12.第2课时 固体、液体与气体
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固体液体与气体的特征固体、液体和气体是物质存在的三种常见形态。
它们具有不同的特征和行为,对于我们了解物质的性质和相互作用具有重要意义。
本文将从宏观和微观层面,对固体、液体和气体的特征进行介绍。
一、固体的特征固体是物质最常见的形态之一,具有以下几个主要特征:1. 形状稳定:固体的分子或原子之间存在着较强的相互作用力,使得固体能够保持一定的形状,不易改变。
2. 体积不可压缩:固体具有较高的密度,分子或原子之间距离短,且相互作用力强,因此固体的体积不容易被外界压缩。
3. 熔点和沸点存在:固体具有一定的熔点和沸点,在不同的温度下,固体可以从固态转变为液态或气态。
4. 有序排列:固体的分子或原子以规则的方式有序排列,形成了晶体结构。
二、液体的特征液体是介于固体和气体之间的一种物质形态,具有以下几个主要特征:1. 无固定形状:液体具有较低的分子间相互作用力,因此没有固定的形状,可以根据容器的形状自由流动。
2. 体积不可压缩:与固体相似,液体的分子间距离也较近,体积不容易被外界压缩。
3. 具有表面张力:液体表面会形成张力,使得液体表面呈现收缩的现象,在一定条件下可以形成液滴。
4. 可流动性:由于液体分子之间的相互滑动性质,液体能够流动,并且会在底部形成平滑的表面。
三、气体的特征气体是物质的另一种形态,具有以下几个主要特征:1. 无固定形状和体积:气体的分子间距离非常大,分子间的相互作用力非常弱,因此气体没有固定的形状和体积,能够充满整个容器。
2. 可压缩性:由于气体分子之间的距离较大,气体的体积可以通过增加外界压力而减小,具有较高的可压缩性。
3. 容易扩散:气体分子具有高速运动的特点,因此在空气中能够快速扩散。
4. 高温下易变为等离子体:在高温和高能量条件下,气体分子的电子可以脱离原子形成带电粒子,此时气体变为等离子体。
四、小结通过对固体、液体和气体的特征进行整理和归纳,我们可以更好地理解和区分这三种常见物质的性质。
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。
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.图1(3作用效果:液体的表面张力使液面具有收缩的趋势.如吹出的肥皂泡呈球形,滴在洁净玻璃板上的水银滴呈球形.草叶上的露球、小水银滴要收缩成球形.深化:表面张力使液体表面具有收缩趋势,使液体表面积趋于最小.在体积相等的各种形状的物体中球形体积最小.三、浸润和不浸润1.定义浸润:一种液体会润湿某种固体并附在固体的表面上,这种现象叫做浸润.不浸润:一种液体不会润湿某种固体,也就不会附在这种固体的表面,这种现象叫做不浸润.2.决定液体浸润的因素液体能否浸润固体,取决于两者的性质,而不单纯由液体或固体单方面性质决定,同一种液体,对一些固体是浸润的,对另一些固体是不浸润的,水能浸润玻璃,但不能浸润石蜡,水银不能浸润玻璃,但能浸润锌.误区:不能以偏概全地说“水是浸润液体”,“水银是不浸润液体”.3.浸润和不浸润的微观解释(1附着层:跟固体接触的液体薄层,其特点是:附着层中的分子同时受到固体分子和液体内部分子的吸引.(2解释:当水银与玻璃接触时,附着层中的水银分子受玻璃分子的吸引比内部水银分子弱,结果附着层中的水银分子比水银内部稀硫,这时在附着层中就出现跟表面张力相似的收缩力,使跟玻璃接触的水银表面有缩小的趋势,因而形成不浸润现象.相反,如果受到固体分子的吸引相对较强,附着层里的分子就比液体内部更密,在附着层里就出现液体分子互相排斥的力,这时跟固体接触的表面有扩展的趋势,从而形成浸润现象.总之,浸润和不浸润现象是分子力作用的表现.深化:浸润不浸润取决于固体分子对附着层分子的力和液体分子间力的关系.4.弯月面液体浸润器壁时,附着层里分子的推斥力使附着层有沿器壁延展的趋势,在器壁附近形成凹形面.