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第2讲　温度和温标　固体　液体
学习目标　1. 知道热平衡定律及温度的意义，知道温标、摄氏温标和热力学温标.2. 了解固体的微观结构，知道晶体和非晶体的特点.3. 了解液体和液晶的性质．
活动一 知道温度和温标
1 下列关于温度的说法不正确的是(　　)
A. 温度是物体冷热程度的客观反映
B. 人如果感觉到某个物体很凉，就说明这个物体的温度很低
C. 水的沸点为100℃，用热力学温度表示即为373.15 K
D. 水从0℃升高到100 ℃，用热力学温度表示即为从273.15 K升高到373.15 K
2 关于平衡态和热平衡，下列说法中正确的是(　　)
A. 只要温度不变且处处相等，系统就一定处于平衡态
B. 两个系统在接触时，它们的状态不发生变化，这两个系统原来的温度是相等的
C. 热平衡就是平衡态
D. 处于热平衡的两个系统的内能一定相等
1. 一切达到热平衡的系统都具有相同的温度．
2. 两种温标：摄氏温标和热力学温标．关系：T＝t＋273.15 K．
活动二 了解固体的性质
3 [2025南通一模]黑磷的原子按照一定的规则排列呈片状结构，电子在同一片状平层内容易移动，在不同片状平层间移动时受到较大阻碍．则黑磷(　　)
A. 属于多晶体 B. 没有固定的熔点
C. 导电性能呈各向异性 D. 没有天然的规则几何外形
固体分为晶体和非晶体两类，晶体分单晶体和多晶体
分类 晶体 非晶体
单晶体 多晶体
外形 规则 ________ 不规则
熔点 确定 确定 不确定
物理性质 各向______ 各向同性 各向同性
微观结构 晶体微粒有规律地、周期性地在空间排列 许多单晶体(晶粒)杂乱无章地组合在一起 组成物质的分子无规律地组合在一起
典型物质 石英、云母、明矾、食盐 金属、糖块 玻璃、蜂蜡、松香
形成与转化 有的物质在不同条件下能够形成不同的形态．同一物质可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现，有些非晶体在一定条件下可以转化为晶体
即时训练1 [2025盐城期末]如图所示，甲、乙、丙三种固体薄片在熔化过程中温度T随加热时间t变化的关系图像．图像所示为晶体的是(　　)
A. 甲　乙 B. 甲　丙 C. 乙　丙 D. 甲　乙　丙
即时训练2 [2025常州前黄中学模拟]如图所示为高中物理教材中方解石的双折射现象，据此可知，该方解石(　　)
A. 可能是非晶体 B. 可能是多晶体
C. 一定是单晶体 D. 具有各向同性
即时训练3 [2025连云港期中]关于下列四幅图中所涉及晶体微观结构及其解释的论述中，不正确的是(　　)
甲 乙 丙 丁
A. 图甲中，晶体中沿不同的方向上微粒排列的情况不同，故晶体在不同的方向上会表现出不同的物理性质
B. 图乙为石墨中碳原子形成的一种层状结构，相互之间作用力很弱，所以石墨质地松软，可制造润滑剂
C. 图丙为食盐晶体的点阵结构，晶体的许多特性都与点阵结构有关
D. 图丁为雪花的微观结构，雪花是晶体，当雪化成水后，水也是晶体
活动三 了解液体和液晶的性质
4 关于液体的表面张力，下列说法正确的是(　　)
A. 表面张力是液体内部各部分之间的相互作用力
B. 液体表面层分子的分布比内部稀疏，分子力表现为引力
C. 液体的表面张力随温度的升高而增大
D. 表面张力的方向与液面垂直
1. 液面表面张力的成因分析．
(1) 分子间距离特点：由于蒸发现象，液体表面分子分布比内部分子________．
(2) 分子力特点：液体内部分子间引力、斥力基本上相等，而液体表面层分子之间距离较大，分子力表现为________(选填“引”或“斥”)力．
(3) 表面特性：表面层分子之间的引力使液面产生了表面张力，使液体表面形成一层绷紧的膜．表面张力使液体表面具有收缩趋势，使液体表面积趋于最小，在体积相同的条件下，球形的表面积最小．
