高二物理选修3-3 固体、液体
【知识要点】
1．晶体和非晶体：晶体在外观上有规则的几何形状，有确定的熔点，一些物理性质表现为各向异性；非晶体在外观上没有规则的几何形状，没有确定的熔点，一些物理性质表现为各向同性．同种物质也可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现，也就是说，物质是晶体还是非晶体，并不是绝对的。例如，天然水晶是晶体，而熔化以后再凝结的水晶（即石英玻璃）就是非晶体．几乎所有的材料都能成为非晶体，有些非晶体在一定条件下也可以转化为晶体。
２．单晶体和多晶体：如果一个物体就是一个完整的晶体，例如雪花、食盐小颗粒等．这样的晶体就叫做单晶体．单晶体是科学技术上的重要原材料，例如，制造各种晶体管就要用纯度很高的单晶硅或单晶锗；如果整个物体是由许多杂乱无章地排列着的小晶体组成的，这样的物体就叫做多晶体．由许多食盐单晶体粘在一起而成大块的食盐，就是多晶体．我们平常见到的各种金属材料，也是多晶体．多晶体没有规则的几何形状，也不显示各向异性，但是同单晶体一样，仍有确定的熔点．
３．表面张力：如果在液体表面任意画一条线，线两侧的液体之间的作用力是引力，它的作用是使液体表面绷紧，所以叫做液体的表面张力。液体的表面张力使液面具有收缩的趋势。
４．浸润和不浸润：一种液体会润湿某种固体并附着在固体的表面上，这种现象叫做浸润；一种液体不会润湿某种固体，也就不会附着在这种固体的表面，这种现象叫做不浸润。
浸润液体在细管中上升的现象，以及不浸润液体在细管中下降的现象，称为毛细现象。由于液体浸润管壁，液面边缘部分的表面张力斜向上方，这个力使管中液体向上运动，当管中液体上升到一定高度，液体所受重力与液面边缘所受向上的力平衡，液面稳定在一定高度。对于一定的液体和一定材质的管壁，管的内径越小，液体所能达到的高度越高。
５．液晶：液晶是一种特殊的物质，它既具有液体的流动性，又像某些晶体那样具有光学各向异性。有些物质在特定的温度范围之内具有液晶态；另一些物质，在适当的溶剂中溶解时，在一定的浓度范围具有液晶态。不是所有物质都具有液晶态。
【典型例题】
例1．关于晶体和非晶体，下列说法中正确的是（）
A．单晶体具有各向异性
B．多晶体也具有各向异性
C．非晶体的各种物理性质，在各个方向上都是相同的
D．晶体的各种物理性质，在各个方向上都是不同的
例2．如图所示，食盐的晶体是由钠离子和氯离子组成的。这两种
离子在空间中三个互相垂直的方向上都是等距离地交错排列的，
已知食盐的摩尔质量是58.5g/mol ，食盐的密度是2.2×103kg/m 3，阿伏加德罗常数是6.0×1023mol －1。在食盐晶体中两个距离最近的钠离子中心间的距离最接近于（就下面四个数值相比）（ ）
A ．3.0×10
－10m B ．3.5×10
－10m C ．4.0×10－10m
D ．5.0×10－10
m 例３．在航天飞机中，有两个圆柱形洁净玻璃容器，其中分别封装有
水和水银，如图甲所示。当航天飞机绕地球航行处于完全失重状态时，
两容器中的液面呈什么形状？
例4．将不同材料制成的甲、乙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
D ．若甲、乙两管的内径变小，则甲管内液面更低，乙管内液面更高
【当堂反馈】
１．某种固体制成的均匀薄片，将其一个表面涂上一层很薄的石腊，然后用烧热的钢针去接触其表面，发现石腊熔化区域呈圆形，由此可判定该薄片一定是非晶体，这种说法是否正确？为什么？
2．关于液体的表面张力，下述说法哪个是错误的？ （ ）
A ．表面张力是液面各部分间相互吸引的力，方向与液面相平行
B ．表面张力是液面分子间作用力的宏观体现
C ．表面层里分子距离比液体内部小些，分子间表现为引力
水
水银 甲
D．不论是水还是水银，表面张力都要使液面收缩
3．若液体对某种固体是浸润的，当液体装在由这种固体物质做成的细管中时，则（）A．附着层分子密度大于液体内分子的密度
B．附着层分子的作用力表现为引力
C．管中的液面一定是凹弯月面
D．液面跟固体接触的面积有扩大的趋势
4．用内径极小的细玻璃管制成的水银气压计，其读数与实际气压相比是偏高还是偏低？为什么？
作业本：
1．下列固体中全是由晶体组成的是（）
A．石英、云母、明矾、食盐、雪花、铜B．石英、玻璃、云母、铜
C．食盐、雪花、云母、硫酸铜、松香D．蜂蜡、松香、橡胶、沥青
2．关于晶体和非晶体，正确的说法是：
Ａ．它们由不同的空间点阵构成的
Ｂ．晶体内部的物质微粒是有规则地排列的，而非晶体内部物质微粒排列是不规则的
Ｃ．晶体内部的微粒是静止的，而非晶体内部的物质微粒是不停地运动着
Ｄ．在物质内部的各个平面上，微粒数相等的是晶体，数是不等的是非晶体
3．在密闭的容器内，放置一定量的液体，如图（a）所示，若将此容器置于在轨道上正常运行的人造地球卫星上，则容器内液体的分布情况，应是（）
A．仍然如图（a）所示
B．只能如图（b）中⑴所示
C．可能如网（b）中⑶或可能⑷
所示
D．可能如图（b）中⑴或可能⑵
所示
４．关于石墨与金刚石的区别，下列说法中正确的是（）
A．石墨与金刚石是由不同物质生成的不同晶体
B ．石墨和金刚石是由同种物质生成的不同微观结构的晶体
C ．金刚石中原子间作用力比石墨的大，金刚石有很大的硬度
D ．金刚石是单晶体，石墨是多晶体
５．有一块长方形的铜条，有关它的三种说法：
①这是一块单晶体，因为它有规则的几何形状
②这是一块多晶体，因为它内部的分子排列是不规则的
③这是一块非晶体，因为它的物理性质是各向同性的，这三种说法中 （ ）
A ．①、②是错的
B ．②、③是错的
C ．①、③是错的
D ．都是错的
６．由同种物质微粒组成但微观结构不同的两种晶体，这两种晶体一定是 （ ）
A ．物理性质相同，化学性质不相同
B ．物理性质不相同，化学性质相同
C ．物理性质相同，化学性质相同
D ．物理性质不相同，化学性质不相同 ７．在样本薄片上均匀地涂上一层石蜡，然后用灼热的金属针尖点在样本的另一侧面，结果得到如图所示的两种图样，则（ ）
A ．样本A 一定是非晶体
B ．样本A 可能是非晶体
C ．样本B 一定是晶体
D ．样本B 不一定是晶体
８．关于液晶下列说法正确的是 （ ）
A ．液晶是液体和晶体的混合物
B ．液晶分子在特定方向排列比较整齐，但不稳定
C ．电子手表中的液晶在外加电压的影响下，能够发光
D ．所有物质在一定条件下都能成为液晶
９．浸润的液体在毛细管接触处，引起液面成 形弯月面，力图使液面 ，而表面张力的收缩作用力图使液面 ，于是管内液体 以达到 目的，直到因表面张力而使液体受到的向上的拉引力作用和 相平衡时，管内液体便停止上升。
１０．利用液晶_________________________________________________________的特性可以做成显示元件；利用液晶_____________________________________________________的特性可以做成探测温度的元件。
１１．如图所示，在水中插入两个同样内径的毛细管：一个是直的，
另一个是弯的。直管中水上升的高度H 超过弯管的高度H ′，在弯管
中有水不断流出吗？
H ′ H A
１２. 试解释下列现象：
⑴手套被雨水浸湿后很难从手上脱下；
⑵将一枚硬币轻轻置于水面，可以漂浮于水面而不沉下去。此时与硬币重力相平衡的是什么力？如有两枚硬币漂浮于水面上，且两者间距约1cm 时，两硬币会急剧地相吸靠近，为什么？ ⑶建筑楼房时，常在砌砖的地基上铺一层油毡防潮层。如果不铺这层油毡，楼房就容易受潮，为什么？
