資源簡(jiǎn)介

章末素養(yǎng)提升
物理 觀念 溫度和 溫標(biāo) (1)熱平衡的特點(diǎn)：一切達(dá)到熱平衡的系統(tǒng)都具有相同的　　　 (2)熱力學(xué)溫度與攝氏度的關(guān)系：T=t+　　　
氣體實(shí) 驗(yàn)定律 (1)等溫變化的規(guī)律　　　　　　　 (2)等容變化的規(guī)律　　　　　　　 (3)等壓變化的規(guī)律　　　　　　　
理想氣體 (1)理想氣體：嚴(yán)格遵從　　　　　　　的氣體。實(shí)際氣體在壓強(qiáng)　　　，溫度　　　　時(shí)可以看成理想氣體 (2)理想氣體特點(diǎn)：分子間的相互作用力和分子勢(shì)能　　　 (3)理想氣體的狀態(tài)方程：　　　　　　　　(質(zhì)量一定)
氣體實(shí)驗(yàn)定律的微觀解釋 1.玻意耳定律的微觀解釋 溫度不變時(shí)，平均速率　　　，體積減小時(shí)，氣體分子密集程度　　　，氣體壓強(qiáng)　　　　 2.查理定律的微觀解釋 體積不變時(shí)，分子密集程度　　　　，溫度升高時(shí)，平均速率　　　　，氣體壓強(qiáng)　　　　 3.蓋-呂薩克定律的微觀解釋 溫度升高時(shí)，平均速率　　，要保持壓強(qiáng)不變，應(yīng)使分子的密集程度　　　
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(jié)構(gòu) (3)新材料及應(yīng)用：液晶、半導(dǎo)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(shì)，使液體的表面積趨向　　　　 (2)浸潤和不浸潤、毛細(xì)現(xiàn)象
科學(xué) 思維 1.能建立理想氣體模型，知道將實(shí)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(guī)律解決常見的實(shí)際問題 3.能用分子動(dòng)理論和統(tǒng)計(jì)觀點(diǎn)解釋氣體實(shí)驗(yàn)定律
科學(xué) 探究 能對(duì)“一定質(zhì)量的溫度不變的氣體壓強(qiáng)和體積關(guān)系”提出相關(guān)問題或猜想 探究壓強(qiáng)和體積之間的關(guān)系，并體會(huì)作p-圖像的必要性
科學(xué)態(tài)度 與責(zé)任 通過氣體、固體和液體的學(xué)習(xí)和研究，領(lǐng)會(huì)科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)、環(huán)境之間的密切聯(lián)系，逐漸形成探索自然的內(nèi)在動(dòng)力
　　　　　　　　　　　　　　　　
例1　(2023·廣州市高二期末)關(guān)于液體和固體的一些現(xiàn)象，下列說法正確的是 (　　)
A.圖甲中水蛭停在水面上是因?yàn)楦×ψ饔?br/>B.圖乙中石英晶體像玻璃一樣，沒有固定的熔點(diǎn)
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(duì)稱排列，形成很規(guī)則的幾何空間點(diǎn)陣，因此表現(xiàn)為各向同性
例2　(多選)如圖所示是一定質(zhì)量的理想氣體的p-V圖像，氣體狀態(tài)從A→B→C→D→A完成一次循環(huán)，A→B(圖中實(shí)線)和C→D均為等溫過程，溫度分別為T1和T2。下列判斷正確的是 (　　)
A.D→A為等容過程，B→C為等壓過程
B.T1>T2
C.A→B過程中，若VB=2VA，則pB=2pA(VA、pA、VB、pB分別為A、B兩點(diǎn)的體積和壓強(qiáng))
D.若氣體狀態(tài)沿圖中虛線由A→B變化，則氣體的溫度先升高后降低
處理圖像問題應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：
(1)看清坐標(biāo)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(biāo)系中作特殊變化的圖像(如等溫線、等容線或等壓線)，實(shí)現(xiàn)兩個(gè)狀態(tài)的比較。
