學(xué)案選修第八章氣體知識(shí)點(diǎn)全面

1、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(shí)發(fā)生的狀態(tài)變化過(guò)程，叫做氣體的等溫變化。 實(shí)驗(yàn)：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(dòng)和拔出活塞，觀察活塞中空氣體積和壓強(qiáng)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(zhǎng)度和該狀態(tài)下壓強(qiáng)的大小。3、數(shù)據(jù)處理。注意事項(xiàng)： 1、盡量避免漏氣。 2、不要用手握住玻璃管。 3、移動(dòng)活塞要緩慢。探究結(jié)論：在誤差范圍內(nèi)，溫度不變時(shí)，一定質(zhì)量的氣體壓強(qiáng)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(zhì)量某種氣體，在溫度不變的情況下

2、，壓強(qiáng)P與體積V成反比。2、公式表述：pV=C(常數(shù)) 或p1V仁p2V23、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(qiáng)不太大5、利用玻意耳定律的解題思路：( 1 )明確研究對(duì)象(氣體) ；( 2)分析過(guò)程特點(diǎn)，判斷為等溫過(guò)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(diǎn)表示氣體的一個(gè)確定狀態(tài)。同一條等溫線上的各點(diǎn)溫度相同，即P與V乘積相同。不同溫度下的等溫線，離原點(diǎn)越遠(yuǎn)，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(zhì)量的某種氣體，在體積不變時(shí)，壓強(qiáng)隨溫度的變化叫做等

3、容變化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(qiáng)P與熱力學(xué)溫度T成正比。表達(dá)式：適用條件： 氣體質(zhì)量一定，體積不變適用范圍：壓強(qiáng)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(shí)，壓強(qiáng)隨溫度變化關(guān)系的圖線，叫氣體的等容線.特點(diǎn)：等容線是延長(zhǎng)線經(jīng)過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的直線，圖線上每一個(gè)點(diǎn)表示氣體一個(gè)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?。ㄍ粶囟认?，壓強(qiáng)大的體積小）如圖所示，V2<V1 Pi P2PTi T2T4.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(qiáng)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

4、比。 注意：P與熱力學(xué)溫度 T成正比，不與攝氏溫度成正比，但壓強(qiáng)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(zhì)量的某種氣體，在壓強(qiáng)不變時(shí)，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Vl仏或VI TiTi T2 V2 T2內(nèi)容： 一定質(zhì)量的某種氣體，在壓強(qiáng)不變的情況下，其體積 表達(dá)式： VCT或TC適用條件：氣體質(zhì)量一定，壓強(qiáng)不變適用范圍：壓強(qiáng)不太大、溫度不太低3.等壓線：一定質(zhì)量的某種氣體在壓強(qiáng)不變時(shí)，體積隨溫度變化關(guān)系的圖線，叫氣體的等壓線.V1 V2V特點(diǎn)：等壓線是延長(zhǎng)線經(jīng)過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的直線，圖線上每一個(gè)點(diǎn)表示氣體一個(gè)確定的狀態(tài)，同一根

5、等壓線上各狀態(tài)的壓 強(qiáng)相同， 斜率反映壓強(qiáng)大小 ，斜率越大，壓強(qiáng)越?。ㄍ粶囟认?，體積大的壓強(qiáng)?。┤鐖D所示，p2<p1.4.蓋呂薩克定律的分比形式即一定質(zhì)量的氣體在壓強(qiáng)不變的條件下，體積的變化量與熱力學(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(shí)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(shí)驗(yàn)定律的氣體許多實(shí)際氣體，在通常的溫度和壓強(qiáng)下，它們的性質(zhì)都近似于理想氣體 特點(diǎn)：1

