學(xué)案選修氣體 知識點(diǎn)全面

1、第8章 氣體 第1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(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(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，壓強(qiáng)p與體積V成反

2、比。2、公式表述：pV=C（常數(shù)） 或p1V1=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）明確研究對象（氣體）；（2）分析過程特點(diǎn)，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(diǎn)表示氣體的一個確定狀態(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，壓強(qiáng)隨溫度的變化叫做等容變化2.查理定律內(nèi)容：一定

3、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，壓強(qiáng)隨溫度變化關(guān)系的圖線，叫氣體的等容線特點(diǎn)：等容線是延長線經(jīng)過坐標(biāo)原點(diǎn)的直線，圖線上每一個點(diǎn)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(qiáng)大的體積?。┤鐖D所示，V2V14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

4、變化Dp與攝氏溫度Dt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，體積隨溫度的變化叫做等壓變化2. 蓋呂薩克定律 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V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，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，體積隨溫度變化關(guān)系的圖線，叫氣體的等壓線特點(diǎn)：等壓線是延長線經(jīng)過坐標(biāo)原點(diǎn)的直線，圖線上每一個點(diǎn)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(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，p2p14 蓋呂薩克定律

5、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DV與攝氏溫度Dt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）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)不太大時實(shí)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

6、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：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).推導(dǎo)過程從AB為等溫變化：由玻意耳定律pAVA=pBVB 從BC為等容變化：由查理定律又TA=TB VB=VC解得推論：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、蓋呂薩克定律 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狀態(tài)變化到另一個狀

7、態(tài)時，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：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：以1mol的某種理想氣體為研究對象，它在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài) 或設(shè) 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=0.082 atmL/molK P(Pa),V (m3): R=8.31 J/molK 一摩爾理想氣體的狀態(tài)方程 ：三、克拉珀龍方程 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。對實(shí)際氣體只要溫度不太低，

8、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：PVnRT (1)n為物質(zhì)的量，R8.31J/mol.k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(zhì)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(dá)式其中壓強(qiáng)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(yùn)動定律)才能寫出表達(dá)式 3）認(rèn)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，

9、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(shí)驗(yàn)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)象的微觀意義一、隨機(jī)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(jī)事件二、氣體分子運(yùn)動的特點(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，因而會充滿它能達(dá)到的整個空間

10、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)動雜亂無章，任何一個方向運(yùn)動的氣體分子都有，各個方向運(yùn)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(xué)溫度T與分子的平均動能成正比為比例常數(shù) 溫度是分子平均動能的標(biāo)志四、氣體壓強(qiáng)的微觀意義1、從微觀角度看，氣體對容器的壓強(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，臺秤的示數(shù)越大實(shí)驗(yàn)結(jié)論：氣體分子平均動能越大，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：

11、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: 氣體壓強(qiáng)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）五、對氣體實(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29頁）第一節(jié) 課堂練習(xí)例題1：一定質(zhì)量氣體的體積是20L時，壓強(qiáng)為1105Pa。當(dāng)氣體的體積減小到16L時，壓強(qiáng)為多大？設(shè)氣體的溫度保持不變。解：以氣體為研究對象， 由p1V1=p2V2得例題2：如圖所示，汽缸內(nèi)封閉著一定溫度的氣體，氣體長度為12cm?；钊|(zhì)量為20kg，橫截面積為100cm。已知大氣壓強(qiáng)為1105Pa。求：汽缸開口向上時，

12、氣體的長度。 例題3：一定質(zhì)量的氣體由狀態(tài)A變到狀態(tài)B的過程如圖所示，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)時壓強(qiáng)2105Pa,體積為1m3,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2m3,求狀態(tài)B 的壓強(qiáng).(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(qiáng).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= 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 pc=1.5105Pa例題2：例題3： 一定質(zhì)量的氣體，保持體積不變，溫度從1升高到5，壓強(qiáng)的增量為 2.0103 Pa，則 A它從5升高到10，壓強(qiáng)增量為2.0103PaB它從15升高到20，壓強(qiáng)增量為2.0103PaC它在0時，壓強(qiáng)約為1.4105PaD它在0時，壓強(qiáng)約為0第三節(jié) 課堂練習(xí)例題1:一水銀氣壓計中混進(jìn)了空氣，因而在27，外界大氣壓為758mmHg時，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時，這個氣壓計的讀