第八章 氣體教案版

第八章：氣體一：氣體分子運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)1：氣體分子間有很大的空隙，氣體分子之間的距離大約是分子直徑的10倍。2：氣體分子之間的作用力十分微弱，通常處理問題時(shí)，可以把氣體分子看作沒有相互作用的質(zhì)點(diǎn)3：氣體分子除了相互碰撞或者碰撞器壁外，不受力的作用，可以在空間自由移動(dòng)。4：氣體分子的速度很大，常溫下，大多數(shù)氣體分子的速度都達(dá)到百米每秒，離這個(gè)數(shù)值越遠(yuǎn)，分子數(shù)越少，表現(xiàn)出“中間多，兩頭少”的統(tǒng)計(jì)分布規(guī)律。5：對(duì)于大量氣體分子，由統(tǒng)計(jì)方法知，任一時(shí)刻氣體分子向各個(gè)方向運(yùn)動(dòng)的數(shù)目是均等的二：氣體的狀態(tài)表征氣體狀態(tài)的物理量稱為氣體的狀態(tài)參量，對(duì)一定質(zhì)量的氣體。在宏觀上常用溫度（T）,體積（V），和壓強(qiáng)（P）來描述其狀態(tài)。1：氣體的溫度（1）溫度：從宏觀上看，表示物體的冷熱程度。從微觀上看，是物體內(nèi)大量分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，它反映了氣體分子無規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)的激烈程度。（2）溫標(biāo)：表示溫度數(shù)值的方法，常用的有攝氏溫標(biāo)和熱力學(xué)溫標(biāo)。備注：兩種溫標(biāo)應(yīng)從單位，0度的規(guī)定，1度的劃分。聯(lián)系T=t+273?t=?T2:氣體的體積由于氣體分子間的平均距離是分子直徑的10倍以上，分子間的相互作用力可以認(rèn)為是零，因而極易流動(dòng)和擴(kuò)散，總是要充滿整個(gè)容器，故氣體的體積等于盛氣體的容積的容積3:氣體的壓強(qiáng)（1）產(chǎn)生原因：大量分子頻繁的碰撞器壁，對(duì)器壁產(chǎn)生持續(xù)，均勻的壓力，產(chǎn)生壓強(qiáng)（2）影響氣體壓強(qiáng)的兩個(gè)因素。氣體分子的平均動(dòng)能：從宏觀上看由氣體的溫度決定。單位體積內(nèi)的分子數(shù)：從宏觀上看是氣體體積。（3）單位：帕（Pa）1pa=1N/m2備注:（1）氣體壓強(qiáng)產(chǎn)生的原因是大量氣體分子對(duì)容器壁的持續(xù)的，無規(guī)則撞擊。（2）液體的壓強(qiáng)是由液體的重力及流動(dòng)性產(chǎn)生，具有液體內(nèi)部各個(gè)方向上都有壓強(qiáng)，同種液體，深度越深，壓強(qiáng)越大，（3）大氣壓強(qiáng)宏觀上是由大氣層的重力產(chǎn)生的，空氣受重力作用，又具有流動(dòng)性，因此向各個(gè)方向都有壓強(qiáng)。三：氣體狀態(tài)參量間的關(guān)系1：玻意耳定律（等溫定律）（1）內(nèi)容：一定質(zhì)量的氣體在溫度不變的情況下，壓強(qiáng)跟體積成反比。（2）公式：pv=C（或p1V（3）等溫線：一定質(zhì)量的氣體，在等溫線變化過程中，壓強(qiáng)P跟體積V的反比關(guān)系，在P-V直角坐標(biāo)系中，表示出來的圖線叫等溫線等溫線等容線等壓線離原點(diǎn)越遠(yuǎn)，溫度越高斜率越小，體積越大斜率越大，壓強(qiáng)越小2：查理定律（等容定律）（1）內(nèi)容：一定質(zhì)量的氣體，當(dāng)體積保持不變時(shí)，它的壓強(qiáng)與熱力學(xué)溫度成正比。