學(xué)案-選修3-3第八章氣體知識點全面

1、v1.0可編輯可修改第八章氣體第一節(jié)氣體的等溫變化一、等溫變化：一定質(zhì)量的氣體，在溫度不變時發(fā)生的狀態(tài)變化過程，叫做氣體的等溫變化。實驗：探究氣體等溫變化的規(guī)律做一做：用注射器密閉一定質(zhì)量的空氣，緩慢地推動和拔出活塞，觀察活塞中空氣體積和壓強的變化主要步驟：1、密封一定質(zhì)量的氣體。2、改變氣體的體積，記錄氣體長度和該狀態(tài)下壓強的大小。3、數(shù)據(jù)處理。注意事項：1、盡量避免漏氣。2、不要用手握住玻璃管。3、移動活塞要緩慢。探究結(jié)論：在誤差范圍內(nèi)，溫度不變時，一定質(zhì)量的氣體壓強P和體積V成反比。誤差分析：1、讀數(shù)誤差。2、漏氣。二、玻意耳定律過驚點的直線1、 文字表述：一定質(zhì)量某種氣體，在溫度不變的

2、情況下，壓強P與體積V成反比。2、公式表述：PV=C (常數(shù))或p1V3、條件：氣體質(zhì)量一定且溫度不變4、適用范圍：溫度不太低，壓強不太大5、利用玻意耳定律的解題思路：(1) 明確研究對象(氣體)；(2) 分析過程特點，判斷為等溫過程；(3) 列出初、末狀態(tài)的 p、V值；(4) 根據(jù)p1V仁p2V2列式求解；三、P-V圖像(等溫線)物理意義：等溫線上的某點表示氣體的一個確定狀態(tài)。同一條等溫線上的各點溫度相同，即P與V乘積相同。不同溫度下的等溫線，離原點越遠(yuǎn)，溫度越高。12第二節(jié)氣體的等容變化和等壓變化一、氣體的等容變化1 等容變化：一定質(zhì)量的某種氣體，在體積不變時，壓強隨溫度的變化叫做等容變化

3、2. 查理定律內(nèi)容：一定質(zhì)量的某種氣體，在體積不變的情況下，壓強表達(dá)式：P = CT=C P與熱力學(xué)溫度T成正比?？诨駻-Tl TI TI Pi 久適用條件：氣體質(zhì)量一定，體積不變適用范圍：壓強不太大、溫度不太低3等容線：一定質(zhì)量的某種氣體在體積不變時，壓強隨溫度變化關(guān)系的圖線，叫氣體的等容線.特點：等容線是延長線經(jīng)過坐標(biāo)原點的直線，圖線上每一個點表示氣體一個確定的狀態(tài)，同一根等容線上各狀態(tài)的V2<V1 4.查理定律的分比形式即一定質(zhì)量的氣體在體積不變的條件下，壓強的變化量與熱力學(xué)溫度的變化量（等于攝氏溫度變化量）成正比。P與攝氏溫度t的變化成正比注意：P與熱力學(xué)溫度 T成正比，不與攝氏

4、溫度成正比，但壓強的變化、氣體的等壓變化1. 等壓變化：一定質(zhì)量的某種氣體，在壓強不變時，體積隨溫度的變化叫做等壓變化.V與熱力學(xué)溫度T成正比。2. 蓋呂薩克定律內(nèi)容： 一定質(zhì)量的某種氣體，在壓強不變的情況下，其體積表達(dá)式：V CT或TCVl V2或Tl T2VI TIV2 T2適用條件:氣體質(zhì)量壓強不變疋，T2ViV2V特點：等壓線是延長線經(jīng)過坐標(biāo)原點的直線，圖線上每一個點表示氣體一個確定的狀態(tài)，同一根等壓線上各狀態(tài)的壓強相同， 斜率反映壓強大小 ，斜率越大，壓強越?。ㄍ粶囟认拢w積大的壓強?。┤鐖D所示，p2<pi .4.蓋呂薩克定律的分比形式即一定質(zhì)量的氣體在壓強不變的條件下，體積

5、的變化量與熱力學(xué)溫度的變化量（等于攝氏溫度變化量）成正比。 注意：V與熱力學(xué)溫度 T成正比，不與攝氏溫度成正比，但體積的變化V與攝氏溫度 t的變化成正比第三節(jié)理想氣體的狀態(tài)方程一.理想氣體：1、理想氣體：理想氣體是實際氣體的一種理想模型.微觀上就是不考慮分子本身的體積和分子間相互作用力的氣體。宏觀上就是始終能遵守氣體實驗定律的氣體許多實際氣體，在通常的溫度和壓強下，它們的性質(zhì)都近似于理想氣體特點:1）理想氣體是不存在的，是一種理想模型。2）在溫度不太低，壓強不太大時實際氣體都可看成是理想氣體。3）從微觀上說：分子間以及分子和器壁間，除碰撞外無其他作用力，分子本身沒有體積，即它所占據(jù)的空間認(rèn)為都

