第2讲固体液体和气体课件

第三单元固体、液体和气体12.认识固体【教学目标】1了解固体具有确定的形状、体积和质量。

2.通过观察比较，发现并归纳固体的特征3.培养仔细观察、分析的科学探究精神【教学重点】了解固体具有确定的形状、体积和质量【教学难点】通过观察比较，发现并归纳固体的特征【课前准备】粉笔、黑板擦、木块、水和饮料。

【教学过程】第一课时（一）活动1：摆棋子我们都知道常见的军棋、飞行棋、象棋等一般都存放在专用的棋盒里。

实践活动：观察军棋的棋子和棋盒的形状，尝试用不同的摆法将棋子全部放进棋盒里。

要求：1以小组为单位，将棋子全部摆放在棋盒里。

4.尝试棋子摆放的方向。

5.记录摆放的过程。

摆放情况摆放根据按一定方向摆乱摆（不按一定方向）结论：棋子、棋盒都有一定的形状（固体有形状），摆放时要注意观察它们的摆放方向。

第二课时（二）活动2：固体有什么特征生活中有许多物体由金属、塑料、木材和石头制成，像棋子一样，它们都是固体。

这些固体有什么共同特征？我们怎样利用尺子来测量固体的大小？实践活动：测量军棋棋子的大小。

方法：1.将棋子平放在桌面上，尺子平行的靠在棋子上。

2.尺子与棋子的边平行,视线要平行，以免出现偏差。

如果测试的时圆柱体，要用软尺，但刻度要重合。

记录：长Cn1宽Cn1高Cm棋子结论：固体是一定体积的。

那么，固体有质量吗？我们的身边像石子、木块都有一定的重量。

我们应该测量，了解它的质量呢？方法：先用手掂一掂，再利用简易天平测量：把天平调节平衡，在一端放上被测物体，一端放上祛码，达到平衡，祛码数就是物体的质量。

小结：什么是固体？具有一定的体积和形状的物体，如石头、橡皮、玻璃、塑料等。

固体有确定的形状、体积和质量。

（三）拓展延伸；说一说，教室里哪些东西是固体？【教学反思】13.认识液体【教学目标】1.了解液体没有固定的形状，但是有确定的体积和质量。

2.通过“玩水球”和观察牛奶和食用油等的变化情况尝试归纳液体的特征3.培养仔细观察、分析的科学探究精神【教学重点】了解液体没有固定的形状，但是有确定的体积和质量【教学难点】通过“玩水球”和观察牛奶和食用油等的变化情况尝试归纳液体的特征【课前准备】水一杯、气球和橡皮筋一条【教学过程】第一课时（一）活动1：能给水变个样吗水是生活中常见的液体。

