高考综合复习 - 热学专题复习二

高考综合复习——热学专题复习二

固体 液体和气体

第一部分 固体和液体

知识要点梳理

知识点一——固体的分类

▲知识梳理 1、晶体和非晶体

（1）在外形上，晶体具有确定的几何形状，而非晶体则没有。 （2）在物理性质上，晶体具有各向异性，而非晶体则是各向同性的。 （3）晶体具有确定的熔点，而非晶体没有确定的熔点。

（4）晶体和非晶体并不是绝对的，它们在一定条件下可以相互转化。例如把晶体硫加热熔化（温度不超过300℃）后再倒进冷水中，会变成柔软的非晶体硫，再过一段时间又会转化为晶体硫。

2、多晶体和单晶体

单个的晶体颗粒是单晶体，由单晶体杂乱无章地组合在一起是多晶体。 多晶体具有各向同性。

3、晶体的微观结构

组成晶体的物质微粒（分子、原子或离子）都是按照各自的规则排列的，具有空间上的周期性，微粒的热运动表现为在一定的平衡位置附近不停地做振动。

▲疑难导析

1、晶体的各向异性及其微观解释

在物理性质上，晶体具有各向异性，而非晶体则是各向同性的。

通常所说的物理性质包括弹性、硬度、导热性能、导电性能、光的折射性能等。晶体的各向异性是指晶体在不同方向上物理性质不同，也就是沿不同方向去测试晶体的物理性能时测量结果不同。

例如晶体在不同的方向还可以有不同的硬度、弹性、热膨胀性质、导电性能等。 需要注意的是，晶体具有各向异性，并不是说每一种晶体都能在各物理性质上都表现出各向异性。例如云母、石膏晶体在导热性上表现出显著的各向异性——沿不同方向传热的快慢不同；方铅矿晶体在导电性上表现出显著的各向异性——沿不同方向电阻率不同；立方形的铜晶体在弹性上表现出显著的各向异性——沿不同方向的弹性不同；方解石晶体在光的折射上表现出各向异性——沿不同方向的折射率不同。

2、对各向异性的微观解释

如图所示，这是在一个平面上晶体物质微粒的排列情况。从图上可以看出，在沿不同方向所画的等长直线AB、AC、AD上物质微粒的数目不同。直线AB上物质微粒较多，直线AD上较少，直线AC上更少。正因为在不同方向上物质微粒的排列情况不同，才引起晶体的不同方向上物理性质的不同。

：晶体具有各向异性是由于（ ）

A．晶体在不同方向上物质微粒的排列情况不同 B．晶体在不同方向上物质微粒的排列情况相同

C．晶体内部结构的无规则性 D．晶体内部结构的有规则性

答案：AD

解析：组成晶体的物质微粒是有规则排列的，由于在不同方向上物质微粒的排列情况不同，造成晶体在不同方向上的物理性质不同。选项A、D正确。

知识点二——液体

▲知识梳理

1、液体的微观结构及物理特性 （1）从宏观看

因为液体介于气体和固体之间，所以液体既像固体具有一定的体积，不易压缩，又像气体没有形状，具有流动性。

（2）从微观看有如下特点

①液体分子密集在一起，具有体积不易压缩； ②分子间距接近固体分子，相互作用力很大；

③液体分子在很小的区域内有规则排列，此区域是暂时形成的，边界和大小随时改变，并且杂乱无章排列，因而液体表现出各向同性；

④液体分子的热运动虽然与固体分子类似，但无长期固定的平衡位置，可在液体中移动，因而显示出流动性，且扩散比固体快。

2、液体的表面张力

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，它的作用是使液体面绷紧，所以叫液体的表面张力。

3、浸润和不浸润

将玻璃放入水中取出来，玻璃上沾一层水，此现象为浸润现象。将玻璃放入水银中取出来，玻璃上无水银痕迹，此现象为不浸润现象。对玻璃来说，水是浸润液体，水银是不浸润液体。

产生浸润和不浸润现象的原因是液体和固体接触处形成一个液体薄层的附着层，附着层的液体分于既受到固体分子吸引力>

形成浸润现象；当

<

作用，同时受到液体内部分子的吸引力

作用。当

形成不浸润现象。如用墨水在纸上写字，纸被墨水漫润，

留下字体，所以墨水是纸的浸润液体。同理，水是毛巾的浸润液体；水是羽毛的不浸润液体。

4、毛细现象

把水装在玻璃管里，由于水是玻璃的浸润液体，液体就上升。把水银装在玻璃管里，由于水银是玻璃的不浸润液体，水银就下降。把浸润液体在毛细管里上升的现象和不浸润液体在毛细管里下降的现象，叫做毛细现象。能发生毛细现象的管叫毛细管。

产生毛细现象的原因：是附着层内液面的液体分子受力使附着层液面上升（下降），液面弯曲使液面变大，而表面张力的收缩使液面减少，液体上升（下降），直至表面张力与上升（或下降）的液柱所受的重力相平衡为止。

特别提醒：毛细现象是浸润和不浸润及表面张力共同作用而形成的结果，毛细管越细，毛细现象越明显。毛细现象在日常生活中有许多应用。

▲疑难导析 表面张力的解释：

我们知道分子间的距离大于某一数值为斥力，如果分子间的距离等于

时，分子力表现为引力，小于这个数值时表现

左右，而

，分子力为0。在液体内部，分子间的距离在

在表面层，分子比较稀疏，分子间的距离大于相互吸引。

（如图所示），因此分子间的作用表现为

特别提醒：

①表面张力使液体自动收缩，由于有表面张力的作用，液体表面有收缩到最小的趋势，表面张力的方向跟液面相切。

②表面张力的形成原因是表面层（液体跟空气接触的一个薄层）中分子间距离大，分子间的相互作用表现为引力。

③表面张力的大小除了跟边界线长度有关外，还跟液体的种类、温度有关。

：液体表面具有收缩趋势的原因是（ ）

A．液体可以流动

B．液体表面层分子间距离小于液体内部分子间距离 C．与液面接触的容器壁的分子，对液体表面分子有吸引力 D．液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离

答案：D

解析：由于液体表面层里分子间的距离大于液体内部分子间的距离，所以表面层里分子间的相互作用表现为引力，这种引力使液体表面层的相邻部分之间有相互吸引的力（即表面张力），表面张力使液体表面具有收缩的趋势。选项D正确。

知识点三——液晶

▲知识梳理 1．液晶的物理性质

液晶具有液体的流动性，又具有晶体的光学各向异性。

2．液晶分子的排列特点

液晶分子的位置无序，但排列是有序的。

▲疑难导析 液晶的性质和特点 1．液晶态的分子排列

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．液晶的特点

液晶分子的位置无序使它像液体，排列有序使它像晶体。