6、是 可以被壓縮的空間。4） 從能量上說：理想氣體的微觀本質(zhì)是忽略了分子力,沒有分子勢能，理想氣體的內(nèi)能只有分子動能。一定質(zhì)量的理想氣體的內(nèi)能僅由溫度決定,與氣體的體積無關(guān)從AB為等溫變化：由玻意耳定律 PAV=PBU推導(dǎo)過程從BC為等容變化：由查理定律PBPCTBTC又 TA=TB VB=VC解得PAVAPCVC推論：1.當(dāng)狀態(tài)變化過程中保持：某一個參量不變時，就可從氣態(tài)方程分別得到玻意耳定律、查理定律、蓋呂薩克定 I，.-.- -J IM:-;- - -律.葩一泌卄，注41魚十 PV PIVl P2V3PnVlkJ Ia il h TVLEE推論一 旦-PJ等溫 BEf推論二衛(wèi)V衛(wèi)必業(yè)ITI

7、2T2 等壓11 1 2t2TTIT2此方程反應(yīng)了幾部分氣體從幾個分狀態(tài)合為一個狀態(tài)（或相反）時各狀態(tài)參量之間的關(guān)系p、V、T都可能改變，但是壓強跟體積的、理想氣體的狀態(tài)方程1、內(nèi)容：一定質(zhì)量的某種理想氣體在從一個狀態(tài)變化到另一個狀態(tài)時，盡管乘積與熱力學(xué)溫度1的比值保持不變。2、公式：必 CT注：恒量C由理想氣體的質(zhì)量和種類決定，即由理想氣體的物質(zhì)的量決定3、使用條件：一定質(zhì)量的某種理想氣體4、氣體密度式:PLITIP2以Imol的某種理想氣體為研究對象，它在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)Po 1atm，Vo 22.4Lmol， To 273KPOVO 1atm 22.4LmolT0273K0.082atm L/m

8、ol K 或533POV) 1.013 IO5Pa 22.4 103m3mol CC I 圧8.31/mol KT)273Kp0V0為1mol理想氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的常量，叫做摩爾氣體常量.P(atm),V (L): R=3atm L/mol K P(Pa),V (m ): R=J/mol K一摩爾理想氣體的狀態(tài)方程三、克拉珀龍方程PVPV nRT或RT克拉珀龍方程是任意質(zhì)量的理想氣體的狀態(tài)方程，它聯(lián)系著某一確定狀態(tài)下，各物理量的關(guān)系。對實際氣體只要溫度不太低，壓強不太大就可應(yīng)用克拉珀龍方程解題.任意質(zhì)量的理想氣體狀態(tài)方程：PV= nRT（1）n為物質(zhì)的量，R=摩爾氣體恒量（2）該式是任意質(zhì)量的

9、理想氣體狀態(tài)方程，又叫克拉帕龍方程理想氣體狀態(tài)方程的應(yīng)用要點：1）選對象一一根據(jù)題意，選出所研究的某一部分氣體這部分氣體在狀態(tài)變化過程中，其質(zhì)量必須保持一定.2） 找參量一一找出作為研究對象的這部分氣體發(fā)生狀態(tài)變化前后的一組T、p、V數(shù)值或表達(dá)式其中壓強的確定往往是個關(guān)鍵，需注意它的一些常見情況（參見第一節(jié)），并結(jié)合力學(xué)知識（如力平衡條件或牛頓運動定律 ）才能寫出表達(dá)式.3）認(rèn)過程一一過程表示兩個狀態(tài)之間的一種變化方式，除題中條件已直接指明外，在許多情況下，往往需要通過對研 究對象跟周圍環(huán)境的相互關(guān)系的分析中才能確定認(rèn)清變化過程這是正確選用物理規(guī)律的前提.4） 列方程一一根據(jù)研究對象狀態(tài)變化的

10、具體方式，選用氣態(tài)方程或某一實驗定律代入具體數(shù)值時，T必須用熱力學(xué) 溫度，p、V兩個量只需方程兩邊對應(yīng)一致.第四節(jié)氣體熱現(xiàn)象的微觀意義、隨機性與統(tǒng)計規(guī)律1、在一定條件下，若某事件必然出現(xiàn)，這個事件叫做必然事件2、若某件事不可能出現(xiàn)，這個事件叫做不可能事件3、若在一定條件下某事件可能出現(xiàn)，也可能不出現(xiàn)，這個事件叫做隨機事件二、氣體分子運動的特點氣體分子距離比較大，分子間作用力很弱，分子除了相互碰撞或跟器壁碰撞外不受力而做勻速直線運動，因而會充滿它能達(dá)到的整個空間,運動雜亂無章，任何一個方向運動的氣體分氣體分子數(shù)量巨大，之間頻繁地碰撞，分子速度大小和方向頻繁改變 子都有，各個方向運動的分子數(shù)目基本