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，并会分析气体图像问题．考点一固体和液体性质的理解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．单晶体的所有物理性质都是各向异性的．(×)2．液晶是液体和晶体的混合物．(×)3．烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面，熔化的蜂蜡呈椭圆形，说明蜂蜡是晶体．(×)4．在空间站完全失重的环境下，水滴能收缩成标准的球形是因为液体表面张力的作用．(√)考向1晶体和非晶体例1在甲、乙、丙三种固体薄片上涂上石蜡，用烧热的针尖接触薄片背面上的一点，石蜡熔化区域的形状如图甲、乙、丙所示．甲、乙、丙三种固体在熔化过程中温度随加热时间变化的关系如图丁所示，则下列说法中正确的是()A．甲一定是单晶体B．乙可能是金属薄片C．丙在一定条件下可能转化成乙D．甲内部的微粒排列是规则的，丙内部的微粒排列是不规则的答案 C解析由于单晶体是各向异性的，熔化在单晶体表面的石蜡应该是椭圆形，而非晶体和多晶体是各向同性，则熔化在表面的石蜡是圆形，因此丙是单晶体，根据温度随加热时间变化关系可知，甲是多晶体，乙是非晶体，金属属于晶体，故乙不可能是金属薄片，故A、B错误；一定条件下，晶体和非晶体可以相互转化，故C正确；甲和丙都是晶体，所以其内部的微粒排列都是规则的，故D错误．考向2液体例2(2022·宁夏石嘴山市第三中学模拟)关于以下几幅图中现象的分析，下列说法正确的是( )A ．甲图中水黾停在水面而不沉，是浮力作用的结果B ．乙图中将棉线圈中肥皂膜刺破后，扩成一个圆孔，是表面张力作用的结果C ．丙图中毛细管中液面高于管外液面的是毛细现象，低于管外液面的不是毛细现象D ．丁图中玻璃管的裂口在火焰上烧熔后，它的尖端会变钝，是一种浸润现象 答案 B解析 因为液体表面张力的存在，有些小昆虫才能无拘无束地在水面上行走自如，故A 错误；将棉线圈中肥皂膜刺破后，扩成一个圆孔，是表面张力作用的结果，故B 正确；浸润情况下，容器壁对液体的吸引力较强，附着层内分子密度较大，分子间距较小，故液体分子间作用力表现为斥力，附着层内液面升高，故浸润液体呈凹液面，不浸润液体呈凸液面，都属于毛细现象，故C 错误；玻璃管的裂口在火焰上烧熔后，它的尖端会变钝，是表面张力的原因，不是浸润现象，故D 错误．考点二 气体压强的计算及微观解释1．气体压强的计算 (1)活塞模型如图所示是最常见的封闭气体的两种方式．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p 0.由于活塞处于平衡状态，所以p 0S ＋mg ＝pS ，则气体的压强为p ＝p 0＋mg S.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 ＝p 0S ， 则气体压强为p ＝p 0－mgS＝p 0－ρ液gh .(2)连通器模型如图所示，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．则有p B＋ρgh2＝p A，而p A＝p0＋ρgh1，所以气体B的压强为p B＝p0＋ρg(h1－h2)．2．气体分子运动的速率分布图像气体分子间距离大约是分子直径的10倍，分子间作用力十分微弱，可忽略不计；分子沿各个方向运动的机会均等；分子速率的分布规律按“中间多、两头少”的统计规律分布，且这个分布状态与温度有关，温度升高时，平均速率会增大，如图所示．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(一定质量的某种理想气体)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3(多选)对于一定质量的理想气体，下列论述正确的是()A．气体的压强由温度和单位体积内的分子个数共同决定B．若单位体积内分子个数不变，当分子热运动加剧时，压强可能不变C．若气体的压强不变而温度降低，则单位体积内分子个数一定增加D．若气体的压强不变而温度降低，则单位体积内分子个数可能不变答案AC解析气体的压强由气体的温度和单位体积内的分子个数共同决定，故A正确；单位体积内分子个数不变，当分子热运动加剧时，单位面积上的碰撞次数和碰撞的平均力都增大，因此这时气体压强一定增大，故B 错误；若气体的压强不变而温度降低，则气体的体积减小，则单位体积内分子个数一定增加，故C 正确，D 错误． 例4 若已知大气压强为p 0，图中各装置均处于静止状态． (1)已知液体密度均为ρ，重力加速度为g ，求各被封闭气体的压强．(2)如图中两个汽缸质量均为M ，内部横截面积均为S ，两个活塞的质量均为m ，左边的汽缸静止在水平面上，右边的活塞和汽缸竖直悬挂在天花板下．两个汽缸内分别封闭有一定质量的空气A 、B ，重力加速度为g ，活塞与缸壁之间无摩擦，求封闭气体A 、B 的压强各多大？答案 (1)甲：p 0－ρgh 乙：p 0－ρgh 丙：p 0－32ρgh 丁：p 0＋ρgh 1 戊：p a ＝p 0＋ρg (h 2－h 1－h 3) p b ＝p 0＋ρg (h 2－h 1) (2)p A ＝p 0＋mg S p B ＝p 0－MgS解析 (1)题图甲中，以高为h 的液柱为研究对象，由平衡条件有p 甲S ＋ρghS ＝p 0S 所以p 甲＝p 0－ρgh题图乙中，以B 液面为研究对象，由平衡条件有 p A S ＋ρghS ＝p 0S p 乙＝p A ＝p 0－ρgh题图丙中，以B 液面为研究对象，由平衡条件有 p A ′S ＋ρgh sin 60°·S ＝p 0S所以p丙＝p A′＝p0－32ρgh题图丁中，以A液面为研究对象，由平衡条件有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p b＝p0＋ρg(h2－h1)，故a气柱的压强为p a＝p b－ρgh3＝p0＋ρg(h2－h1－h3)．(2)题图甲中选活塞为研究对象，受力分析如图(a)所示，由平衡条件知p A S＝p0S＋mg，得p A＝p0＋mgS；题图乙中选汽缸为研究对象，受力分析如图(b)所示，由平衡条件知p0S＝p B S＋Mg，得p B＝p0－MgS.考点三气体实验定律及应用1．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p1V1＝p2V2p1T1＝p2T2拓展：Δp＝p1T1ΔTV1T1＝V2T2拓展：ΔV＝V1T1ΔT微观解释一定质量的某种理想一定质量的某种理想气一定质量的某种理想气体，温度保持不变时，分子的平均动能不变．体积减小时，分子的密集程度增大，气体的压强增大体，体积保持不变时，分子的密集程度保持不变，温度升高时，分子的平均动能增大，气体的压强增大气体，温度升高时，分子的平均动能增大．只有气体的体积同时增大，使分子的密集程度减小，才能保持压强不变图像2．理想气体状态方程(1)理想气体：在任何温度、任何压强下都遵从气体实验定律的气体． ①在压强不太大、温度不太低时，实际气体可以看作理想气体．②理想气体的分子间除碰撞外不考虑其他作用，一定质量的某种理想气体的内能仅由温度决定．(2)理想气体状态方程：p 1V 1T 1＝p 2V 2T 2或pVT＝C .(质量一定的理想气体)1．压强极大的实际气体不遵从气体实验定律．( √ )2．一定质量的理想气体，当温度升高时，压强一定增大．( × ) 3．一定质量的理想气体，温度升高，气体的内能一定增大．( √ )1．解题基本思路2．分析气体状态变化的问题要抓住三点(1)弄清一个物理过程分为哪几个阶段．(2)找出几个阶段之间是由什么物理量联系起来的．(3)明确哪个阶段应遵循什么实验定律．例5为了监控锅炉外壁的温度变化，某锅炉外壁上镶嵌了一个底部水平、开口向上的圆柱形导热缸，汽缸内有一质量不计、横截面积S＝10 cm2的活塞封闭着一定质量理想气体，活塞上方用轻绳悬挂着矩形重物．当缸内温度为T1＝360 K时，活塞与缸底相距H＝6 cm、与重物相距h＝4 cm.已知锅炉房内空气压强p0＝1.0×105 Pa，重力加速度大小g＝10 m/s2，不计活塞厚度及活塞与缸壁间的摩擦，缸内气体温度等于锅炉外壁温度．(1)当活塞刚好接触重物时，求锅炉外壁的温度T2.(2)当锅炉外壁的温度为660 K时，轻绳拉力刚好为零，警报器开始报警，求重物的质量M. 答案(1)600 K(2)1 kg解析(1)活塞上升过程中，缸内气体发生等压变化，V1＝HS，V2＝(H＋h)S由盖—吕萨克定律有V1T1＝V2 T2代入数据解得T2＝600 K(2)活塞刚好接触重物到轻绳拉力为零的过程中，缸内气体发生等容变化T3＝660 K由平衡条件有p＝p0＋MgS由查理定律有p0T2＝p T3代入数据解得M＝1 kg.例6如图所示，一粗细均匀的“山”形管竖直放置，A管上端封闭，B管上端与大气相通，C管内装有带柄的活塞，活塞下方直接与水银接触．A管上方用水银封有长度L＝10 cm的空气柱，温度t1＝27 ℃；B管水银面比A管中高出h＝4 cm.已知大气压强p0＝76 cmHg.为了使A、B管中的水银面等高，可以用以下两种方法：(1)固定C 管中的活塞，改变A 管中气体的温度，使A 、B 管中的水银面等高，求此时A 管中气体的热力学温度T 2；(2)在温度不变的条件下，向上抽动活塞，使A 、B 管中的水银面等高，求活塞上移的距离ΔL .(结果保留一位小数)答案 (1)228 K (2)5.1 cm解析 (1)设“山”形管的横截面积为S ，对A 部分气体， 初态有p 1＝p 0＋h ＝76 cmHg ＋4 cmHg ＝80 cmHg 末态有p 2＝76 cmHg气柱长度为L ＝10 cm ，L ′＝8 cm 根据理想气体状态方程p 1V 1T 1＝p 2V 2T 2故有p 1LS T 1＝p 2L ′ST 2解得T 2＝ 228 K(2) 由于T 不变，对A 部分气体根据玻意耳定律可得p 1V 1＝p 3V 3 即有p 1LS ＝p 0L 3S 解得L 3≈10.53 cm所以C 管中水银长度的增加量为 ΔL ＝4 cm ＋0.53 cm ＋0.53 cm ≈5.1 cm 即活塞上移的距离为5.1 cm.考点四 气体状态变化的图像问题1．四种图像的比较类别特点(其中C 为常量)举例p －VpV ＝CT ，即pV 之积越大的等温线温度越高，线离原点越远p －1Vp ＝CT 1V ，斜率k ＝CT ，即斜率越大，温度越高p －Tp ＝C V T ，斜率k ＝CV ，即斜率越大，体积越小V －TV ＝C p T ，斜率k ＝Cp ，即斜率越大，压强越小2．处理气体状态变化的图像问题的技巧(1)首先应明确图像上的点表示一定质量的理想气体的一个状态，它对应着三个状态量；图像上的某一条直线段或曲线段表示一定质量的理想气体状态变化的一个过程．看此过程属于等温、等容还是等压变化，然后用相应规律求解．(2)在V －T 图像(或p －T 图像)中，比较两个状态的压强(或体积)时，可比较这两个状态到原点连线的斜率的大小，斜率越大，压强(或体积)越小；斜率越小，压强(或体积)越大． 例7 一定质量的气体经历一系列状态变化，其p －1V 图像如图所示，变化顺序为a →b →c →d →a ，图中ab 线段延长线过坐标原点，cd 线段与p 轴垂直，da 线段与1V 轴垂直．气体在此状态变化过程中( )A ．a →b 过程，压强减小，温度不变，体积增大B ．b →c 过程，压强增大，温度降低，体积减小C ．c →d 过程，压强不变，温度升高，体积减小D ．d →a 过程，压强减小，温度升高，体积不变 答案 A解析 由题图可知，a →b 过程，气体发生等温变化，气体压强减小而体积增大，故A 正确；由理想气体状态方程pV T ＝C 可知p ＝CT 1V ，斜率k ＝CT ，连接O 、b 的直线比连接O 、c 的直线的斜率小，所以b 的温度低，b →c 过程，温度升高，压强增大，且体积也增大，故B 错误；c →d 过程，气体压强不变而体积变小，由理想气体状态方程pVT ＝C 可知，气体温度降低，故C 错误；d →a 过程，气体体积不变，压强变小，由理想气体状态方程pVT ＝C 可知，气体温度降低，故D 错误．