１３．如图所示是测定肥皂液表面张力系数的装置, 均匀的杠杆支点O 在中央, 矩形铜丝框的质量为 0.4g, 其两脚间的距离L=5cm ； 将其悬于杠杆上右端距中央L 1=15cm 的A 处。实验时将铜丝框浸没在肥皂水中, 在杠杆左端挂一个 1g 的砝码, 将肥皂水杯缓缓下移, 使框上部离开液面形成肥皂膜。此时若将砝码移到距杠杆中央L 2=12cm 的B 处时, 杠杆刚好处于平衡状态。试据此计算肥皂液的表面张力系数。(提示：表面张力的大小与液面边界线长度（设为L ）成正比，可以表示为：f=αL ， 式中α称为表面张力系数，它表示液面单位长度的边界线上所受的表面张力的大小，g=10m/s 2．)
【典型例题】 例1：ACD 。具体到某种晶体，它可能只是某种物理性质各向异性较明显。如云母片就是导热性明显，方解石则是透光性明显。但笼统提晶体就说各种物理性质是各向异性。
例2：解析：食盐的摩尔体积V ＝M ρ
，其中M 为食盐的摩尔质量， ρ为食盐的密度。
1mol 食盐中有N 个NaCl 分子，即N 个钠离子和N 个氯离子。因此，每个离子所占小立方体的体积为：
V 0＝V 2N ＝V 2Nρ
小立方体的边长l ＝3V 0 ＝
3V 2Nρ 两个钠离子最近的距离d 为边长的 2 倍，所以
d ＝ 2 l ＝ 2 3V 2Nρ
代入数据可得d ＝3.97×10－10m ，所以本题正确选项为C 。
例3：解析：当航天飞机处于失重状态时，液体仅受表面张力的作用，使其
自由表面收缩到最小状态，所以两者的自由表面都呈球形，但由于水能完全
浸润玻璃，水银几乎完全不能浸润玻璃，所以水和水银的液面分别呈如图乙
所示形状。
例4： BD 。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，所以A 错B 对；毛细现象是指浸润液体在细管中上升的现象，以及不浸润的液体在细管中下降的现象，所以C 错；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，所以D 对。
【当堂反馈】
1．解析：这种说法是错误的。这是因为虽然实验现象是石腊熔化区域呈圆形，说明该薄片在导热性能方面表现为各向同性，但表现出各向同性的固体有两类，即非晶体和多晶体，所以不能断定该薄片是非晶体。其实，即使是单晶体，在导热性能方面也可能是各向同性。
2．C ．在液体与气体相接触的表面层中，液体分子的分布较内部稀疏，即分子间距大于r 0，分子间表现为引力，其宏观表现是使液面收缩，好像绷紧的橡皮膜一样。所以错误的只有C 选项。
3．ACD 。这首先是浸润现象，这时固体分子与液体分子间的引力相当强，造成附着层内分子的分布比液体内部更密，这样就会使附着层内分子间出现了相互排斥力，使液体跟固体接触的面积有扩大的趋势，所以液面中部位置较低，成为凹弯月面。因此正确的选项是ACD 。
4．解析：水银与玻璃是不浸润的，水银气压计中的水银面是凸形弯月面：弯月面和玻璃管接触的交界处的表面张力有一个竖直向下的分力，因而产生了一个附加压强。附加压强p s 和水银柱产生的压强同向。所以有 p ＝p s ＋ρgh 式中p 为管外的大气压强，ρgh 为管内水银柱的压强。p s 为因液体表面张力而产生的附加压强，且内径越小，p s 越大，所以液柱偏低，即用水
水银
乙
内径极细的玻璃管制成的水银气压计，其读数与实际气压相比是偏低。
作业本：
1．A
2．Ｃ．空间点阵是晶体的特殊结构，是晶体的一个特性。所以Ａ是错误的。组成物体的微粒永远在作热运动，不管是晶体还是非晶体。所以Ｂ是错的。非晶体就提不到什么层面的问题，即使是晶体各个层面也不见得相等。所以Ｄ也是错的。
3．D．由于不知液体是否能完全浸润容器，还是完全不能浸润容器，所以液面可能如图（b）中⑴或可能⑵所示形状。
4．BC。石墨和金刚石的化学成分相同，即是同种物质，但它们的微观结构不同，所以构成不同的晶体，具有不同的性质。
5．D．铜条虽具有规则的几何形状，但它是多晶体，其分子排列是规则的，但构成多晶体的颗粒的排列是不规则的，所以D对。
6．D．同种物质构成的不同晶体叫同素异形体，因其分子结构不同，所以其物理性质和化学性质都不相同。所以D对。
7．ＢＣ
8．B．液晶是一些物质在特殊情况下形成的一种介于液体和晶体的物质形态，其微观结构是分子排列较有序，但很不稳定，容易发生变化。电子手表中的液晶是利用其对光的特性，外加电场可以影响其对光的穿透能力，并不是自己发光。所以B正确。
9．凹，扩展，收缩，上升，表面最小，上升液柱的重力
10．外加电压的影响下，会由透明状态变成混浊状态而不透明，去掉电压后，又会恢复透明；温度改变时会改变颜色.随着温度的上升，液晶按红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的顺序改变颜色，温度降低，又按相反顺序改变颜色。
11．解析：由于H＞H′，故水一定能经过弯管的最高点，并到达管口A。为了确定管口A处液面的形状，我们可先假设该处液面呈平面状。考虑到液面下方为大气，压强为大气压强，则液面上方的压强一定小于大气压强，因此，A处的液面不可能呈平面状，而是向管内呈凹形。可见，管中的水不可能从管口A处不断地流出。本题也可换一角度思考：如果水会不断流出，这整个装置就构成了一个永动机，显然违反了能量转化与守恒定律。
12．解析：⑴因为湿手套的纤维间的空隙中有液体，液体跟空气接触的表面层具有收缩趋势，这种收缩趋势使手套纤维间距离缩小，于是手套的表面积减小，使手套紧箍在手上很难脱下。
⑵硬币能浮于水面，是由于硬币经常和手接触，其表面有一层油脂，水对其不浸润，在硬币的重力作用下，硬币使水面向下凹，由于水的表面张力，水面有恢复成平面的趋势，从而对硬币产生向上的托力和重力构成一对平衡力，使硬币静浮于水面。
当漂浮于水面的两枚硬币相距较近时，两硬币之间的水面呈凸曲面状，此时由于水的表面张力，将使其表面收缩，表面张力的方向总是沿着液面的切线方向，使两个硬币在水平方向上各自受力不平衡，左边硬币在水平方向上承受表面张力的合力指向右，而右边硬币受到的合力指向左，因而发生相互“吸引”的现象。
⑶土壤和砖块里有许多细小孔道，相当于插着许多毛细管，地下水可以通过它们上升到楼房，
使楼房受潮。由于油毡上涂有煤焦油，堵塞了砖块上的空隙，阻断了水上升的通道，因而能防止房屋受潮。
13．解析：由杠杆平衡可得
()1122m g L L m gL α+= 即3222312121101012100.410101510510
m gL m g L L α-----????--???==?=0.08N m
高中物理：液体练习 一、选择题(1～4题为单选题，5、6题为多选题) 1．杭州的“龙井茶虎跑泉水”天下闻名。有人说，虎跑泉水水质特别好，不信，可用一只碗舀满虎跑泉水，然后小心地将硬币放在水面上，硬币则可以漂浮在水面上；如果将硬币一枚接一枚小心地投入水中，只见水面会高出碗的边缘而不致溢出，对此正确的观点是( C ) A．这是虎跑泉水的特有现象，由此可证明泉水的质地确实优良B．这种现象的发生主要是由于泉水里面添加了某种特殊物质 C．这种现象是正常的，并非是虎跑泉水所特有 D．这种现象不可能发生 解析：这是液体的表面张力现象，并非虎跑泉水的特有 现象。 2．在水中浸入两个同样细的毛细管，一个是直的，另 一个是弯的，如图，水在直管中上升的高度比在弯管中的最 高点还要高，那么弯管中的水将( B ) A．会不断地流出 B．不会流出 C．不一定会流出 D．无法判断会不会流出 解析：水滴在弯管口处受重力的作用而向下凸出，这时表面张力的合力竖直向上，使水不能流出，故选项B正确。 3．关于液晶的下列说法中正确的是( B ) A．液晶是液体和晶体的混合物