2. 表面张力的大小和方向．
(1) 表面张力的大小除了跟边界线长度有关外，还跟液体的种类、温度有关．一般情况下，温度越高，表面张力就越小．
(2) 表面张力与液面相切，与分界线垂直．
即时训练4 如图甲所示，系着细棉线的铁丝环从肥皂液里取出时留下一层薄膜，用烧热的针刺破左侧薄膜后，棉线和薄膜的形状如图乙所示．则(　　)
甲 乙
A. 图甲中，两侧薄膜对棉线均没有作用力
B. 图甲中，薄膜的表面层与内部分子间距离相等
C. 图乙中，薄膜收缩使棉线绷紧
D. 图乙中，棉线某处受薄膜作用力方向沿棉线切线方向
即时训练5 肥皂水容易吹出泡泡是因为肥皂水单位长度上的表面张力较小，某同学将一个火柴棒的一端沾上一块肥皂，然后将其浮在水面上，如图所示，火柴棒释放后将(　　)
A. 向右运动 B. 向左运动
C. 向下运动　 D. 向上运动
即时训练6 [2025南通三模]我国科学家把金属铋块熔化成液态铋，再经挤压后得到单原子层金属铋片，与铋块相比，铋片的导电性能和机械强度显著增强，则(　　)
A. 铋块熔化过程中温度不断升高
B. 液态铋表面分子间作用力表现为引力
C. 铋片中的分子呈无规则排列
D. 铋片中的分子在做布朗运动
5 将不同材料制成的甲、乙两细管插入相同的液体中，甲管内液面比管外液面低，乙管内液面比管外液面高，则(　　)
A. 液体对甲材料是浸润的
B. 液体对乙材料是浸润的
C. 甲管中发生的不是毛细现象，而乙管中发生的是毛细现象 甲 乙
D. 若甲、乙两管的内径变小，则甲管内液面更高，乙管内液面更低
浸润和不浸润是发生在两种材料(液体与固体)之间的，与这两种物质的性质都有关系，不能单说哪一种材料浸润或不浸润．例如：水能浸润玻璃，但不能浸润石蜡；水银不能浸润玻璃，但能浸润铅．毛细现象的产生与表面张力及浸润现象都有关系．
即时训练7 [2026南通海门调研]爱出汗的夏季，相比传统的棉质衣物，速干面料的衣物更受喜爱，如图所示，它能快速吸附汗液，并快速扩散到外侧，网状或孔状的编织结构使得水分能快速蒸发．下列说法正确的是(　　)
A. 棉质衣物不浸润汗液
B. 速干面料不浸润汗液
C. 速干面料网状或孔状中的水膜表面分子间表现为斥力
D. 速干面料的网状或孔状结构是利用毛细现象加速水分蒸发
即时训练8 立方体玻璃容器内盛一定体积的水，盖上玻璃盖后置于完全失重环境下，则容器内水(图中阴影区域)的形状可能是(　　)
A B C D
即时训练9 [2025苏锡常镇二模]已知玻璃管插入水中后，管中水升高的高度与管的直径成反比．将两块压紧的玻璃板，右侧稍稍分开一些插入水中，稳定后在玻璃板正前方可以观察到板间液面的形状是(　　)
A B C D
6 有关液晶的下列说法正确的是(　　)
A. 液晶具有流动性，物理性质各向同性
B. 有些液晶显示利用的是扭曲排列的液晶分子具有旋光性
C. 所有物质都具有液晶态，液晶分子排列的有序性介于固体和液体之间
D. 液晶是一种晶体，液晶分子的空间排列是稳定的
液晶具有液体的流动性，分子取向排列的液晶具有光学各向异性．
第2讲　温度和温标　固体　液体
【活动一】
例 1
B　温度是表示物体冷热程度的物理量，但人们对物体冷热程度的感觉具有相对性，A正确，B错误；根据T＝(t＋273.15) K可知，100 ℃相当于热力学温标的373.15 K，水从0 ℃升高到 100 ℃即为从273.15 K升高到373.15 K，C、D正确．故选B．
例 2
B　一般来说，描述系统的状态参量不止一个，根据平衡态的定义可以确定A错误；根据热平衡的定义可知B正确，D错误；平衡态是针对某一系统而言的，热平衡是两个系统相互影响的最终结果，故C错误．
【活动二】
例 3
C　根据题意可知，黑磷属于单晶体，单晶体具有固定的熔点，有天然的规则几何外形，具有各向异性，故C正确，A、B、D错误．
总结提升：不规则　异性
即时训练1 B　甲、丙有固定的熔点，乙没有固定的熔点，所以甲、丙是晶体，乙是非晶体．故B正确．