例8 一定质量的理想气体经历了温度缓慢升高的变化，如图所示，p －T 图像和V －T 图像各记录了其部分变化过程．(1)求温度为600 K 时气体的压强；(2)在p －T 图像上将温度从400 K 升高到600 K 的变化过程补充完整． 答案 (1)1.25×105 Pa (2)见解析图解析 (1)由p －T 图像可知，气体由200 K 到400 K 的过程中做等容变化，由V －T 图像可知，气体由400 K 到500 K 仍做等容变化，对应p －T 图可得，T ＝500 K 时，气体的压强为1.25×105 Pa ；由V －T 图像可知，气体由500 K 到600 K 做等压变化，故T ＝600 K 时，气体的压强为1.25× 105 Pa.(2)在p －T 图像上补充画出400～600 K 的气体状态变化图像，如图所示．课时精练1．(多选)(2020·江苏卷·13A(1))玻璃的出现和使用在人类生活里已有四千多年的历史，它是一种非晶体．下列关于玻璃的说法正确的是( ) A ．没有固定的熔点 B ．天然具有规则的几何形状C．沿不同方向的导热性能相同D．分子在空间上周期性排列答案AC2.规范佩戴医用防护口罩是预防新冠肺炎的有效措施之一、合格的医用防护口罩内侧所用材料对水都是不浸润的，图为一水滴落在某防护口罩内侧的示意图，以下说法正确的是()A．图片中的口罩为不合格产品B．图片中水滴形状的成因与液体表面张力有关C．图片中水滴与口罩间附着层内水分子比水滴内部分子密集D．该材料对所有的液体都是不浸润的答案 B解析根据题意合格的医用防护口罩内侧所用材料对水都是不浸润的，题图所示水没有浸润口罩内侧，所以图片中的口罩为合格产品，故A错误；如题图所示，小水滴为球形是由于液体表面张力造成的，图片中附着层内水分子比水滴内部分子稀疏，故B正确，C错误；浸润与不浸润现象是相对的，故D错误．3．(多选)密闭容器内有一定质量的理想气体，如果保持气体的压强不变，气体的温度升高，下列说法中正确的是()A．气体分子的平均速率增大B．器壁单位面积受到气体分子碰撞的平均作用力变大C．气体分子对器壁的平均作用力变大D．该气体的密度减小答案ACD解析气体的温度升高，气体分子的平均速率增大，气体分子对器壁的平均作用力变大，故A、C正确；气体压强是器壁单位面积上受到大量气体分子频繁地碰撞而产生的平均作用力的结果，气体压强不变，单位面积受到气体分子碰撞的平均作用力不变，故B错误；气体的温度升高，气体分子平均动能增大，压强不变，则气体分子的密集程度减小，故体积增大，密度减小，故D正确．4．下列四幅图所涉及的物理知识，论述正确的是()A ．图甲说明可以通过是否存在固定的熔点来判断固体是晶体或非晶体B ．图乙液晶显示器是利用液晶光学性质具有各向同性的特点制成的C ．图丙水黾可以在水面自由活动，说明其受到的浮力大于重力D ．图丁中的酱油与左边材料不浸润，与右边材料浸润 答案 A解析 晶体和非晶体的最大区别是：是否有固定的熔点，因此可以通过是否存在固定的熔点来判断固体是晶体或非晶体，A 正确；液晶显示器是利用液晶光学性质具有各向异性的特点制成的，B 错误；水黾可以在水面自由活动，是由于液体的表面张力造成的，与浮力无关，C 错误；酱油与左边材料浸润，与右边材料不浸润，D 错误．5.(多选)如图所示，一定质量的理想气体，从A 状态开始，经历了B 、C 状态，最后到D 状态，下列说法正确的是( )A ．A →B 过程温度升高，压强不变 B ．B →C 过程体积不变，压强变小 C ．B →C 过程体积不变，压强不变D ．C →D 过程体积变小，压强变大 答案 ABD解析 由题图可知，AB 为等压线，A →B 的过程中，气体温度升高，压强不变，故选项A 正确；在B →C 的过程中，气体体积不变，温度降低，由pVT ＝C 可知，气体压强变小，故选项B 正确，C 错误；在C →D 的过程中，气体温度不变，体积变小，由pVT ＝C 可知，气体压强变大，故选项D 正确．6．(2021·全国甲卷·33(1))如图，一定量的理想气体经历的两个不同过程，分别由体积－温度(V －t )图上的两条直线Ⅰ和Ⅱ表示，V 1和V 2分别为两直线与纵轴交点的纵坐标；t 0是它们的延长线与横轴交点的横坐标，t 0＝－273.15 ℃；a 为直线Ⅰ上的一点．由图可知，气体在状态a 和b 的压强之比p a p b ＝______；气体在状态b 和c 的压强之比p bp c＝________.答案 1V 2V 1解析 由体积－温度(V －t )图像可知，直线Ⅰ为等压线，则a 、b 两点压强相等，则有p ap b ＝1；t ＝0 ℃时，当气体体积为V 1时，设其压强为p 1，当气体体积为V 2时，设其压强为p 2，温度相等，由玻意耳定律有p 1V 1＝p 2V 2由于直线Ⅰ和Ⅱ为两条等压线，则有p 1＝p b ，p 2＝p c 联立解得p b p c ＝p 1p 2＝V 2V 1.7.(2019·全国卷Ⅱ·33(1))如p －V 图所示，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”)答案 大于 等于 大于解析 对一定质量的理想气体，pVT 为定值，由题中p －V 图像可知，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 3.8．(2021·广东卷·15(2))为方便抽取密封药瓶里的药液，护士一般先用注射器注入少量气体到药瓶里后再抽取药液，如图所示，某种药瓶的容积为0.9 mL ，内装有0.5 mL 的药液，瓶内气体压强为1.0×105 Pa，护士把注射器内横截面积为0.3 cm2、长度为0.4 cm、压强为1.0×105Pa的气体注入药瓶，若瓶内外温度相同且保持不变，气体视为理想气体，求此时药瓶内气体的压强．答案 1.3×105 Pa解析以注入后的所有气体为研究对象，由题意可知瓶内气体发生等温变化，设瓶内气体体积为V1，有V1＝0.9 mL－0.5 mL＝0.4 mL＝0.4 cm3注射器内气体体积为V2，有V2＝0.3×0.4 cm3＝0.12 cm3根据玻意耳定律有p0(V1＋V2)＝p1V1代入数据解得p1＝1.3×105 Pa.9.一定质量的理想气体经历了如图所示的ab、bc、cd、da四个过程，其中bc的延长线通过原点，cd垂直于ab且与水平轴平行，da与bc平行，则气体体积在()A．ab过程中不断减小B．bc过程中保持不变C．cd过程中不断增加D．da过程中保持不变答案 B解析因为bc的延长线通过原点，所以bc是等容线，即气体体积在bc过程中保持不变，B 正确；ab是等温线，压强减小则体积增大，A错误；cd是等压线，温度降低则体积减小，C 错误；连接aO交cd于e，则ae是等容线，即V a＝V e，因为V d<V e，所以V d<V a，所以da过程中气体体积发生变化，D错误．10.如图所示，横截面积S ＝100 cm 2的容器内，有一个质量不计的轻活塞，活塞的气密性良好，当容器内气体的温度T 0＝330 K 时，容器内外的压强均为p 0＝1.0×105 Pa ，活塞和底面相距L ＝11 cm ，在活塞上放物体甲，活塞最终下降d ＝1 cm 后保持静止，容器内气体的温度仍为T 0＝330 K ，活塞与容器壁间的摩擦均不计，取g ＝10 m/s 2.(1)求物体甲的质量m 1；(2)在活塞上再放上物体乙，若把容器内气体加热到T ＝360 K ，系统平衡后，活塞保持放上物体甲平衡后的位置不变，求物体乙的质量m 2. 答案 (1)10 kg (2)10 kg解析 (1)活塞上放上物体甲，系统稳定后气体的压强为p ＝p 0＋m 1g S容器内的气体做等温变化，则有p 0LS ＝p (L －d )S 解得m 1＝10 kg(2)设活塞上再放上物体乙时系统稳定后气体的压强为p ′，容器内的气体做等容变化， 则有p T 0＝p ′T由平衡条件，则有m 2g ＝(p ′－p )S 解得m 2＝10 kg.11．(2021·全国乙卷·33(2))如图，一玻璃装置放在水平桌面上，竖直玻璃管A 、B 、C 粗细均匀，A 、B 两管的上端封闭，C 管上端开口，三管的下端在同一水平面内且相互连通．A 、B 两管的长度分别为l 1＝13.5 cm ，l 2＝32 cm.将水银从C 管缓慢注入，直至B 、C 两管内水银柱的高度差h ＝5 cm.已知外界大气压为p 0＝75 cmHg.求A 、B 两管内水银柱的高度差．答案 1 cm解析设A、B两管的横截面积分别为S1、S2，注入水银后如图所示，A、B气柱分别减少了h1和h2，压强分别为p1和p2则有：p0l1S1＝p1(l1－h1)S1p0l2S2＝p2(l2－h2)S2压强：p2＝p0＋ρghp1＝p2＋ρg(h2－h1)代入数据解得Δh＝h2－h1＝1 cm.12.如图所示，竖直放置导热良好的汽缸缸体质量m＝10 kg，轻质活塞横截面积S＝5×10－3 m2，活塞上部的汽缸内封闭一定质量的理想气体，活塞的下表面与劲度系数k＝2.5×103 N/m的弹簧相连，活塞不漏气且与汽缸壁无摩擦．当汽缸内气体温度为27 ℃时，缸内气柱长l＝50 cm，汽缸下端边缘距水平地面l10.已知大气压强p0＝1.0×105 Pa，g取10 m/s2，则：(1)当缸内气体温度缓慢降低到多少K时，汽缸下端边缘刚好接触地面？(2)当缸内气体温度缓慢降低到多少K时，弹簧恢复原长？答案(1)270 K(2)205 K解析(1)汽缸下端边缘恰好接触地面前，弹簧长度不变，汽缸内气体压强不变，气体发生等压变化lST1＝(l－l10)ST2解得T2＝270 K(2)设初态弹簧压缩量为x ， 气体初态压强为p 1，对汽缸，由平衡条件有kx ＝mg 解得x ＝0.04 m初态气体压强为p 1，根据p 1S ＝mg ＋p 0S 解得p 1＝1.2×105 Pa末态气体压强为p 0，由理想气体状态方程 p 1lST 1＝p 0(l －l10－x )ST 3 解得T 3＝205 K.13．(2021·湖南卷·15(2))小赞同学设计了一个用电子天平测量环境温度的实验装置，如图所示．导热汽缸开口向上并固定在桌面上，用质量m 1＝600 g 、截面积S ＝20 cm 2的活塞封闭一定质量的理想气体，活塞与汽缸壁间无摩擦．一轻质直杆中心置于固定支点A 上，左端用不可伸长的细绳竖直悬挂活塞，右端用相同细绳竖直悬挂一个质量m 2＝1 200 g 的铁块，并将铁块放置到电子天平上．当电子天平示数为600.0 g 时，测得环境温度T 1＝300 K ．设外界大气压强p 0＝1.0×105 Pa ，重力加速度g ＝10 m/s 2.(1)当电子天平示数为400.0 g 时，环境温度T 2为多少？ (2)该装置可测量的最高环境温度T max 为多少？ 答案 (1)297 K (2)309 K解析 (1)当电子天平示数为600.0 g 时，细绳对铁块拉力为Δmg ＝(m 2－m 示)g ＝m 1g 铁块和活塞对细绳的拉力相等，则汽缸内气体压强等于大气压强 p 1＝p 0①当电子天平示数为400.0 g 时，设此时汽缸内气体压强为p 2，对m 1受力分析有(m2－0.4 kg－m1)g＝(p0－p2)S②由题意可知，汽缸内气体体积不变，则压强与热力学温度成正比，有p1T1＝p2 T2③联立①②③式解得T2＝297 K(2)环境温度越高，汽缸内气体压强越大，活塞对细绳的拉力越小，则电子天平示数越大，由于细绳对铁块的拉力最小为0，即电子天平的示数恰好为1 200 g时，此时对应的环境温度为装置可以测量的最高环境温度．设此时汽缸内气体压强为p3，对m1受力分析有(p3－p0)S＝m1g④又汽缸内气体体积不变，则压强与热力学温度成正比p1 T1＝p3T max⑤联立①④⑤式解得T max＝309 K.。