例3　(2023·惠州市模擬)如圖為高壓鍋結(jié)構(gòu)示意圖，氣孔1使鍋內(nèi)氣體與外界連通，隨著溫度升高，鍋內(nèi)液體汽化加劇，當(dāng)溫度升到某一值時(shí)，小活塞上移，氣孔1封閉。鍋內(nèi)氣體溫度繼續(xù)升高，當(dāng)氣體壓強(qiáng)增大到設(shè)計(jì)的最大值1.4p0時(shí)，氣孔2上的限壓閥被頂起，氣孔2開始放氣。氣孔2的橫截面積為12 mm2，鍋內(nèi)氣體可視為理想氣體，已知大氣壓p0=1.0×105 Pa，重力加速度g取10 m/s2。
(1)求限壓閥的質(zhì)量m；
(2)若限壓閥被頂起后，立即用夾子夾住限壓閥使其放氣，假設(shè)放氣過程鍋內(nèi)氣體溫度不變，當(dāng)鍋內(nèi)氣壓降至p0，求放出的氣體與限壓閥被頂起前鍋內(nèi)氣體的質(zhì)量比。
對(duì)于變質(zhì)量問題，直接應(yīng)用氣體實(shí)驗(yàn)定律或理想氣體狀態(tài)方程顯然不合適，關(guān)鍵是如何靈活選擇研究對(duì)象，將變質(zhì)量問題轉(zhuǎn)化為定質(zhì)量問題，可取原有氣體為研究對(duì)象，也可以選擇剩余氣體為研究對(duì)象，但始末狀態(tài)參量必須對(duì)應(yīng)為同一部分氣體。可想象“放出”或“漏掉”的氣體與剩余氣體的狀態(tài)相同，將變質(zhì)量問題轉(zhuǎn)化為定質(zhì)量問題，然后利用理想氣體的狀態(tài)方程，就可以確定剩余氣體與“放出”或“漏掉”氣體的體積、質(zhì)量關(guān)系，從而確定剩余氣體和原有氣體間的狀態(tài)變化關(guān)系。
例4　如圖所示，一端封閉粗細(xì)均勻的U形導(dǎo)熱玻璃管豎直放置，封閉端空氣柱的長(zhǎng)度L=50 cm，管兩側(cè)水銀面的高度差為h=19 cm，大氣壓強(qiáng)恒為76 cmHg。
(1)若初始環(huán)境溫度為27 ℃，給封閉氣體緩慢加熱，當(dāng)管兩側(cè)水銀面齊平時(shí)，求封閉氣體的溫度；
(2)若保持環(huán)境溫度27 ℃不變，緩慢向開口端注入水銀，當(dāng)管兩側(cè)水銀面平齊時(shí)，求注入水銀柱的長(zhǎng)度x。
分析兩部分氣體相關(guān)聯(lián)問題的三個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)
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(tài)的p、V、T情況，列出相應(yīng)的方程(應(yīng)用相應(yīng)的氣體實(shí)驗(yàn)定律或理想氣體狀態(tài)方程)。
2.要找出兩部分氣體之間的聯(lián)系，如總體積不變，平衡時(shí)壓強(qiáng)相等。
3.注意挖掘隱含條件，如“慢慢”“緩慢”通常隱含氣體狀態(tài)變化過程為等溫變化或等壓變化，“密閉”通常隱含氣體狀態(tài)變化過程中質(zhì)量不變，“連通”往往隱含壓強(qiáng)關(guān)系等。
答案精析
溫度　273.15 K　pV=常量　=常量　=常量　氣體實(shí)驗(yàn)定律　不太大　不太低　忽略　=c　一定
增大　增大　保持不變　增大　增大　增大　減小　晶體　非晶體　單晶體　多晶體　收縮　最小
提能綜合訓(xùn)練
例1　C　［題圖甲中水蛭停在水面上是因?yàn)樗谋砻鎻埩ψ饔茫x項(xiàng)A錯(cuò)誤；題圖乙中石英晶體有固定的熔點(diǎn)，而玻璃是非晶體沒有固定的熔點(diǎn)，選項(xiàng)B錯(cuò)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(xiàng)C正確；題圖丁中組成晶體的微粒對(duì)稱排列，形成很規(guī)則的幾何空間點(diǎn)陣，因此表現(xiàn)為各向異性，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。］