液体不浸润器壁时,附着层里分子的引力使附着层有收缩的趋势,在器壁附近形成凸形面.如图2所示.图2深化:“浸润凹,不浸凸”.四、毛细现象1.含义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.2.特点(1浸润液体在毛细管里上升后,形成凹月面,不浸润液体在毛细管里下降后形成凸月面.(2毛细管内外液面的高度差与毛细管的内径有关,毛细管内径越小,高度差越大.误区:在这里很多同学误认为只有浸润液体才会发生浸润现象.3.毛细现象的解释当毛细管插入浸润液体中时,附着层里的推斥力使附着层沿管壁上升,这部分液体上升引起液面弯曲,呈凹形弯月面使液体表面变大,与此同时由于表面层的表面张力的收缩作用,管内液体也随之上升,直到表面张力向上的拉伸作用与管内升高的液体的重力相等时,达到平衡,液体停止上升,稳定在一定的高度.联想:利用类似的分析,也可以解释不浸润液体的毛细管里下降的现象.五、液晶1.定义有些化合物像液体一样具有流动性,而其光学性质与某些晶体相似,具有各向异性,人们把处于这种状态的物质叫液晶.深化:液晶是一种特殊的物质状态,所处的状态介于固态和液态之间.2.液晶的特点(1分子排列:液晶分子的位置无序使它像液体,排列有序使它像晶体.从某个方向上看液晶的分子排列比较整齐;但是从另一个方向看,液晶分子的排列是杂乱无章的.辨析:组成晶体的物质微粒(分子、原子或离子依照一定的规律在空间有序排列,构成空间点阵,所以表现为各向异性;液体却表现为分子排列无序性和流动性;液晶呢?分子既保持排列有序性,保持各向异性,又可以自由移动,位置无序,因此也保持了流动性.(2液晶物质都具有较大的分子,分子形状通常是棒状分子、碟状分子、平板状分子.3.液晶的物理性质(1液晶具有液体的流动性;(2液晶具有晶体的光学各向异性.液晶的光学性质对外界条件的变化反应敏捷.液晶分子的排列是不稳定的,外界条件和微小变动都会引起液晶分子排列的变化,因而改变液晶的某些性质,例如温度、压力、摩擦、电磁作用、容器表面的差异等,都可以改变液晶的光学性质.如计算器的显示屏,外加电压使液晶由透明状态变为浑浊状态.4.液晶的用途液晶可以用作显示元件,液晶在生物医学、电子工业,航空工业中都有重要应用.联想:液晶可用显示元件:有一种液晶,受外加电压的影响,会由透明状态变成浑浊状态而不再透明,去掉电压,又恢复透明,当输入电信号,加上适当电压,透明的液晶变得浑浊,从而显示出设定的文字或数码.。
第2讲固体液体与气体1.下列现象或事例不可能存在的是( ).A.80 ℃的水正在沸腾B.水的温度达到100 ℃而不沸腾C.沥青加热到一定温度时才能熔化D.温度升到0 ℃的冰并不融化解析因物质的沸点和熔点均与其表面的大气压强有关,且大气压强对沸点影响大,所以80 ℃的水可以沸腾,100 ℃的水不一定沸腾,温度升到0 ℃的冰也不一定融化,A、B、D均可能存在;而沥青是非晶体,没有固定的熔点,C错.答案 C2.如图1所示,曲线M、N分别表示晶体和非晶体在一定压强下的熔化过程,图中横轴表示时间t,纵轴表示温度T,从图中可以确定的是( )图1A.晶体和非晶体均存在固定的熔点T0B.曲线M的bc段表示固液共存状态C.曲线M的ab段、曲线N的ef段均表示固态D.曲线M的cd段、曲线N的fg段均表示液态解析:晶体与非晶体间关键区别在于晶体存在固定的熔点,固液共存态时吸热且温度不变,而非晶体没有固定熔点.B正确.答案:B3.如图所示的四幅图分别对应四种说法,其中正确的是( ).A.微粒运动就是物质分子的无规则热运动,即布朗运动B.当两个相邻的分子间距离为r0时,它们间相互作用的引力和斥力大小相等C.食盐晶体的物理性质沿各个方向都是一样的D.小草上的露珠呈球形的主要原因是液体表面张力的作用解析布朗运动是颗粒的运动不是分子的运动,选项A错误;食盐是晶体,晶体具有各向异性的特点,选项C错误;B、D正确.答案BD4.