B．液晶分子在特定方向排列比较整齐 C．电子手表中的液晶在外加电压的影响下，能够发光 D．所有物质在一定条件下都能成为液晶 解析：液晶是某些特殊的有机化合物，在某些方向上分子排列规则，某些方向上杂乱。液晶本身不能发光，所以选项A、C、D错误，选项B正确。 4．如图甲所示，金属框上阴影部分表示肥皂膜。它被棉线分割成a、b两部分。若将肥皂膜的a部分用热针刺破，棉线的形状是图乙中的( D ) 解析：肥皂膜未被刺破时，作用在棉线两侧的表面张力互相平衡，棉线可以有任意形状。当把a部分肥皂膜刺破后，在b部分肥皂膜表面张力的作用下，棉线将被绷紧。因液体表面有收缩到面积最小的趋势，所以棉线被拉成凹的圆弧形状。正确选项为D。 5．(苏州市高新区第一中学高二下学期期中)下列说法中正确的是( AD ) A．小昆虫水黾可以站在水面上是由于液体表面张力的缘故 B．悬浮在水中的花粉颗粒运动不是因为外界因素的影响，而是由于花粉自身的运动 C．物体的内能是所有分子动能与分子势能的总和，物体内能可以为零
十、固体和液体的性质 水平预测 (45分钟) 双基型 ★1.晶体的各向异性指的是晶体( ). (A)仅机械强度与取向有关(B)仅导热性能与取向有关 (C)仅导电性能与取向有关(D)各种物理性质都与取向有关 答案:D(提示:由晶体的各向异性的定义得出结论) ★★2.如图(a)所示，金属框架的A、B间系一个棉线圈，先使布满肥皂膜，然后将P和Q 两部分肥皂膜刺破后，线的形状将如图(b)中的( ). 答案:C(提示:液体的表面张力作用，液体表面有收缩的趋势) 纵向型 ★★3.有一些小昆虫可以在水面上停留或能跑来跑去而不会沉入水中，这是由于昆虫受到向上的力跟重力平衡，这向上的力主要是( ). (A)弹力(B)表面张力 (C)弹力和表面张力(D)浮力和表面张力 答案:B(提示:由于液体的表面张力作用使液体的表面像张紧的橡皮膜，小昆虫受到表面张力) ★★★4.为什么铺砖的地面容易返潮? 答案:毛细现象.土地、砖块 横向型 ★★★★5.关于液体表面张力的正确理解是( ). (A)表面张力是由于液体表面发生形变引起的 (B)表面张力是由于液体表面层内分子间引力大于斥力所引起的 (C)表面张力是由于液体表面层内分子单纯具有一种引力所引起的 (D)表面张力就其本质米说也是万有引力 答案:B(提示:液体表面层里的分子比液体内部稀疏，就是分子间的距离比液体内部大些，那么分子间的引力大于分子斥力，分子间的相互作用表现为引力) ★★★★★6.水和油边界的表面张力系数为σ=1.8×10-2N／m，为了使1.0×103kg的油在水内散成半径为r=10－6m的小油滴，若油的密度为900kg／m3，问至少做多少功? 答案:6×103J.开始时的油滴看成半径为R的球:V=m/ρ=4πR3/3，油分散时总体积不变，设有n滴小油滴，每个小油滴的半径为r，V=/ρ=n4πR3/3,n=1×103/12油滴的表面积变化△S 为:△S=n4πr2-4πR2，油滴分散时，表面能的增量与外力做功的值相等:W=σ△S=6×10-2J
高二物理选修3-3 固体、液体 【知识要点】 1．晶体和非晶体：晶体在外观上有规则的几何形状，有确定的熔点，一些物理性质表现为各向异性；非晶体在外观上没有规则的几何形状，没有确定的熔点，一些物理性质表现为各向同性．同种物质也可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现，也就是说，物质是晶体还是非晶体，并不是绝对的。例如，天然水晶是晶体，而熔化以后再凝结的水晶（即石英玻璃）就是非晶体．几乎所有的材料都能成为非晶体，有些非晶体在一定条件下也可以转化为晶体。 ２．单晶体和多晶体：如果一个物体就是一个完整的晶体，例如雪花、食盐小颗粒等．这样的晶体就叫做单晶体．单晶体是科学技术上的重要原材料，例如，制造各种晶体管就要用纯度很高的单晶硅或单晶锗；如果整个物体是由许多杂乱无章地排列着的小晶体组成的，这样的物体就叫做多晶体．由许多食盐单晶体粘在一起而成大块的食盐，就是多晶体．我们平常见到的各种金属材料，也是多晶体．多晶体没有规则的几何形状，也不显示各向异性，但是同单晶体一样，仍有确定的熔点． ３．表面张力：如果在液体表面任意画一条线，线两侧的液体之间的作用力是引力，它的作用是使液体表面绷紧，所以叫做液体的表面张力。液体的表面张力使液面具有 收缩的趋势。 ４．浸润和不浸润：一种液体会润湿某种固体并附着在固体的表面上，这种现象叫做浸润；一种液体不会润湿某种固体，也就不会附着在这种固体的表面，这种现象叫做不浸润。 浸润液体在细管中上升的现象，以及不浸润液体在细管中下降的现象，称为毛细现象。由于液体浸润管壁，液面边缘部分的表面张力斜向上方，这个力使管中液体向上运动，当管中液体上升到一定高度，液体所受重力与液面边缘所受向上的力平衡，液面稳定在一定高度。对于一定的液体和一定材质的管壁，管的内径越小，液体所能达到的高度越高。 ５．液晶：液晶是一种特殊的物质，它既具有液体的流动性，又像某些晶体那样具有光学各向异性。有些物质在特定的温度范围之内具有液晶态；另一些物质，在适当的溶剂中溶解时，在一定的浓度范围具有液晶态。不是所有物质都具有液晶态。 【典型例题】 例1．关于晶体和非晶体，下列说法中正确的是 （ ） A ．单晶体具有各向异性 B ．多晶体也具有各向异性 C ．非晶体的各种物理性质，在各个方向上都是相同的 D ．晶体的各种物理性质，在各个方向上都是不同的 例2．如图所示，食盐的晶体是由钠离子和氯离子组成的。这两种离子在空间中三个互相垂直的方向上都是等距离地交错排列的，已知食盐的摩尔质量是58.5g/mol ，食盐的密度是2.2×103kg/m 3，阿伏加德罗常数 是6.0×1023mol －1。在食盐晶体中两个距离最近的钠离子中心间的距离最接近 于（就下面四个数值相比）（ ） A ．3.0×10－10m B ．3.5×10－10m C ．4.0×10－10m D ．5.0×10－10m 例３．在航天飞机中，有两个圆柱形洁净玻璃容器，其中分别封装有水和水 银，如图甲所示。当航天飞机绕地球航行处于完全失重状态时，两容器中的 液面呈什么形状？ 水 水银 甲
第1节固体 (时间：30分钟总分：50分) 一、选择题(1～3题为单选题，4～6题为多选题) 1．如图所示，四块固体中，属于非晶体的是( D ) A．明矾B．石英 C．冰块D．塑料管 解析：明矾、石英、冰块为晶体，塑料为非晶体。 2．关于晶体和非晶体，下列说法正确的是( C ) A．金刚石、食盐、玻璃和水晶都是晶体 B．制作大规模集成电路也可以用多晶体 C．单晶体和多晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点 D．单晶体和多晶体的物理性质是各向异性的，非晶体是各向同性的 解析：金刚石、食盐、水晶是晶体，而玻璃是非晶体，故A错误；制作大规模集成电路用单晶体，故B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，故C正确；单晶体是各向异性，多晶体和非晶体是各向同性，故D错误。 3．晶体在熔化过程中所吸收的热量，主要用于( B ) A．破坏空间点阵结构，增加分子动能 B．破坏空间点阵结构，增加分子势能 C．破坏空间点阵结构，增加分子势能，同时增加分子动能 D．破坏空间点阵结构，但不增加分子势能和分子动能 解析：晶体有固定的熔点，熔化过程吸收的热量用于破坏空间点阵结构，因温度不变，所以分子动能不变，吸收的热量用于增加分子势能，内能增加，所以B正确。 4．国家游泳中心——水立方，像一个透明的水蓝色的“冰块”，透过它游泳池中心内部设施尽收眼底。这种独特的感觉就源于建筑外墙采用了一种叫作ETFE(四氟乙烯和乙烯的共聚物)的膜材料。这种膜材料属于非晶体，那么它具有的特性是( AD )
