第十二章 热学 第2讲 固体、液体和气体
【教学目标】1、知道晶体和非晶体的区别; 2、理解表面张力,会解释相关现象;
3、掌握气体的三个实验定律,会用三个实验定律分析气体状态变化问题 【重、难点】应用三个实验定律分析气体状态变化问题 【知识梳理】
考点一 固体与液体的性质 1.固体的性质 (1)晶体和非晶体:
① 由分子、原子或离子按一定的规律重复排列而成的固体叫做晶体。晶体的外形具有规则的几何形状,如食盐晶体呈立方体,石英的晶体中间是六棱柱,两端是六棱锥,雪花是冰的晶体,各种雪花的形状都是六角形的。像玻璃、松香、沥青等没有规则的几何形状的固体叫做非晶体;
① 晶体在不同方向上导热性能、导电性能等物理性质不相同,这种特性叫做各向异性,而非晶体在各个方向上的各种物理性质都是相同的;
① 晶体都有固定的熔点,而非晶体没有熔点;
① 晶体有单晶体和多晶体两种。整个物体就是一个晶体叫做单晶体,如果整个物体由大量不规则排列的小晶体组成,叫做多晶体。多晶体不具有规则的几何形状,各种金属材料都是多晶体。由于小晶体的排列是杂乱的,所以金属整体表现为各向同性;
① 有的物质可以是晶体,也可以是非晶体。例如石英水晶是晶体,而石英玻璃却是非晶体。有的晶体与非晶体在一定的条件下可以互相转化;
⑥ 晶体中的单晶体具有各向异性,但并不是在各种物理性质都表现为各向异性;
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(2)固体的比较分类
分类 比较 外形 熔点 物理性质 原子排列 转化 典型物质 2.液体
(1)液体宏观的性质:
① 液体具有一定的体积,不易被压缩; ① 液体没有一定的形状,具有流动性; ① 液体在物理性质上表现为各向同性。 (2)液体的微观结构特点:
① 分子间的距离很小;
① 液体分子间的相互作用力很大;
① 分子的热运动特点表现为振动与移动相结合。 (3)液体的表面张力
① 跟气体接触的液面薄层叫做表面层。液体的表面层好像是绷紧的橡皮膜一样,具有收缩的趋势。荷叶上的小水滴、草上的露珠成球形,都是液体表面层收缩的结果。
① 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
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晶体 非晶体 单晶体 规则 确定 各向异性 规则 多晶体 不规则 确定 各向同性 每个晶粒的排列不规则 晶体和非晶体在一定条件下可以转化 石英、云母、明矾、食盐 玻璃、橡胶、沥青 不规则 不确定 各向同性 不规则 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。
① 它产生的原因是表面层里的分子比液体内部稀疏,分子间的距离比液体内部大一些,分子间的相互作用表现为引力。就象你要把弹簧拉开些,弹簧反而表现具有收缩的趋势。正是因为这种张力的存在,有些小昆虫才能无拘无束地在水面上行走自如。
④ 表面张力方向:与液面相切;如果液面是平面,表面张力就在平面上;如果液面是曲面,表面张力就在液面的切面上。 3.液晶
(1)是一种液态晶体,它一方面像液体,具有流动性;另一方面又像晶体,具有晶体的光学各向异性;
(2)液晶内部的分子在某个方向看排列比较规则,但从另一个方向看,分子的排列是杂乱无章的; (3)有一种液晶,在外加电压的影响下会由透明状态变成混浊状态,去掉电压又恢复透明。电子手表与电子计算器就是利用液晶的这种性质来显示数字的。 4.浸润
液体在与固体接触时,沿固体表面扩展而相互附着的现象,又称为液体浸润固体,也可称为润湿。如果液体在与固体接触时,其接触面趋于缩小而不能附着,则称为液体不浸润固体,简称不浸润或不润湿。浸润和不浸润决定于液体和固体的性质。同一种液体能浸润某些固体,但不一定能浸润另一些固体。例如,水能浸润玻璃但不能浸润石蜡,水银能浸润铁、铜、锌而不能浸润玻璃。 5.毛细现象是指浸润液体在细管中 的现象,以及不浸润液体在细管中 的现象,毛细管越细,毛细现象越明显. 6.饱和汽:
(1)与液体处于动态平衡的蒸汽叫饱和汽.反之叫未饱和汽.
(2)在一定温度下,饱和汽的分子数密度是一定的,因而饱和汽的压强也是一定的,这个压强叫做饱和汽压。饱和汽压与液体的种类 关,且会随温度而变,与饱和汽的体积 关.温度越高,饱和汽压越 .
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