資源簡介

章末素養提升
物理 觀念 固體和 固體材料 (1)固體分為　　　　和　　　　　，晶體分為　　　　　和　　　　　 (2)晶體的微觀結構 (3)新材料及應用：液晶、半導體材料、納米材料
液體 (1)表面張力：使液體表面張緊、具有　　　　的趨勢，使液體的表面積趨向　　　　 (2)浸潤和不浸潤、毛細現象
溫度和 溫標 (1)熱平衡的特點：一切達到熱平衡的系統都具有相同的　　　 (2)熱力學溫度與攝氏度的關系：T=t+　　　　　
氣體實 驗定律 (1)等溫變化的規律　　　　　　　 (2)等容變化的規律　　　　　　　 (3)等壓變化的規律　　　　　　　
理想氣體 (1)理想氣體：嚴格遵從　　　　　　　　的氣體。實際氣體在壓強　　　　　，溫度　　　　　時可以看成理想氣體 (2)理想氣體特點：分子間的相互作用力和分子勢能　　　 (3)理想氣體的狀態方程：　　　　　　(質量一定)
科學 思維 1.能建立理想氣體模型，知道將實際氣體看成理想氣體的條件 2.能用氣體等溫變化、等容變化和等壓變化規律解決常見的實際問題 3.能用分子動理論和統計觀點解釋氣體實驗定律
科學 探究 能對“一定質量和溫度不變的氣體壓強和體積關系”提出相關問題或猜想 探究壓強和體積之間的關系，并體會作p-圖像的必要性
科學態度 與責任 通過氣體、固體和液體的學習和研究，領會科學、技術、社會、環境之間的密切聯系，逐漸形成探索自然的內在動力
例1　(2023·廣州市高二期末)關于液體和固體的一些現象，下列說法正確的是(　　)
A.圖甲中水蛭停在水面上是因為浮力作用
B.圖乙中石英晶體像玻璃一樣，沒有固定的熔點
C.圖丙中水銀在玻璃上形成“圓珠狀”的液滴說明水銀不浸潤玻璃
D.圖丁中組成晶體的微粒對稱排列，形成很規則的幾何空間點陣，因此表現為各向同性
例2　一定質量的理想氣體從狀態A開始，經歷狀態B、C、D回到狀態A的p-T圖像如圖所示，其中BA的延長線經過原點O，BC、AD與橫軸平行，CD與縱軸平行，下列說法正確的是(　　)
A.A到B過程中，氣體的壓強變大、溫度升高、體積變大
B.B到C過程中，氣體分子單位時間內撞擊單位面積器壁的次數增多
C.C到D過程中，體積變大、分子熱運動劇烈程度不變
D.D到A過程中，氣體壓強不變、內能減小、體積變大
處理圖像問題應注意以下幾點：
(1)看清坐標軸，理解圖像的意義。
(2)觀察圖像，弄清圖像中各量的變化情況，看是否屬于特殊變化過程，如等溫變化、等容變化或等壓變化。
(3)若不是特殊過程，可在坐標系中作特殊變化的圖像(如等溫線、等容線或等壓線)，實現兩個狀態的比較。
例3　(2024·安徽卷)某人駕駛汽車，從北京到哈爾濱，在哈爾濱發現汽車的某個輪胎內氣體的壓強有所下降(假設輪胎內氣體的體積不變，且沒有漏氣，可視為理想氣體)。于是在哈爾濱給該輪胎充入壓強與大氣壓相同的空氣，使其內部氣體的壓強恢復到出發時的壓強(假設充氣過程中，輪胎內氣體的溫度與環境相同，且保持不變)。已知該輪胎內氣體的體積V0=30 L，從北京出發時，該輪胎氣體的溫度t1=-3 ℃，壓強p1=2.7×105 Pa。哈爾濱的環境溫度t2=-23 ℃，大氣壓強p0取1.0×105 Pa。求：
(1)在哈爾濱時，充氣前該輪胎氣體壓強的大小。
(2)充進該輪胎的空氣體積。
例4　(2023·貴州文德民族中學月考)氧氣瓶是醫院、家庭護理、戰地救護、個人保健及各種缺氧環境補充用氧較理想的供氧設備。某氧氣瓶容積V1=15 L，在T1=300 K的室內測得瓶內氧氣的壓強p1=9×106 Pa，已知當氧氣瓶內外無氣壓差時供氣停止。
(1)求在環境溫度為T1=300 K、壓強為p0=1×105 Pa時，該氧氣瓶可放出氧氣的體積V；