A．在物理性质上具有各向同性 B．在物理性质上具有各向异性 C．具有一定的熔点 D．没有一定的熔点 解析：非晶体没有一定的熔点，在物理性质上表现为各向同性。 5．(多选)(2020·北京市101中学高二下学期期中)下列说法正确的是( BC ) A．将一块晶体敲碎后，得到的小颗粒是非晶体 B．固体可以分为晶体和非晶体两类，有些晶体在不同的方向上有不同的光学性质 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．在熔化过程中，晶体要吸收热量，但温度保持不变，内能也保持不变 解析：将一块晶体敲碎后，得到的小颗粒是晶体，A错；根 据晶体的物理性质可判选项B、C正确；晶体在熔化过程中，吸收热量内能增大，D错误。 6．下列关于晶体空间点阵的说法，正确的是( ACD ) A．构成晶体空间点阵的物质微粒，可以是分子，也可以是原子或离子 B．晶体的物质微粒之所以能构成空间点阵，是由于晶体中物质微粒之间相互作用很强，所有物质微粒都被牢牢地束缚在空间点阵的结点上不动 C．所谓空间点阵与空间点阵的结点，都是抽象的概念；结点是指组成晶体的物质微粒做永不停息的微小振动的平衡位置；物质微粒在结点附近的微小振动，就是热运动D．相同的物质微粒，可以构成不同的空间点阵；也就是同一种物质能够生成不同的晶体，从而能够具有不同的物理性质 解析：组成晶体的物质微粒可以是分子、原子或离子，这些物质微粒也就是分子动理论中所说的分子。显然，组成晶体的物质微粒处在永不停息的无规则的热运动之中，物质微粒之间还存在相互作用，晶体的物质微粒之所以能构成空间点阵，是由于晶体中物质微粒之间的相互作用很强，物质微粒的热运动不足以克服这种相互作用而彼此远离，所以选项B的说法错误。 二、非选择题 7．有的物质在不同条件下能够生成不同的晶体，那是因为组成它们的微粒能够按照__不同规则__在空间分布。如碳原子如果按照图甲那样排列，就成为__石墨__，而按照图乙那样排列，就成为__金刚石__。
高中物理固体、液体与物态变化知识点 一、晶体与非晶体 1、晶体的微观结构特点 ①组成晶体的物质微粒,依照一定的规律在空间整齐地排列。 ②晶体中物质的微粒相互作用很强,微粒的热运动不足以它们的相 互作用而远离。 ③微粒的热运动表现为在一定的平衡位置附近不停地做微小的振动。 晶体与非晶体主要区别在于有无固定熔点。 二、液体 1、液体的微观结构 液体中的分子跟固体一样就是密集在一起的,液体分子的热运动 也就是表现为在平衡位置附近做微小的振动。但液体分子只在很小的区域内有规则的排列,这种区域就是暂时形成的,边界与大小随时改变,有时瓦解有时重新形成。
2、液体的宏观特性:具有一定的体积、流动性、各向同性与扩散的特点。 3、液体表面张力 ①分子分布特点:由于蒸发现象,液体表面层分子分布比内部分子稀疏。 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,分子力表现为引力。合力指向液体内部。 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,使液体表面好像一层绷紧的膜。如果在液体表面任意画一条线MN,线两侧的液体之间的作用力就是引力,它的作用就是使液体表面绷紧,所以叫做液体表面张力。 表面张力的作用:使液体表面具有收缩的趋势,使液体面积趋于最小,而在相同的体积下,球形的表面积最小。所以我们瞧到的液滴都就是球面形的。液滴由于受到重力的影响,往往程扁球形,在失重条件下才呈球形。 三、浸润与不浸润 1、附着层:液体与固体接触就是,接触的位置形成一个液体薄层。
现象由于液体对固体浸润造成液 面在器壁附近上升,液面弯曲, 形成凹形的弯月面。 由于液体对固体不浸润造成液 面在器壁附近下降,液面弯曲, 形成凸形的弯月面。 微观 解释 如果附着层的液体分子比液 体内的分子密集,附着层内液 体分子间距离小于分子间的 平衡距离r,附着层内分子间 的作用力表现为斥力,附着层 有扩张的趋势,这样表现为液 体浸润固体。 如果附着层的液体分子比液体 内的分子稀疏,附着层内液体分 子间距离大于分子间的平衡距 离r,附着层内分子间的作用力 表现为引力,附着层有收缩的趋 势,这样表现为液体不浸润固 体。 说明一种液体就是否浸润某种固体,与这两种物质的性质都有关。例如:水可以浸润玻璃,但不能浸润蜂蜡;水银可以浸润铅与锌,但 不能浸润玻璃。 四、毛细现象 1、毛细现象指:浸润液体在细管中上升的现象,以及不浸润液体在细管中下降的现象。
第2讲固体、液体和气体 一、固体和液体 1．固体 (1)固体分为晶体和非晶体两类．石英、云母、明矾、食盐、味精、蔗糖等是晶体．玻璃、蜂蜡、松香、沥青、橡胶等是非晶体． (2)单晶体具有规则的几何形状，多晶体和非晶体没有规则的几何形状；晶体有确定的熔点，非晶体没有确定的熔点． (3)有些晶体沿不同方向的导热或导电性能不同，有些晶体沿不同方向的光学性质不同，这类现象称为各向异性．非晶体和多晶体在各个方向的物理性质都是一样的，这叫做各向同性．2．液体 (1)液体的表面张力 ①作用：液体的表面张力使液面具有收缩的趋势． ②方向：表面张力跟液面相切，跟这部分液面的分界线垂直． (2)毛细现象：指浸润液体在细管中上升的现象，以及不浸润液体在细管中下降的现象，毛细管越细，毛细现象越明显． 3．液晶 (1)具有液体的流动性． (2)具有晶体的光学各向异性． (3)从某个方向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． 二、气体 1．气体压强 (1)产生的原因 由于大量分子无规则运动而碰撞器壁，形成对器壁各处均匀、持续的压力，作用在器壁单位面积上的压力叫做气体的压强． (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． 2．理想气体 (1)宏观上讲，理想气体是指在任何条件下始终遵守气体实验定律的气体，实际气体在压强不太大、温度不太低的条件下，可视为理想气体．
(2)微观上讲，理想气体的分子间除碰撞外无其他作用力，即分子间无分子势能．3．气体实验定律 玻意耳定律查理定律盖—吕萨克定律内容 一定质量的某种气 体，在温度不变的情况下，压强与体积成反比一定质量的某种气体，在体积不变的情况下，压强与热力学温度成正比 一定质量的某种气体，在压强不变的情况下，其体积与热力学温度成正比 表达式p 1V 1＝p 2V 2 p 1T 1＝p 2T 2或p 1p 2＝T 1T 2 V 1T 1＝V 2T 2或V 1V 2＝T 1T 2 图象 4．理想气体的状态方程 一定质量的理想气体的状态方程：p 1V 1T 1＝p 2V 2T 2或pV T ＝C .自测 (2019·全国卷Ⅱ·33(1))如图1所示p －V 图，1、2、3三个点代表某容器中一定量理想 气体的三个不同状态，对应的温度分别是T 1、T 2、T 3.用N 1、N 2、N 3分别表示这三个状态下气体分子在单位时间内撞击容器壁上单位面积的平均次数，则N 1________N 2，T 1________T 3，N 2________N 3.(填“大于”“小于”或“等于”) 图1 答案大于 等于 大于 解析 对一定质量的理想气体， pV T 为定值，由题中p －V 图象可知，2p 1·V 1＝p 1·2V 1>p 1·V 1，所以T 1＝T 3>T 2.状态1与状态2时气体体积相同，单位体积内分子数相同，但状态1下的气体分子平均动能更大，在单位时间内撞击器壁单位面积的平均次数更多，即N 1>N 2；状态2与状态3时气体压强相同，状态3下的气体分子平均动能更大，在单位时间内撞击器壁单位面积的平均次数较少，即N 2>N 3.