（2）公式：pT=C或（3）等容線：一定質(zhì)量的氣體在等容變化過程中，壓強(qiáng)P與熱力學(xué)溫度T成正比關(guān)系。P-T圖像，如上圖3：蓋-呂薩克定律（等壓定律）（1）內(nèi)容：一定質(zhì)量的氣體，當(dāng)壓強(qiáng)保持不變時(shí)，它的體積與熱力學(xué)溫度成正比。（2）公式：VT=C或V（3）等壓線：一定質(zhì)量的氣體，在等壓變化過程中，體積V與熱力學(xué)溫度T的正比關(guān)系，V-T圖像，叫做等壓線。備注：（1）以上三個(gè)實(shí)驗(yàn)定律，只能反映實(shí)驗(yàn)范圍內(nèi)的客觀事實(shí)，它們都具有一定的近似性和局限性。（2）對(duì)于一般氣體，只有當(dāng)壓強(qiáng)不太大，溫度不太低的情況下，才適用。四：理想氣體1：定義：嚴(yán)格遵從實(shí)驗(yàn)定律的氣體，叫做理想氣體。備注：從微觀上是指，分子本身的體積和分子間的作用力都可以忽略不計(jì)的氣體。2：說明：（1）理想氣體是一種理想化模型，實(shí)際并不存在。（2）實(shí)際中，凡是本身不易液化的氣體，它們的性質(zhì)很接近理想氣體。氫氣，氦氣（3）一般氣體在壓強(qiáng)不太大，溫度不太低的條件下，也非常接近理想氣體。3：特點(diǎn)（1）分子體積與氣體體積相比可忽略不計(jì)。（2）分子之間沒有相互吸引力（3）分子與分子，分子與器壁間碰撞無動(dòng)能損失。（4）分子勢(shì)能為零，動(dòng)能不為零，理想氣體的內(nèi)能是分子動(dòng)能之和。4：理想氣體狀態(tài)方程（1）內(nèi)容：一定質(zhì)量的理想氣體，從一種狀態(tài)變化到另一種狀態(tài)時(shí)，壓強(qiáng)與體積的乘積與熱力學(xué)溫度的比值保持不變。（2）公式：P五：三個(gè)實(shí)驗(yàn)定律的微觀解釋1：玻意耳定律的微觀解釋一定質(zhì)量的氣體，分子總數(shù)是一定的，在溫度保持不變時(shí)，分子的平均動(dòng)能保持不變，氣體的體積減小到原來的幾分之一，氣體單位體積內(nèi)的分子數(shù)就增大到原來的幾倍，因此壓強(qiáng)就增大到原來的幾倍，反之亦然，所以，氣體的壓強(qiáng)與體積成反比。2：查理定律的微觀解釋一定質(zhì)量的氣體，保持體積不變時(shí)，分子密集程度不變，溫度升高時(shí)，分子平均動(dòng)能增大，氣體壓強(qiáng)就增大。3：蓋-呂薩克定律的微觀解釋一定質(zhì)量的氣體，溫度升高時(shí)，分子的平均動(dòng)能增大，要保持壓強(qiáng)不變，只有氣體體積增大，使分子的密集程度減小。考點(diǎn)一：固體的微觀結(jié)構(gòu)、晶體和非晶體例1．（2010海南）下列說法正確的是（）A．當(dāng)一定質(zhì)量的氣體吸熱時(shí)，其內(nèi)能可能減小B．玻璃、石墨和金剛石都是晶體，木炭是非晶體C．單晶體有固定的熔點(diǎn)，多晶體和非晶體沒有固定的熔點(diǎn)D．當(dāng)液體與大氣相接觸時(shí)，液體表面層內(nèi)的分子所受其它分子作用力的合力總是指向液體內(nèi)部E．氣體分子單位時(shí)間內(nèi)與單位面積器壁碰撞的次數(shù)，與單位體積內(nèi)氣體的分子數(shù)和氣體溫度有關(guān)例2．關(guān)于晶體和非晶體，下列說法中正確的是（