《6.固体、液体和气体》优质教案一、教学内容本节课选自教材《物理》第六章，主题为“固体、液体和气体”。

具体内容包括：6.1 固体的特性；6.2 液体的特性；6.3 气体的特性；6.4 相态变化及其微观机制。

二、教学目标1. 理解并掌握固体、液体和气体的基本特性；2. 了解相态变化的过程及其微观机制；3. 能够运用所学知识解释日常生活中的相关现象。

三、教学难点与重点重点：固体、液体和气体的特性；相态变化及其微观机制。

难点：相态变化过程中物质微观结构的理解。

四、教具与学具准备教具：PPT课件、实验器材（固体、液体和气体样品，热源，冷源等）。

学具：笔记本、教材、实验报告册。

五、教学过程1. 导入：通过展示生活中常见的固体、液体和气体物质，引导学生思考它们的特性及区别。

2. 新课内容：（1）固体：讲解固体的定义、特性，结合实验观察固体的微观结构。

（2）液体：讲解液体的定义、特性，结合实验观察液体的微观结构。

（3）气体：讲解气体的定义、特性，结合实验观察气体的微观结构。

（4）相态变化：讲解相态变化的种类、过程及其微观机制，通过实验演示相态变化。

3. 例题讲解：结合新课内容，讲解相关例题，巩固所学知识。

4. 随堂练习：布置相关习题，让学生独立完成，并及时给予反馈。

六、板书设计1. 固体的特性2. 液体的特性3. 气体的特性4. 相态变化及其微观机制七、作业设计1. 作业题目：（1）简述固体、液体和气体的特性。

（2）解释生活中一个相态变化的现象，并分析其微观机制。

2. 答案：（1）固体：具有一定的形状和体积，不易压缩；液体：具有一定的体积，无固定形状，不易压缩；气体：无固定形状和体积，易压缩。

（2）例如：冰融化成水，微观机制是温度升高，固体内部的分子间作用力减弱，分子间距增大，从而导致固体变成液体。

八、课后反思及拓展延伸1. 反思：本节课学生对固体、液体和气体的特性有了基本的了解，但相态变化微观机制的理解还需加强。

冀教版科学三年级上册第九课《固体、液体和气体》教案一、教材分析1.1 教学目标本课程旨在达到以下几个方面的教学目标：•了解固体、液体和气体的基本概念；•学习固体、液体和气体之间的基本区别；•掌握物态变化的基本规律。