高二物理限时训练11 出题刘影 审题黄永昌 一． 单选（每小题4分，共24分） 1. 判断物质是晶体还是非晶体，比较可靠的方法是（ ） A ．从外形上判断 B ．从导电性能上判断 C ．从各向异性或各向同性上判断 D ．从有无一定的熔点来判断 2. 液体分子的排列：（ ） A ．有序 B ．无序 C ．部分有序，整体无序 D ．部分无序，整体有序 3. 关于液晶下列说法正确的是（ ） A ．液晶是液体和晶体的混合物 B ．液晶分子在特定方向排列比较整齐，但不稳定 C ．电子手表中的液晶在外加电压的影响下，能够发光 D ．所有物质在一定条件下都能成为液晶 4. 密封容器中气体的压强（ ） A ．是由气体受到的重力而产生． B ．是由气体分子间的相互作用力（引力和斥力）而产生． C ．是大量气体分子频繁地碰撞器壁所产生的． D ．当容器自由下落时，容器内密封的气体压强将减小． 5. 下列说法中不正确的是 A 、热力学温度升高1度等于摄氏温度升高1度 B 、绝对零度实际上是不可能达到的 C 、随着技术的发展，绝对零度是可以达到的 D 、用摄氏温标表示绝对零度，其数值是－273.15℃ 6. 两个半球壳拼成的球形容器内部已抽成真空，球形容器的半径为R ，大气压强为p ，为使两个半球壳沿下图中箭头方向互相分离，应施加的力F 至少为（ ） A ．p R 2 4π B ．p R 2 2π C ．p R 2 π D ．2/2 p R π 二．多选题（每小题4分，共32分） 7. 如果某个固体显示出各向同性，那么下述结论中正确的是（ ） A ．它一定不是单晶体 B ．它一定是多晶体 C ．它一定是非晶体 D ．它不一定是非晶体 8. 关于晶体和非晶体，下列说法正确的是（ ） A ．单晶体具有各向异性 B ．单晶体有确定的熔点，多晶体没有确定的熔点 C ．非晶体的各种物理性质在各个方向上都是相同的 D ．晶体的各种物理性质在各个方向上都是不同的
课题9.2 液体课型新授 教学目标与知识点 （一）知识与技能 （1）知道液体表面有收缩的趋势；了解液体表面张力的意义和方向；了解表面张力系数。 （2）知道液体对固体有浸润和不浸润的特点。 （3）了解毛细现象及其生活和生产中的应用。 （二）过程与方法 1．运用能用分子动理论的观点初步说明液体表面张力现象． 2．理论联系实际，学习运用表面张力解释自然现象 （三）情感、态度与价值观 通过对表面张力现象在实际中的应用，感受成功的喜悦，培养学生对科学研究的兴趣． 教学重点通过演示实验，让学生看到液体表面有收缩趋势，液体对固体有浸润和不浸润，细管中液面上升和下降等现象。 教学难点液体表面收缩现象、浸润与不浸润现象和毛细现象的分子动理论解释教学方法教师演示实验、启发、引导，学生讨论、交流。 教学过程 教学内容教师教学设计 （一）引入新课 液体与固体、液体相比较，它在宏观上突出的特性是没有一定形状， 具有流动性。但它具有一定的体积，而且不易压缩，这方面特点比较接近 固体。从微观上看，液体内部分子也是密集在一起的，分子间距较小，分 子间相互作用力较大。液体分子运动主要表现为在平衡位置附近做微小振 动，在很小区域内，液体分子是有规则排列的。但是液体分子区别于固体 分子，液体分子没有长期固定的平衡位置，不断移动，造成液体具有流动 性。 液体有很多区别于固体和气体的性质，今天只研究液体与气体接触的 表面层的性质和液体与固体的接触层的一些性质。 （二）进行新课 1．液体的表面现象 （1）演示实验：长方形玻璃缸内，润滑机油在水和酒精混合液内， 呈圆球形悬浮。 我们知道相同体积的各种形状中，只有球形物体的表面积最小。润滑 油在混合液内呈球形，说明液体表面有收缩到最小的趋势。 演示实验：用肥皂水做实验来证明液面有收缩趋势。 ①把一根棉线拴在铁丝上（棉线不要拉紧），铁丝环在肥皂水里浸过
气体、固体和液体 （一）气体 一 气体的状态参量 (1)温度（T ） 1、意义：微观――是分子平均动能的标志 宏观――物体的冷热程度 2、单位：摄氏温度（t ） 摄氏度 ℃ 开氏温度（热力学温度T ） 开尔文 K （补： 摄氏――摄尔修斯 华氏温度――华伦海特 勒氏――勒奥默） T ＝ t ＋ 273.15 3、 就每一度来说，它们是相同的 （2）体积（V ） 与液体和固体的体积不同，气体的体积是指气体分子所能达到的空间，也就是气体 所充满容器的容积，无论气体的分子个数多少，无论气体的种类。 理解：r 大 单位：m 3 dm 3 或L cm 3 mm 3 (3)、压强（ p ） 单位面积上受到的正压力 1、 液体和大气压强的产生原因――重力 gh s gV s mg p ρρ=== h 是某点距液面的距离 压强与深度有关，向各个方向都有压强 2、 容器内气体压强的产生原因――碰撞 大量的气体对器壁的频繁撞击，产生一个均匀的，持续的压力 （举例：雨伞），这个压力就产生了压强。 压强与深度无关，在各处都相等，向各个方向都有压强 3、 单位 1 P a ＝1 N/m 2 1 atm ＝101325 P a ＝10 5 P a 1 atm ＝760 mmHg 1 mmHg ＝133.322 P a 0℃273K －2730K h
（4）、状态的改变 对应一定质量的气体，如果三个参量有 两个或三个都发生了变化就说气体的状态 改变了（只有一个发生变化是不可能的），如果都不改变，就 说它处于某一个状态。 二、玻意尔定律 1、内容： ——一定质量气体，在等温变化过程中，压强和体积成反比 即 3322111 2 21v p v p v p v v p p ===或 2、p ～V 图 1、 等温线 2、 状体M 经过等温 变化到状态N 。 3、矩形的面积相等 4、同质量的某种气体 T 1＞T 2 三、查理定律 1、内容：一定质量的气体，等容变化过程中，压强和热力学温度成正比 即 常数=??===T p T p T p T p 332211 2、图象 读图： 1、等容线 2、有M 到N 经历了等容变化 3、V 1＜V 2 3、查理定律的另一种表述 内容：一定质量的气体，在等容变化过程中，温度升高（或降低）1℃，增加（或减小）的压强等于0℃ 时压 m T 恒定 p V 反比 V p p 2 m V 恒定 p T 正比
