物理选修33第九章固体液体和物态变化知识点汇总.docx

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物理选修33第九章固体液体和物态变化知识点汇总

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。

3.晶体和非晶体的比较

晶体

非晶体

外形特征

具有规则的几何形状

没有规则的几何形状

物理性质

（1）各向异性

（2）具有一定的熔点

（1）各向同性

（2）没有一定的熔点

4.单晶体和多晶体的比较

单晶体

多晶体

外形特征

具有规则的几何形状

没有规则的几何形状

物理性质

（1）各向异性

（2）具有一定的熔点

（1）表现为各向同性

（2）具有一定的熔点

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。

如果固体分子对液体分子的引力大于液体分子之间的引力，那么附着层的分子密度将会大于液体的分子密度，此时附着层内的分子相互作用表现为斥力，液面呈现扩散的趋势，便形成了浸润现象。

如果固体分子对液体分子的引力小于液体分子之间的引力，那么附着层的分子密度将会小于液体的分子密度，此时附着层内的分子相互作用表现为引力，液面呈现收缩的趋势，便形成了不浸润现象。

如果液体对固体浸润，同时固体内部存在毛细管，那么因为毛细作用，液体会渗透到固体的内部。

知识点三、饱和汽与饱和汽压

1.汽化

1）汽化现象物质从液态变成气态的过程叫做汽化。

2）汽化有两种方式：

蒸发和沸腾。

其比较如下表：

2.饱和汽与饱和汽压

（1）饱和汽：

与液体处于动态平衡的蒸汽叫做饱和汽。

没有达到饱和状态的蒸汽叫做未饱和汽。

注意：

液体处于动态平衡是指在一定时间内离开液体的分子数与进入液体的分子数相等。

（2）饱和汽压：

在一定温度下，某种液体饱和汽的分子数密度一定，则压强一定，这个压强叫做这种液体饱和汽压。

未饱和汽的压强小于饱和汽压。

注意：

饱和汽压是指某种液体蒸汽在真空空间内产生的压强；通常所说的饱和汽压只是指空气中这种液体蒸汽的分气压，与其他气体的压强无关。

饱和汽压与温度和物质种类有关。

3.空气的湿度

（1）空气的绝对湿度：

空气中所含水蒸气的压强叫做空气的绝对湿度。

（2）空气的相对湿度：

空气中水蒸气的压强与同一温度时水的饱和汽压的比值叫做空气的相对湿度。

即B＝（P1/PS）×100% 

注意：

空气的湿度是表示空气潮湿程度的物理量，但影响蒸发快慢以及影响人们对干爽与潮湿感受的因素，不是空气中水蒸气的绝对数量，而是空气中水蒸气的压强与同一温度下水的饱和汽压的差距。

所以，与绝对湿度相比，相对湿度能更有效的描述空气的潮湿程度。

4、湿度计

（1）构造湿度计由两只完全相同的温度计构成.其中一只温度计为干泡温度计，另一只为湿

泡温度计。

（2）原理.湿度计测量相对湿度的原理:

由于湿泡温度计的感温泡包着棉纱，棉纱的下端浸在水中，

水的蒸发而使湿泡温度计的温度示数总是低于干泡温度计的温度示数（气温），这一温度差值跟水蒸发

快慢（即当时的相对湿度）有关.根据两温度计的读数，从表或曲线上可查出空气的相对湿度。

知识点四、物态变化中的能量交换

1.物态变化:

在物理学中，我们把物质从一种状态变化到另一种状态的过程，叫做物态变化。

附：

2、熔化热

（1）熔化：

物质从固态变成液态的过程叫熔化；而从液态变成固态的过程叫凝固。

（2）熔化热：

某种晶体熔化过程中所需的能量（Q）与其质量（m）之比叫做这种晶体的熔化热。

用λ表示晶体的熔化热，则λ＝Q/m，在国际单位中熔化热的单位是焦耳/千克（J/kg）。

注意：

①晶体在熔化过程中吸收热量增大分子势能，破坏晶体结构，变为液态。

所以熔化热与晶体的质量无关，只取决于晶体的种类。

②一定质量的晶体，熔化时吸收的热量与凝固时放出的热量相等。

③非晶体在熔化过程中温度不断变化，所以非晶体没有确定的熔化热。

3.汽化热

（1）汽化：

物质从液态变成气态的过程叫汽化；而从气态变成液态的过程叫液化。

（2）汽化热：

某种液体汽化成同温度的气体时所需要的能量（Q）与其质量（m）之比叫这种物质在这一温度下的汽化热。

用L表示汽化热，则L＝Q/m，在国际单位制中汽化热的单位是焦耳/千克（J/kg）。

注意：

①液体的汽化热与液体的物质种类、液体的温度、外界压强均有关。

②一定质量的物质，在一定的温度和压强下，汽化时吸收的热量与液化时放出的热量相等。

〖解题示例〗

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．单晶体的各种物理性质，在各个方向上都是不同的

解析：

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。

并不是任何一种晶体在各种物理性质上都表现出各向异性，而是一种晶体往往只有某种物理性质具有明显的各向异性。

答案：

AC

例2如图所示，食盐（NaCl）

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

地交错排列着。

已知食盐的摩尔质量为58.5g/mol，食盐的密度是2.2g/cm3。

阿伏加德罗常数为6.0×1023mol-1。

在食盐

晶体中两相距最近的钠离子的中心点距离的数值最接近于（　C　　）

A.3.0×10-8cmB.3.5×10-8cm

C.4.0×10-8cmD.5.0×10-8cm

解析：

一个氯化钠分子体积为

=

从图中可看出，每个钠离子都由它相邻的8个小正立方体所共用，从图中可分析出每两个小正立方体只含有一个钠离子和一个

氯离子，所以一个氯化钠分子的体积相

当于图中两个正方体的体积，设每个小正立方体的边长为a，则有：

2a3=V0。

设在食盐晶体中两个距离最近的钠离子中心点距离为d，则d=

∴

=6.25×10-23（cm）3

　即C正确。

答案：

C

例3下列有关表面张力的说法中，正确的是（   ）

A.表面张力的作用是使液体表面伸张

B.表面张力的作用是使液体表面收缩

C.有些小昆虫能在水面自由行走，这是由于有表面张力的缘故

D.用滴管滴液滴，滴的液滴总是球形，这是由于表面张力的缘故

答案BCD 

例4．在某温度时，水蒸气的绝对气压为p=2.67×104帕斯卡，此时的相对湿度为50%，则此时的绝对湿度是多少？

饱和汽压为多大？

解析：

根据绝对湿度的定义可知：

此时的绝对湿度为2.67×104帕斯卡。

由相对湿度的定义公式B=（P/PS）×100%，可得

PS=P/B×100%=5.34×

答案：

2.67×104，5.34×104

例5铜制量热器小筒的质量是m1=160克，装入m2=200克t1=20℃的水，向水里放进m3=30克t2=0℃的冰，冰完全熔化后水的温度是多少摄氏度？

［铜的比热C铜=3.9×102J／（Kg．K）,冰的熔化热取λ=3.35×105J/Kg］

解析：

设最后水的温度为t,水的比热C=4.2×103J／（Kg．K）由能量守恒可得：

m3λ+m3C（t-t2）=m2C（t1-t）+m1C铜（t1-t）

代入数据求解得：

t=7.8℃

　　答案：

7.8℃

例6一电炉

的功率P=200W，将质量m=240g的固体样品放在炉内，通电后的电炉内的温度变化如图所示。

设全部电能转化为内能并全部被样品吸收，试问：

该固体样品的熔点和熔化热为多大？

解析：

样品的熔点为60℃。

熔化时间τ=2min，电流做功W=Pτ。

设样品的熔化热为λ，样品熔化过程中共吸收热量Q=λm。

　　由W=Q，即Pτ=λm，得

　　答案：

熔点是60℃，熔化热是1×105J/Kg

〖知识点填空〗

1、在下列固体中是晶体物质下面划上杠杠

石英、云母、明矾、食盐、雪花、铜玻璃、硫酸铜、松香、蜂蜡、橡胶、沥青

2、石墨和

金刚石是由同

种物质生成的不同微观结构的（），金刚石中原子间作用力比石墨的（），金刚石有很大的硬度。

3、与固体相比，液体具有流动性，说明液体分子间的相互作用力比固体分子间的相互作用力；在相同温度下，液体分子的扩散速度比固体分子的扩散速度要。