一定质量的理想气体,经等温压缩,气体的压强增大,用分子动理论的观点分析,这是因为( )A.气体分子每次碰撞器壁的平均冲力增大B.单位时间内单位面积器壁上受到气体分子碰撞的次数增多C.气体分子的总数增加D.气体分子的密度增大解析:理想气体经等温压缩,压强增大,体积减小,分子密度增大,则单位时间内单位面积器壁上受到气体分子的碰撞次数增多,但气体分子每次碰撞器壁的冲力不变,故B、D正确,A、C错误.答案:BD5.图a为测量分子速率分布的装置示意图.圆筒绕其中心匀速转动,侧面开有狭缝N,内侧贴有记录薄膜,M为正对狭缝的位置.从原子炉R中射出的银原子蒸汽穿过屏上S缝后进入狭缝N,在圆筒转动半个周期的时间内相继到达并沉积在薄膜上.展开的薄膜如图b所示,NP、PQ间距相等.则 ( ).图2A .到达M 附近的银原子速率较大B .到达Q 附近的银原子速率较大C .位于PQ 区间的分子百分率大于位于NP 区间的分子百分率D .位于PQ 区间的分子百分率小于位于NP 区间的分子百分率解析 根据分子速率分布规律的“中间多,两头少”特征可知:M 附近的银原子速率较大,故选项A 正确,B 错误.PQ 区间的分子百分率最大,故选项D 错误,C 正确. 答案 AC6.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3所示,该气体的摩尔质量为M ,状态A 的体积为V 0,温度为T 0,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( ).图3A .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2V 0,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 ,由状态方程pV T=C ,得T D =2T 0,分子数n =2ρV 0N A M.答案 (1)AB (2)吸收 14 (3)2T 02ρV 0N AM7.如图4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1.01×105Pa ,g 取10 m/s 2).若从初温27 ℃开始加热气体,使活塞离汽缸底部的高度由0.50 m 缓慢地变为0.51 m .则此时气体的温度为________ ℃.图4解析 p 1=F S =mg S =2×105×10-3 Pa =0.04×105 Pa ,所以p =p 1+p 0=0.04×105 Pa +1.01×105Pa=1.05×105Pa ,由盖—吕萨克定律得V 1T 1=V 2T 2,即0.5S 273+27=0.51S 273+t,所以t =33 ℃.答案 1.05×105338.某同学利用DIS 实验系统研究一定量理想气体的状态变化,实验后计算机屏幕显示如图5的pt 图象.已知在状态B 时气体的体积为V B =3 L ,则下列说法正确的是( ).图5A .状态A 到状态B 气体的体积越来越大 B .状态B 到状态C 气内能增加 C .状态A 的压强是0.5 atmD .状态C 体积是2 L解析 状态A 到状态B 是等容变化,故体积不变,A 错;状态B 到状态C 是等温变化,气体内能不变,B 错;从图中可知,p B =1.0 atm ,T B =(273+91) K =364 K ,T A =273 K ,根据查理定律,有p A T A =p B T B ,即p A 273=1.0364,解得p A =0.75 atm ,C 错;p B =1.0 atm ,V B =3 L ,p C =1.5 atm ;根据玻意耳定律,有p B V B =p C V C ,解得,V C =2 L ,D 对.答案 D9.在某高速公路发生一起车祸,车祸系轮胎爆胎所致.已知汽车行驶前轮胎内气体压强为2.5 atm ,温度为27 ℃,爆胎时胎内气体的温度为87 ℃,轮胎中的空气可看作理想气体. (1)求爆胎时轮胎内气体的压强;(2)从微观上解释爆胎前胎内压强变化的原因;(3)爆胎后气体迅速外泄,来不及与外界发生热交换,判断此过程胎内原有气体内能如何变化?