學案-選修3-3第八章氣體知識點全面

1、p 與體積 V 成反比。第八章 氣體第一節(jié) 氣體的等溫變化一、等溫變化 ：一定質量的氣體，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。探究結論：在誤差范圍內，溫度不變時，一定質量的氣體壓強 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1、文字表述：一定質量

2、某種氣體，在溫度不變的情況下，壓強 2、公式表述： pV=C（常數(shù)） 或 p1V1=p2V23、條件 :氣體質量一定且溫度不變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) p1V1=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，溫度越高。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： 一定質量的某種氣體，在體

3、積不變時，壓強隨溫度的變化叫做等容變化2.查理定律內容： 一定質量的某種氣體，在體積不變的情況下，壓強 p 與熱力學溫度 T 成正比。 表達式： 適用條件： 氣體質量一定，體積不變V2<V1適用范圍： 壓強不太大、溫度不太低3等容線：一定質量的某種氣體在體積不變時，壓強隨溫度變化關系的圖線，叫氣體的等容線特點： 等容線是延長線經過坐標原點的直線，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)的體積相同， 斜率反映體積大小 ，斜率越大，體積越小（同一溫度下，壓強大的體積?。┤鐖D所示，4查理定律的分比形式 即一定質量的氣體在體積不變的條件下，壓強的變化量與熱力學溫度的變化量（等于

4、攝氏溫度變化量）成正比。 注意： p與熱力學溫度 T成正比，不與攝氏溫度成正比，但壓強的變化 p與攝氏溫度 t 的變化成正比 二、氣體的等壓變化1等壓變化： 一定質量的某種氣體，在壓強不變時，體積隨溫度的變化叫做等壓變化 2. 蓋·呂薩克定律內容： 一定質量的某種氣體，在壓強不變的情況下，其體積表達式：V CT 或 VT CV1V 2 V1T適用條件：氣體質量一定，壓強不變 T1T 2或 1適用范圍： 壓強不太大、溫度不太低T1 T 2定，V 與熱力學溫度 T 成正比。1V 2 T2V T特點： 等壓線是延長線經過坐標原點的直線，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

5、狀態(tài)的壓 強相同， 斜率反映壓強大小 ，斜率越大，壓強越小（同一溫度下，體積大的壓強?。┤鐖D所示，p2<p14 蓋·呂薩克定律的分比形式 即一定質量的氣體在壓強不變的條件下，體積的變化量與熱力學溫度的變化量（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.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，它們的性質都近似于理想氣體

6、 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)的空間認為都是 可以被壓縮的空間。4）從能量上說：理想氣體的微觀本質是忽略了分子力，沒有分子勢能 ，理想氣體的內能只有分子動能。定質量的理想氣體的內能僅由溫度決定,與氣體的體積無關推導過程從 AB 為等溫變化：由玻意耳定律 pAVA=pBVBpBpCTBTC從 BC 為等容變化：由查理定律 又 TA=TB VB=VC 解得pAVApCVCTATC推論： 1當狀態(tài)變化過程中保持：某一個參量不變時，就可

7、從氣態(tài)方程分別得到玻意耳定律、查理定律、蓋 律推論二. pV p1V1 p2V2TT1T2呂薩克定推論一 . p1 p2 等溫1T1 2T2 等壓p1 p2121T1 2T2此方程反應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)參量之間的關系 、理想氣體的狀態(tài)方程p、V、T都可能改變，但是壓強跟體積的1、內容： 一定質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 乘積與熱力學溫度的比值保持不變。2、公式：p1V1 p2V2 pVT1T2T注： 恒量 C 由理想氣體的質量和種類決定，即由理想氣體的物質的量決定3、使用條件 : 一定質量的某種理想氣體4、氣體密度式：P1P2p0V

8、01atm22.4L/mol0.082atm L/mol K5 -3 3 或p0V0 1.013 105Pa 22.4 10-3m3/molT0p0V0273KT0273K設R為 1mol 理想氣體在標準狀態(tài)下的常量，叫做摩爾氣體常量T01T1以 1mol 的某種理想氣體為研究對象，它在標準狀態(tài)p0 1atm， V0 22.4L/mol ， T0 273KR= J/mol K·8.31J/mol K3P(atm),V (L):R= atm ·L/mol ·KP(Pa),V (m3):一摩爾理想氣體的狀態(tài)方程三、克拉珀龍方程pV nRTpVRT或克拉珀龍方程是任意質