例2　BD　［由題圖可知，D→A過程壓強(qiáng)不變，為等壓過程；B→C過程體積不變，為等容過程，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；D→A過程為等壓變化，VA>VD，根據(jù)蓋—呂薩克定律得=，則T1>T2，故B項(xiàng)正確；A→B過程中，溫度不變，根據(jù)玻意耳定律得pAVA=pBVB，若VB=2VA，則pB=pA，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；題圖中的等溫線是雙曲線的一支，由B項(xiàng)分析可知圖線離原點(diǎn)越遠(yuǎn)，氣體溫度越高，A、B兩點(diǎn)在同一條等溫線上，所以從A沿虛線到B的過程中，溫度先升高后降低，故D項(xiàng)正確。］
例3　(1)0.048 kg　(2)
解析　(1)當(dāng)鍋內(nèi)氣體壓強(qiáng)增大到設(shè)計(jì)的最大值p1=1.4p0時(shí)，限壓閥被頂起，設(shè)限壓閥質(zhì)量為m，由平衡條件可得
p1S=p0S+mg
解得m=0.048 kg
(2)設(shè)氣孔2放氣前鍋內(nèi)氣體體積為V1，放出的氣體體積為ΔV，因鍋內(nèi)氣體溫度一定，根據(jù)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)封閉氣體初狀態(tài)壓強(qiáng)
p1=p0-ph=(76-19) cmHg=57 cmHg
設(shè)玻璃管的橫截面積為S，體積V1=LS=50S
溫度T1=(273+27) K=300 K
封閉氣體末狀態(tài)壓強(qiáng)p2=p0=76 cmHg體積
V2=(L+)S=(50+)S=59.5S
對(duì)封閉氣體，由理想氣體狀態(tài)方程得
=
代入數(shù)據(jù)解得T2=476 K，即溫度為203 ℃。
(2)設(shè)注入水銀后空氣柱的長(zhǎng)度為H，對(duì)封閉氣體，
由玻意耳定律得p1V1=p2HS
代入數(shù)據(jù)解得H=37.5 cm
注入水銀柱的長(zhǎng)度
x=2(L-H)+h=2×(50-37.5)cm+19 cm
=44 cm。(共22張PPT)
DIYIZHANG
第一章
章末素養(yǎng)提升
再現(xiàn)
素養(yǎng)知識(shí)
物理 觀念 溫度和溫標(biāo) (1)熱平衡的特點(diǎn)：一切達(dá)到熱平衡的系統(tǒng)都具有相同的_____
(2)熱力學(xué)溫度與攝氏度的關(guān)系：T=t+__________
氣體實(shí)驗(yàn)定律 (1)等溫變化的規(guī)律_________
(2)等容變化的規(guī)律_________
(3)等壓變化的規(guī)律__________
273.15 K
溫度
pV=常量
=常量
=常量
物理 觀念 理想 氣體 (1)理想氣體：嚴(yán)格遵從________________的氣體。實(shí)際氣體在壓強(qiáng)________，溫度_________時(shí)可以看成理想氣體
(2)理想氣體特點(diǎn)：分子間的相互作用力和分子勢(shì)能_____
(3)理想氣體的狀態(tài)方程：(質(zhì)量一定)
氣體實(shí)驗(yàn)定律
不太大
不太低
忽略
=c
物理 觀念 氣體實(shí)驗(yàn)定律的微觀解釋 1.玻意耳定律的微觀解釋
溫度不變時(shí)，平均速率______，體積減小時(shí)，氣體分子密集程度_____，氣體壓強(qiáng)_____
2.查理定律的微觀解釋
體積不變時(shí)，分子密集程度__________，溫度升高時(shí)，平均速率_____，氣體壓強(qiáng)______
3.蓋-呂薩克定律的微觀解釋
溫度升高時(shí)，平均速率______，要保持壓強(qiáng)不變，應(yīng)使分子的密集程度_____
一定
增大
增大
保持不變
增大
增大
增大
減小
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(jié)構(gòu)
(3)新材料及應(yīng)用：液晶、半導(dǎo)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(shì)，使液體的表面積趨向_____
(2)浸潤和不浸潤、毛細(xì)現(xiàn)象
晶體
非晶體
單晶體
多晶體
收縮
最小
