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13.1固体、液体和气体
（导学提纲）
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【学习目标】
能理解固体、液体的性质以及分子动理论。（完成问题探究一）
理解气体压强的产生，会计算气体压强。（完成问题探究二）
会应用气体实验定律和理想气体状态方程解决问题。（完成问题探究三）
能解决气体状态变化的图像问题。（完成问题探究四）
【使用说明】
阅读教材，归纳固体、液体的概念和性质；
阅读教材，总结饱和汽、饱和汽压和相对湿度。
阅读教材 ，总结气体压强、理想气体的概念，归纳理想气体实验规律及状态方程
【知识构建】按照使用说明完成
【探究问题一】:固体、液体的性质　气体分子动理论
固体的性质
1、大自然之中存在许多绚丽夺目的晶体，这些晶体不仅美丽，而且由于化学成分和结构各不相同而呈现出千姿百态；高贵如钻石，平凡如雪花，都是由无数原子严谨而有序地组成的；关于晶体与非晶体，判断下列是否正确？并举例说明
（1）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
（2）多晶体是许多单晶体杂乱无章地组合而成的，所以多晶体没有确定的几何形状
（3）晶体沿不同的方向的导热或导电性能不同，但沿不同方向的光学性质一定相同
（4）单晶体有确定的熔点，非晶体没有确定的熔点
（5）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
液体的性质
2、下列现象中，能否说明液体存在表面张力？说明理由。
（1）吹出的肥皂泡成球形
（2）硬币不能漂浮于水面上
（3）滴入水中的红墨水很快散开
（4）在完全失重的环境下，熔化的金属能收缩成标准的球形
（5）雨水没有透过布雨伞
综合问题
3、关于固体、液体的性质，判断下列说法是否正确？
（1）非晶体不可能转化为晶体
（2）单晶体有确定的熔点，多晶体没有确定的熔点
（3）彩色液晶显示器利用了液晶的光学各向异性的特点
（4）玻璃管的裂口放在火焰上烧熔，其尖端变钝，这是由于表面张力的作用
(5)唐诗《观荷叶露珠》中有“霏微晓露成珠颗”，诗中荷叶和露水表现为不浸润
【探究问题二】:气体压强的产生与计算
“活塞＋汽缸”封闭气体压强的计算
如图所示，甲、乙两个汽缸的质量均为M，内部横截面积均为S，两个活塞的质量均为m，甲中的汽缸静止在水平面上，乙中的活塞和汽缸竖直悬挂在天花板下。两个汽缸内分别封闭有一定质量的空气A、B，大气压强为p0，重力加速度为g。
图甲中，选择活塞为研究对象，并对研究对象进行受力分析；
由平衡条件求封闭气体A的压强
图乙中，选择气缸为研究对象，并对研究对象进行受力分析；
由平衡条件求封闭气体B的压强；
考法二　液柱封闭气体的压强计算
若已知大气压强为p0，图中各装置均处于静止状态，液体密度均为ρ，重力加速度为g。
图甲中，以高为的液柱为研究对象，计算封闭气体的压强
图乙中，以液面B为研究对象，计算封闭气体的压强
图丙中，以液面B为研究对象，计算封闭气体的压强
图丁中，以液面A为研究对象，计算封闭气体的压强
【探究问题三】:气体实验定律和理想气体状态方程的应用
单一气体问题
潜水钟是一种水下救生设备，它是一个底部开口、上部封闭的容器，外形与钟相似。潜水钟在水下时其内部上方空间里存有空气，以满足潜水员水下避险的需要。为计算方便，将潜水钟简化为截面积为S、高度为h、开口向下的圆筒；工作母船将潜水钟由水面上方开口向下吊放至深度为H的水下，如图所示。已知水的密度为ρ，重力加速度大小为g，大气压强为，，忽略温度的变化和水密度随深度的变化。
选择研究对象
找出变化前、后的数值或表达式；
判断变化过程
根据理想气体状态方程求进入圆筒内水的高度l；
若保持H不变，压入空气使筒内的水全部排出；
选择研究对象
找出变化前、后的数值或表达式；
判断变化过程
根据理想气体的状态方程求压入的空气在其压强为p0时的体积。
关联气体问题
7、如图，一容器由横截面积分别为2S和S的两个汽缸连通而成，容器平放在水平地面上，汽缸内壁光滑。整个容器被通过刚性杆连接的两活塞分隔成三部分，分别充有氢气、空气和氮气。求：
平衡时，氮气的压强和体积分别为p0和V0，氢气的体积为2V0，空气的压强为p。
对杆受力分析，建立平衡方程
计算氢气的压强；
现缓慢地将中部的空气全部抽出，抽气过程中氢气和氮气的温度保持不变，活塞没有到达两汽缸的连接处。
判断变化过程
选择氢气为研究对象，抽气后氢气的压强和体积。
考法二　液柱类问题
8、如图，两侧粗细均匀、横截面积相等、高度均为的U型管，左管上端封闭，右管上端开口。右管中有高的水银柱，水银柱上表面离管口的距离。管底水平段的体积可忽略。环境温度T1＝283 K，大气压强。
现从右侧端口缓慢注入水银(与原水银柱之间无气隙)，恰好使水银柱下端到达右管底部。
确定研究对象
判断变化过程
建立理想气体状态方程
计算水银柱的高度
若再将左管中密封气体缓慢加热，使水银柱上表面恰与右管口平齐；
确定研究对象
判断变化过程
建立理想气体状态方程
此时密封气体的温度
【问题探究四】：气体状态变化的图象问题
9、一定质量的理想气体经历了温度缓慢升高的变化，如图所示，p T和V T图象各记录了其部分变化过程，试求：
(1)温度600 K时气体的压强；
(2)在p T图象上将温度从400 K升高到600 K的变化过程补充完整。
10、一定质量的理想气体经历一系列状态变化，其p 图象如图所示，变化顺序为a→b→c→d→a，图中ab段延长线过坐标原点，cd线段与p轴垂直，da线段与轴垂直。则(　　)
A．a→b，压强减小、温度不变、体积增大
B．b→c，压强增大、温度降低、体积减小
C．c→d，压强不变、温度降低、体积减小
D．d→a，压强减小、温度升高、体积不变

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