固体 目标导航 1．初步掌握晶体和非晶体在外形上和物理性质上的区别。 2．能区分单晶体和多晶体。 3．掌握晶体的微观结构。 4．培养观察能力，体会物质的微观结构对其宏观性质的影响。 诱思导学 1．固体的分类 自然界中的固态物质可以分为两种：晶体和非晶体。 （1）晶体：像石英、云母、明矾等具有确定的几何形状的固体叫晶体。常见的晶体还有：食盐、硫酸铜、蔗糖、味精、石膏晶体、方解石等。 晶体又分为单晶体和多晶体： 单晶体：整个物体就是一个晶体的叫做单晶体，如雪花、食盐小颗粒、单晶硅等。多晶体：如果整个物体是由许多杂乱无章地排列着的小晶体组成的，这样的物体就叫做多晶体，如大块的食盐、粘在一起的蔗糖、各种金属材料等。 （2）非晶体：像玻璃、蜂蜡、松香等没有确定的几何形状的固体叫非晶体。常见的非晶体还有：沥青、橡胶等。 2 3 4 晶体的形状和物理性质与非晶体不同是因为在各种晶体中，原子（或分子、离子）都是按照各自的规则排列的，具有空间上的周期性。 典例探究 例1 如何区分多晶体和非晶体？ 解析：由于多晶体和非晶体都没有规则的几何形状，而且都表现为各向同性，所以判断多晶体与非晶体通常用有没有一定的熔点来区分。 答案：有确定熔点的是多晶体，无确定熔点的是非晶体。 友情提示：由于多晶体是有许多单晶体杂乱无章的构成的，所以多晶体在几何形状和物理性质与方向的关系上与非晶体相似，但多晶体仍然具有确定的熔点。 例2 同一种化学成分的物质，为什么有时会表现出不同的物理性质？ 解析：同一种物质中的微粒按不同的方式排列时，就会生成不同的晶体，从而表现出不同的物理性质。如碳，按一种方式排列可以生成金刚石，而按另一种方式排列时会生成石墨，金刚石与石墨的物理性质有很大的不同；同一种物质也可能
高中物理第二章《固体、液体和气体》知识梳理 一、液体的微观结构 1.特点 液体中的分子跟固体一样是密集在一起的,液体分子的热运动主要表现为在平衡位置附近做微小的振动,但液体分子只在很小的区域内做有规则的排列,这种区域是暂时形成的,边界和大小随时改变,有时瓦解,有时又重新形成,液体由大量这种暂时形成的小区域构成,这种小区域杂乱无章地分布着. 联想:非晶体的微观结构跟液体非常相似,可以看作是粘滞性极大的流体,所以严格说来,只有晶体才能叫做真正的固体. 2.应用液体的微观结构可解释的现象 (1液体表现出各向同性:液体由大量暂时形成的杂乱无章地分布着的小区域构成,所以液体表现出各向同性. (2液体具有一定的体积:液体分子的排列更接近于固体,液体中的分子密集在一起,相互作用力大,主要表现为在平衡位置附近做微小振动,所以液体具有一定的体积. (3液体具有流动性:液体分子能在平衡位置附近做微小的振动,但没有长期固定的平衡位置,液体分子可以在液体中移动,这是液体具有流动性的原因. (4液体的扩散比固体的扩散要快:流体中的扩散现象是由液体分子运动产生的,分子在液体里的移动比在固体中容易得多,所以液体的扩散要比固体的扩散快. 二、液体的表面张力 1.液体的表面具有收缩趋势 缝衣针硬币浮在水面上,用热针刺破铁环上棉线一侧的肥皂膜,另一侧的肥皂膜收缩将棉线拉成弧形.
联想:液体表面就像张紧的橡皮膜. 2.表面层 (1液体跟气体接触的表面存在一个薄层,叫做表面层. (2表面层里的分子要比液体内部稀疏些,分子间距要比液体内部大. 在表面层内,分子间的距离大,分子间的相互作用力表现为引力. 联想:在液体内部,分子间既存在引力,又存在斥力,引力和斥力的数量级相等,在通常情况下可认为它们是相等的. 3.表面张力 (1含义:液面各部分间相互吸引的力叫做表面张力. (2产生原因:表面张力是表面层内分子力作用的结果.表面层里分子间的平均距离比液体内部分子间的距离大,于是分子间的引力和斥力比液体内部的分子力和斥力都有所减少,但斥力比引力减小得快,所以在表面层上划一条分界线MN时(图1,两侧的分子在分界线上相互吸引的力将大于相互排斥的力.宏观上表现为分界线两侧的表面层相互拉引,即产生了表面张力.
第九章 单元测试题 一、选择题 1．有甲、乙、丙三支相同的温度计，其中一支不准确，将甲放在空气中，乙放在密闭的酒精瓶中，将丙放在开口的酒精瓶中，过一段时间，三支温度计的示数都是22℃，则( ) A ．甲不准确 B ．乙不准确 C ．丙不准确 D ．不能判定哪支不准确 2．液晶电视不断降价，逐步走进了千家万户。液晶电视的关键部位是液晶层，下列关于液晶层的工作原理的说法中正确的是( ) A ．液晶分子的空间排列是稳定的，具有各向异性 B ．液晶的光学性质随温度的变化而变化 C ．液晶的光学性质随外加电压的变化而不变 D ．液晶的光学性质随外加电压的变化而变化 3．在甲、乙、丙三种固体薄片上涂上蜡，由烧热的针接触其上一点，蜡熔化的范围如图甲、乙、丙所示，而甲、乙、丙三种液体在熔解过程中温度随加热时间变化的关系如图丁所示( ) A ．甲、乙为非晶体，丙是晶 体 B ．甲、丙为晶体，乙是非晶 体 C ．甲、丙为非晶体，丙是晶 体 D ．甲为多晶体，乙为非晶体，丙为单晶体 4．下列现象哪些是由于表面张力的作用而发生的( ) A ．身体纤细的小虫在平静的水面上可以自由活动 B ．小船浮在水面上 C ．把毛巾的一端放入水中，过一段时间另一端也会湿润 D ．打湿的鞋袜不容易脱下来 5．在水中浸入两支同样细的毛细管，一个是直的，另一个是 弯的，如图1所示，水在直管中上升的高度比在弯管中上升的最高 点还要高，那么弯管中的水将( ) A ．会不断地流出 B ．不会流出 C ．不一定会流出 D ．无法判断会不会流出 6．关于液体的表面张力，下列说法正确的是( ) A ．由于液体的表面张力使表面层内液体分子间的平均距离小于r 0 B ．由于液体的表面张力使表面层内液体分子间的平均距离大于r 0 C ．产生表面张力的原因是表面层内液体分子间只有引力没有斥力 D ．表面张力使液体的表面有收缩的趋势 7．由饱和汽和饱和汽压的概念，选出下列哪些结论是正确的( ) A ．饱和汽和液体之间的动态平衡，是指汽化和液化同时进行的过程，且进行的速率相等
液体典型例题 【例1】把一根缝衣针小心地放在水面上，可以把水面压弯而不沉没，为什么？ 【分析】根据液面被压弯后对缝衣针产生的力的特点即可解释．【答】当针放在水面上把水面压弯时，仍处于水的表面层以上，就好像放在弹性薄膜上一样．作用在针上的力有：（1）重力G、竖直向下．（2）水面的托力N．由于水面的表面张力使被压弯的水面收缩，有使它力图恢复原来的水平状态的趋势，压弯处水面产生的表面张力方向如图所示，使弯曲液面对针产生竖直向上的托力．（3）水面压弯后水产生的静压力F′．结果，缝衣针就在重力、水面托力、水的静压力的共同作用下处于平衡状态，所以可以不致沉没． 【说明】（1）由于缝衣针常与手指接触，使针的表面附有一层油脂，可以不被水浸润，所以仍能处于水的表面层以上．如果用酒精棉花把缝衣针洗擦干净后小心地用镊子夹放在水面上，由于针的表面层已不再有油脂，会被水浸润，缝衣针就会沉没下去了．（2）不能认为针的重力被液体的表面张力相平衡．因为表面张力是液面各部分之间