简要说明理由.解析 (1)气体作等容变化,由查理定律得:p 1T 1=p 2T 2① T 1=t 1+273 ② T 2=t 2+273③p 1=2.5 atm t 1=27 ℃ t 2=87 ℃由①②③得:p 2=3 atm. 答案 (1)3 atm(2)气体体积不变,分子密集程度不变,温度升高,分子平均动能增大,导致气体压强增大.(3)气体膨胀对外做功,没有吸收或放出热量,据热力学第一定律 ΔU =W +Q 得ΔU <0,内能减少.10.质量一定的某种物质,在压强不变的条件下,由液态Ⅰ到气态Ⅲ(可看成理想气体)变化过程中温度(T )随加热时间(t )变化关系如图6所示,单位时间所吸收的热量可看做不变.图6(1)以下说法正确的是( ). A .在区间Ⅱ,物质的内能不变 B .在区间Ⅲ,分子间的势能不变C .在区间Ⅲ,气体膨胀对外做功,内能减小D .在区间Ⅰ,物质分子的平均动能随着时间的增加而增大(2)在区间Ⅲ,若将压强不变的条件改为体积不变,则温度升高________(选填“变快”、“变慢”或“快慢不变”),请说明理由.解析 (1)在区间Ⅱ,物质的压强、温度均不变,但从外界吸收热量,物质的内能增加,A 错;在区间Ⅲ,物质已变成理想气体,分子间已无作用力,分子间的势能为0,由pVT=常数及一定量理想气体内能与温度的关系知:当压强一定,温度升高时气体体积增大,膨胀对外做功,气体内能增大,所以B 对C 错;在区间Ⅰ,随着温度的升高,分子平均动能增大,D 对.(2)根据热力学第一定律ΔU =Q +W 和理想气体的状态方程pVT=C 可知,在吸收相同的热量Q 时:压强不变的条件下,V 增大,W <0,ΔU 1=Q -|W |体积不变的条件下,W =0,ΔU 2=Q所以ΔU 1<ΔU 2,体积不变的条件下温度升高变快. 答案 (1)BD (2)变快,理由见解析11.一汽缸竖直放在水平地面上,缸体质量M =10kg ,活塞质量m =4 kg ,活塞横截面积S =2×10-3m 2,活塞上面的汽缸内封闭了一定质量的理想气体,下面有气孔O 与外界相通,大气压强p 0=1.0×105 Pa.活塞下面与劲度系数k =2×103 N/m 的轻弹簧相连.当汽缸内气体温度为127℃时弹簧为自然长度,此时缸内气柱长度L 1=20 cm ,g 取10 m/s 2,活塞不漏气且与缸壁无摩擦.图7(1)当缸内气柱长度L 2=24 cm 时,缸内气体温度为多少K?(2)缸内气体温度上升到T 0以上,气体将做等压膨胀,则T 0为多少K? 解析:(1)V 1=L 1S ,V 2=L 2S ,T 1=400 Kp 1=p 0-mgS =0.8×105 Pap 2=p 0+F -mg S=1.2×105Pa根据理想气体状态方程,得:p 1V 1T 1=p 2V 2T 2解得T 2=720 K(2)当气体压强增大到一定值时,汽缸对地压力为零,此后再升高气体温度,气体压强不变,气体做等压变化.设汽缸刚好对地没有压力时弹簧压缩长度为Δx ,则k Δx =(m +M )gΔx =7 cmV 3=(Δx +L 1)Sp 3=p 0+MgS=1.5×105 Pa根据理想气体状态方程,得:p 1V 1T 1=p 3V 3T 0解得T 0=1 012.5 K升高气体温度,气体压强不变,气体做等压变化.设汽缸刚好对地没有压力时弹簧压缩长度为Δx ,则k Δx =(m +M )gΔx =7 cmV 3=(Δx +L 1)Sp 3=p 0+MgS=1.5×105 Pa根据理想气体状态方程,得:p 1V 1T 1=p 3V 3T 0解得T 0=1 012.5 K答案:(1)720 K (2)1 012.5 K12.如图8所示,一根两端开口、横截面积为S =2 cm 2足够长的玻璃管竖直插入水银槽中并固定(插入水银槽中的部分足够深).