资源简介

章末素养提升
物理 观念 温度和 温标 (1)热平衡的特点：一切达到热平衡的系统都具有相同的　　　 (2)热力学温度与摄氏度的关系：T=t+　　　
气体实 验定律 (1)等温变化的规律　　　　　　　 (2)等容变化的规律　　　　　　　 (3)等压变化的规律　　　　　　　
理想气体 (1)理想气体：严格遵从　　　　　　　的气体。实际气体在压强　　　，温度　　　　时可以看成理想气体 (2)理想气体特点：分子间的相互作用力和分子势能　　　 (3)理想气体的状态方程：　　　　　　　　(质量一定)
气体实验定律的微观解释 1.玻意耳定律的微观解释 温度不变时，平均速率　　　，体积减小时，气体分子密集程度　　　，气体压强　　　　 2.查理定律的微观解释 体积不变时，分子密集程度　　　　，温度升高时，平均速率　　　　，气体压强　　　　 3.盖-吕萨克定律的微观解释 温度升高时，平均速率　　，要保持压强不变，应使分子的密集程度　　　
固体和固体 材料 (1)固体分为　　　　和　　　　，晶体分为　　　　和　　　　　　　　 (2)晶体的微观结构 (3)新材料及应用：液晶、半导体材料、纳米材料
液体 (1)表面张力：使液体表面张紧、具有　　　　　　的趋势，使液体的表面积趋向　　　　 (2)浸润和不浸润、毛细现象
科学 思维 1.能建立理想气体模型，知道将实际气体看成理想气体的条件 2.能用气体等温变化、等容变化和等压变化规律解决常见的实际问题 3.能用分子动理论和统计观点解释气体实验定律
科学 探究 能对“一定质量的温度不变的气体压强和体积关系”提出相关问题或猜想 探究压强和体积之间的关系，并体会作p-图像的必要性
科学态度 与责任 通过气体、固体和液体的学习和研究，领会科学、技术、社会、环境之间的密切联系，逐渐形成探索自然的内在动力
　　　　　　　　　　　　　　　　
例1　(2023·广州市高二期末)关于液体和固体的一些现象，下列说法正确的是 (　　)
A.图甲中水蛭停在水面上是因为浮力作用
B.图乙中石英晶体像玻璃一样，没有固定的熔点
C.图丙中水银在玻璃上形成“圆珠状”的液滴说明水银不浸润玻璃
D.图丁中组成晶体的微粒对称排列，形成很规则的几何空间点阵，因此表现为各向同性
例2　(多选)如图所示是一定质量的理想气体的p-V图像，气体状态从A→B→C→D→A完成一次循环，A→B(图中实线)和C→D均为等温过程，温度分别为T1和T2。下列判断正确的是 (　　)
A.D→A为等容过程，B→C为等压过程
B.T1>T2
C.A→B过程中，若VB=2VA，则pB=2pA(VA、pA、VB、pB分别为A、B两点的体积和压强)
D.若气体状态沿图中虚线由A→B变化，则气体的温度先升高后降低
处理图像问题应注意以下几点：
(1)看清坐标轴，理解图像的意义；
(2)观察图像，弄清图像中各量的变化情况，看是否属于特殊变化过程，如等温变化、等容变化或等压变化；
(3)若不是特殊过程，可在坐标系中作特殊变化的图像(如等温线、等容线或等压线)，实现两个状态的比较。
例3　(2023·惠州市模拟)如图为高压锅结构示意图，气孔1使锅内气体与外界连通，随着温度升高，锅内液体汽化加剧，当温度升到某一值时，小活塞上移，气孔1封闭。锅内气体温度继续升高，当气体压强增大到设计的最大值1.4p0时，气孔2上的限压阀被顶起，气孔2开始放气。气孔2的横截面积为12 mm2，锅内气体可视为理想气体，已知大气压p0=1.0×105 Pa，重力加速度g取10 m/s2。
(1)求限压阀的质量m；
(2)若限压阀被顶起后，立即用夹子夹住限压阀使其放气，假设放气过程锅内气体温度不变，当锅内气压降至p0，求放出的气体与限压阀被顶起前锅内气体的质量比。