11、相等13* - j肯nr i>*lpL Ci+*frwt三、氣體溫度的微觀意義 如圖，通過定量分析得出：理想氣體的熱力學(xué)溫度T與分子的平均動能成正比TaEka為比例常數(shù) 溫度是分子平均動能的標(biāo)志四、氣體壓強的微觀意義1、從微觀角度看，氣體對容器的壓強是大量氣體分子頻繁地碰撞器壁而產(chǎn)生的“大米模擬實驗” 在某高度， 將大米連續(xù)倒在秤盤上，觀察示數(shù)；在更高的位置，將大米連續(xù)倒在秤盤上，觀察示數(shù)實驗現(xiàn)象：位置越高，臺秤的示數(shù)越大實驗結(jié)論：氣體分子平均動能越大，氣體壓強越大在相同高度，將大米更密集倒在秤盤上，觀察示數(shù)實驗現(xiàn)象：倒在秤盤上的大米越密集，示數(shù)越大實驗結(jié)論：氣體分子越密集，氣體壓強越大

12、結(jié) 論：氣體壓強的大小跟兩個因素有關(guān)：氣體分子的平均動能（宏觀：溫度）氣體分子的密集程度（宏觀：體積）29 M)五、對氣體實驗定律的微觀解釋玻意耳定律的微觀解釋（查理定律和蓋呂薩克定律見教材T不變一分子平溝動能不變、低小分嘰（増大）増大（減小LJ第一節(jié)課堂練習(xí)氣體用強埔大（減?。├}1 : 一定質(zhì)量氣體的體積是20L時，壓強為1× IQ5Pao當(dāng)氣體的體積減小到 16L時，壓強為多大設(shè)氣體的溫度保持不變。解：以氣體為研究對象,由 p1V 1=p2V2 得P2PV 125 105Pa例題2:如圖所示，汽缸內(nèi)封閉著一定溫度的氣體，氣體長度為大氣壓強為1 × IQ5Pao求：汽缸

13、開口向上時，氣體的長度。12CmI活塞質(zhì)量為20kg ,橫截面積為100cm2。已知解：以如內(nèi)封閉氣J休為研究對浪初態(tài)：PI = PV = IXLOqA1. T I = LlS曲活塞受力平禪討竽：PZS = PiiS十A變到狀態(tài)B的過程如圖所示,例題3: 一定質(zhì)量的氣體由狀態(tài)A、B位于同一雙曲線上，則此變化過程中，溫度（A、一直下降B 、先上升后下降C、先下降后上升D、一直上升答案：B第二節(jié)課堂練習(xí)例1 :某種氣體在狀態(tài)A時壓強2 × 105Pa,體積為1m'溫度為200K,（1）它在等溫過程中由狀態(tài)A變?yōu)闋顟B(tài)B,狀態(tài)B的體積為2mf,求狀態(tài)B的壓強.（2）隨后,又由狀態(tài)B在

14、等容過程中變?yōu)闋顟B(tài)C ,狀態(tài)C的溫度為300K,求狀態(tài)C的壓強.解(1)氣體由狀態(tài)A變?yōu)闋顟B(tài)B的過程遵從玻意耳定律.由 PAVA= P BVb,5Pb=10 Pa(2)氣體由狀態(tài)B變?yōu)闋顟B(tài)C的過程遵從查理定律.例題2：例題3:A.B.C.D.第三節(jié)例題1:P BTB它從它從它在它在P P CTr5c=× 10 Pa一定質(zhì)量的空氣，27 C時的體積為1.0 10 2m3,在 壓強不變的情況下，溫 度升高100 C時體積是多大?解：初狀態(tài)時 T1 (273 27) K 300K, V1 末狀態(tài)時 T2 (273 27 100) K 400K由蓋-呂薩克定律V2 Vl得氣體溫度升高T1 T

15、2的體積為V2 TfVl S 1.0 10-2m3 1.33 10 2m3定質(zhì)量的氣體，保持體積不變，溫度從5C升高到10C ,壓強增量為×15C升高到20C ,壓強增量為×0 C時，壓強約為×105Pa0C時，壓強約為 0課堂練習(xí)一水銀氣壓計中混進(jìn)了空氣，因而在1.0 10 2m3;100 C時1C升高到5C,壓強的增量為 × 103 Pa ,則103Pa310 Pa27C,=HOP1P0T1T0故選C O，T。273K,得P01.4 105Pa外界大氣壓為 758mm Hg寸，這個水銀氣壓計的讀數(shù)為738mmHg此時管中水銀面距管頂 80mm當(dāng)溫度降至-3 C時，這個氣壓計的讀數(shù)為尹N43mmH,求此時的實際大氣壓值為多少mmHg初狀；:p1=758-738=20mmHg Vl=SOSmmi T1=273+27=3ft Kp3=p743m V尸(738+SO ) S-743S=75Stu Ti=273+ <-3> =27OK 由揑蔥毛體狀態(tài)方程得： =HI 20180S _ -743)解得：r=762.2mmHg14M27