6、）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(qiáng)不太大時(shí)實(shí)際氣體都可看成是理想氣體。3）從微觀上說(shuō)：分子間以及分子和器壁間，除碰撞外無(wú)其他作用力，分子本身沒有體積，即它所占據(jù)的空間認(rèn)為都是 可以被壓縮的空間。4） 從能量上說(shuō)：理想氣體的微觀本質(zhì)是忽略了分子力,沒有分子勢(shì)能，理想氣體的內(nèi)能只有分子動(dòng)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(wú)關(guān)推導(dǎo)過(guò)程 從AB為等溫變化：由玻意耳定律 PAV=PBVBPBPCTBTC從BC為等容變化：由查理定律 又 TA=TB VB=VC 解得PAyAPCyCTATC推論：1.當(dāng)狀態(tài)變化過(guò)程中保持：某一個(gè)參量不變時(shí)，就可從氣態(tài)方程分別得到

7、玻意耳定律、查理定律、蓋呂薩克 疋律.P1 P2推論一旦 -EJ寺溫 二ITI2T2等壓寺丿壓1 I 122推論二 2y ByL .P2y2 TTlT2此方程反應(yīng)了幾部分氣體從幾個(gè)分狀態(tài)合為一個(gè)狀態(tài)（或相反）時(shí)各狀態(tài)參量之間的關(guān)系二、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(gè)狀態(tài)變化到另一個(gè)狀態(tài)時(shí)，盡管p、V T都可能改變，但是壓強(qiáng)跟體積的 乘積與熱力學(xué)溫度的比值保持不變。2、 公式：pMP2V2T1T2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：旦 .pLITI2乙Po 1atm, Vo 22.4L

8、mol , To 273K或叫做摩爾氣體常量.3）: R= J/mol K以1mol的某種理想氣體為研究對(duì)象，它在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)PCy 0T01atm 22m"0.082atm L/mol K273KPoyoTo為1 mol理想氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的常量,P(atm),V (L): R=atm L/mol K P(Pa),V (m一摩爾理想氣體的狀態(tài)方程：三、克拉珀龍方程PV nRT 或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(duì)實(shí)際氣體只要溫度不太低，壓強(qiáng)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

9、=摩爾氣體恒量（2）該式是任意質(zhì)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(yīng)用要點(diǎn)：1）選對(duì)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(guò)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(duì)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(qiáng)的確定往往是個(gè)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(shí)（如力平衡條件或牛頓運(yùn)動(dòng)定律 ）才能寫出表達(dá)式.3）認(rèn)過(guò)程一一過(guò)程表示兩個(gè)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(guò)對(duì)研 究對(duì)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(guò)程這是正確選用物理規(guī)律的前提.4

10、） 列方程一一根據(jù)研究對(duì)象狀態(tài)變化的具體方式，選用氣態(tài)方程或某一實(shí)驗(yàn)定律代入具體數(shù)值時(shí)，T必須用熱力學(xué) 溫度，p、V兩個(gè)量只需方程兩邊對(duì)應(yīng)一致.第四節(jié)氣體熱現(xiàn)象的微觀意義一、隨機(jī)性與統(tǒng)計(jì)規(guī)律1、在一定條件下，若某事件必然出現(xiàn)，這個(gè)事件叫做必然事件2、若某件事不可能出現(xiàn)，這個(gè)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(gè)事件叫做隨機(jī)事件二、氣體分子運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)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(yùn)動(dòng)，因而會(huì)充滿它能達(dá)到的整個(gè)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(yùn)動(dòng)雜亂無(wú)章，任何一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)的氣體

11、分子都有，各個(gè)方向運(yùn)動(dòng)的分子數(shù)目基本相等三、氣體溫度的微觀意義 如圖，通過(guò)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(dòng)能成正比為比例常數(shù) 溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志T aEk四、氣體壓強(qiáng)的微觀意義1、從微觀角度看，氣體對(duì)容器的壓強(qiáng)是大量氣體分子頻繁地碰撞器壁而產(chǎn)生的“大米模擬實(shí)驗(yàn)” 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(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：位置越高，臺(tái)秤的示數(shù)越大 實(shí)驗(yàn)結(jié)論：氣體分子平均動(dòng)能越大，氣體壓強(qiáng)越大 在相同高度， 將大米更密集倒在秤盤上，觀察示數(shù) 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：倒在秤盤上的大米越密集，示數(shù)越大 實(shí)驗(yàn)結(jié)論：氣體分子越密集，氣體壓強(qiáng)越大 結(jié) 論