即时训练2 C　光在晶体中的双折射现象就是光学各向异性的表现，所以图中方解石的双折射现象说明方解石是各向异性的单晶体．C正确．
即时训练3 D　图甲晶体中沿不同的方向上微粒排列的情况不同，故晶体在不同的方向上会表现出不同的物理性质，A正确；图乙为石墨中碳原子形成的一种层状结构，相互之间作用力很弱，所以石墨质地松软，可制造润滑剂，B正确；图丙为食盐晶体的点阵结构，晶体的许多特性都与点阵结构有关，C正确；图丁为雪花的微观结构，雪花有规则的几何形状，所以是晶体，当雪化成水后，具有流动性，是液体不再是固体，水不是晶体，D错误．故选D．
【活动三】
例 4
B　液体表面层分子较液体内部稀疏，故分子力表现为引力，表面张力的方向沿液面的切线方向，与分界线垂直．表面张力是液体表面层分子间的作用力，随温度的升高，液体表面层的分子间的距离增大，引力作用随之减小，所以表面张力减小．故B正确，A、C、D错误．
总结提升：1 (1) 稀疏　(2) 引
即时训练4 C　图甲中，薄膜的表面层分子间距离大于内部分子间距离，产生了表面张力，两侧薄膜对棉线均有作用力，A、B错误；图乙中，由于表面张力薄膜收缩使棉线绷紧，棉线某处受薄膜作用力方向与棉线垂直，C正确，D错误．
即时训练5 B　在火柴棒的上下两侧，由于水的表面张力使火柴棒受到的作用力相互平衡；右端的肥皂能降低水的表面张力，导致火柴棒左端由于水的表面张力而受到的作用力大于右端，所以火柴棒将向左运动．故B正确．
即时训练6 B　金属熔化属于晶体熔化过程，熔化时虽然吸热，但温度保持在熔点不变，直到全部熔化，故A错误；液体表面分子间作用力表现为引力，这是液体表面张力形成的原因，液态铋表面分子间作用力为引力符合物理规律，故B正确；金属固态通常为晶体结构，原子排列有序，题目中铋片导电性和机械强度增强，说明其结构更有序(如单层晶体结构)，而非无规则排列，故C错误；布朗运动是悬浮微粒在流体中的无规则运动，而固体分子仅在平衡位置附近振动，不是布朗运动，故D错误．
例 5
B　液体对固体浸润的情况下，在附着层分子的排斥力和表面层分子的吸引力的共同作用下，液面将上升，故A错误，B正确；毛细现象是指浸润液体在细管中上升，以及不浸润液体在细管中下降的现象，故C错误；在液体和毛细管材料一定的情况下，管越细毛细现象越明显，故D错误．
即时训练7 D　棉质衣物的纤维结构具有亲水性，汗液会附着在棉质纤维上，说明棉质衣物能浸润汗液，故A错误；速干面料能快速吸附汗液，说明汗液能附着在速干面料的纤维上，即速干面料能浸润汗液，故B错误；在速干面料的网状或孔状结构中，水分子之间的分子间作用力表现为引力，使得水分子能在面料结构中聚拢并传递，从而被快速吸附和扩散，故C错误；速干面料的网状或孔状结构，类似于“毛细管”，汗液在这种细小的网状和孔状结构中，因毛细现象快速扩散到面料外侧，故D正确．
即时训练8 A　水处于完全失重状态，由于水对玻璃是浸润的，在表面张力的作用下，水应该吸附在容器的内表面呈现A的形状．A正确．
即时训练9 A　根据题意有h＝(k为大于零的常数)，两玻璃板之间的缝隙宽度d与到缝隙最左端的距离x的关系为d＝k′x(k′为大于零的常数)，所以液面的高度与到缝隙最左端的距离x的关系为h＝，A正确．
例 6
B(共37张PPT)
第十四章
热学
第2讲　温度和温标　固体　液体
内容索引
学习目标
核心体系
活动方案
学 习 目 标
1. 知道热平衡定律及温度的意义，知道温标、摄氏温标和热力学温标.2. 了解固体的微观结构，知道晶体和非晶体的特点.3. 了解液体和液晶的性质．
核 心 体 系
活 动 方 案
活动一　知道温度和温标
下列关于温度的说法不正确的是(　 　)
A．温度是物体冷热程度的客观反映
B．人如果感觉到某个物体很凉，就说明这个物体的温度很低
C．水的沸点为100℃，用热力学温度表示即为373.15 K
D．水从0℃升高到100 ℃，用热力学温度表示即为从273.15 K升高到373.15 K