对于变质量问题，直接应用气体实验定律或理想气体状态方程显然不合适，关键是如何灵活选择研究对象，将变质量问题转化为定质量问题，可取原有气体为研究对象，也可以选择剩余气体为研究对象，但始末状态参量必须对应为同一部分气体。可想象“放出”或“漏掉”的气体与剩余气体的状态相同，将变质量问题转化为定质量问题，然后利用理想气体的状态方程，就可以确定剩余气体与“放出”或“漏掉”气体的体积、质量关系，从而确定剩余气体和原有气体间的状态变化关系。
例4　如图所示，一端封闭粗细均匀的U形导热玻璃管竖直放置，封闭端空气柱的长度L=50 cm，管两侧水银面的高度差为h=19 cm，大气压强恒为76 cmHg。
(1)若初始环境温度为27 ℃，给封闭气体缓慢加热，当管两侧水银面齐平时，求封闭气体的温度；
(2)若保持环境温度27 ℃不变，缓慢向开口端注入水银，当管两侧水银面平齐时，求注入水银柱的长度x。
分析两部分气体相关联问题的三个关键点
1.要把两部分气体分开看待，分别分析每一部分气体的初、末状态的p、V、T情况，列出相应的方程(应用相应的气体实验定律或理想气体状态方程)。
2.要找出两部分气体之间的联系，如总体积不变，平衡时压强相等。
3.注意挖掘隐含条件，如“慢慢”“缓慢”通常隐含气体状态变化过程为等温变化或等压变化，“密闭”通常隐含气体状态变化过程中质量不变，“连通”往往隐含压强关系等。
答案精析
温度　273.15 K　pV=常量　=常量　=常量　气体实验定律　不太大　不太低　忽略　=c　一定
增大　增大　保持不变　增大　增大　增大　减小　晶体　非晶体　单晶体　多晶体　收缩　最小
提能综合训练
例1　C　［题图甲中水蛭停在水面上是因为水的表面张力作用，选项A错误；题图乙中石英晶体有固定的熔点，而玻璃是非晶体没有固定的熔点，选项B错误；题图丙中水银在玻璃上形成“圆珠状”的液滴说明水银不浸润玻璃，选项C正确；题图丁中组成晶体的微粒对称排列，形成很规则的几何空间点阵，因此表现为各向异性，选项D错误。］
例2　BD　［由题图可知，D→A过程压强不变，为等压过程；B→C过程体积不变，为等容过程，故A项错误；D→A过程为等压变化，VA>VD，根据盖—吕萨克定律得=，则T1>T2，故B项正确；A→B过程中，温度不变，根据玻意耳定律得pAVA=pBVB，若VB=2VA，则pB=pA，故C项错误；题图中的等温线是双曲线的一支，由B项分析可知图线离原点越远，气体温度越高，A、B两点在同一条等温线上，所以从A沿虚线到B的过程中，温度先升高后降低，故D项正确。］
例3　(1)0.048 kg　(2)
解析　(1)当锅内气体压强增大到设计的最大值p1=1.4p0时，限压阀被顶起，设限压阀质量为m，由平衡条件可得
p1S=p0S+mg
解得m=0.048 kg
(2)设气孔2放气前锅内气体体积为V1，放出的气体体积为ΔV，因锅内气体温度一定，根据玻意耳定律有p1V1=p0(V1+ΔV)
解得ΔV=0.4V1
由M=ρV
可得==。
例4　(1)203 ℃　(2)44 cm
解析　(1)封闭气体初状态压强
p1=p0-ph=(76-19) cmHg=57 cmHg
设玻璃管的横截面积为S，体积V1=LS=50S
温度T1=(273+27) K=300 K
封闭气体末状态压强p2=p0=76 cmHg体积
V2=(L+)S=(50+)S=59.5S
对封闭气体，由理想气体状态方程得
=
代入数据解得T2=476 K，即温度为203 ℃。
(2)设注入水银后空气柱的长度为H，对封闭气体，
由玻意耳定律得p1V1=p2HS
代入数据解得H=37.5 cm
注入水银柱的长度
x=2(L-H)+h=2×(50-37.5)cm+19 cm
=44 cm。(共22张PPT)
DIYIZHANG
第一章
章末素养提升
再现
素养知识
