高中物理第九章固体、液体和物态变化本章优化总结学案新人教版选修3_3

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单晶体、多晶体和非晶体 单晶体、多晶体和非晶体的区别及微观解释 单晶体 多晶体 非晶体 外形 有规则的几何形状 没有规则的几何形状 没有规则的几何形状 物理性质 各向异性 各向同性 各向同性 熔点 有确定的熔点 有确定的熔点 无确定的熔点

微观解释 内部物质微粒的排列有一定规律，在不同方向上的微粒排列及物质结构情况不一样 内部物质微粒的排列没有一定规律，在不同方向上的微粒排列及物质结构情况基本相同 内部物质微粒的排列没有一定规律，在不同方向上的微粒排列及物质结构情况基本相同 典型物质 盐、味精、 雪花 金属、岩石 玻璃、橡胶、 沥青 (多选)对下列几种固体物质的认识，正确的有( ) A．食盐熔化过程中，温度保持不变，说明食盐是晶体 最新Word B．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 C．天然石英表现为各向异性，是由于该物质的微粒在空间的排列不规则 D．石墨和金刚石的物理性质不同，是由于组成它们的物质微粒排列结构不同 [解析] 晶体在熔化过程中温度保持不变，食盐具有这样的特点，则说明食盐是晶体，选项A正确；蜂蜡的导热特点是各向同性的非晶体，烧热的针尖使蜂蜡熔化后呈椭圆形，说明云母片的导热特点是各向异性，故云母片是晶体，选项B错误；天然石英表现为各向异性，则该物质微粒在空间的排列是规则的，选项C错误；石墨与金刚石皆由碳原子组成，但它们的物质微粒排列结构是不同的，选项D正确． [答案] AD

(1)单晶体具有各向异性，但并不是所有的物理性质都具有各向异性．例如，立方体铜晶体的弹性是各向异性的，但它的导热性和导电性却是各向同性的． (2)同一物质在不同条件下既可以是晶体，也可以是非晶体．例如，天然的水晶是晶体，而熔化以后再凝固的水晶(石英玻璃)却是非晶体． (3)对于单晶体和多晶体应以外形和物理性质两方面来区分，而对于晶体和非晶体应以熔点是否一定来区分． 1.(多选)关于晶体和非晶体，下列说法中正确的是( ) A．没有规则几何外形的固体一定是非晶体 B．物理性质上表现为各向同性的一定不是晶体 C．晶体熔化有固定的熔点，晶体熔化时分子平均动能不变 D．晶体熔化过程吸收热量，克服分子力做功，晶体内能增加 解析：选CD．多晶体没有规则的几何外形且物理性质表现为各向同性，故A、B选项均错误；晶体熔化过程温度不变，吸收热量克服分子力做功，所以分子平均动能不变而内能增加，故C、D选项正确． 液体微观结构、宏观性质及浸润、毛细现象 1．液体的结构更接近于固体，具有一定体积，其有难压缩、易流动、没有一定形状等特点． 2．表面张力是液体表面层各个部分之间相互作用的吸引力．它是由表面层内分子之间的引力产生的，表面张力使液体表面具有收缩的趋势． 3．浸润、不浸润现象和液体、固体都有关系，与附着层的分子分布有关． 4．毛细现象是表面张力、浸润和不浸润共同作用的结果．若液体浸润毛细管管壁，则附着层有扩张的趋势，毛细管中液面上升，反之，下降． (多选)下列说法正确的是( ) A．把一枚针轻放在水面上，它会浮在水面，这是由于水的表面存在表面张力的缘故 最新Word B．水在涂有油脂的玻璃板上能形成水珠，而在干净的玻璃板上却不能，这是因为油脂使水的表面张力增大的缘故 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 [解析] 针浮在水面是表面张力作用的结果，A对；水对油脂表面是不浸润的，所以成水珠状，水对玻璃表面是浸润的，无法形成水珠，B错；宇宙飞船中的圆形水滴是由于表面张力作用的缘故，C对；毛细现象中有的液面升高，有的液面降低，这与液体种类和毛细管的材质有关，D对． [答案] ACD 2.(多选)下列说法正确的是( ) A．用焊锡焊接处总是球形是液体表面张力的作用 B．雨水不能湿润羽毛是液体表面张力的缘故 C．建筑房屋时，在砌砖的地基上要铺一层油毡或涂过沥青的厚纸，这是为了增加毛细现象使地下水容易上升 D．不浸润液体在毛细管里会下降 解析：选AD．A现象是表面张力使液体表面有收缩趋势，A正确；B是不浸润现象，B错误；C是阻断毛细现象，防止地下水上升，C错误；不浸润现象中附着层有收缩趋势，使液体下降，故D正确． 饱和汽压与湿度 1．液体与饱和汽的平衡是动态平衡． 2．饱和汽压与温度、液体种类有关，而与体积无关． 3．绝对湿度就是空气中所含水蒸气的压强，而相对湿度就是绝对湿度跟同温度水的饱和汽压的百分比．计算时要注意各物理量的单位要统一． (1)若保持温度不变，慢慢地推进活塞，容器内饱和水蒸气的密度是否发生变化？ (2)若向密闭的容器中注入空气，则水蒸气的饱和汽压是否变化？ (3)如图所示的容器，用活塞封闭着刚好饱和的一些水蒸气，测得水蒸气的压强为p，体积为V.当保持温度不变，则________．