1.2 教学重点•固体、液体和气体的概念；•固体、液体和气体之间的基本区别；•物态变化的基本规律。

1.3 教学难点•使学生理解物质的三态和物态变化的基本规律。

二、教学方法2.1 教学方法本课程采用以下教学方法：•观察实验法；•创设情境法；•课堂讲解法；•互动探究法。

2.2 教学步骤本课程的教学步骤如下：1.创设情境引入课题（5分钟）–老师向学生展示三个小瓶子，分别装有固体、液体和气体，并让学生猜测这些物质是什么。

–老师引导学生思考：这些物质有什么相同之处？有什么不同之处？它们的性质有什么特点？2.实验观察固体、液体和气体的性质（20分钟）–老师进行实验，让学生观察固体、液体和气体的性质，并记录实验结果。

–老师通过实验引导学生深入了解固体、液体和气体的基本概念以及它们之间的基本区别。

3.小组合作探究物态变化（25分钟）–将学生分成小组，让他们进行探究，分析物质的三态之间的相互转化关系。

–小组之间进行合作讨论，确保每个学生都充分参与。

4.概括物态变化的规律（10分钟）–让学生概括固体、液体和气体之间的变化规律，加深对物态变化的理解。

5.总结课程内容（5分钟）–老师对本课程学习内容进行总结，概括重点难点。

三、教学重点难点讲解3.1 固体、液体和气体的概念固体、液体和气体是物质的三种基本状态。

学生需要理解这些概念，才能深入了解它们之间的区别及转化规律。

3.2 固体、液体和气体之间的基本区别学生需要掌握固体、液体和气体之间的基本区别，包括它们的形状、容积和分子运动状态等，这是深入理解物质的三态及其转化关系的基础。