物理 观念 温度和温标 (1)热平衡的特点：一切达到热平衡的系统都具有相同的_____
(2)热力学温度与摄氏度的关系：T=t+__________
气体实验定律 (1)等温变化的规律_________
(2)等容变化的规律_________
(3)等压变化的规律__________
273.15 K
温度
pV=常量
=常量
=常量
物理 观念 理想 气体 (1)理想气体：严格遵从________________的气体。实际气体在压强________，温度_________时可以看成理想气体
(2)理想气体特点：分子间的相互作用力和分子势能_____
(3)理想气体的状态方程：(质量一定)
气体实验定律
不太大
不太低
忽略
=c
物理 观念 气体实验定律的微观解释 1.玻意耳定律的微观解释
温度不变时，平均速率______，体积减小时，气体分子密集程度_____，气体压强_____
2.查理定律的微观解释
体积不变时，分子密集程度__________，温度升高时，平均速率_____，气体压强______
3.盖-吕萨克定律的微观解释
温度升高时，平均速率______，要保持压强不变，应使分子的密集程度_____
一定
增大
增大
保持不变
增大
增大
增大
减小
物理 观念 固体和固 体材料 (1)固体分为_____和________，晶体分为________和_________
(2)晶体的微观结构
(3)新材料及应用：液晶、半导体材料、纳米材料
液体 (1)表面张力：使液体表面张紧、具有______的趋势，使液体的表面积趋向_____
(2)浸润和不浸润、毛细现象
晶体
非晶体
单晶体
多晶体
收缩
最小
科学 思维 1.能建立理想气体模型，知道将实际气体看成理想气体的条件
2.能用气体等温变化、等容变化和等压变化规律解决常见的实际问题
3.能用分子动理论和统计观点解释气体实验定律
科学 探究 能对“一定质量的温度不变的气体压强和体积关系”提出相关问题或猜想
探究压强和体积之间的关系，并体会作p-图像的必要性
科学态度 与责任 通过气体、固体和液体的学习和研究，领会科学、技术、社会、环境之间的密切联系，逐渐形成探索自然的内在动力
　(2023·广州市高二期末)关于液体和固体的一些现象，下列说法正确的是
A.图甲中水蛭停在水面上是因为浮力作用
B.图乙中石英晶体像玻璃一样，没有固定
的熔点
C.图丙中水银在玻璃上形成“圆珠状”的
液滴说明水银不浸润玻璃
D.图丁中组成晶体的微粒对称排列，形成
很规则的几何空间点阵，因此表现为各向同性
例1
√
提能
综合训练
题图甲中水蛭停在水面上是因为水的表面张力作用，选项A错误；
题图乙中石英晶体有固定的熔点，而玻璃是非晶体没有固定的熔点，选项B错误；
题图丙中水银在玻璃上形成“圆珠状”的液滴说明水银不浸润玻璃，选项C正确；
题图丁中组成晶体的微粒对称排列，形成很规则的几何空间点阵，因此表现为各向异性，选项D错误。
　(多选)如图所示是一定质量的理想气体的p-V图像，气体状态从A→B→C→D→A完成一次循环，A→B(图中实线)和C→D均为等温过程，温度分别为T1和T2。下列判断正确的是
A.D→A为等容过程，B→C为等压过程
B.T1>T2
C.A→B过程中，若VB=2VA，则pB=2pA(VA、pA、VB、pB
分别为A、B两点的体积和压强)
D.若气体状态沿图中虚线由A→B变化，则气体的温度先升高后降低
例2
√
√
由题图可知，D→A过程压强不变，为等压过程；
B→C过程体积不变，为等容过程，故A项错误；
D→A过程为等压变化，VA>VD，根据盖—吕萨克
定律得，则T1>T2，故B项正确；
A→B过程中，温度不变，根据玻意耳定律得pAVA=pBVB，若VB=2VA，则pB=pA，故C项错误；