液体分子与的微观结构很相似，所以严格的所只有才是真正的固体。

4、液体与固体接触时，液体与固体的接触面而相互附着的现象叫做浸润。

如果接触面趋于而不附着，则叫做不浸润。

5、液晶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（）性。

空气的绝对湿度：

用空气中来表示的湿度。

空气的相对湿度：

水蒸气的实际气压与同温度水的（）汽压之比。

6、晶体的熔化热：

某种晶体熔化过程中与其质量的比。

一定质量的晶体，熔化时吸收的热量与凝固时放出的热量。

7、对于晶体来说，在熔化过程中，外界供给晶体的能量，是用

来破坏晶体的分子结构，增加分子间的能，所以温度。

8、质量为m的液体，在某温度下汽化所需的能量为Q，则汽化热L=，在国际单位制中汽化热的单位是焦尔/千克（J/Kg）。

提示：

①液体的汽化热与液体的物质种类、液体的温度、外界压强均有关。

②一定质量的物质，在一定的温度和压强下，汽化时吸收的热量与液化时放出的热量相等。

③同种液体在相同压强下，温度越高，汽化热。

〖训练题〗

1、如图所示，甲、乙两种薄片的

表面分别涂有薄薄的一层石蜡，然后用烧热的钢针的针尖分别接触这两种薄片，接触点周围熔化了的石蜡的形状分别如图所示。

对这两种薄片，下列说法正确的是（　　）

A．甲的熔点一定高于乙的熔点

B．甲片一定是晶体

C．乙片一定是非晶体

D．以上说法都错

2、关于晶体和非晶体，下面说法中正确的是（）

A．具有规则的几何形状的物质必定是晶体

B．熔化过程中温度升高的可能是多晶体

C．同种物质，有晶体也有非晶体

D．将许多单晶体杂乱堆积在一起就变为非晶体了

3、关于液体表面的收缩趋势，正确的说法是（）

A．因为液体表面分子分布比内部密，所以有收缩趋势

B．液体表面分子分布和内部相同，

所以有收缩趋势

C．因为液体表面分子分布比内部稀，所以有收缩趋势

D．液体表面分子受到与其接触的气体分子的斥力作用，使液

体表面有收缩趋势

4、如图所示，对于液体在器壁附近发生

弯曲的现象，下列说法中正确的是（）

A．表面层I内分子的分布

比液体内部疏

B．表面层II内分子的分布比液体内部密

C．附着层I内分子的分布比液体内部密

D．附着层

II内分子的分布比液体内部疏

5．下列说法中正确的是（）

A．冰

在0°C时一定会熔化，因为0°

C是冰的熔点

B．液体蒸发的快慢与液体温度

的高低有关

C．0°C的水，其内能也为零

D．冬天看到嘴里吐出“白气”，这是汽化现象

6、湿度的说法中正确的是（）

A．绝对湿度大，相对湿度一定大

B．相对湿度是100%，表明在当时温度下，空气中水汽已达饱和状态

C．相同温度下绝对湿度越大，表明空气中水汽越接近饱和

D．露水总是出现在夜间和清晨，是因为气温的变化使空气里原来饱和的水蒸气液化的缘故

7、质量相同，温度都是0oC的水和冰的内能相比较正确的是（　　）

A．水的内能多，因为水凝结成冰时要放出热量，内能减少

B．冰的内能多，因为冰的密度比水的小，水凝结成冰时，体积是增大的，分子的势能是增大的

C．它们的内能是相等的，因为它们的温度相等

D．无法比较，因为它们的体积不一样

8、温度都是0oC水和冰混合时，以下说法正确的是（）

A．冰将熔化成水

B．水将凝固成冰

C．如果水比冰多的话，冰熔化；如果冰比水多的话，水结冰

D．都不变，冰水共存

9、某食堂的厨房内，温度是30℃，绝对湿度是P1=2.1×103帕，而这时室外温度是19℃，绝对湿度是P2=1.3×103帕。

那么，厨房内外空气的相对湿度相差多少？

在厨房内感觉潮湿，还是在厨房外感觉潮湿？

（3

0℃时水的饱和汽压为P3=4.2×103帕，19℃时水的饱和汽压为P4=2.2×103帕）

10、冬季在菜窖里放上几桶水，可以使窖内的温度不致降低得很多，防止把

菜冻坏。

这是什么道理？

如果在窖内放入m=200千克,t1=10℃的水，试计算这些水结成0℃的冰时放出的热

量。

这相当于燃烧多少千克干木柴所放出的热量？

（木柴的燃烧值约为k=1.26×104KJ／kg，冰的熔化热取λ=3.35×105J/Kg）

答案1.B，2、C，3、C，4、ACD，5、　B，6、BCD，7、A　，8、D

9．解析：

厨房内的相对湿度

厨房外的相对湿度

厨房内外空气的相对湿度相差

厨房外的相对湿度较大，即厨房外感觉潮湿。

答案：

　９%　，厨房外感觉潮

湿

10．解析：

（1）因为水降温并结冰的过程中将放出热量，所以窖

内温度不会太低。

（2）设这些水结成0℃的冰时放出的热量为Q,则

Q=mλ+mcΔt=200×3.35×105+200×4.2×103×10=7.

54×107J

设燃烧M千克干木柴可以释放出这么多的热量

Q=Mk即M=Q／k=7.54×107／1.26×107=6Kg

　　答案：

7.54×107J，6Kg