12、：氣體壓強(qiáng)的大小跟兩個(gè)因素有關(guān)： 氣體分子的平均動(dòng)能（宏觀：溫度） 氣體分子的密集程度（宏觀：體積）29 M)五、對(duì)氣體實(shí)驗(yàn)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第一節(jié)課堂練習(xí)例題1 :定質(zhì)量氣體的體積是 不變。解：以氣體為研究對(duì)象，由p1V仁p2V2得20L時(shí)，壓強(qiáng)為1× 105PaO當(dāng)氣體的體積減小到 16L時(shí)，壓強(qiáng)為多大設(shè)氣體的溫度保持P251.25 10 Pa例題2:如圖所示，汽缸內(nèi)封閉著一定溫度的氣體，氣體長(zhǎng)度為 大氣壓強(qiáng)為1 × 105Pa°求：汽缸開口向上時(shí)，氣體的長(zhǎng)度。12CmI活塞質(zhì)量為20kg ,橫截面積為100cm

13、2 。已知例題3: 一定質(zhì)量的氣體由狀態(tài) A變到狀態(tài)B的過(guò)程如圖所示，A、B位于同一雙曲線上，則此變化過(guò)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：第二節(jié)例1 :體積為課堂練習(xí)某種氣體在狀態(tài)A時(shí)壓強(qiáng)2m3,求狀態(tài)B的壓強(qiáng).(2)2 × 105Pa,體積為1m3'溫度為200K,(1)它在等溫過(guò)程中由狀態(tài)A變?yōu)闋顟B(tài)B,狀態(tài)隨后,又由狀態(tài)B在等容過(guò)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(qiáng).解(1)氣體由狀態(tài)A變?yōu)闋顟B(tài)B由 PaV= PbVB,PB=10 Pa(2)氣體由狀態(tài)B變?yōu)闋顟B(tài)C的過(guò)程遵從查理定律. 由的過(guò)程遵從玻意耳定

14、律c=× 105Pa例題2：一定質(zhì)量的空氣，27 C時(shí)的體積為1.0 10 2m3,在 壓強(qiáng)不變的情況下，溫 度升高100 C時(shí)體積是多大?解：初狀態(tài)時(shí) T1(273 27) K 300K, V11.0 10 2m3;末狀態(tài)時(shí) T2(273 27 100) K 400K。由蓋-呂薩克定律Vl Vi得氣體溫度升高100 C時(shí)T1 T 2的體積為2 TVl 400 1.0 10-2 m3 1.33 10 2m3o例題3：A.B.C.D.第三節(jié)例題1:它從它從它在它在-定質(zhì)量的氣體，保持體積不變，溫度從 5C升高到10C ,壓強(qiáng)增量為× 15C升高到20C ,壓強(qiáng)增量為× 0C時(shí)，壓強(qiáng)約為×105Pa0C時(shí)，壓強(qiáng)約為 0103Pa103Pa1C升高到5C,析:-PT1壓強(qiáng)的增量為 × 103 Pa ,則P2T2,故A、B錯(cuò)。,T0273K,得p01.4 105Pa課堂練習(xí)一水銀氣壓計(jì)中混進(jìn)了空氣，因而在27C,P1 P0外界大故選C。758mmHg寸，這個(gè)水銀氣壓計(jì)的讀數(shù)為此時(shí)管中水銀面距管頂 80mm當(dāng)溫度降至-3 C時(shí)，這個(gè)氣壓計(jì)的讀數(shù)為743mmHg求此時(shí)的實(shí)際大氣壓值為多少738mmHgmmHg例題2:教室的容積是1003,在溫度是7C,大氣壓