题图中的等温线是双曲线的一支，由B项分析可知图线离原点越远，气体温度越高，A、B两点在同一条等温线上，所以从A沿虚线到B的过程中，温度先升高后降低，故D项正确。
总结提升
处理图像问题应注意以下几点：
(1)看清坐标轴，理解图像的意义；
(2)观察图像，弄清图像中各量的变化情况，看是否属于特殊变化过程，如等温变化、等容变化或等压变化；
(3)若不是特殊过程，可在坐标系中作特殊变化的图像(如等温线、等容线或等压线)，实现两个状态的比较。
　(2023·惠州市模拟)如图为高压锅结构示意图，气孔1使锅内气体与外界连通，随着温度升高，锅内液体汽化加剧，当温度升到某一值时，小活塞上移，气孔1封闭。锅内气体温度继续升高，当气体压强增大到设计的最大值1.4p0时，气孔2上的限压阀被顶起，气孔2开始放气。气孔2的横截面积为12 mm2，锅内气体可视为理想气体，已知
大气压p0=1.0×105 Pa，重力加速度g取10 m/s2。
(1)求限压阀的质量m；
例3
答案　0.048 kg　
当锅内气体压强增大到设计的最大值p1=1.4p0时，限压阀被顶起，设限压阀质量为m，由平衡条件可得
p1S=p0S+mg
解得m=0.048 kg
(2)若限压阀被顶起后，立即用夹子夹住限压阀使其放气，假设放气过程锅内气体温度不变，当锅内气压降至p0，求放出的气体与限压阀被顶起前锅内气体的质量比。
答案　
设气孔2放气前锅内气体体积为V1，放出的气体体积为ΔV，因锅内气体温度一定，根据玻意耳定律有p1V1=p0(V1+ΔV)
解得ΔV=0.4V1
由M=ρV
可得。
总结提升
对于变质量问题，直接应用气体实验定律或理想气体状态方程显然不合适，关键是如何灵活选择研究对象，将变质量问题转化为定质量问题，可取原有气体为研究对象，也可以选择剩余气体为研究对象，但始末状态参量必须对应为同一部分气体。可想象“放出”或“漏掉”的气体与剩余气体的状态相同，将变质量问题转化为定质量问题，然后利用理想气体的状态方程，就可以确定剩余气体与“放出”或“漏掉”气体的体积、质量关系，从而确定剩余气体和原有气体间的状态变化关系。
　如图所示，一端封闭粗细均匀的U形导热玻璃管竖直放置，封闭端空气柱的长度L=50 cm，管两侧水银面的高度差为h=19 cm，大气压强恒为76 cmHg。
(1)若初始环境温度为27 ℃，给封闭气体缓慢加热，
当管两侧水银面齐平时，求封闭气体的温度；
例4
答案　203 ℃　
封闭气体初状态压强
p1=p0-ph=(76-19) cmHg=57 cmHg
设玻璃管的横截面积为S，体积V1=LS=50S
温度T1=(273+27) K=300 K
封闭气体末状态压强p2=p0=76 cmHg体积V2=(L+)S=(50+)S=59.5S
对封闭气体，由理想气体状态方程得
代入数据解得T2=476 K，即温度为203 ℃。
(2)若保持环境温度27 ℃不变，缓慢向开口端注入水银，当管两侧水银面平齐时，求注入水银柱的长度x。
答案　44 cm
设注入水银后空气柱的长度为H，对封闭气体，
由玻意耳定律得p1V1=p2HS
代入数据解得H=37.5 cm
注入水银柱的长度
x=2(L-H)+h=2×(50-37.5)cm+19 cm=44 cm。
总结提升
分析两部分气体相关联问题的三个关键点
1.要把两部分气体分开看待，分别分析每一部分气体的初、末状态的p、V、T情况，列出相应的方程(应用相应的气体实验定律或理想气体状态方程)。
2.要找出两部分气体之间的联系，如总体积不变，平衡时压强相等。
3.注意挖掘隐含条件，如“慢慢”“缓慢”通常隐含气体状态变化过程为等温变化或等压变化，“密闭”通常隐含气体状态变化过程中质量不变，“连通”往往隐含压强关系等。

展开更多......

收起↑