的相互作用力，并不作用在针上．（3）由于钢针很细，置于水面上形成的水面高度差很小，因此产生的静压力很小可忽略不计。 【例2】网孔较小的筛子里盛有少量的水时，水不会从网孔中流出．试解释这一现象． 【解】网孔较小的筛子里盛有少量水时，在每个网孔下面都有微微凸出的水滴（如图1所示）．如果将凸出网孔的水滴从靠近根部的地方分隔为上下两部分，那么在它们的分界线处，下部水滴表面要受到上部水滴根部表面的表面张力f的作用（如图2所示）．由于表面张力f的竖直分力可与下部水滴的重量保持平衡，所以水才不会从筛子的网孔中流出． 【例3】如图1所示，如果用一根细玻璃管将两个半径大小不同的肥皂泡连通起来，那么这两个肥皂泡的大小将如何变化？ 【解】在肥皂泡的表面上，各部分液面间的表面张力是跟液面相切的，若取单位面积表面作分析可知，作用于单位面积表面边界上的
第九章气体、固体和液体的基本性质 基本要求： l. 了解气体动理论的基本概念，建立统计规律性的基本思想； 2. 理想气体模型、理想气体状态方程、理想气体压强公式、温度与分子平均动能的关系以及理想气体内能，从不同方面反映了理想气体的性质，要求深入理解和掌握； 3. 麦克斯韦速率分布律和平均自由程是气体分子热运动规律性的反映，要求重点掌握速率分布函数的物理意义、速率分布曲线及其特性，以及利用分布函数求分子平均速率的方法； 4. 气体内的输运过程，是气体系统从非平衡态到平衡态的转变过程，要求掌握黏性、热传导和扩散的机理和结论，以及在导出结论的过程中所作的简化处理； 5. 理解晶体结构的一般概念，掌握晶体结合力的共同特征和类型； 6. 了解液体的微观状况，掌握液体的表面性质，以及表面张力、附加压强、润湿和不润湿以及毛细现象的成因和规律。 §9-1气体动理论和理想气体模型 基本要求：了解气体动理论的基本概念，建立统计规律性的基本思想； 一、气体的分子状况 从气体动理论的观点看，一个包含大量分子的气体系统中的分子具有以下特点： 1. 分子具有一定的质量和体积 （1）质量：1 mol氢气的总质量是2.010 3 kg，系统中的分子数等于阿伏伽德罗常量n a= 6.0221367 1023 mol1每个氢分子的质量则为3.31027kg。 （2）体积：1mol水的体积约为1810 6 m3，每个分子占据的体积约为3.01029m3，一般认为液体中分子是一个挨着一个排列起来的，水分子的体积与水分子所占据的体积的数量级相同。在气态下分子的数密度比在液态下小得多，在标准状况(或称标准状态，即温度为273.15k, 压强为101325 pa)下，饱和水蒸气的密度约为水的密度的1/1000，即分子之间的距离约为分子自身线度的10倍。这正是气体具有可压缩性的原因。 2. 分子处于永不停息的热运动之中 （1）布朗运动实验：布朗运动是分子热运动的间接证明。在显微镜下观察悬浮在液体中的固体微粒，会发现这些小颗粒在不停地作无规则运动，这种现象称为布朗运动。图9-1画出了五个藤黄粉粒每隔20 s记录下来的位置变化。作布朗运动的小颗粒称为布朗微粒。 （2）分子的运动：布朗微粒受到来自各个方向的作无规则热运动的液体分子的撞击，由于颗粒很小，在每一瞬间这种撞击不一定都是平衡的，布朗微粒就朝着撞击较弱的方向运动。可见，布朗运动是液体分子作无规则热运动的间接反映。实验显示，无论液体还是气体，组成它们的分子都处于永不停息的热运动之中。组成固体的微粒由于受到彼此间的较大的束缚作用，一般只能在自己的平衡位置附近作热振动。 3. 分子之间以及分子与器壁之间进行着频繁碰撞 布朗微粒的运动实际上是液体和气体分子热运动的缩影，由布朗微粒的运动推知气体分子热运动的情景：在热运动过程中，气体系统中分子之间以及分子与容器器壁之间进行着频繁的碰撞，每个分子的运动速率和运动方向都在不断地、突然地发生变化；对于任一特定的分子而言，它总是沿着曲折的路径在运动，在路径的每一个折点上，它与一个或多个分子发生了碰撞，或与器壁上的固体分子发生了碰撞。
1 2 高中物理固体、液体和物态变化知识点 一、晶体和非晶体 3 1、晶体的微观结构特点 4 5 ①组成晶体的物质微粒，依照一定的规律在空间整齐地排列。 6 ②晶体中物质的微粒相互作用很强，微粒的热运动不足以它们的相互作用而7 远离。 8 ③微粒的热运动表现为在一定的平衡位置附近不停地做微小的振动。 9 10 晶体和非晶体主要区别在于有无固定熔点。 二、液体 11 12 1、液体的微观结构 13 液体中的分子跟固体一样是密集在一起的，液体分子的热运动也是表现为14 在平衡位置附近做微小的振动。但液体分子只在很小的区域内有规则的排列，
15 这种区域是暂时形成的，边界和大小随时改变，有时瓦解有时重新形成。 2、液体的宏观特性：具有一定的体积、流动性、各向同性和扩散的特点。 16 3、液体表面张力 17 18 ①分子分布特点：由于蒸发现象，液体表面层分子分布比内部分子稀疏。 19 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 20 之间距离较大，分子力表现为引力。合力指向液体内部。 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，使液体表面好 21 22 像一层绷紧的膜。如果在液体表面任意画一条线MN，线两侧的液体之间的作用23 力是引力，它的作用是使液体表面绷紧，所以叫做液体表面张力。 24 表面张力的作用：使液体表面具有收缩的趋势，使液体面积趋于最小，而在25 相同的体积下，球形的表面积最小。所以我们看到的液滴都是球面形的。液滴26 由于受到重力的影响，往往程扁球形，在失重条件下才呈球形。 三、浸润和不浸润 27 28 1、附着层：液体与固体接触是，接触的位置形成一个液体薄层。
第7单元：固体和液体的性质 一、教法建议 抛砖引玉 本章虽然是选学教材，但作为热学知识的两种状态还是应该知道的，那就从“知道的角度教给同学们吧，这对给学生一个完整的知识体系、扩大知识面是大有好处的。 本章的知识可以多做一些相关的实验，让学生去观察，进而总结出规律的知识。有些实验甚至可以让学生自己去做，教师可以引导学生去观察、引导学生进一步去研究，发挥其创新的能力，总结出规律。 指点迷津 从大盐粒就可以看出晶体是有规则的几何形状，而石蜡则没有固定几何形状，你怎么捏，它的形状就按你预想的形状变化。在做各向同性还是各向异性的实验时，同学们一定要自己做一下。玻璃片要选显微镜的盖片，玻璃片上和云母片上要涂上一层薄薄的蜡，烤熔了放凉即可。钢针要从背面加热，你可以清楚地看到晶体的各向异性的特性。 在研究表面张力时，书上的几个实验都不难做，你可以做一下，并分析一下为什么刺右边时棉线被拉向左侧，刺左边时棉线被拉向右侧。若中间是个棉线圈，当你刺破线圈内的肥皂膜时，棉线圈被拉得圆圆的。从这个实验可以说明液体表面有收缩到最小的趋势。 最后给你个作业题：你把缝衣针放在水面上而不下沉吗？用此来看液面的表面张力多大啊。 浸润和不浸润对同学们来说也是非常熟悉的现象，将一滴水滴在玻璃上将出现什么现象？若滴在荷叶上又将如何？这就是浸润和不浸润，然后同学们可以讨论什么浸润什么？什么不浸润什么？最后再看看书。 毛细现象也可通过实验来观察，取不同粗细的玻璃管插入水中和水银中，可看到毛细现象，毛细现象的产生原因可参见教材211页倒数第三段的分析。 我们在初中已经研究过熔化和凝固，我们可以在初中知识的基础上，对熔化过程、熔点和熔化热作进一步研究。 二、学海导航 思维基础 1.知道固体分为晶体和非晶体，晶体又分为单晶体和多晶体 例：在下列物质中，是晶体；是非晶体；其中属于单晶体，而属于多晶体。 ①塑料；②明矾；③松香；④玻璃；⑤CuSO4·10H2O；⑥冰糖；⑦糖果；⑧单晶硅； ⑨铝块；⑩橡胶。 分析：明矾是A1K（SO4）2·5H2O，而CuSO4·10H2O是硫酸铜的水合物，又称为绿矾（胆矾），冰糖、单晶硅；铝块是晶体、塑料、松香、玻璃、糖果、橡胶是非晶体。在晶体中明矾、胆矾、单晶硅是单晶。 2.掌握晶体和非晶体的区别 例：晶体和非晶体在外形上有差别，晶体都具有而非晶体，另 外它们在的性质上也有所不同。