3.3 物态变化的基本规律学生需要掌握物态变化的基本规律，包括升华、凝固、融化、沸腾和凝华等。

第2课时固体、液体和气体考纲解读 1.知道晶体、非晶体的区别.2.理解表面张力，会解释有关现象.3.掌握气体实验三定律，会用三定律分析气体状态变化问题．1．[晶体与非晶体的区别]关于晶体、非晶体、液晶，下列说法正确的是() A．所有的晶体都表现为各向异性B．晶体一定有规则的几何形状，形状不规则的金属一定是非晶体C．所有的晶体都有确定的熔点，而非晶体没有确定的熔点D．液晶的微观结构介于晶体和液体之间，其光学性质会随电压的变化而变化答案CD解析只有单晶体才表现为各向异性，故A错；单晶体有规则的几何形状，而多晶体的几何形状不规则，金属属于多晶体，故B错；晶体和非晶体的一个重要区别就是晶体有确定的熔点，而非晶体没有确定的熔点，故C对；液晶的光学性质随温度、压力、外加电压的变化而变化，D对．2．[液体表面张力的理解]关于液体的表面现象，下列说法正确的是() A．液体表面层的分子分布比内部密B．液体有使其体积收缩到最小的趋势C．液体表面层分子之间只有引力而无斥力D．液体有使其表面积收缩到最小的趋势答案 D解析液体表面层的分子分布比内部稀疏，故A错；液体由于表面张力作用，有使其表面积收缩到最小的趋势，故B错，D对；液体表面层分子之间既有引力也有斥力，只是由于分子间距离较大，分子力表现为引力，故C错．3．[气体实验定律的理解和应用]一定质量理想气体的状态经历了如图1所示的ab、bc、cd、da四个过程，其中bc的延长线通过原点，cd垂直于ab且与水平轴平行，da与bc平行，则气体体积在()A．ab过程中不断减小B．bc过程中保持不变图1C．cd过程中不断增加D．da过程中保持不变答案 B解析首先，因为bc的延长线通过原点，所以bc是等容线，即气体体积在bc过程中保持不变，B正确；ab是等温线，压强减小则体积增大，A错误；cd是等压线，温度降低则体积减小，C错误；连接aO交cd于e，则ae是等容线，即V a＝V e，因为V d<V e，所以V d<V a，所以da过程中体积变化，D错误．考点梳理1．晶体与非晶体2.(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．3．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．(3)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．4．气体实验定律(1)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，分子本身没有体积，即它所占据的空间认为都是可以被压缩的空间． (2)理想气体的状态方程一定质量的理想气体状态方程：p 1V 1T 1＝p 2V 2T 2或pV T ＝C .气体实验定律可看做一定质量理想气体状态方程的特例．4． [对活塞进行受力分析求压强]如图2所示，上端开口的圆柱形汽缸竖直放置，截面积为5×10－3 m 2，一定质量的气体被质量为2.0 kg 的光滑活塞封闭在汽缸内，其压强为________ Pa(大气压强取1.01×105 Pa ，g 取 10 m/s 2)． 答案 1.05×105图2解析 对活塞进行受力分析如图设缸内气体压强为p 1， 由平衡条件可知 p 1S ＝p 0S ＋mg所以p 1＝p 0＋mgS＝1.05×105 Pa5． [选取液片法求压强]如图3，一端封闭的玻璃管内用长为L 厘米的水银柱封闭了一部分气体，已知大气压强为p 0厘米汞柱，则封闭气体的压强为________厘米汞柱． 答案 (p 0＋L )解析 选取水银柱最下端的液片为研究对象，液片上面的压强为p 1＝(p 0＋L ) 厘米汞柱，下面的压强为气体的压强p .液片两面的压强应相等，则有p ＝p 1 图3＝(p 0＋L )厘米汞柱． 方法提炼1． 求用固体(如活塞)或液体(如液柱)封闭在静止的容器内的气体压强，应对固体或液体进行受力分析，然后根据平衡条件求解．2．当封闭气体所在的系统处于力学非平衡的状态时，欲求封闭气体的压强，首先选择恰当的对象(如与气体关联的液柱、活塞等)，并对其进行正确的受力分析(特别注意内、外气体的压力)，然后根据牛顿第二定律列方程求解．3．对于平衡状态下的水银柱，选取任意一个液片，其两侧面的压强应相等．考点一固体与液体的性质例1在甲、乙、丙三种固体薄片上涂上石蜡，用烧热的针接触其上一点，石蜡熔化的范围如图4(1)、(2)、(3)所示，而甲、乙、丙三种固体在熔化过程中温度随加热时间变化的关系如图(4)所示．则由此可判断出甲为______，乙为______，丙为________(填“单晶体”、“多晶体”、“非晶体”)．图4解析晶体具有确定的熔点，非晶体没有确定的熔点．单晶体的物理性质具有各向异性，多晶体的物理性质具有各向同性．答案多晶体非晶体单晶体例2关于液体表面现象的说法中正确的是() A．把缝衣针小心地放在水面上，针可以把水面压弯而不沉没，是因为针受到重力小，又受到液体浮力的缘故B．在处于失重状态的宇宙飞船中，一大滴水银会成球状，是因为液体内分子间有相互吸引力C．玻璃管道裂口放在火上烧熔，它的尖端就变圆，是因为熔化的玻璃在表面张力的作用下，表面要收缩到最小的缘故D．飘浮在热菜汤表面上的油滴，从上面观察是圆形的，是因为油滴液体呈各向同性的缘故解析A项的缝衣针不受浮力，受表面张力；B项水银会成球状是因为表面张力；D也是表面张力的作用，只有C正确．答案 C考点二气体压强的产生与计算1．产生的原因：由于大量分子无规则地运动而碰撞器壁，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． 3． 平衡状态下气体压强的求法(1)液片法：选取假想的液体薄片(自身重力不计)为研究对象，分析液片两侧受力情况，建立平衡方程，消去面积，得到液片两侧压强相等方程，求得气体的压强．(2)力平衡法：选取与气体接触的液柱(或活塞)为研究对象进行受力分析，得到液柱(或活塞)的受力平衡方程，求得气体的压强．(3)等压面法：在连通器中，同一种液体(中间不间断)同一深度处压强相等． 4． 加速运动系统中封闭气体压强的求法选取与气体接触的液柱(或活塞)为研究对象，进行受力分析，利用牛顿第二定律列方程求解．例3 如图5所示，一汽缸竖直倒放，汽缸内有一质量不可忽略的活塞，将一定质量的理想气体封在汽缸内，活塞与汽缸壁无摩擦，气体处于平衡状态，现保持温度不变把汽缸稍微倾斜一点，在达到平衡后，与原来相比，则( ) A ．气体的压强变大图5B ．气体的压强变小C ．气体的体积变小D ．气体的体积变大解析 汽缸竖直时，取活塞为研究对象，设大气压强为p 0，有p 1S ＋mg ＝p 0S p 1＝p 0－mgS汽缸与竖直方向夹角为θ时，沿汽缸壁方向分析活塞受力，则p 2S ＋mg cos θ＝p 0S 则p 2＝p 0－mg cos θS.可见p 2>p 1，A 正确，B 错误；又因气体温度不变，故气体体积一定变小，C 正确，D 错误． 答案 AC突破训练1 如图6所示，光滑水平面上放有一质量为M 的汽缸，汽缸内放有一质量为m 的可在汽缸内无摩擦滑动的活塞，活塞面积为S .现用水平恒力F 向右推汽缸，最后汽缸和活塞达到相对静止状态，求此时缸内封闭气体的压强p .(已知外界大气压为p 0)图6答案p0＋mFS(M＋m)解析选取汽缸和活塞整体为研究对象，相对静止时有：F＝(M＋m)a再选活塞为研究对象，根据牛顿第二定律有：pS－p0S＝ma解得：p＝p0＋mFS(M＋m).考点三用图象法分析气体的状态变化图7例4封闭在汽缸内一定质量的理想气体由状态A变到状态D，其体积V与热力学温度T 的关系如图7所示，该气体的摩尔质量为M，状态A的体积为V0，温度为T0，O、A、D三点在同一直线上，阿伏加德罗常数为N A.(1)由状态A变到状态D过程中________．A．气体从外界吸收热量，内能增加B．气体体积增大，单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数减少C．气体温度升高，每个气体分子的动能都会增大D．气体的密度不变(2)在上述过程中，气体对外做功为5 J，内能增加9 J，则气体________ (填“吸收”或“放出”)热量________ J.(3)在状态D，该气体的密度为ρ，体积为2V0，则状态D的温度为多少？该气体的分子数为多少？解析 (3)A →D ，由理想气体状态方程pVT ＝C ，得T D ＝2T 0 分子数n ＝2ρV 0N AM答案 (1)AB (2)吸收 14 (3)2T 02ρV 0N AM突破训练2 一定质量的理想气体经过一系列过程，如图8所示．下列说法中正确的是( )图8A ．a →b 过程中，气体体积增大，压强减小B ．b →c 过程中，气体压强不变，体积增大C ．c →a 过程中，气体压强增大，体积变小D ．c →a 过程中，气体内能增大，体积变小 答案 A考点四 理想气体实验定律的微观解释 1． 等温变化一定质量的气体，温度保持不变时，分子的平均动能一定．在这种情况下，体积减小时，分子的密集程度增大，气体的压强增大． 2． 等容变化一定质量的气体，体积保持不变时，分子的密集程度保持不变．在这种情况下，温度升高时，分子的平均动能增大，气体的压强增大． 3． 等压变化一定质量的气体，温度升高时，分子的平均动能增大．只有气体的体积同时增大，使分子的密集程度减小，才能保持压强不变．例5 下列关于分子运动和热现象的说法正确的是________．A ．气体如果失去了容器的约束就会散开，这是因为气体分子之间存在势能的缘故B ．一定量100°C 的水变成100°C 的水蒸气，其分子之间的势能增加 C ．对于一定量的气体，如果压强不变，体积增大，那么它一定从外界吸热D ．如果气体分子总数不变，而气体温度升高，气体分子的平均动能增大，因此压强必然增大E ．一定量气体的内能等于其所有分子热运动动能和分子之间势能的总和F ．如果气体温度升高，那么所有分子的速率都增大解析气体分子间的作用力近似为零，所以没有容器的约束，气体分子由于自身的热运动会扩散到很大空间，A错；一定量100°C的水变成100°C的水蒸气，需吸收一定热量，其内能增加；而分子个数、温度均未变，表明其分子势能增加，B对；气体的压强与气体分子密度和分子的平均速率有关，整体的体积增大，气体分子密度减小，要保证其压强不变，气体分子的平均速率要增大，即要吸收热量，升高温度，C对；对于一定量的气体，温度升高，分子的平均速率变大，但若气体体积增加得更多，气体的压强可能会降低，D错；根据内能的定义可知，E对；气体温度升高，分子的平均速率肯定会增大，但并不是所有分子的速率都增大，F错．答案BCE突破训练3有关气体的压强，下列说法正确的是() A．气体分子的平均速率增大，则气体的压强一定增大B．气体分子的密集程度增大，则气体的压强一定增大C．气体分子的平均动能增大，则气体的压强一定增大D．气体分子的平均动能增大，气体的压强有可能减小答案 D解析气体的压强与两个因素有关：一是气体分子的平均动能，二是气体分子的密集程度，或者说，一是温度，二是体积．密集程度或平均动能增大，都只强调问题的一方面，也就是说，平均动能增大的同时，气体的体积可能也增大，使得分子密集程度减小，所以压强可能增大，也可能减小．同理，当分子的密集程度增大时，分子平均动能也可能减小，压强的变化不能确定．综上所述正确答案为D.高考题组2．(2012·重庆理综·16)图11为伽利略设计的一种测温装置示意图，玻璃管的上端与导热良好的玻璃泡连通，下端插入水中，玻璃泡中封闭有一定量的空气．