9、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，各物理量的關系。 對實際氣體只要溫度不太低，壓強不太大就可應用克拉珀龍方程解題任意質量的理想氣體狀態(tài)方程： PV nRT（1）n 為物質的量， R 摩爾氣體恒量 （2）該式是任意質量的理想氣體狀態(tài)方程，又叫克拉帕龍方程 理想氣體狀態(tài)方程的應用要點 ：1）選對象 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，其質量必須保持一定2）找參量 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)值或表達式其中壓強的確定往往是個關鍵，需注意它的一些常見情況 （參見第一節(jié) ），并結合力學知識 （如力平衡條件或牛頓運動定律 ）才能寫

10、出表達式 3）認過程 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)境的相互關系的分析中才能確定認清變化過程這是正確選用物理規(guī)律的前提4）列方程 根據(jù)研究對象狀態(tài)變化的具體方式，選用氣態(tài)方程或某一實驗定律代入具體數(shù)值時，T 必須用熱力學溫度， p、V 兩個量只需方程兩邊對應一致第四節(jié) 氣體熱現(xiàn)象的微觀意義 一、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

11、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 充滿它能達到的整個空間氣體分子數(shù)量巨大，之間頻繁地碰撞，分子速度大小和方向頻繁改變 ，運動雜亂無章，任何一個方向運動的氣體分子都有，各個方向運動的分子數(shù)目基本相等三、氣體溫度的微觀意義 如圖，通過定量分析得出：理想氣體的熱力學溫度 T 與分子的平均動能成正比T aEka 為比例常數(shù) 溫度 是分子平均動能的標志四、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

12、驗現(xiàn)象：位置越高，臺秤的示數(shù)越大 實驗結論： 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 實驗結論： 氣體分子越密集，氣體壓強越大 結 論 : 氣體壓強的大小跟兩個因素有關： 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） 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 29 頁）第一節(jié) 課堂練習例題 1：一定質量氣體的體積是 不變。解：以氣體為研究對象，由 p1V1=p2V2 得20L時，壓強為 1×105Pa。當氣體的體積減小到 16L 時，壓

13、強為多大設氣體的溫度保持p2p1V1V251.25 105Pa例題 2： 如圖所示，汽缸內封閉著一定溫度的氣體，氣體長度為 大氣壓強為 1× 105Pa。 求：汽缸開口向上時，氣體的長度。12cm ?；钊|量為 20kg，橫截面積為 100cm2。已知例題 3：一定質量的氣體由狀態(tài) A 變到狀態(tài) B的過程如圖所示， A、一直下降 C、先下降后上升答案： BB、先上升后下降D、一直上升A、B 位于同一雙曲線上， 則此變化過程中， 溫度( )第二節(jié) 課堂練習例1 ：某種氣體在狀態(tài)時壓強 2×105Pa,體積為 1m 3,溫度為 200K,(1)它在等溫過程中由狀態(tài) A變?yōu)闋顟B(tài)

14、B,狀態(tài) B 的體 積為2m3,求狀態(tài) B 的壓強.(2)隨后,又由狀態(tài) B 在等容過程中變?yōu)闋顟B(tài) C ,狀態(tài)C 的溫度為 300K,求狀態(tài) C 的壓強.由 pAVA= PBVB,PB=105Pa(2)氣體由狀態(tài) B 變?yōu)闋顟B(tài) C的過程遵從查理定律 . 由 p ppc= × 150PapBp cT BTc例題 2： 一定質量的空氣，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 1.0末狀態(tài)時 T2 (273 27 100)K 400K 。由蓋 -呂薩克定律 V1 V2 得氣體溫

15、度升高 100T1 T210 2m3;C時的體積為V2 TT2V1 340000 1.0 10-2m3 1.33 10 2m3。例題 3：A它從B它從C它在D它在定質量的氣體，保持體積不變，溫度從5升高到 10，壓強增量為× 15升高到 20， 0時，壓強約為× 0時，壓強約為壓強增量為×105Pa01升高到 5，壓強的增量為 ×103 Pa，則 310 P3a析： p1p2 ,故 A、B錯103PaT1T2p1 p0 ,T0 273K, 得p0 1.4 105PaT1 T0 T0 027，外界大氣壓故為選 C7。58mmHg 時，這個水銀氣壓計的讀數(shù)為 738mmHg， mmHg第三節(jié) 課堂練習 例題 1:一水銀氣壓計中混進了空氣，因而在 此時管中水銀面距管頂 80mm ，當溫度降至 -3時，這個氣壓計的讀數(shù)為 743mmHg，求此時的實際大氣壓值為多少例題 2：教室的容積是 100m 3，在溫度是 7，大氣壓強為&#