(2)若將該氧氣瓶移至T2=250 K的環境中用氣，當瓶內氧氣壓強變為p2=1.5×106 Pa時，求用掉的氧氣的質量與原有的氧氣的質量之比。(用百分比表示)
在分析和求解氣體質量變化的問題時，首先要將質量變化的問題變成質量不變的問題，否則不能應用氣體實驗定律。
例5　(2023·吉林延邊二中期末)如圖所示，水平放置的固定氣缸A和B中分別用活塞封閉一定質量的理想氣體，其活塞面積之比為SA∶SB=1∶3。兩活塞之間用剛性細桿相連，可沿水平方向無摩擦滑動，兩個氣缸始終不漏氣。初始時，A、B中氣體的體積分別為V0、3V0，溫度皆為T0=300 K。A中氣體壓強pA=4p0，p0是氣缸外的恒定大氣壓強，現對A緩慢加熱，在保持B中氣體溫度不變的情況下使B中氣體的壓強達到pB1=3p0。求：
(1)加熱前氣缸B中的氣體壓強pB；
(2)加熱后氣缸B中的氣體體積VB1；
(3)加熱后氣缸A中的氣體溫度TA1。
分析兩部分氣體相關聯問題的三個關鍵點
1.要把兩部分氣體分開看待，分別分析每一部分氣體的初、末狀態的p、V、T情況，列出相應的方程(應用相應的定律、規律)。
2.要找出兩部分氣體之間的聯系，如總體積不變，平衡時壓強相等。
3.注意挖掘隱含條件，如“慢慢”“緩慢”通常隱含氣體狀態變化過程為等溫變化或等壓變化，“密閉”通常隱含氣體狀態變化過程中質量不變，“連通”往往隱含壓強關系等。
答案精析
晶體　非晶體　單晶體　多晶體
收縮　最小　溫度　273.15 K　pV=常量　=常量　=常量
氣體實驗定律　不太大　不太低
忽略　=C
例1　C　［題圖甲中水蛭停在水面上是因為水的表面張力作用，選項A錯誤；題圖乙中石英晶體有固定的熔點，而玻璃是非晶體沒有固定的熔點，選項B錯誤；題圖丙中水銀在玻璃上形成“圓珠狀”的液滴說明水銀不浸潤玻璃，選項C正確；題圖丁中組成晶體的微粒對稱排列，形成很規則的幾何空間點陣，因此表現為各向異性，選項D錯誤。］
例2　C　［在該圖像中過原點的直線是等容線，A到B過程中，氣體的體積不變，故A錯誤；B到C過程中，壓強不變，溫度升高，則分子平均動能增大，由=C知體積變大，氣體分子單位時間內撞擊單位面積器壁的次數減少，故B錯誤；C到D過程中，溫度不變，氣體分子熱運動劇烈程度不變，由pV=C知，壓強減小，體積變大，故C正確；D到A過程中，氣體發生等壓變化，壓強不變，溫度降低，則氣體內能減小，由=C知體積減小，故D錯誤。］
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
代入數據解得，在哈爾濱時，充氣前該輪胎氣體壓強的大小為p2=2.5×105 Pa
(2)由玻意耳定律p2V0+p0V=p1V0
代入數據解得，充進該輪胎的空氣體積為V=6 L。
例4　(1)1 335 L　(2)80%
解析　(1)根據等溫變化規律可知p1V1=p0(V1+V)
解得V=1 335 L
(2)根據理想氣體狀態方程可知=
解得V'=60 L
用掉的氧氣的質量與原有的氧氣的質量之比為
×100%=80%。
例5　(1)2p0　(2)2V0　(3)700 K
解析　(1)對剛性細桿分析有pASA+p0SB=p0SA+pBSB
解得pB=2p0
(2)若保持B中氣體溫度不變，則有pB·3V0=pB1VB1，
解得VB1=2V0
(3)根據上述可知，剛性細桿向右移動的距離為
x=
則加熱后A的體積為VA1=xSA+V0
解得VA1=V0
加熱后對剛性細桿分析有pA1SA+p0SB=p0SA+pB1SB
解得pA1=7p0
根據理想氣體狀態方程有=
解得TA1=700 K。(共21張PPT)
DIERZHANG
第二章
章末素養提升