若玻璃管内水柱上升，则外界大气的变化可能是()A．温度降低，压强增大B．温度升高，压强不变C．温度升高，压强减小图11D．温度不变，压强减小答案 A解析对被封闭的一定量的气体进行研究，当水柱上升时，封闭气体的体积V减小，结合理想气体状态方程pVT ＝C 得，当外界大气压强p 0不变时，封闭气体的压强p 减小，则温度T 一定降低，B 选项错误．当外界大气压强p 0减小时，封闭气体的压强p 减小，则温度T 一定降低，C 、D 选项均错误．当外界大气压强p 0增大时，封闭气体的压强p 存在可能增大、可能不变、可能减小三种情况．当封闭气体的压强p 增大时，温度T 可能升高、不变或降低，封闭气体的压强p 不变时，温度T 一定降低，封闭气体的压强p 减小时，温度T 一定降低．故只有选项A 可能．2． (2012·江苏·12A)(1)下列现象中，能说明液体存在表面张力的有________．A ．水黾可以停在水面上B ．叶面上的露珠呈球形C ．滴入水中的红墨水很快散开D ．悬浮在水中的花粉做无规则运动(2)封闭在钢瓶中的理想气体，温度升高时压强增大．从分子动理论的角度分析，这是由于分子热运动的________增大了．该气体在温度T 1、T 2时的分子速率分布图象如图12所示，则T 1________(选填“大于”或“小于”)T 2.图12答案 (1)AB (2)平均动能 小于解析 (1)红墨水散开和花粉的无规则运动直接或间接说明分子的无规则运动，选项C 、D 错误；水黾停在水面上、露珠呈球形均是因为液体存在表面张力，选项A 、B 正确． (2)温度升高时，气体分子平均速率变大，平均动能增大，即分子速率较大的分子占总分子数的比例较大，所以T 1<T 2. 模拟题组3． 下列说法中正确的是________．A ．由于表面层中分子间的距离比液体内部分子间的距离大，所以液体存在表面张力B ．用油膜法估测出了油酸分子直径，如果已知其密度可估测出阿伏加德罗常数C ．在棉花、粉笔等物体内都有很多细小的孔道，它们起到了毛细管的作用D ．一定质量的理想气体从外界吸收热量，温度一定升高 答案 ACE4． 下列说法正确的是________(填入正确选项前的字母)．A ．布朗运动是液体或气体中悬浮微粒的无规则运动，温度越高、微粒越大，运动越显著B ．任何物体的内能都不可能为零C ．毛细现象是液体的表面张力作用的结果，温度越高，表面张力越小D ．液晶像液体一样具有流动性，而其光学性质和某些晶体相似具有各向异性 答案 BCD5． (1)某气体的摩尔质量为M ，摩尔体积为V ，密度为ρ，每个分子的质量和体积分别为m和V 0，则阿伏加德罗常数N A 可表示为________．(填选项前的字母) A ．N A ＝VV 0B ．N A ＝ρV m C ．N A ＝ρV 0mD ．N A ＝M ρV 0图11(2)一定质量的理想气体的p －V 图象如图11所示，气体由状态A →B →C →D →A 变化．气体对外做正功的变化过程是下列选项中的__________．(填选项前的字母) A ．A →B B ．B →C C ．C →DD ．D →A(3)封闭在汽缸内一定质量的理想气体，如果保持气体体积不变，当温度降低时，下列说法正确的是________．(填选项前的字母) A ．气体的密度减小 B ．气体分子的平均动能增大 C ．气体的压强增大D ．每秒撞击单位面积器壁的气体分子数减少 答案 (1)B (2)B (3)D(限时：45分钟)►题组1 对固体与液体的考查1． (2010·课标全国理综·33)关于晶体和非晶体，下列说法正确的是( )A ．金刚石、食盐、玻璃和水晶都是晶体B ．晶体的分子(或原子、离子)排列是规则的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答案BC2．关于液体的表面张力，下列说法中正确的是() A．表面张力是液体各部分间的相互作用B．液体表面层分子分布比液体内部稀疏，分子间相互作用表现为引力C．表面张力的方向总是垂直于液面，指向液体内部的D．表面张力的方向总是与液面相切的答案BD3．关于液晶，下列说法中正确的有() A．液晶是一种晶体B．液晶分子的空间排列是稳定的，具有各向异性C．液晶的光学性质随温度的变化而变化D．液晶的光学性质随光照的变化而变化答案CD解析液晶的微观结构介于晶体和液体之间，虽然液晶分子在特定方向排列比较整齐，具有各向异性，但分子的排列是不稳定的，选项A、B错误；外界条件的微小变化都会引起液晶分子排列的变化，从而改变液晶的某些性质；温度、压力、外加电压等因素变化时，都会改变液晶的光学性质，选项C、D正确．4．液体的饱和汽压随温度的升高而增大() A．其规律遵循查理定律B．是因为饱和汽的质量随温度的升高而增大C．是因为饱和汽的体积随温度的升高而增大D．是因为饱和汽密度和蒸汽分子的平均速率都随温度的升高而增大答案 D解析当温度升高时，蒸汽分子的平均动能增大，导致饱和汽压增大；同时，液体中平均动能大的分子数增多，从液面飞出的分子数将增多，在体积不变时，将使饱和汽的密度增大，也会导致饱和汽压增大，故选D.►题组2对气体实验定律微观解释的考查5．封闭在汽缸内一定质量的理想气体，如果保持气体体积不变，当温度降低时，以下说法正确的是() A．气体的密度减小B．气体分子的平均动能增大C．气体的压强增大D．每秒撞击单位面积器壁的气体分子数减少答案 D6．下列说法正确的是() A．一定质量的气体，当温度升高时，压强一定增大B．一定质量的气体，当体积增大时，压强一定减小C．一定质量的气体，当体积增大，温度升高时，压强一定增大D．一定质量的气体，当体积减小，温度升高时，压强一定增大答案 D解析一定质量的气体，其分子总数一定，当温度升高时，气体分子的平均动能增大，有引起压强增大的可能，但不知道分子的密度如何变化，故不能断定压强一定增大，A 项错误；当体积增大时，气体分子的密度减小，有使压强减小的可能，但不知气体分子的平均动能如何变化，同样不能断定气体压强一定减小，B项错误；体积增大有使压强减小的趋势，温度升高有使压强增大的趋势，这两种使压强向相反方向变化的趋势不知谁占主导地位，不能断定压强如何变化，故C项错误；体积减小有使压强增大的趋势，温度升高也有使压强增大的趋势，这两种趋势都使压强增大，故压强一定增大，D项正确．►题组3对气体实验定律与气态方程的考查7．如图1所示，某种自动洗衣机进水时，与洗衣缸相连的细管中会封闭一定质量的空气，通过压力传感器感知管中的空气压力，从而控制进水量．设温度不变，洗衣缸内水位升高，则细管中被封闭的空气()图1A．体积不变，压强变小B．体积变小，压强变大C．体积不变，压强变大D．体积变小，压强变小答案 B解析细管中封闭的气体，可以看成是一定质量的理想气体，洗衣缸内水位升高，气体压强增大，因温度不变，故做等温变化，由玻意耳定律pV＝C得，气体体积减小，B 选项正确．8．用如图2所示的实验装置来研究气体等体积变化的规律．A、B管下端由软管相连，注入一定量的水银，烧瓶中封有一定量的理想气体，开始时A、B两管中水银面一样高，那么为了保持瓶中气体体积不变( )图2A ．将烧瓶浸入热水中时，应将A 管向上移动B ．将烧瓶浸入热水中时，应将A 管向下移动C ．将烧瓶浸入冰水中时，应将A 管向上移动D ．将烧瓶浸入冰水中时，应将A 管向下移动 答案 AD解析 由pVT ＝C (常量)可知，在体积不变的情况下，温度升高，气体压强增大，右管A水银面要比左管B 水银面高，故选项A 正确；同理可知选项D 正确．9． 一定质量的理想气体，在某一状态下的压强、体积和温度分别为p 0、V 0、T 0，在另一状态下的压强、体积和温度分别为p 1、V 1、T 1，则下列关系错误的是( )A ．若p 0＝p 1，V 0＝2V 1，则T 0＝12T 1B ．若p 0＝p 1，V 0＝12V 1，则T 0＝2T 1C ．若p 0＝2p 1，V 0＝2V 1，则T 0＝2T 1D ．若p 0＝2p 1，V 0＝V 1，则T 0＝2T 1 答案 ABC解析 根据p 0V 0T 0＝p 1V 1T 1可以判断出选项A 、B 、C 错误，D 正确．10．研究大气现象时可把温度、压强相同的一部分气体叫做气团．气团直径达几千米，边缘部分与外界的热交换对整个气团没有明显影响，气团在上升过程中可看成是一定质量理想气体的绝热膨胀，设气团在上升过程中，由状态Ⅰ(p 1，V 1，T 1)绝热膨胀到状态Ⅱ(p 2，V 2，T 2)．倘若该气团由状态Ⅰ(p 1，V 1，T 1)作等温膨胀至状态Ⅲ(p 3，V 2，T 1)，试回答： (1)下列判断正确的是________． A ．p 3>p 2 B ．p 3<p 2 C ．T 1>T 2D ．T 1<T 2(2)若气团在绝热膨胀过程中对外做的功为W 1，则其内能变化ΔU 1＝________；若气团在等温膨胀过程中对外做的功为W 2，则其内能变化ΔU 2＝________.(3)气团体积由V 1变化到V 2时，求气团在变化前后的密度比和分子间平均距离比．答案 (1)AC (2)－W 1 0 (3)V 2V 1 3V 1V 2解析 (3)气体的密度ρ＝mV则变化前后密度比ρ1ρ2＝V 2V 1设分子间平均距离为d ，气体分子数为N ，则所有气体体积V ＝Nd 3 变化前后分子间平均距离比d 1d 2＝ 3V 1V 211．(1)对下列相关物理现象的解释，正确的是( )A ．水和酒精混合后总体积减小，说明分子间有空隙B ．悬浮在液体中的大颗粒不做布朗运动，说明分子不运动C ．清水中滴入墨水会很快变黑，说明分子在做无规则运动D ．高压下的油会透过钢壁渗出，说明分子是不停地运动着的图3(2)如图3所示，一直立的汽缸用一质量为m 的活塞封闭一定质量的理想气体，活塞横截面积为S ，气体最初的体积为V 0，气体最初的压强为p 02；汽缸内壁光滑且缸壁是导热的．开始活塞被固定，打开固定螺栓K ，活塞下落，经过足够长时间后，活塞停在B 点．设周围环境温度保持不变，已知大气压强为p 0，重力加速度为g .求活塞停在B 点时缸内封闭气体的体积V . 答案 (1)AC (2)p 0V 0S2(p 0S ＋mg )解析 (1)水和酒精混合后，水分子和酒精分子相互“进入”，总体积减小，说明分子间有空隙，选项A 正确；悬浮颗粒越小，温度越高，布朗运动越明显，布朗运动反映液体分子运动的无规则性，选项B 错误；选项C 属于扩散现象，它说明分子都在做无规则的热运动，选项C 正确；高压下的油会透过钢壁渗出，这属于物体在外力作用下的机械运动，并不能说明分子是不停运动着的，但能说明分子间有空隙，选项D 错误．本题答案为A 、C.(2)设活塞在B 点时被封闭气体的压强为p ，活塞受力平衡，p 0S ＋mg ＝pS 解得p ＝p 0＋mg S由玻意耳定律：12p 0V 0＝pV得气体体积：V ＝p 0V 0S2(p 0S ＋mg )12．(1)如图4是“探究气体等温变化规律”的简易装置图，下表是某小组测得的数据.图4①若要研究p 、V 之间的关系，绘制图象时应选用________(填“p —V ”或“p —1V ”)作为坐标系．②仔细观察发现pV 值越来越小，可能的原因是_____________．图5(2)如图5所示，光滑活塞把一定质量的理想气体封闭在汽缸里，活塞截面积为10 cm 2，汽缸内温度为27℃时，弹簧测力计的读数为10 N ．已知气体压强比外界大气压强大2×104 Pa ，则活塞的重力多大？ 答案 (1)①p －1V②漏气 (2)30 N解析 (2)对活塞进行受力分析，由平衡条件得：G ＝F ＋ΔpS ＝30 N.。