）A．單晶體具有各向異性B．多晶體也具有各向異性C．非晶體的各種物理性質(zhì)，在各個(gè)方向上都是相同的D．晶體的各種物理性質(zhì)，在各個(gè)方向上都是不同的考點(diǎn)二：液體的表面張力現(xiàn)象例3．關(guān)于液體的表面張力，下述說法哪個(gè)是錯(cuò)誤的？（）A．液體的表面張力是液體表面各部分間相互吸引的力B．液體的表面層里分子分布比液體內(nèi)部稀疏些，分子間表現(xiàn)為引力C．液體的表面層里分子距離比液體內(nèi)部小些，分子間表現(xiàn)為引力D．不論是水還是水銀，表面張力都要使液面收縮例4．液體表面具有收縮的趨勢(shì)，其原因是（）A．由于液面分子間距離小于液體內(nèi)部分子間的距離，因此液體表面分子間相互作用的斥力較強(qiáng)，而形成液體表面收縮的趨勢(shì)B．由于液體表面分子間的距離大于液體內(nèi)部分子間的距離，因此液體表面分子間相互作用的引力較強(qiáng)，而形成液體表面收縮的趨勢(shì)C．由于與液面接觸的容器壁的分子對(duì)液體表面分子的吸引力，造成液體表面收縮的趨勢(shì)D．因液體可以流動(dòng)，因而形成液體表面有收縮的趨勢(shì)考點(diǎn)三：氣體實(shí)驗(yàn)定律、理想氣體例5．一定質(zhì)量的理想氣體處于平衡狀態(tài)Ⅰ，現(xiàn)設(shè)法使其溫度降低而壓強(qiáng)升高，達(dá)到平衡狀態(tài)Ⅱ，則（）A．狀態(tài)Ⅰ時(shí)氣體的密度比狀態(tài)Ⅱ時(shí)的大B．狀態(tài)Ⅰ時(shí)氣體的內(nèi)能比狀態(tài)Ⅱ時(shí)的大C．狀態(tài)Ⅰ時(shí)分子間的平均距離比狀態(tài)Ⅱ時(shí)的大D．狀態(tài)Ⅰ時(shí)每個(gè)分子的動(dòng)能都比狀態(tài)Ⅱ時(shí)的分子平均動(dòng)能大例6．一定質(zhì)量的理想氣體,在等容變化過程中，可能是（）A．壓強(qiáng)變大，內(nèi)能增加 B．壓強(qiáng)變大，內(nèi)能減小C．壓強(qiáng)變小，分子平均動(dòng)能減小 D．壓強(qiáng)變小，分子平均動(dòng)能增大例7．如圖所示，兩個(gè)容器A、B用橫截面均勻的水平細(xì)玻璃管相連通．A、B所裝氣體的溫度分別為17℃和27℃，水銀柱在玻璃管中央平衡．如果兩邊的氣體溫度都升高10℃，則水銀柱將（）A．向右移動(dòng)B．向左移動(dòng)C．不動(dòng)D．條件不足，不能確定例8．一定質(zhì)量的理想氣體，其狀態(tài)變化過程如圖中的ABC圖線所示，由圖線可知（）A．AB過程氣體壓強(qiáng)增大B．BC過程氣體壓強(qiáng)減小C．CA過程氣體壓強(qiáng)減小D．CA過程氣體壓強(qiáng)增大例9．如圖表示一定質(zhì)量的理想氣體沿a→b→c→d→a的方向發(fā)生狀態(tài)變化的過程，則該氣體壓強(qiáng)變化的情況是（）A．從狀態(tài)c到狀態(tài)d，壓強(qiáng)減小B．從狀態(tài)d到狀態(tài)a，壓強(qiáng)增大C．從狀態(tài)a到狀態(tài)b，壓強(qiáng)增大D．從狀態(tài)b到狀態(tài)c，壓強(qiáng)不變考點(diǎn)四：飽和蒸氣和空氣的濕度例10．(2011海南)關(guān)于空氣濕度，下列說法正確的是（）A．當(dāng)人們感到潮濕時(shí)，空氣的絕對(duì)濕度一定較大B．當(dāng)人們感到干燥時(shí)，空氣的相對(duì)濕度一定較小C．空氣的絕對(duì)濕度用空氣中所含水蒸汽的壓強(qiáng)表示D．空氣的相對(duì)濕度定義為水的飽和蒸汽壓與相同溫度時(shí)空氣中所含水蒸氣的壓強(qiáng)之比1．（08全國）已知地球半徑約為6.4×106m，空氣的摩爾質(zhì)量約為29×10-3kgA．4×1016mC．4×1020m3 2．（上海）如圖所示，兩端開口的彎管，左管插入水銀槽中，右管有一段高為h的水銀柱，中間封有一段空氣，則（

