第二章 章末素养提升(课件 学案,共2份)教科版(2019)选择性必修第三册

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第二章 章末素养提升(课件 学案,共2份)教科版(2019)选择性必修第三册

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章末素养提升
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
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)
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“一定质量和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 一定质量的理想气体从状态A开始,经历状态B、C、D回到状态A的p-T图像如图所示,其中BA的延长线经过原点O,BC、AD与横轴平行,CD与纵轴平行,下列说法正确的是(  )
A.A到B过程中,气体的压强变大、温度升高、体积变大
B.B到C过程中,气体分子单位时间内撞击单位面积器壁的次数增多
C.C到D过程中,体积变大、分子热运动剧烈程度不变
D.D到A过程中,气体压强不变、内能减小、体积变大
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 (2024·安徽卷)某人驾驶汽车,从北京到哈尔滨,在哈尔滨发现汽车的某个轮胎内气体的压强有所下降(假设轮胎内气体的体积不变,且没有漏气,可视为理想气体)。于是在哈尔滨给该轮胎充入压强与大气压相同的空气,使其内部气体的压强恢复到出发时的压强(假设充气过程中,轮胎内气体的温度与环境相同,且保持不变)。已知该轮胎内气体的体积V0=30 L,从北京出发时,该轮胎气体的温度t1=-3 ℃,压强p1=2.7×105 Pa。哈尔滨的环境温度t2=-23 ℃,大气压强p0取1.0×105 Pa。求:
(1)在哈尔滨时,充气前该轮胎气体压强的大小。
(2)充进该轮胎的空气体积。
例4 (2023·贵州文德民族中学月考)氧气瓶是医院、家庭护理、战地救护、个人保健及各种缺氧环境补充用氧较理想的供氧设备。某氧气瓶容积V1=15 L,在T1=300 K的室内测得瓶内氧气的压强p1=9×106 Pa,已知当氧气瓶内外无气压差时供气停止。
(1)求在环境温度为T1=300 K、压强为p0=1×105 Pa时,该氧气瓶可放出氧气的体积V;
(2)若将该氧气瓶移至T2=250 K的环境中用气,当瓶内氧气压强变为p2=1.5×106 Pa时,求用掉的氧气的质量与原有的氧气的质量之比。(用百分比表示)
在分析和求解气体质量变化的问题时,首先要将质量变化的问题变成质量不变的问题,否则不能应用气体实验定律。
例5 (2023·吉林延边二中期末)如图所示,水平放置的固定气缸A和B中分别用活塞封闭一定质量的理想气体,其活塞面积之比为SA∶SB=1∶3。两活塞之间用刚性细杆相连,可沿水平方向无摩擦滑动,两个气缸始终不漏气。初始时,A、B中气体的体积分别为V0、3V0,温度皆为T0=300 K。A中气体压强pA=4p0,p0是气缸外的恒定大气压强,现对A缓慢加热,在保持B中气体温度不变的情况下使B中气体的压强达到pB1=3p0。求:
(1)加热前气缸B中的气体压强pB;
(2)加热后气缸B中的气体体积VB1;
(3)加热后气缸A中的气体温度TA1。
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(应用相应的定律、规律)。
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
晶体 非晶体 单晶体 多晶体
收缩 最小 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
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 C [在该图像中过原点的直线是等容线,A到B过程中,气体的体积不变,故A错误;B到C过程中,压强不变,温度升高,则分子平均动能增大,由=C知体积变大,气体分子单位时间内撞击单位面积器壁的次数减少,故B错误;C到D过程中,温度不变,气体分子热运动剧烈程度不变,由pV=C知,压强减小,体积变大,故C正确;D到A过程中,气体发生等压变化,压强不变,温度降低,则气体内能减小,由=C知体积减小,故D错误。]
例3 (1)2.5×105 Pa (2)6 L
解析 (1)由查理定律可得=
其中p1=2.7×105 Pa,T1=(273-3) K=270 K,
T2=(273-23) K=250 K
代入数据解得,在哈尔滨时,充气前该轮胎气体压强的大小为p2=2.5×105 Pa
(2)由玻意耳定律p2V0+p0V=p1V0
代入数据解得,充进该轮胎的空气体积为V=6 L。
例4 (1)1 335 L (2)80%
解析 (1)根据等温变化规律可知p1V1=p0(V1+V)
解得V=1 335 L
(2)根据理想气体状态方程可知=
解得V'=60 L
用掉的氧气的质量与原有的氧气的质量之比为
×100%=80%。
例5 (1)2p0 (2)2V0 (3)700 K
解析 (1)对刚性细杆分析有pASA+p0SB=p0SA+pBSB
解得pB=2p0
(2)若保持B中气体温度不变,则有pB·3V0=pB1VB1,
解得VB1=2V0
(3)根据上述可知,刚性细杆向右移动的距离为
x=
则加热后A的体积为VA1=xSA+V0
解得VA1=V0
加热后对刚性细杆分析有pA1SA+p0SB=p0SA+pB1SB
解得pA1=7p0
根据理想气体状态方程有=
解得TA1=700 K。(共21张PPT)
DIERZHANG
第二章
章末素养提升
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
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+________
再现
素养知识
晶体
非晶体
单晶体
多晶体
收缩
最小
温度
273.15 K
物理 观念 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)
pV=常量
=常量
=常量
气体实验定律
不太大
不太低
忽略
=C
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“一定质量和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。
 一定质量的理想气体从状态A开始,经历状态B、C、D回到状态A的p-T图像如图所示,其中BA的延长线经过原点O,BC、AD与横轴平行,CD与纵轴平行,下列说法正确的是
A.A到B过程中,气体的压强变大、温度升高、体积
变大
B.B到C过程中,气体分子单位时间内撞击单位面积
器壁的次数增多
C.C到D过程中,体积变大、分子热运动剧烈程度不变
D.D到A过程中,气体压强不变、内能减小、体积变大
例2