科學(xué) 思維 1.能建立理想氣體模型，知道將實(shí)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(guī)律解決常見的實(shí)際問題
3.能用分子動(dòng)理論和統(tǒng)計(jì)觀點(diǎn)解釋氣體實(shí)驗(yàn)定律
科學(xué) 探究 能對(duì)“一定質(zhì)量的溫度不變的氣體壓強(qiáng)和體積關(guān)系”提出相關(guān)問題或猜想
探究壓強(qiáng)和體積之間的關(guān)系，并體會(huì)作p-圖像的必要性
科學(xué)態(tài)度 與責(zé)任 通過氣體、固體和液體的學(xué)習(xí)和研究，領(lǐng)會(huì)科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)、環(huán)境之間的密切聯(lián)系，逐漸形成探索自然的內(nèi)在動(dòng)力
　(2023·廣州市高二期末)關(guān)于液體和固體的一些現(xiàn)象，下列說法正確的是
A.圖甲中水蛭停在水面上是因?yàn)楦×ψ饔?br/>B.圖乙中石英晶體像玻璃一樣，沒有固定
的熔點(diǎn)
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(duì)稱排列，形成
很規(guī)則的幾何空間點(diǎn)陣，因此表現(xiàn)為各向同性
例1
√
提能
綜合訓(xùn)練
題圖甲中水蛭停在水面上是因?yàn)樗谋砻鎻埩ψ饔茫x項(xiàng)A錯(cuò)誤；
題圖乙中石英晶體有固定的熔點(diǎn)，而玻璃是非晶體沒有固定的熔點(diǎn)，選項(xiàng)B錯(cuò)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(xiàng)C正確；
題圖丁中組成晶體的微粒對(duì)稱排列，形成很規(guī)則的幾何空間點(diǎn)陣，因此表現(xiàn)為各向異性，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。
　(多選)如圖所示是一定質(zhì)量的理想氣體的p-V圖像，氣體狀態(tài)從A→B→C→D→A完成一次循環(huán)，A→B(圖中實(shí)線)和C→D均為等溫過程，溫度分別為T1和T2。下列判斷正確的是
A.D→A為等容過程，B→C為等壓過程
B.T1>T2
C.A→B過程中，若VB=2VA，則pB=2pA(VA、pA、VB、pB
分別為A、B兩點(diǎn)的體積和壓強(qiáng))
D.若氣體狀態(tài)沿圖中虛線由A→B變化，則氣體的溫度先升高后降低
例2
√
√
由題圖可知，D→A過程壓強(qiáng)不變，為等壓過程；
B→C過程體積不變，為等容過程，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；
D→A過程為等壓變化，VA>VD，根據(jù)蓋—呂薩克
定律得，則T1>T2，故B項(xiàng)正確；
A→B過程中，溫度不變，根據(jù)玻意耳定律得pAVA=pBVB，若VB=2VA，則pB=pA，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；
題圖中的等溫線是雙曲線的一支，由B項(xiàng)分析可知圖線離原點(diǎn)越遠(yuǎn)，氣體溫度越高，A、B兩點(diǎn)在同一條等溫線上，所以從A沿虛線到B的過程中，溫度先升高后降低，故D項(xiàng)正確。
總結(jié)提升
處理圖像問題應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：
(1)看清坐標(biāo)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(biāo)系中作特殊變化的圖像(如等溫線、等容線或等壓線)，實(shí)現(xiàn)兩個(gè)狀態(tài)的比較。
　(2023·惠州市模擬)如圖為高壓鍋結(jié)構(gòu)示意圖，氣孔1使鍋內(nèi)氣體與外界連通，隨著溫度升高，鍋內(nèi)液體汽化加劇，當(dāng)溫度升到某一值時(shí)，小活塞上移，氣孔1封閉。鍋內(nèi)氣體溫度繼續(xù)升高，當(dāng)氣體壓強(qiáng)增大到設(shè)計(jì)的最大值1.4p0時(shí)，氣孔2上的限壓閥被頂起，氣孔2開始放氣。氣孔2的橫截面積為12 mm2，鍋內(nèi)氣體可視為理想氣體，已知