）A．彎管左管內(nèi)外水銀面的高度差為hB．若把彎管向上移動(dòng)少許，則管內(nèi)氣體體積增大C．若把彎管向下移動(dòng)少許，則右管內(nèi)的水銀柱沿管壁上升D．若環(huán)境溫度升高，則右管內(nèi)的水銀柱沿管壁上升3．一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)過一系列過程，如圖所示．下列說法中正確的是（

）A．過程中，氣體體積增大，壓強(qiáng)減小B．過程中，氣體壓強(qiáng)不變，體積增大C．過程中，氣體壓強(qiáng)增大，體積變小D．過程中，氣體內(nèi)能增大，體積不變4．一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A經(jīng)過圖中所示過程變到狀態(tài)B．在此過程中氣體的密度（

）A．一直變小B．一直變大C．先變小后變大D．先變大后變小5．對(duì)一定質(zhì)量的氣體，若用表示單位時(shí)間內(nèi)與氣壁單位面積碰撞的分子數(shù)，則（

）A．當(dāng)體積減小時(shí)，必定增加B．當(dāng)溫度升高時(shí)，必定增加C．當(dāng)壓強(qiáng)不變而體積和溫度變化時(shí)，必定變化D．當(dāng)壓強(qiáng)不變而體積和溫度變化時(shí)，可能不變6．如圖為豎直放置的上細(xì)下粗的密閉細(xì)管，水銀柱將氣體分隔成A、B兩部分，初始溫度相同．使A、B升高相同溫度達(dá)到穩(wěn)定后，體積變化量為VA、VB，壓強(qiáng)變化量為pA、pB，對(duì)液面壓力的變化量為FA、FB，則（ ）A．水銀柱向上移動(dòng)了一段距離 B．VA＜VBC．pA＞pB D．FA＝FB7．一定量的理想氣體的狀態(tài)經(jīng)歷了如圖所示的ab、bc、cd、da四個(gè)過程．其中bc的延長(zhǎng)線通過原點(diǎn)，cd垂直于ab且與水平軸平行，da和bc平行．則氣體體積在（）A．a(chǎn)b過程中不斷增加B．bc過程中保持不變C．cd過程中不斷增加D．da過程中保持不變8．民間常用“拔火罐”來治療某些疾病，方法是將點(diǎn)燃的紙片放入一個(gè)小罐內(nèi)，當(dāng)紙片燃燒完時(shí)，迅速將火罐開口端緊壓在皮膚上，火罐就會(huì)緊緊地被“吸”在皮膚上．其原因是，當(dāng)火罐內(nèi)的氣體（）A．溫度不變時(shí)，體積減小，壓強(qiáng)增大 B．體積不變時(shí)，溫度降低，壓強(qiáng)減小C．壓強(qiáng)不變時(shí)，溫度降低，體積減小 D．質(zhì)量不變時(shí)，壓強(qiáng)增大，體積減小9．如圖，玻璃管內(nèi)封閉了一段氣體，氣柱長(zhǎng)度為l，管內(nèi)外水銀面高度差為h．若溫度保持不變，把玻璃管稍向上提起一段距離，則（ ）A．h、l均變大 B．h、l均變小C．h變大l變小 D．h變小l變大10．一定質(zhì)量的理想氣體，在某一平衡狀態(tài)下的壓強(qiáng)、體積和溫度分別為p1、V1、T1，在另一平衡狀態(tài)下的壓強(qiáng)、體積和溫度分別為p2、V2、T2，下列關(guān)系正確的是（

）A．p1＝p2，V1＝2V2，T1＝T2 B．p1＝p2，V1＝V2，T1＝2T2C．p1＝2p2，V1＝2V2，T1＝2T2 D．p1＝2p2，V1＝V2，T1＝2T211．如圖所示，某種自動(dòng)洗衣機(jī)進(jìn)水時(shí)，與洗衣缸相連的細(xì)管中會(huì)封閉一定質(zhì)量的空氣，通過壓力傳感器感知管中的空氣壓力，從而控制進(jìn)水量．設(shè)溫度不變，洗衣缸內(nèi)水位升高，則細(xì)管中被封閉的空氣（）A．體積不變，壓強(qiáng)變小 B．體積變小，壓強(qiáng)變大C．體積不變，壓強(qiáng)變大 D．體積變小，壓強(qiáng)變小12．如圖所示，豎直放置的彎曲管A端開口，B端封閉，密度為ρ的液體將兩段空氣封閉在管內(nèi)，管內(nèi)液面高度差分別為h1、h2和h3，則B端氣體的壓強(qiáng)為（已知大氣壓強(qiáng)為P0）（）A．p0-ρg（h1＋h2-h3）B．p0-ρg（h1＋h3）C．p0-ρg（h1＋h3-h2）D．p0-ρg（h1＋h2）13．下列現(xiàn)象中,能說明液體存在表面張力的有（）A．水黽可以停在水面上 B．葉面上的露珠呈球形C．滴入水中的紅墨水很快散開 D．懸浮在水中的花粉做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)14．以下說法