第十四章第2讲固体、液体和气体

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第2讲　固体、液体和气体

目标要求　1.了解固体的微观结构，知道晶体和非晶体的特点，了解液晶的主要性质 .2.了

解表面张力现象和毛细现象，知道它们的产生原因.3.掌握气体压强的计算方法及气体压强的

微观解释.4.能用气体实验定律解决实际问题，并会分析气体图象问题.

考点一　固体和液体性质的理解

基础回扣

1.固体

(1)分类：固体分为晶体和非晶体两类.晶体又分为单晶体和多晶体 .

(2)晶体和非晶体的比较

　　分类

比较　　

晶体非晶体

单晶体多晶体

外形有规则的形状无确定的几何形状无确定的几何外形

熔点确定确定不确定

物理性质各向异性各向同性各向同性

典型物质石英、云母、明矾、食盐各种金属玻璃、橡胶、蜂

蜡、松香、沥青

转化晶体和非晶体在一定条件下可以相互转化

2.液体

(1)液体的表面张力

① 作用效果：液体的表面张力使液面具有收缩的趋势，使液体表面积趋于最小，而在体积

相同的条件下，球形表面积最小.

② 方向：表面张力跟液面相切，跟这部分液面的分界线垂直 .

③ 形成原因：表面层中分子间距离比液体内部分子间距离大，分子间作用力表现为引力.

3.液晶

(1)液晶的物理性质

① 具有液体的流动性 .

② 具有晶体的光学各向异性 .

(2)液晶的微观结构

从某个方向上看，其分子排列比较整齐，但从另一方向看，分子的排列是杂乱无章的.

1.(固体)(多选)下列说法中正确的是(　　)

A.同一物质不可能呈现晶体和非晶体两种不同的形态

B.单晶体和多晶体都具有各向异性的物理性质

C.由同种元素构成的固体，可能会由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体

D.单晶体和多晶体都有确定的熔点

E.晶体和非晶体在一定条件下可以转化

答案　CDE

解析　同一物质改变条件可以呈现晶体和非晶体两种不同的形态，故 A错误，E正确；单晶

体具有各向异性的物理性质，多晶体具有各向同性的物理性质，故 B错误；同种元素构成

的固体，可能会由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体，如金刚石和石墨，故 C正确；

单晶体和多晶体都有确定的熔点，故 D正确.

2.(晶体、非晶体)(2020·河北秦皇岛一中月考)下列说法中正确的有(　　)

A.晶体一定具有各向异性，非晶体一定具有各向同性

B.单晶体有固定的熔点，多晶体和非晶体没有固定的熔点

C.晶体熔化时吸收热量，分子平均动能一定增大

D.天然存在的液晶并不多，多数液晶是人工合成的

答案　D

解析　多晶体具有各向同性，A错误；单晶体和多晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔

点，B错误；晶体熔化时吸收热量，但是温度不变，则分子平均动能一定不变，C错误；天

然存在的液晶并不多，多数液晶是人工合成的，D正确.

3.(液体)(2020·山东德州市二模)戴一次性医用防护口罩是预防新冠肺炎的有效措施之一，合

格的一次性医用防护口罩内侧所用材料对水都是不浸润的，图 1为一滴水滴在某一次性防护

口罩内侧的照片，对此以下说法正确的是(　　)

图1

A.照片中的口罩一定为不合格产品

B.照片中附着层内分子比水滴的内部稀疏

C.照片中水滴表面分子比水滴的内部密集

D.水对所有材料都是不浸润的

答案　B

解析　根据题图中水滴呈球形可知水与材料是不浸润的，是合格产品，A错误；水与材料不

浸润说明附着层内分子比水滴的内部稀疏，B正确；水滴表面分子比水滴的内部稀疏，故 C

错误；浸润和不浸润都是相对而言的，故 D错误.

4.(表面张力)(多选)下列说法正确的是(　　)

A.把一枚曲别针轻放在水面上，它会浮在水面，这是由于水表面存在表面张力的缘故

B.形成液体表面张力的原因是由于液体表层的分子分布比内部密集

C.在围绕地球飞行的宇宙飞船中，自由飘浮的水滴呈球形，这是表面张力作用的结果

D.在毛细现象中，毛细管中的液面有的升高，有的降低，这与液体的种类和毛细管的材质有

关

答案　ACD

考点二　气体压强的计算

1.活塞模型

如图2所示是最常见的封闭气体的两种方式.

图2

求气体压强的基本方法：先对活塞进行受力分析，然后根据平衡条件或牛顿第二定律列方程.

图甲中活塞的质量为 m，活塞横截面积为 S，外界大气压强为 p0.由于活塞处于平衡状态，所

以p0S＋mg＝pS，则气体的压强为 p＝p0＋.

图乙中的液柱也可以看成“活塞”，由于液柱处于平衡状态，所以 pS＋mg＝p0S，

则气体压强为 p＝p0－＝p0－ρ液gh.

2.连通器模型

如图3所示，U形管竖直放置.同一液体中的相同高度处压强一定相等，所以气体 B和A的

压强关系可由图中虚线联系起来.

图3

则有 pB＋ρgh2＝pA，

而pA＝p0＋ρgh1，

所以气体 B的压强为

pB＝p0＋ρg(h1－h2).

3.气体压强的微观解释

(1)产生原因：由于气体分子无规则的热运动，大量的分子频繁地碰撞器壁产生持续而稳定

的压力.

(2)决定因素

①宏观上：决定于气体的温度和体积.

② 微观上：决定于分子的平均动能和分子的密集程度.

例1　若已知大气压强为 p0，图 4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，求各被封闭气体的压强.

图4

答案　甲：p0－ρgh　乙：p0－ρgh　丙：p0－ρgh

丁：p0＋ρgh1　戊：p0＋ρg(h2－h1－h3)　p0＋ρg(h2－h1)

解析　题图甲中，以高为 h的液柱为研究对象，由平衡条件知 p甲S＋ρghS＝p0S

所以 p甲＝p0－ρgh

题图乙中，以 B液面为研究对象，由平衡条件知

pAS＋ρghS＝p0S

p乙＝pA＝p0－ρgh

题图丙中，以 B液面为研究对象，由平衡条件有

pA′S＋ρghsin 60°·S＝p0S

所以 p丙＝pA′＝p0－ρgh

题图丁中，以 A液面为研究对象，由平衡条件得

p丁S＝p0S＋ρgh1S

所以 p丁＝p0＋ρgh1.

题图戊中，从开口端开始计算，右端大气压强为 p0，同种液体同一水平面上的压强相同，

所以 b气柱的压强为 pb＝p0＋ρg(h2－h1)，

故a气柱的压强为 pa＝pb－ρgh3＝p0＋ρg(h2－h1－h3).

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摘要：

第2讲　固体、液体和气体目标要求　1.了解固体的微观结构，知道晶体和非晶体的特点，了解液晶的主要性质.2.了解表面张力现象和毛细现象，知道它们的产生原因.3.掌握气体压强的计算方法及气体压强的微观解释.4.能用气体实验定律解决实际问题，并会分析气体图象问题.考点一　固体和液体性质的理解基础回扣1.固体(1)分类：固体分为晶体和非晶体两类.晶体又分为单晶体和多晶体.(2)晶体和非晶体的比较　　分类比较　　晶体非晶体单晶体多晶体外形有规则的形状无确定的几何形状无确定的几何外形熔点确定确定不确定物理性质各向异性各向同性各向同性典型物质石英、云母、明矾、食盐各种金属玻璃、橡胶、蜂蜡、松香、沥青转化晶体...

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