1
【解析】 温度是表示物体冷热程度的物理量，但人们对物体冷热程度的感觉具有相对性，A正确，B错误；根据T＝(t＋273.15) K可知，100 ℃相当于热力学温标的373.15 K，水从0 ℃升高到 100 ℃即为从273.15 K升高到373.15 K，C、D正确．故选B.
B
关于平衡态和热平衡，下列说法中正确的是(　 　)
A．只要温度不变且处处相等，系统就一定处于平衡态
B．两个系统在接触时，它们的状态不发生变化，这两个系统原来的温度是相等的
C．热平衡就是平衡态
D．处于热平衡的两个系统的内能一定相等
2
【解析】 一般来说，描述系统的状态参量不止一个，根据平衡态的定义可以确定A错误；根据热平衡的定义可知B正确，D错误；平衡态是针对某一系统而言的，热平衡是两个系统相互影响的最终结果，故C错误．
B
1. 一切达到热平衡的系统都具有相同的温度．
2. 两种温标：摄氏温标和热力学温标．关系：T＝t＋273.15 K.
活动二　了解固体的性质
[2025南通一模]黑磷的原子按照一定的规则排列呈片状结构，电子在同一片状平层内容易移动，在不同片状平层间移动时受到较大阻碍．则黑磷(　 　)
A．属于多晶体 B．没有固定的熔点
C．导电性能呈各向异性 D．没有天然的规则几何外形
3
【解析】 根据题意可知，黑磷属于单晶体，单晶体具有固定的熔点，有天然的规则几何外形，具有各向异性，故C正确，A、B、D错误．
C
固体分为晶体和非晶体两类，晶体分单晶体和多晶体
分类 晶体 非晶体
单晶体 多晶体
外形 规则 __________ 不规则
熔点 确定 确定 不确定
物理性质 各向________ 各向同性 各向同性
微观结构 晶体微粒有规律地、周期性地在空间排列 许多单晶体(晶粒)杂乱无章地组合在一起 组成物质的分子无规律地组合在一起
不规则
异性
分类 晶体 非晶体
单晶体 多晶体
典型物质 石英、云母、明矾、食盐 金属、糖块 玻璃、蜂蜡、松香
形成与转化 有的物质在不同条件下能够形成不同的形态．同一物质可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现，有些非晶体在一定条件下可以转化为晶体
　　　　[2025盐城期末]如图所示，甲、乙、丙三种固体薄片在熔化过程中温度T随加热时间t变化的关系图像．图像所示为晶体的是(　 　)
A．甲　乙
B．甲　丙
C．乙　丙
D．甲　乙　丙
1
【解析】 甲、丙有固定的熔点，乙没有固定的熔点，所以甲、丙是晶体，乙是非晶体．故B正确．
B
　　　　[2025常州前黄中学模拟]如图所示为高中物理教材中方解石的双折射现象，据此可知，该方解石(　 　)
A．可能是非晶体
B．可能是多晶体
C．一定是单晶体
D．具有各向同性
2
【解析】 光在晶体中的双折射现象就是光学各向异性的表现，所以图中方解石的双折射现象说明方解石是各向异性的单晶体．C正确．
C
　　　　[2025连云港期中]关于下列四幅图中所涉及晶体微观结构及其解释的论述中，不正确的是(　 　)
3
A．图甲中，晶体中沿不同的方向上微粒排列的情况不同，故晶体在不同的方向上会表现出不同的物理性质
B．图乙为石墨中碳原子形成的一种层状结构，相互之间作用力很弱，所以石墨质地松软，可制造润滑剂
C．图丙为食盐晶体的点阵结构，晶体的许多特性都与点阵结构有关
D．图丁为雪花的微观结构，雪花是晶体，当雪化成水后，水也是晶体
D
【解析】 图甲晶体中沿不同的方向上微粒排列的情况不同，故晶体在不同的方向上会表现出不同的物理性质，A正确；图乙为石墨中碳原子形成的一种层状结构，相互之间作用力很弱，所以石墨质地松软，可制造润滑剂，B正确；图丙为食盐晶体的点阵结构，晶体的许多特性都与点阵结构有关，C正确；图丁为雪花的微观结构，雪花有规则的几何形状，所以是晶体，当雪化成水后，具有流动性，是液体不再是固体，水不是晶体，D错误．故选D.