大氣壓p0=1.0×105 Pa，重力加速度g取10 m/s2。
(1)求限壓閥的質(zhì)量m；
例3
答案　0.048 kg　
當(dāng)鍋內(nèi)氣體壓強(qiáng)增大到設(shè)計(jì)的最大值p1=1.4p0時(shí)，限壓閥被頂起，設(shè)限壓閥質(zhì)量為m，由平衡條件可得
p1S=p0S+mg
解得m=0.048 kg
(2)若限壓閥被頂起后，立即用夾子夾住限壓閥使其放氣，假設(shè)放氣過程鍋內(nèi)氣體溫度不變，當(dāng)鍋內(nèi)氣壓降至p0，求放出的氣體與限壓閥被頂起前鍋內(nèi)氣體的質(zhì)量比。
答案　
設(shè)氣孔2放氣前鍋內(nèi)氣體體積為V1，放出的氣體體積為ΔV，因鍋內(nèi)氣體溫度一定，根據(jù)玻意耳定律有p1V1=p0(V1+ΔV)
解得ΔV=0.4V1
由M=ρV
可得。
總結(jié)提升
對(duì)于變質(zhì)量問題，直接應(yīng)用氣體實(shí)驗(yàn)定律或理想氣體狀態(tài)方程顯然不合適，關(guān)鍵是如何靈活選擇研究對(duì)象，將變質(zhì)量問題轉(zhuǎn)化為定質(zhì)量問題，可取原有氣體為研究對(duì)象，也可以選擇剩余氣體為研究對(duì)象，但始末狀態(tài)參量必須對(duì)應(yīng)為同一部分氣體。可想象“放出”或“漏掉”的氣體與剩余氣體的狀態(tài)相同，將變質(zhì)量問題轉(zhuǎn)化為定質(zhì)量問題，然后利用理想氣體的狀態(tài)方程，就可以確定剩余氣體與“放出”或“漏掉”氣體的體積、質(zhì)量關(guān)系，從而確定剩余氣體和原有氣體間的狀態(tài)變化關(guān)系。
　如圖所示，一端封閉粗細(xì)均勻的U形導(dǎo)熱玻璃管豎直放置，封閉端空氣柱的長(zhǎng)度L=50 cm，管兩側(cè)水銀面的高度差為h=19 cm，大氣壓強(qiáng)恒為76 cmHg。
(1)若初始環(huán)境溫度為27 ℃，給封閉氣體緩慢加熱，
當(dāng)管兩側(cè)水銀面齊平時(shí)，求封閉氣體的溫度；
例4
答案　203 ℃　
封閉氣體初狀態(tài)壓強(qiáng)
p1=p0-ph=(76-19) cmHg=57 cmHg
設(shè)玻璃管的橫截面積為S，體積V1=LS=50S
溫度T1=(273+27) K=300 K
封閉氣體末狀態(tài)壓強(qiáng)p2=p0=76 cmHg體積V2=(L+)S=(50+)S=59.5S
對(duì)封閉氣體，由理想氣體狀態(tài)方程得
代入數(shù)據(jù)解得T2=476 K，即溫度為203 ℃。
(2)若保持環(huán)境溫度27 ℃不變，緩慢向開口端注入水銀，當(dāng)管兩側(cè)水銀面平齊時(shí)，求注入水銀柱的長(zhǎng)度x。
答案　44 cm
設(shè)注入水銀后空氣柱的長(zhǎng)度為H，對(duì)封閉氣體，
由玻意耳定律得p1V1=p2HS
代入數(shù)據(jù)解得H=37.5 cm
注入水銀柱的長(zhǎng)度
x=2(L-H)+h=2×(50-37.5)cm+19 cm=44 cm。
總結(jié)提升
分析兩部分氣體相關(guān)聯(lián)問題的三個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)
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(tài)的p、V、T情況，列出相應(yīng)的方程(應(yīng)用相應(yīng)的氣體實(shí)驗(yàn)定律或理想氣體狀態(tài)方程)。
2.要找出兩部分氣體之間的聯(lián)系，如總體積不變，平衡時(shí)壓強(qiáng)相等。
3.注意挖掘隱含條件，如“慢慢”“緩慢”通常隱含氣體狀態(tài)變化過程為等溫變化或等壓變化，“密閉”通常隱含氣體狀態(tài)變化過程中質(zhì)量不變，“連通”往往隱含壓強(qiáng)關(guān)系等。

展開更多......

收起↑