ℃时的情形 D．图中曲线给出了任意速率区间的氧气分子数目 E．与0 ℃时相比，100 ℃时氧气分子速率出现在0～400 m/s区间内的分子数占总分子数的百分比较大 解析：　A对：面积都等1。 B对：温度是分子平均动能的标志，温度越高，分子的平均动能越大，虚线为氧气分子在0 ℃时的情形，分子平均动能较小。 C对：实线为氧气分子在100 ℃时的情形。 D错：曲线给出的是分子数占总分子数的百分比。 E错：速率出现在0～400 m/s区间内，100 ℃时氧气分子数占总分子数的百分比较小。 答案：　ABC 考点一　固体和液体的性质 1．晶体和非晶体 (1)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。 (2)只要是具有各向异性的物体必定是晶体，且是单晶体。 (3)只要是具有确定熔点的物体必定是晶体，反之，必是非晶体。 2．液体表面张力 (1)形成的原因：表面层中分子间距离比液体内部分子间距离大，分子间的相互作用力表现为引力。 (2)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，分子势能大于液体内部的分子势能。 (3)表面张力的大小：跟边界线的长度、液体的种类、温度都有关系。 (2015·新课标全国Ⅰ·33)(多选)下列说法正确的是________。 A．将一块晶体敲碎后，得到的小颗粒是非晶体 B．固体可以分为晶体和非晶体两类，有些晶体在不同方向上有不同的光学性质 C．由同种元素构成的固体，可能会由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体 D．在合适的条件下，某些晶体可以转变为非晶体，某些非晶体也可以转变为晶体 E．在熔化过程中，晶体要吸收热量，但温度保持不变，内能也保持不变 解析：　晶体有固定的熔点，并不会因为颗粒的大小而改变，即使敲碎为小颗粒，仍旧是晶体，选项A错误；固体分为晶体和非晶体两类，有些晶体在不同方向上光学性质不同，表现为晶体具有各向异性，选项B正确；同种元素构成的可能由于原子的排列方式不同而形成不同的晶体，如金刚石和石墨，选项C正确；晶体的分子排列结构如果遭到破坏就可能形成非晶体，反之亦然，选项D正确；熔化过程中，晶体要吸热，温度不变，但是内能增大，选项E错误。 答案：　BCD [多维练透] 1．(多选)人类对物质属性的认识是从宏观到微观不断深入的过程，以下说法正确的是________。 A．液体的分子势能与体积有关 B．晶体的物理性质都是各向异性的 C．温度升高，每个分子的动能都增大 D．露珠呈球状是由于液体表面张力的作用 E．液晶既有液体的流动性，又具有光学各向异性 解析：　液体分子的势能与体积有关，A正确；多晶体的物理性质是各向同性，B错误；温度升高时，分子的平均动能增大，但并非是每个分子的动能都增大，C错误；由于液体的表面张力作用，露珠呈球形，D正确；由液晶的特点可知，它既具有液体的流动性，又具有光学各向异性，E正确。 答案：　ADE 2．(2019·郑州模拟)(多选)下列说法正确的是________。 A．单晶体和多晶体都有固定的熔点和规则的几何外形 B．液体表面存在着张力是因为液体表面层分子间的距离大于液体内部分子间的距离 C．布朗运动反映了花粉小颗粒内部分子的无规则运动 D．密闭在汽缸里的一定质量的理想气体发生等压膨胀时，单位时间碰撞单位面积的器壁的气体分子数一定减少 E．影响蒸发快慢以及影响人们对干爽与潮湿感受的因素是空气中水蒸气的压强与同一温度下水的饱和汽压的比值 解析：　多晶体无规则的几何外形，故A错误；液体的表面张力是由于表层分子间距大于内层分子间距产生的，B正确；布朗运动反映了液体分子的无规则运动，C错误；气体的压强取决于分子的平均动能和分子密集程度，在等压膨胀过程中，气体压强不变，体积增大，温度升高，分子的平均动能增大，但分子密集程度减小，则单位时间内碰撞单位面积器壁的气体分子数一定减少，D正确；影响蒸发快慢及潮湿程度的物理量为相对湿度，故E正确。 答案：　BDE 3．(多选)下列对饱和汽、未饱和汽、饱和汽压以及湿度的认识，正确的是________。 A．液体的饱和汽压只与液体的性质和温度有关，而与体积无关 B．增大压强一定可以使未饱和汽变成饱和汽 C．降低温度一定可以使未饱和汽变成饱和汽 D．空气中所含水蒸气的压强越大，空气的绝对湿度越大 E．干湿泡湿度计的干、湿两支温度计的示数差越小，空气的相对湿度越大 解析：　饱和汽压的大小取决于物质的性质和温度，而与体积无关，故A正确；饱和汽压与压强无关，故B错误；降低温度可能使饱和汽变成未饱和汽，但不一定使未饱和汽变成饱和汽，故C错误；空气的湿度是指相对湿度，空气中所含水蒸气的压强越大，空气的绝对湿度越大，但相对湿度不一定越大，故D正确；干湿泡湿度计的干、湿两支温度计示数差越小，说明空气越潮湿，相对湿度越大，故E正确。 答案：　ADE考点二　气体压强的产生与计算 1．产生的原因 由于大量气体分子无规则地运动而碰撞器壁，形成对器壁各处均匀、持续的压力，作用在器壁单位面积上的压力叫作气体的压强。 2．决定因素 (1)宏观上：决定于气体的温度和体积。 (2)微观上：决定于分子的平均动能和分子的密集程度。 3．平衡状态下气体压强的求法 (1)液片法：选取假想的液体薄片(自身重力不计)为研究对象，分析液片两侧受力情况，建立平衡方程，消去面积，得到液片两侧压强相等方程，求得气体的压强。 (2)力平衡法：选取与气体接触的液柱(或活塞)为研究对象进行受力分析，得到液柱(或活塞)的受力平衡方程，求得气体的压强。 (3)等压面法：在连通器中，同一种液体(中间不间断)同一深度处压强相等。 4．加速运动系统中封闭气体压强的求法 选取与气体接触的液柱(或活塞)为研究对象，进行受力分析，利用牛顿第二定律列方程求解。 若已知大气压强为p0，图甲、乙、丙、丁所示的各装置均处于静止状态，液体密度均为ρ，求被封闭气体的压强。 解析：　设各装置中管的横截面积均为S，在图甲中，以高为h的液柱为研究对象，由二力平衡知p甲S＝－ρghS＋p0S 所以p甲＝p0－ρgh； 在图乙中，以B液面为研究对象，有p乙S＋ρghS＝p0S 则p乙＝p0－ρgh； 在图丙中，仍以B液面为研究对象，有p丙S＋ρghSsin 60°＝p0S 所以p丙＝p0－ρgh； 在图丁中，以液面A为研究对象，由二力平衡得p丁S＝(p0＋ρgh1)S 所以p丁＝p0＋ρgh1。 答案：　甲：p0－ρgh　乙：p0－ρgh　丙：p0－ρgh　丁：p0＋ρgh1 [多维练透] 1．(多选)(2019·河北唐山模拟)对于一定质量的理想气体，下列论述正确的是________。 A．若单位体积内分子个数不变，当分子热运动加剧时，压强一定变大 B．若单位体积内分子个数不变，当分子热运动加剧时，压强可能不变 C．若气体的压强不变而温度降低时，则单位体积内分子个数一定增加 D．若气体的压强不变而温度降低时，则单位体积内分子个数可能不变 E．若气体体积减小，温度升高，单位时间内分子对器壁的撞击次数增多，平均撞击力增大，因此压强增大 解析：　气体压强的大小与气体分子的