物理 觀念 固體和固體材料 (1)固體分為 和 ，晶體分為 和_______
(2)晶體的微觀結構
(3)新材料及應用：液晶、半導體材料、納米材料
液體 (1)表面張力：使液體表面張緊、具有 的趨勢，使液體的表面積趨向_____
(2)浸潤和不浸潤、毛細現象
溫度和 溫標 (1)熱平衡的特點：一切達到熱平衡的系統都具有相同的
_____
(2)熱力學溫度與攝氏度的關系：T=t+________
再現
素養知識
晶體
非晶體
單晶體
多晶體
收縮
最小
溫度
273.15 K
物理 觀念 氣體實 驗定律 (1)等溫變化的規律_________
(2)等容變化的規律_______
(3)等壓變化的規律___________________
理想氣體 (1)理想氣體：嚴格遵從 的氣體。實際氣體在壓強 ，溫度 時可以看成理想氣體
(2)理想氣體特點：分子間的相互作用力和分子勢能_____
(3)理想氣體的狀態方程：_____(質量一定)
pV=常量
=常量
=常量
氣體實驗定律
不太大
不太低
忽略
=C
科學 思維 1.能建立理想氣體模型，知道將實際氣體看成理想氣體的條件
2.能用氣體等溫變化、等容變化和等壓變化規律解決常見的實際問題
3.能用分子動理論和統計觀點解釋氣體實驗定律
科學 探究 能對“一定質量和溫度不變的氣體壓強和體積關系”提出相關問題或猜想
探究壓強和體積之間的關系，并體會作p-圖像的必要性
科學態度 與責任 通過氣體、固體和液體的學習和研究，領會科學、技術、社會、環境之間的密切聯系，逐漸形成探索自然的內在動力
　(2023·廣州市高二期末)關于液體和固體
的一些現象，下列說法正確的是
A.圖甲中水蛭停在水面上是因為浮力作用
B.圖乙中石英晶體像玻璃一樣，沒有固定
的熔點
C.圖丙中水銀在玻璃上形成“圓珠狀”的
液滴說明水銀不浸潤玻璃
D.圖丁中組成晶體的微粒對稱排列，形成很規則的幾何空間點陣，因此
表現為各向同性
例1
√
提能
綜合訓練
題圖甲中水蛭停在水面上是因為水的表
面張力作用，選項A錯誤；
題圖乙中石英晶體有固定的熔點，而玻
璃是非晶體沒有固定的熔點，選項B錯誤；
題圖丙中水銀在玻璃上形成“圓珠狀”
的液滴說明水銀不浸潤玻璃，選項C正確；
題圖丁中組成晶體的微粒對稱排列，形成
很規則的幾何空間點陣，因此表現為各向異性，選項D錯誤。
　一定質量的理想氣體從狀態A開始，經歷狀態B、C、D回到狀態A的p-T圖像如圖所示，其中BA的延長線經過原點O，BC、AD與橫軸平行，CD與縱軸平行，下列說法正確的是
A.A到B過程中，氣體的壓強變大、溫度升高、體積
變大
B.B到C過程中，氣體分子單位時間內撞擊單位面積
器壁的次數增多
C.C到D過程中，體積變大、分子熱運動劇烈程度不變
D.D到A過程中，氣體壓強不變、內能減小、體積變大
例2
√
在該圖像中過原點的直線是等容線，A到B過程中，
氣體的體積不變，故A錯誤；
B到C過程中，壓強不變，溫度升高，則分子平均
動能增大，由=C知體積變大，氣體分子單位時
間內撞擊單位面積器壁的次數減少，故B錯誤；
C到D過程中，溫度不變，氣體分子熱運動劇烈程度不變，由pV=C知，壓強減小，體積變大，故C正確；
D到A過程中，氣體發生等壓變化，壓強不變，溫度降低，則氣體內
能減小，由=C知體積減小，故D錯誤。
總結提升
處理圖像問題應注意以下幾點：
(1)看清坐標軸，理解圖像的意義。
(2)觀察圖像，弄清圖像中各量的變化情況，看是否屬于特殊變化過程，如等溫變化、等容變化或等壓變化。
(3)若不是特殊過程，可在坐標系中作特殊變化的圖像(如等溫線、等容線或等壓線)，實現兩個狀態的比較。