湘科版小学科学三年级上册第四单元《固体、液体和气体》教学教案第一课它们有确定的形状吗一、教学目标1.科学知识知道固体有确定的形状，液体和气体没有确定的形状。

知道液体的表面在静止时一般会保持水平。

2.科学探究经历观察、比较、归纳等方法，探究固体、液体、气体是否有确定的形状。

3.科学态度、STSE在科学探究中能细心观察，以事实为依据，尊重事实。

教学重难点重点：知道固体有确定的形状，液体和气体没有确定的形状。

难点：经历观察、比较、归纳等方法，探究固体、液体、气体是否有确定的形状。

二、教学准备分组实验材料：七巧板、塑料收纳箱、玻璃弹珠、积木、儿童小玩具、水、不同形状的玻璃容器、打气筒、各种形状的气球演示实验材料：集气瓶、玻璃盖片、火柴（打火机）、蚊香三、教学时间1课时四、教学过程（一）教学导入1.读一读：苹果直接能拿起，饮料盛放用器具，捕捉空气要封闭，三种状态分仔细。

2.聚焦问题：固体、液体、气体有确定的形状吗？（二）新课学习1.固体有确定的形状吗（1）动手实验：分组，尝试用七巧板拼出各种有趣的图案。

（2）汇报展示拼出的图案。

（3）交流：在拼图的过程中，每个七巧板小块的形状发生了改变吗？这说明了什么？（4）小结：每个七巧板小块的形状没有发生改变，它有确定的形状。

（5）思考：积木、苹果、玻璃弹珠等“宝贝”，也有确定的形状吗？（6）再次动手实践：摆一摆，试一试，然后整理好你的百宝箱。

（7）继续交流并得出结论：固体有确定的形状。

2.液体和气体有确定的形状吗（1）动手实验：把水倒入不同形状的玻璃容器，观察水的形状。

（2）记录：在活动手册上画出水的形状。

（3）交流：水的形状改变了吗？（4）小结：水的形状发生了改变。

（5）继续观察：观察各种容器中的静止状态的水面，你有什么发现？（6）小结：在静止状态的水面会保持水平。

（7）演示实验：点燃蚊香，用倒扣的集气瓶收集一些烟雾，正放盖上玻璃片，观察，接着移开玻璃片，观察。

（8）交流：瓶中的气体，在有盖和无盖的情况下发生了什么现象？（9）小结：气体没有固定的形状，无盖的情况下，气体会跑出瓶外。