管中有一个质量不计的光滑活塞,活塞下封闭着长L =21 cm 的气柱,气体的温度为t 1=7 ℃,外界大气压取p 0=1.0×105Pa(相当于75 cm 高的汞柱压强).图8(1)若在活塞上放一个质量为m =0.1 kg 的砝码,保持气体的温度t 1不变,则平衡后气柱为多长?(g =10 m/s 2)(2)若保持砝码的质量不变,对气体加热,使其温度升高到t 2=77 ℃,此时气柱为多长? (3)若在(2)过程中,气体吸收的热量为10 J ,则气体的内能增加多少? 解析 (1)被封闭气体的初状态为p 1=p 0=1.0×105PaV 1=LS =42 cm 3,T 1=280 K末状态压强p 2=p 0+mgS=1.05×105PaV 2=L 2S ,T 2=T 1=280 K根据玻意耳定律,有p 1V 1=p 2V 2,即p 1L =p 2L 2得L 2=p 1p 2L =20 cm.(2)对气体加热后,气体的压强不变,p 3=p 2,V 3=L 3S ,T 3=350 K 根据盖—吕萨克定律,有V 2T 2=V 3T 3,即L 2T 2=L 3T 3得L 3=T 3T 2L 2=25 cm.(3)气体对外做的功W =p 2Sh =p 2S (L 3-L 2)=1.05 J 根据热力学第一定律得ΔU =W +Q =-1.05 J +10 J =8.95 J 即气体的内能增加8.95 J.答案 (1)20 cm (2)25 cm (3)8.95 J。
⾼中物理第⼆章《固体、液体和⽓体》知识梳理⾼中物理第⼆章《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.图1(3作⽤效果:液体的表⾯张⼒使液⾯具有收缩的趋势.如吹出的肥皂泡呈球形,滴在洁净玻璃板上的⽔银滴呈球形.草叶上的露球、⼩⽔银滴要收缩成球形.深化:表⾯张⼒使液体表⾯具有收缩趋势,使液体表⾯积趋于最⼩.在体积相等的各种形状的物体中球形体积最⼩.三、浸润和不浸润1.定义浸润:⼀种液体会润湿某种固体并附在固体的表⾯上,这种现象叫做浸润.不浸润:⼀种液体不会润湿某种固体,也就不会附在这种固体的表⾯,这种现象叫做不浸润.2.决定液体浸润的因素液体能否浸润固体,取决于两者的性质,⽽不单纯由液体或固体单⽅⾯性质决定,同⼀种液体,对⼀些固体是浸润的,对另⼀些固体是不浸润的,⽔能浸润玻璃,但不能浸润⽯蜡,⽔银不能浸润玻璃,但能浸润锌.误区:不能以偏概全地说“⽔是浸润液体”,“⽔银是不浸润液体”.3.浸润和不浸润的微观解释(1附着层:跟固体接触的液体薄层,其特点是:附着层中的分⼦同时受到固体分⼦和液体内部分⼦的吸引.(2解释:当⽔银与玻璃接触时,附着层中的⽔银分⼦受玻璃分⼦的吸引⽐内部⽔银分⼦弱,结果附着层中的⽔银分⼦⽐⽔银内部稀硫,这时在附着层中就出现跟表⾯张⼒相似的收缩⼒,使跟玻璃接触的⽔银表⾯有缩⼩的趋势,因⽽形成不浸润现象.相反,如果受到固体分⼦的吸引相对较强,附着层⾥的分⼦就⽐液体内部更密,在附着层⾥就出现液体分⼦互相排斥的⼒,这时跟固体接触的表⾯有扩展的趋势,从⽽形成浸润现象.总之,浸润和不浸润现象是分⼦⼒作⽤的表现.深化:浸润不浸润取决于固体分⼦对附着层分⼦的⼒和液体分⼦间⼒的关系.4.弯⽉⾯液体浸润器壁时,附着层⾥分⼦的推斥⼒使附着层有沿器壁延展的趋势,在器壁附近形成凹形⾯.液体不浸润器壁时,附着层⾥分⼦的引⼒使附着层有收缩的趋势,在器壁附近形成凸形⾯.如图2所⽰.图2深化:“浸润凹,不浸凸”.四、⽑细现象1.含义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.2.特点(1浸润液体在⽑细管⾥上升后,形成凹⽉⾯,不浸润液体在⽑细管⾥下降后形成凸⽉⾯.(2⽑细管内外液⾯的⾼度差与⽑细管的内径有关,⽑细管内径越⼩,⾼度差越⼤.误区:在这⾥很多同学误认为只有浸润液体才会发⽣浸润现象.3.