高中物理-固体练习 A级抓基础 1．下列固体中全是由晶体组成的是( ) A．石英、云母、明矾、食盐、雪花、铜 B．石英、玻璃、云母、铜 C．食盐、雪花、云母、硫酸铜、松香 D．蜂蜡、松香、橡胶、沥青 解析：玻璃、蜂蜡、松香、橡胶、沥青为非晶体． 答案：A 2．(多选)下列哪些现象能说明晶体与非晶体的区别( ) A．食盐是正方体,而蜂蜡无规则形状 B．石墨可导电,沥青不能导电 C．冰熔化时,温度保持不变,松香受热熔化时温度持续升高 D．金刚石密度大,石墨密度小 解析：晶体有天然规则的几何外形,具有一定的熔点,而非晶体则没有,故A、C正确． 答案：AC 3.（多选）北京奥运会的国家游泳中心——水立方,像一个透明的水蓝色的“冰块”,透过它其内部设施尽收眼底,这种独特的感觉就源于建筑外墙采用了一种叫作ETFE（四氟乙烯和乙烯的共聚物）的膜材料,这种膜材料属于非晶体,那么它具有的特性是（） A.在物理性质上具有各向同性 B.在物理性质上具有各向异性 C.具有固定的熔点 D.没有固定的熔点 解析：因为这种材料属于非晶体,因此在物理性质上具有各向同性,没有固定的熔点,选项A、D正确. 答案：AD 4．下列说法正确的是( ) A．黄金可以切割加工成各种形状,所以是非晶体
B．同一种物质只能形成一种晶体 C．单晶体的所有物理性质都是各向异性的 D．玻璃没有确定的熔点,也没有天然规则的几何形状 解析：常见的金属都是多晶体,因而黄金也是多晶体,只是因为多晶体内部小晶粒的排列杂乱无章,才使黄金没有规则的几何形状,故A错．同一种物质可以形成多种晶体,如碳可以形成金刚石和石墨两种晶体,故B错．单晶体只在某些物理性质上表现出各向异性,并不是所有物理性质都表现出各向异性,故C错．玻璃是非晶体,因而没有确定的熔点和规则的几何形状,D对． 答案：D 5.(多选)如图所示,ACBD是一厚度均匀的由同一种材料构成的圆板.AB和CD 是互相垂直的两条直径,把圆板从图示位置转90°后电流表读数发生了变化(两种情况下都接触良好).关于圆板,下列说法正确的是( ) A.圆板是非晶体 B.圆板是多晶体 C.圆板是单晶体 D.圆板沿各个方向导电性能不同 答案：CD B级提能力 6.（多选）下列关于晶体和非晶体,正确的说法是（） A.晶体内部的物质微粒是规则排列的,而非晶体内部物质微粒排列是不规则的 B.晶体内部的微粒是静止的,而非晶体内部的物质微粒是不停地运动着的 C.晶体和非晶体并不是绝对的 D.在物质内部的各个平面上,微粒数相等的是晶体,微粒数不等的是非晶体 解析：晶体内部的微粒是按一定规律排列的,而非晶体则无这一特点,A正确；物质内部微粒都在运动,B错误；晶体和非晶体在一定条件下可相互转化,C 正确；即使是晶体,各个平面上的微粒数也不一定相等,D错误.
物理选修3--3第九章固体、液体和物态变化 知识点汇总 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
物理选修3--3第九章固体、液体和物态变化知识点汇总 （填空训练版） 知识点一、固体 1、固体 固体是物质的一种聚集状态。与液体和气体相比固体有比较固定的体积和形状、质地比较坚硬。 2、固体的分类 自然界中的固态物质可以分为两种：晶体和非晶体。 （1）晶体：像石英、云母、明矾、食盐、金属等具有确定的几何形状的固体叫晶体。常见的晶体还有：硫酸铜、蔗糖、味精、石膏晶体、方解石等。 晶体又分为单晶体和多晶体。 单晶体：单晶体是指样品中所含分子(原子或离子)在三维空间中呈规则、周期排列的一种固体状态。整个物体是一个晶体的叫做单晶体，单晶体有一定规则的几何外形，如雪花、食盐小颗粒、单晶硅等。 多晶体：如果整个物体是由许多杂乱无章排列的小晶体组成的，这样的物体就叫做多晶体，如大块的食盐、粘在一起的蔗糖、各种金属材料等。 （2）非晶体：像玻璃、蜂蜡、松香等没有确定的几何形状的固体叫非晶体。常见的非晶体还有：沥青、橡胶等。
说明：各向异性是指这种材料在不同方向上物理性质不同，即力学、热学、电学和光学性质不一定相同。 5. 晶体的微观结构 晶体的形状和物理性质与非晶体不同是因为在各种晶体中，原子（或分子、离子）都是按照各自的规则排列的，具有空间上的周期性。 6. 对比液态、气态、固态研究液体的性质 （1）液体和气体没有一定的形状，是流动的。 （2）液体和固体具有一定的体积，而气体的体积可以变化千万倍。 （3）液体和固体都很难被压缩，而气体可以很容易的被压缩。 知识点二、液体 1、液体 液体没有确定形状，往往受容器影响；液体与空气的交界面叫自由面；液体具有显著的流动性。 2. 液体的微观结构 跟固体一样，液体分子间的排列也很紧密，分子间的作用力也比较强，在这种分子力的作用下，液体分子只在很小的区域内做有规则的排列，这种区域是不稳定的：边界、大小随时改变，液体就是由这种不稳定的小区域构成，而这些小区域又杂乱无章的排布着，使得液体表现出各向同性。非晶体的微观结构跟液体非常类似，可以看作是粘滞性极大的液体，所以严格说来，只有晶体才能叫做真正的固体。 3. 液体的表面张力 （1）液体跟气体接触的表面存在一个薄层，叫做表面层，又叫自由面。 （2）表面层里的分子要比液体内部稀疏些，分子间距要比液体内部大. （3）液体表面各部分之间有相互吸引的力，这种力叫表面张力。 （4）表面张力的作用使得液体表面具有收缩的趋势，在体积相等的各种形状的物体中，球形物体的表面积最小， 所以露珠、水银、失重状态下的水滴等等呈现球形。 （5）浸润：一种液体会润湿某种固体并附在固体表面上的现象。 （6）不浸润：一种液体不会润湿某种固体，也就不会附在固体表面上的现象。 （7）毛细现象：浸润液体在细管里上升的现象和不浸润液体在细管里下降的现象 〖浸润与不浸润现象产生的原因〗 其原因可以用分子力作用解释。当液体与固体接触时，在接触处形成一个液体薄层，这个液体薄层叫做附着层。附着层内部的分子同时受到液体分子和固体分子的吸引。如果固体分子对液