活动三　了解液体和液晶的性质
关于液体的表面张力，下列说法正确的是(　 　)
A．表面张力是液体内部各部分之间的相互作用力
B．液体表面层分子的分布比内部稀疏，分子力表现为引力
C．液体的表面张力随温度的升高而增大
D．表面张力的方向与液面垂直
4
【解析】 液体表面层分子较液体内部稀疏，故分子力表现为引力，表面张力的方向沿液面的切线方向，与分界线垂直．表面张力是液体表面层分子间的作用力，随温度的升高，液体表面层的分子间的距离增大，引力作用随之减小，所以表面张力减小．故B正确，A、C、D错误．
B
1. 液面表面张力的成因分析．
(1) 分子间距离特点：由于蒸发现象，液体表面分子分布比内部分子________.
(2) 分子力特点：液体内部分子间引力、斥力基本上相等，而液体表面层分子之间距离较大，分子力表现为______(选填“引”或“斥”)力．
(3) 表面特性：表面层分子之间的引力使液面产生了表面张力，使液体表面形成一层绷紧的膜．表面张力使液体表面具有收缩趋势，使液体表面积趋于最小，在体积相同的条件下，球形的表面积最小．
稀疏
引
2. 表面张力的大小和方向．
(1) 表面张力的大小除了跟边界线长度有关外，还跟液体的种类、温度有关．一般情况下，温度越高，表面张力就越小．
(2) 表面张力与液面相切，与分界线垂直．
　　　　如图甲所示，系着细棉线的铁丝环从肥皂液里取出时留下一层薄膜，用烧热的针刺破左侧薄膜后，棉线和薄膜的形状如图乙所示．则(　 　)
4
A．图甲中，两侧薄膜对棉线均没有作用力
B．图甲中，薄膜的表面层与内部分子间距离相等
C．图乙中，薄膜收缩使棉线绷紧
D．图乙中，棉线某处受薄膜作用力方向沿棉线切线方向
甲
乙
C
【解析】 图甲中，薄膜的表面层分子间距离大于内部分子间距离，产生了表面张力，两侧薄膜对棉线均有作用力，A、B错误；图乙中，由于表面张力薄膜收缩使棉线绷紧，棉线某处受薄膜作用力方向与棉线垂直，C正确，D错误．
　　　　肥皂水容易吹出泡泡是因为肥皂水单位长度上的表面张力较小，某同学将一个火柴棒的一端沾上一块肥皂，然后将其浮在水面上，如图所示，火柴棒释放后将(　 　)
A．向右运动
B．向左运动
C．向下运动
D．向上运动
5
B
【解析】 在火柴棒的上下两侧，由于水的表面张力使火柴棒受到的作用力相互平衡；右端的肥皂能降低水的表面张力，导致火柴棒左端由于水的表面张力而受到的作用力大于右端，所以火柴棒将向左运动．故B正确．
　　　　[2025南通三模]我国科学家把金属铋块熔化成液态铋，再经挤压后得到单原子层金属铋片，与铋块相比，铋片的导电性能和机械强度显著增强，则(　 　)
A．铋块熔化过程中温度不断升高
B．液态铋表面分子间作用力表现为引力
C．铋片中的分子呈无规则排列
D．铋片中的分子在做布朗运动
6
B
【解析】 金属熔化属于晶体熔化过程，熔化时虽然吸热，但温度保持在熔点不变，直到全部熔化，故A错误；液体表面分子间作用力表现为引力，这是液体表面张力形成的原因，液态铋表面分子间作用力为引力符合物理规律，故B正确；金属固态通常为晶体结构，原子排列有序，题目中铋片导电性和机械强度增强，说明其结构更有序(如单层晶体结构)，而非无规则排列，故C错误；布朗运动是悬浮微粒在流体中的无规则运动，而固体分子仅在平衡位置附近振动，不是布朗运动，故D错误．