⽑细现象的解释当⽑细管插⼊浸润液体中时,附着层⾥的推斥⼒使附着层沿管壁上升,这部分液体上升引起液⾯弯曲,呈凹形弯⽉⾯使液体表⾯变⼤,与此同时由于表⾯层的表⾯张⼒的收缩作⽤,管内液体也随之上升,直到表⾯张⼒向上的拉伸作⽤与管内升⾼的液体的重⼒相等时,达到平衡,液体停⽌上升,稳定在⼀定的⾼度.联想:利⽤类似的分析,也可以解释不浸润液体的⽑细管⾥下降的现象.五、液晶1.定义有些化合物像液体⼀样具有流动性,⽽其光学性质与某些晶体相似,具有各向异性,⼈们把处于这种状态的物质叫液晶.深化:液晶是⼀种特殊的物质状态,所处的状态介于固态和液态之间.2.液晶的特点(1分⼦排列:液晶分⼦的位置⽆序使它像液体,排列有序使它像晶体.从某个⽅向上看液晶的分⼦排列⽐较整齐;但是从另⼀个⽅向看,液晶分⼦的排列是杂乱⽆章的.辨析:组成晶体的物质微粒(分⼦、原⼦或离⼦依照⼀定的规律在空间有序排列,构成空间点阵,所以表现为各向异性;液体却表现为分⼦排列⽆序性和流动性;液晶呢?分⼦既保持排列有序性,保持各向异性,⼜可以⾃由移动,位置⽆序,因此也保持了流动性.(2液晶物质都具有较⼤的分⼦,分⼦形状通常是棒状分⼦、碟状分⼦、平板状分⼦.3.液晶的物理性质(1液晶具有液体的流动性;(2液晶具有晶体的光学各向异性.液晶的光学性质对外界条件的变化反应敏捷.液晶分⼦的排列是不稳定的,外界条件和微⼩变动都会引起液晶分⼦排列的变化,因⽽改变液晶的某些性质,例如温度、压⼒、摩擦、电磁作⽤、容器表⾯的差异等,都可以改变液晶的光学性质.如计算器的显⽰屏,外加电压使液晶由透明状态变为浑浊状态.4.液晶的⽤途液晶可以⽤作显⽰元件,液晶在⽣物医学、电⼦⼯业,航空⼯业中都有重要应⽤.联想:液晶可⽤显⽰元件:有⼀种液晶,受外加电压的影响,会由透明状态变成浑浊状态⽽不再透明,去掉电压,⼜恢复透明,当输⼊电信号,加上适当电压,透明的液晶变得浑浊,从⽽显⽰出设定的⽂字或数码.。
初中化学固态液态气态教案主题:固态、液态、气态的分类和特征一、学习目标:1. 了解物质存在的三种状态:固态、液态、气态;2. 掌握固态、液态、气态的特征和区别;3. 能够根据物质的状态进行分类。
二、教学准备:1. 实验器材:少量的水、冰块、水蒸气;2. 教学资料:PPT或实物图片;3. 学生练习册。
三、教学过程:1. 导入:通过图片或实物展示固态、液态、气态的物质,让学生观察并思考它们之间有什么不同。
2. 学习固态的特征和区别:(1)固态的特征:固态物质的分子之间有很强的吸引力,分子间几乎没有移动,形成紧密排列的结构。
(2)固态与液态的区别:固态物质的分子排列紧密、不易流动、形状固定,能够维持一定的形状;而液态物质的分子排列较松散、可以流动、形状不固定。
3. 学习液态的特征和区别:(1)液态的特征:液态物质的分子之间的吸引力较固态弱,分子之间可以自由移动,呈不规则排列。
(2)液态与气态的区别:液态物质的分子间吸引力大于气态,但小于固态,在容器内会形成一定的体积,但能够流动;而气态物质的分子之间几乎没有吸引力,可以自由移动,形成无定形状态。
4. 学习气态的特征和区别:(1)气态的特征:气态物质的分子之间几乎没有吸引力,分子不断运动,呈无规则排列的状态。
(2)气态与液态的区别:气态物质的分子之间的吸引力很小,可以自由运动,填满整个容器,形成气体。
5. 实验演示:实验1:将水加热,观察水从固态转变为液态、再转变为气态的过程;实验2:观察水蒸气冷凝成水的过程。
6. 总结与拓展:让学生总结固态、液态、气态的特征和区别,理解其物理性质的不同;拓展:让学生探究什么因素会导致物质转变为不同状态。
四、课后作业:1. 用自己的话简单说明固态、液态、气态的定义和特征;2. 思考:空气中的水蒸气是属于固态、液态还是气态?为什么?五、教学反思:本节课的目标是让学生了解物质存在的不同状态,并掌握其特征和区别。
通过实验演示和讨论,学生对固态、液态、气态的概念有了更深入的理解。
《固体、液体和气体》教学设计《固体、液体和气体》教学设计《固体、液体和气体》教学设计一、课程目标知识与目标1.说出物质存在的三种主要形态;2.简述物体状态的主要特征。