A．上提活塞使水蒸气的体积增为2V时，水蒸气的压强减为12p 最新Word B．下压活塞使水蒸气的体积减为12V时，水蒸气的压强增为2p C．下压活塞时，水蒸气的质量减小，水蒸气的密度不变 D．下压活塞时，水蒸气的质量和密度都变小 [解析] (1)由于温度不变，所以饱和汽压不变，饱和水蒸气的密度也不变． (2)容器内总的压强增大，但水蒸气的饱和汽压与有无其他气体存在无关，故水蒸气的饱和汽压不变． (3)容器中的水蒸气刚好饱和，表示容器中已没有水，上提活塞使水蒸气的体积变为2V

时，容器中的水蒸气变为未饱和汽，它遵循玻意耳定律，压强变为12p.下压活塞使水蒸气的体

积减为12V时，由于温度不变，饱和汽的密度不变，部分水蒸气会液化成水，水蒸气的压强仍为p，只是水蒸气的质量减小． [答案] (1)见解析 (2)见解析 (3)AC 3.白天的气温是30 ℃，空气的相对湿度是60%.天气预报报道夜里的气温要降到20 ℃，那么，空气中的水蒸气会不会成为饱和汽？为什么？(30 ℃时，空气的饱和汽压为4.24×103 Pa；20 ℃时，空气的饱和汽压为2.3×103 Pa)

解析：空气中的水蒸气会成为饱和汽．因为B＝pps×100%，所以p＝Bps100%＝60%×4.24×103100% Pa≈2.54×103 Pa>2.3×103 Pa，即大于20 ℃时的饱和汽压，故夜里会出现饱和汽，即有露珠形成． 答案：见解析 物态变化中的能量问题 1．物态变化中的能量分析与计算 物体在物态变化的过程中，遵守能量守恒定律．晶体熔化为同温度的液体、液体汽化为同温度的气体需要吸收能量，用来增加分子势能；反之，凝固、液化需要放出能量，分子势能减小． 在熔化或凝固时，吸热或放热：Q＝λm，λ为熔化热；在汽化或液化时，吸热或放热：Q＝Lm，L为汽化热． 2．物态不变时的能量分析与计算 物体在存在状态不变的情况下，从外界获得能量，物体内能增大，对于固体、液体而言，分子动能和分子势能都增加，主要是分子动能增加，分子势能的增加一般不计，表现为温度升高；对于气体，分子势能的变化一般不计，从外界获得的能量全部用来增加分子的动能，表现为温度升高．物体温度变化时吸热或放热为Q＝cmΔt，c为比热容，Δt为温度变化． 将500 g处于熔点的液态铅，倒入1 L 22 ℃的水中，铅在水中凝固，此时水的最新Word 温度升高，并有一部分水变成了100 ℃的水蒸气，如果余下的水最后温度是27 ℃，那么变成水蒸气的水的质量是多少？(已知铅的熔点为327 ℃，熔化热为0.247×105 J/kg，比热容为126 J/(kg·℃)，水的汽化热为2.26×106 J/kg) [解析] 铅由液态变为固态放出的热量 Q1＝λm1＝0.247×105×0.5 J≈1.24×104 J.

铅由327 ℃降低到27 ℃放出的热量 Q2＝c1m1Δt1＝126×0.5×(327－27) J＝1.89×104 J.

设有质量为m的水变成100 ℃的水蒸气，这些水升温吸收的热量为 Q3＝c2mΔt2＝4.2×103 J/(kg·℃)×m×(100 ℃－22 ℃)，

这些水汽化吸收的热量为 Q4＝Lm＝2.26×106 J/kg×m，

余下的水吸收的热量为 Q5＝c2m2Δt3＝4.2×103×(1－m)×(27－22) J.

因此有Q1＋Q2＝Q3＋Q4＋Q5，解得m≈0.004 kg＝4 g. [答案] 4 g 4. 0 ℃的冰和100 ℃的水蒸气混合后． (1)若冰刚好全部熔化，则冰和水蒸气的质量比是多少？ (2)若得到50 ℃的水，则冰和水蒸气的质量比是多少？(已知水在100 ℃的汽化热是L＝2.25×106 J/kg，冰的熔化热是λ＝3.34×105 J/kg) 解析：(1)设冰的质量为m1，水蒸气的质量为m2， 则有m1λ＝m2L＋cm2Δt，

所以m1m2＝L＋cΔtλ＝2.25×106＋4.2×103×1003.34×105≈8. (2)同(1)可得方程式如下： m1λ＋m1cΔt′＝m2L＋cm2Δt′，

即m1m2＝L＋cΔt′λ＋cΔt′＝2.25×106＋4.2×103×503.34×105＋4.2×103×50≈4.5. 答案：(1)8 (2)4.5