　(2024·安徽卷)某人駕駛汽車，從北京到哈爾濱，在哈爾濱發現汽車的某個輪胎內氣體的壓強有所下降(假設輪胎內氣體的體積不變，且沒有漏氣，可視為理想氣體)。于是在哈爾濱給該輪胎充入壓強與大氣壓相同的空氣，使其內部氣體的壓強恢復到出發時的壓強(假設充氣過程中，輪胎內氣體的溫度與環境相同，且保持不變)。已知該輪胎內氣體的體積V0=
30 L，從北京出發時，該輪胎氣體的溫度t1=-3 ℃，壓強p1=2.7×105 Pa。哈爾濱的環境溫度t2=-23 ℃，大氣壓強p0取1.0×105 Pa。求：
(1)在哈爾濱時，充氣前該輪胎氣體壓強的大小。
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
代入數據解得，在哈爾濱時，充氣前該輪胎氣體壓強的大小為p2=2.5×105 Pa
(2)充進該輪胎的空氣體積。
答案　6 L
由玻意耳定律p2V0+p0V=p1V0
代入數據解得，充進該輪胎的空氣體積為V=6 L。
　(2023·貴州文德民族中學月考)氧氣瓶是醫院、家庭護理、戰地救護、個人保健及各種缺氧環境補充用氧較理想的供氧設備。某氧氣瓶容積V1=15 L，在T1=300 K的室內測得瓶內氧氣的壓強p1=9×106 Pa，已知當氧氣瓶內外無氣壓差時供氣停止。
(1)求在環境溫度為T1=300 K、壓強為p0=1×105 Pa時，該氧氣瓶可放出氧氣的體積V；
例4
答案　1 335 L
根據等溫變化規律可知
p1V1=p0(V1+V)，解得V=1 335 L
(2)若將該氧氣瓶移至T2=250 K的環境中用氣，當瓶內氧氣壓強變為p2=1.5×106 Pa時，求用掉的氧氣的質量與原有的氧氣的質量之比。(用百分比表示)
答案　80%
根據理想氣體狀態方程可知
=，解得V'=60 L
用掉的氧氣的質量與原有的氧氣的質量之比為
×100%=80%。
總結提升
在分析和求解氣體質量變化的問題時，首先要將質量變化的問題變成質量不變的問題，否則不能應用氣體實驗定律。
　(2023·吉林延邊二中期末)如圖所示，水平放置的固定氣缸A和B中分別用活塞封閉一定質量的理想氣體，其活塞面積之比為SA∶SB=1∶3。兩活塞之間用剛性細桿相連，可沿水平方向無摩擦滑動，兩個氣缸始終不漏氣。初始時，A、B中氣體的體積分別為V0、3V0，
溫度皆為T0=300 K。A中氣體壓強pA=4p0，p0是
氣缸外的恒定大氣壓強，現對A緩慢加熱，在保
持B中氣體溫度不變的情況下使B中氣體的壓強
達到pB1=3p0。求：
(1)加熱前氣缸B中的氣體壓強pB；
例5
答案　2p0
對剛性細桿分析有
pASA+p0SB=p0SA+pBSB
解得pB=2p0
(2)加熱后氣缸B中的氣體體積VB1；
答案　2V0
若保持B中氣體溫度不變，則有
pB·3V0=pB1VB1，解得VB1=2V0
(3)加熱后氣缸A中的氣體溫度TA1。
答案　700 K
根據上述可知，剛性細桿向右移動的距離為
x=
則加熱后A的體積為VA1=xSA+V0
解得VA1=V0
加熱后對剛性細桿分析有
pA1SA+p0SB=p0SA+pB1SB
解得pA1=7p0
根據理想氣體狀態方程有=
解得TA1=700 K。
總結提升
分析兩部分氣體相關聯問題的三個關鍵點
1.要把兩部分氣體分開看待，分別分析每一部分氣體的初、末狀態的p、V、T情況，列出相應的方程(應用相應的定律、規律)。
2.要找出兩部分氣體之間的聯系，如總體積不變，平衡時壓強相等。
3.注意挖掘隱含條件，如“慢慢”“緩慢”通常隱含氣體狀態變化過程為等溫變化或等壓變化，“密閉”通常隱含氣體狀態變化過程中質量不變，“連通”往往隱含壓強關系等。

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