在该图像中过原点的直线是等容线,A到B过程中,
气体的体积不变,故A错误;
B到C过程中,压强不变,温度升高,则分子平均
动能增大,由=C知体积变大,气体分子单位时
间内撞击单位面积器壁的次数减少,故B错误;
C到D过程中,温度不变,气体分子热运动剧烈程度不变,由pV=C知,压强减小,体积变大,故C正确;
D到A过程中,气体发生等压变化,压强不变,温度降低,则气体内
能减小,由=C知体积减小,故D错误。
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。
 (2024·安徽卷)某人驾驶汽车,从北京到哈尔滨,在哈尔滨发现汽车的某个轮胎内气体的压强有所下降(假设轮胎内气体的体积不变,且没有漏气,可视为理想气体)。于是在哈尔滨给该轮胎充入压强与大气压相同的空气,使其内部气体的压强恢复到出发时的压强(假设充气过程中,轮胎内气体的温度与环境相同,且保持不变)。已知该轮胎内气体的体积V0=
30 L,从北京出发时,该轮胎气体的温度t1=-3 ℃,压强p1=2.7×105 Pa。哈尔滨的环境温度t2=-23 ℃,大气压强p0取1.0×105 Pa。求:
(1)在哈尔滨时,充气前该轮胎气体压强的大小。
例3
答案 2.5×105 Pa
由查理定律可得=
其中p1=2.7×105 Pa,
T1=(273-3) K=270 K,
T2=(273-23) K=250 K
代入数据解得,在哈尔滨时,充气前该轮胎气体压强的大小为p2=2.5×105 Pa
(2)充进该轮胎的空气体积。
答案 6 L
由玻意耳定律p2V0+p0V=p1V0
代入数据解得,充进该轮胎的空气体积为V=6 L。
 (2023·贵州文德民族中学月考)氧气瓶是医院、家庭护理、战地救护、个人保健及各种缺氧环境补充用氧较理想的供氧设备。某氧气瓶容积V1=15 L,在T1=300 K的室内测得瓶内氧气的压强p1=9×106 Pa,已知当氧气瓶内外无气压差时供气停止。
(1)求在环境温度为T1=300 K、压强为p0=1×105 Pa时,该氧气瓶可放出氧气的体积V;
例4
答案 1 335 L
根据等温变化规律可知
p1V1=p0(V1+V),解得V=1 335 L
(2)若将该氧气瓶移至T2=250 K的环境中用气,当瓶内氧气压强变为p2=1.5×106 Pa时,求用掉的氧气的质量与原有的氧气的质量之比。(用百分比表示)
答案 80%
根据理想气体状态方程可知
=,解得V'=60 L
用掉的氧气的质量与原有的氧气的质量之比为
×100%=80%。
总结提升
在分析和求解气体质量变化的问题时,首先要将质量变化的问题变成质量不变的问题,否则不能应用气体实验定律。
 (2023·吉林延边二中期末)如图所示,水平放置的固定气缸A和B中分别用活塞封闭一定质量的理想气体,其活塞面积之比为SA∶SB=1∶3。两活塞之间用刚性细杆相连,可沿水平方向无摩擦滑动,两个气缸始终不漏气。初始时,A、B中气体的体积分别为V0、3V0,
温度皆为T0=300 K。A中气体压强pA=4p0,p0是
气缸外的恒定大气压强,现对A缓慢加热,在保
持B中气体温度不变的情况下使B中气体的压强
达到pB1=3p0。求:
(1)加热前气缸B中的气体压强pB;
例5
答案 2p0
对刚性细杆分析有
pASA+p0SB=p0SA+pBSB
解得pB=2p0
(2)加热后气缸B中的气体体积VB1;
答案 2V0
若保持B中气体温度不变,则有
pB·3V0=pB1VB1,解得VB1=2V0
(3)加热后气缸A中的气体温度TA1。
答案 700 K
根据上述可知,刚性细杆向右移动的距离为
x=
则加热后A的体积为VA1=xSA+V0
解得VA1=V0
加热后对刚性细杆分析有
pA1SA+p0SB=p0SA+pB1SB
解得pA1=7p0
根据理想气体状态方程有=
解得TA1=700 K。
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(应用相应的定律、规律)。
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。

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