能力与过程1.能通过观察知道某种物质形态的特点;2.比较区别物质固体、液体和气体的不同。
情感态度与价值观理解世界的形态是多种多样的,在科学探索的过程中,也要注意采取灵活的方式。
同时,还要尝试比较的方法,通过对固体、液体和气体性质的比较体验比较等一些科学研究方法的作用和意义。
二、教学重点固体和液体的主要性质。
三、教学难点固体、液体与气体之间的性质比较。
四、教学用具飞鸟、游鱼的录像;水、油、醋等液体;身边的固体;以及一些测量工具,如量筒、天平、尺子等。
五、教学方法让学生认识固体和液体的性质,先对这两种相对直观的形态进行了解,然后再将它们和比较抽象的气体作比较,从而认识三大物质形态各自的性质和特点。
六、教学过程同学们,大家来观察一组影片,看看这都是什么?在什么环境中,它们才能显示出自己的特点呢?(播放视频)鸟儿在天上飞翔、鱼儿在水中徜徉的录像。
(学生)回答教师上面的问题。
教师引导学生说出气态的空气和液态的水。
(导入新课)其实除了气体和液体,还有一种常见的物质形态——固体。
固体、液体和气体是自然界物质存在的三种主要形态。
(展示)用投影仪展示气球、矿泉水、蜂窝煤等不同形态的物体。
同时在黑板上绘出三个圆(如教材P20页)。
(教师)除了在大自然中存在着各种固体、液体和气体,在我们的生活中,也少不了这些东西的影子。
同学们想想我们平时还见过哪些物体是属于这三者中的?应该归在哪一组里?(师生活动)学生联想,教师将他们学生的结果按照他们的归类标注在相应的圆内。
对于不正确的结果,教师可以引导学生将其正确归类。
(教师)下面,我们大家来研究它们的主要性质。
我们先来研究固体。
大家说说,现在,你能找到什么固体呢?(学生活动)(教师)虽然这些固体就在我们身边,但是大家对它们了解吗?我们下面就来研究它们这些固体具有哪些主要的性质。
高考固体液体与气体知识点、液体与气体知识点第一部分:介绍在物质的世界中,我们可以将其分为三大类别:固体、液体和气体。
这些状态的物质具有不同的特点和性质,对我们的日常生活和科学研究具有重要意义。
在高考中,对固体、液体和气体的认识是很重要的。
本文将详细介绍固体、液体和气体的性质、结构和相变等知识点。
第二部分:固体的性质和结构固体是物质中最常见的状态,它具有以下特点:形状稳定、体积恒定、分子间相互吸引力强等。
固体的结构可以分为晶体和非晶体两种类型。
晶体是由原子、分子或离子等按照一定规律排列而成的,具有规则的几何形状。
不同晶体的排列方式决定了其特定的晶体结构,例如钻石的共价晶体结构、盐的离子晶体结构等。
非晶体则是由原子、分子或离子等无规则排列组成,没有明确的长程有序性。
非晶体的典型代表是玻璃,它的结构没有固定的重复单元。
第三部分:液体的性质和结构液体是一种介于固体和气体之间的状态。
与固体相比,液体具有较小的分子间相互吸引力,因此容易流动和变形。
液体的体积也是恒定的,但形状却可变化。
液体分子的排列相对较为无规则,但在短程上有一定的有序性。
液体中的分子不断运动,相互之间通过相互作用力保持着一定的距离。
第四部分:气体的性质和结构气体是物质中最自由的状态。
气体的分子间相互吸引力非常弱,因此容易发生扩散和混合。
气体的体积和形状都可以自由变化。
气体分子的排列是非常无规则的,分子之间几乎没有相互作用力。
气体的分子不断快速运动,与容器壁碰撞并交换能量。
第五部分:固液气相变固液气三态之间存在相互转化的过程,称为相变。
固体融化成液体的过程称为熔化,而液体凝固成固体则称为凝固。
液体蒸发成气体称为汽化,而气体凝结回液体则称为液化。
相变过程中,物质的性质和分子间的相互作用力发生了变化。
不同的物质具有不同的相变温度和热量变化。
例如,水的熔点是0℃,沸点是100℃。
第六部分:应用举例固体、液体和气体的性质和结构不仅仅是高考中的考点,也与我们的生活息息相关。
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。