将不同材料制成的甲、乙两细管插入相同的液体中，甲管内液面比管外液面低，乙管内液面比管外液面高，则(　 　)
5
A．液体对甲材料是浸润的
B．液体对乙材料是浸润的
C．甲管中发生的不是毛细现象，而乙管中发生的是毛细现象
D．若甲、乙两管的内径变小，则甲管内液面更高，乙管内液面更低
甲
乙
B
【解析】 液体对固体浸润的情况下，在附着层分子的排斥力和表面层分子的吸引力的共同作用下，液面将上升，故A错误，B正确；毛细现象是指浸润液体在细管中上升，以及不浸润液体在细管中下降的现象，故C错误；在液体和毛细管材料一定的情况下，管越细毛细现象越明显，故D错误．
浸润和不浸润是发生在两种材料(液体与固体)之间的，与这两种物质的性质都有关系，不能单说哪一种材料浸润或不浸润．例如：水能浸润玻璃，但不能浸润石蜡；水银不能浸润玻璃，但能浸润铅．毛细现象的产生与表面张力及浸润现象都有关系．
　　　　[2026南通海门调研]爱出汗的夏季，相比传统的棉质衣物，速干面料的衣物更受喜爱，如图所示，它能快速吸附汗液，并快速扩散到外侧，网状或孔状的编织结构使得水分能快速蒸发．下列说法正确的是(　 　)
A．棉质衣物不浸润汗液
B．速干面料不浸润汗液
C．速干面料网状或孔状中的水膜表面分子间表现为斥力
D．速干面料的网状或孔状结构是利用毛细现象加速水分蒸发
7
D
【解析】 棉质衣物的纤维结构具有亲水性，汗液会附着在棉质纤维上，说明棉质衣物能浸润汗液，故A错误；速干面料能快速吸附汗液，说明汗液能附着在速干面料的纤维上，即速干面料能浸润汗液，故B错误；在速干面料的网状或孔状结构中，水分子之间的分子间作用力表现为引力，使得水分子能在面料结构中聚拢并传递，从而被快速吸附和扩散，故C错误；速干面料的网状或孔状结构，类似于“毛细管”，汗液在这种细小的网状和孔状结构中，因毛细现象快速扩散到面料外侧，故D正确．
　　　　立方体玻璃容器内盛一定体积的水，盖上玻璃盖后置于完全失重环境下，则容器内水(图中阴影区域)的形状可能是(　 　)
8
A
B
C
D
【解析】 水处于完全失重状态，由于水对玻璃是浸润的，在表面张力的作用下，水应该吸附在容器的内表面呈现A的形状．A正确．
A
　　　　[2025苏锡常镇二模]已知玻璃管插入水中后，管中水升高的高度与管的直径成反比．将两块压紧的玻璃板，右侧稍稍分开一些插入水中，稳定后在玻璃板正前方可以观察到板间液面的形状是(　 　)
9
A
B
C
D
A
有关液晶的下列说法正确的是(　 　)
A．液晶具有流动性，物理性质各向同性
B．有些液晶显示利用的是扭曲排列的液晶分子具有旋光性
C．所有物质都具有液晶态，液晶分子排列的有序性介于固体和液体之间
D．液晶是一种晶体，液晶分子的空间排列是稳定的
6
B
液晶具有液体的流动性，分子取向排列的液晶具有光学各向异性．
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