湘科版小学科学三年级上册第四单元《固体、液体和气体》教学教学设计一. 教材分析《固体、液体和气体》是湘科版小学科学三年级上册第四单元的教学内容。
本节课通过让学生观察和实验,引导学生认识和区分固体、液体和气体的特征,培养学生的观察能力和实验操作能力。
教材内容还包括了学生自主探究和小组合作的学习方式,以提高学生的科学素养。
二. 学情分析三年级的学生已经具备了一定的观察和实验能力,对周围的事物充满好奇心和求知欲。
但是,他们对固体、液体和气体的概念和特征可能还没有清晰的认识。
因此,在教学过程中,教师需要通过生动有趣的实验和实例,帮助学生理解和掌握这些概念。
三. 教学目标1.知道固体、液体和气体的概念和特征。
2.能够通过观察和实验,区分固体、液体和气体。
3.培养学生的观察能力和实验操作能力。
4.培养学生的科学思维和合作精神。
四. 教学重难点1.固体、液体和气体的概念和特征。
2.如何通过实验和观察,区分固体、液体和气体。
五. 教学方法1.采用问题驱动的教学方法,引导学生提出问题,并通过实验和观察来解决问题。
2.采用小组合作的学习方式,培养学生的合作精神和团队意识。
3.利用多媒体和实物展示,生动形象地展示固体、液体和气体的特征。
六. 教学准备1.准备实验材料和仪器,如各种固体、液体和气体样品,以及实验操作所需的工具。
2.准备多媒体课件,展示固体、液体和气体的图片和视频。
3.准备学习任务单,引导学生进行自主学习和小组讨论。
七. 教学过程1.导入(5分钟)教师通过展示多媒体课件,引导学生观察和描述固体、液体和气体的图片和视频,激发学生的学习兴趣。
2.呈现(10分钟)教师通过实验和观察,向学生展示固体、液体和气体的特征,如固体的形状不易改变,液体具有流动性,气体没有固定的形状和体积等。
3.操练(10分钟)学生分组进行实验,通过观察和操作,亲身体验固体、液体和气体的特征。
教师巡回指导,解答学生的问题。
4.巩固(5分钟)教师通过提问和讨论,检查学生对固体、液体和气体特征的掌握情况。
固体液体与气体的分子运动固体、液体和气体是物质存在的三种基本状态。
它们之间最显著的区别在于分子运动的特点。
分子是物质的基本粒子,其运动状态直接决定着物质的性质和状态。
在固体状态下,分子的运动较为有序并且局限于一定的位置;在液体状态下,分子的运动更为自由,但仍然受到一定的相互作用力约束;而在气体状态下,分子的运动完全自由,可以在容器内自由运动。
首先,让我们从固体开始讨论。
在固体中,分子的运动相对较小且较为有序。
固体的分子由于受到相互作用力的约束,只能在某一位置振动或扭曲。
固体分子的振动或扭曲程度与温度有关,温度越高,分子的振动或扭曲程度就越大。
因此,固体的形状和体积较为固定和稳定。
接下来,我们来看看液体状态。
在液体中,分子的运动比固体稍微自由一些。
虽然分子之间仍然受到一定的相互作用力的束缚,但液体分子可以自由地在容器内进行相对较大的移动。
液体分子可以在容器内自由流动,并且可以形成表面张力,使液体呈现出特定的形状。
最后,我们来研究气体状态。
在气体中,分子的运动最为自由。
气体分子可以在容器内自由运动,并且具有较高的速度。
气体分子之间的相互作用力相对较小,分子之间的距离也相对较大。
在气体中,从一个位置到另一个位置的距离非常大,因此,气体没有固定的形状和体积。
总结起来,固体、液体和气体的分子运动特点如下:1. 固体的分子运动较小,分子以振动和扭曲的形式存在。
2. 液体的分子运动更为自由,分子可以在容器内相对较大范围地移动。
3. 气体的分子运动最为自由,分子可以自由地在容器内运动。
分子运动状态的不同决定了固体、液体和气体的性质和行为。
例如,固体的分子运动较小,因此固体具有稳定的形状和体积;液体的分子运动相对较大,因此液体具有较高的流动性;气体的分子运动最为自由,因此气体具有可压缩性和能扩散性。
当温度升高时,分子的平均能量也会增加,分子运动的速度也会增加。
因此,固体可以通过升温来变为液体,液体可以通过升温来变为气体。