学案-选修3-3第八章气体知识点全面

1、v1.0可编辑可修改第八章气体第一节气体的等温变化一、等温变化：一定质量的气体，在温度不变时发生的状态变化过程，叫做气体的等温变化。实验：探究气体等温变化的规律做一做：用注射器密闭一定质量的空气，缓慢地推动和拔出活塞，观察活塞中空气体积和压强的变化主要步骤：1、密封一定质量的气体。2、改变气体的体积，记录气体长度和该状态下压强的大小。3、数据处理。注意事项：1、尽量避免漏气。2、不要用手握住玻璃管。3、移动活塞要缓慢。探究结论：在误差范围内，温度不变时，一定质量的气体压强P和体积V成反比。误差分析：1、读数误差。2、漏气。二、玻意耳定律过惊点的直线1、 文字表述：一定质量某种气体，在温度不变的

2、情况下，压强P与体积V成反比。2、公式表述：PV=C (常数)或p1V3、条件：气体质量一定且温度不变4、适用范围：温度不太低，压强不太大5、利用玻意耳定律的解题思路：(1) 明确研究对象(气体)；(2) 分析过程特点，判断为等温过程；(3) 列出初、末状态的 p、V值；(4) 根据p1V仁p2V2列式求解；三、P-V图像(等温线)物理意义：等温线上的某点表示气体的一个确定状态。同一条等温线上的各点温度相同，即P与V乘积相同。不同温度下的等温线，离原点越远，温度越高。12第二节气体的等容变化和等压变化一、气体的等容变化1 等容变化：一定质量的某种气体，在体积不变时，压强随温度的变化叫做等容变化

3、2. 查理定律内容：一定质量的某种气体，在体积不变的情况下，压强表达式：P = CT=C P与热力学温度T成正比。口或A-Tl TI TI Pi 久适用条件：气体质量一定，体积不变适用范围：压强不太大、温度不太低3等容线：一定质量的某种气体在体积不变时，压强随温度变化关系的图线，叫气体的等容线.特点：等容线是延长线经过坐标原点的直线，图线上每一个点表示气体一个确定的状态，同一根等容线上各状态的V2<V1 4.查理定律的分比形式即一定质量的气体在体积不变的条件下，压强的变化量与热力学温度的变化量（等于摄氏温度变化量）成正比。P与摄氏温度t的变化成正比注意：P与热力学温度 T成正比，不与摄氏

4、温度成正比，但压强的变化、气体的等压变化1. 等压变化：一定质量的某种气体，在压强不变时，体积随温度的变化叫做等压变化.V与热力学温度T成正比。2. 盖吕萨克定律内容： 一定质量的某种气体，在压强不变的情况下，其体积表达式：V CT或TCVl V2或Tl T2VI TIV2 T2适用条件:气体质量压强不变疋，T2ViV2V特点：等压线是延长线经过坐标原点的直线，图线上每一个点表示气体一个确定的状态，同一根等压线上各状态的压强相同， 斜率反映压强大小 ，斜率越大，压强越小（同一温度下，体积大的压强小）如图所示，p2<pi .4.盖吕萨克定律的分比形式即一定质量的气体在压强不变的条件下，体积

5、的变化量与热力学温度的变化量（等于摄氏温度变化量）成正比。 注意：V与热力学温度 T成正比，不与摄氏温度成正比，但体积的变化V与摄氏温度 t的变化成正比第三节理想气体的状态方程一.理想气体：1、理想气体：理想气体是实际气体的一种理想模型.微观上就是不考虑分子本身的体积和分子间相互作用力的气体。宏观上就是始终能遵守气体实验定律的气体许多实际气体，在通常的温度和压强下，它们的性质都近似于理想气体特点:1）理想气体是不存在的，是一种理想模型。2）在温度不太低，压强不太大时实际气体都可看成是理想气体。3）从微观上说：分子间以及分子和器壁间，除碰撞外无其他作用力，分子本身没有体积，即它所占据的空间认为都

6、是 可以被压缩的空间。4） 从能量上说：理想气体的微观本质是忽略了分子力,没有分子势能，理想气体的内能只有分子动能。一定质量的理想气体的内能仅由温度决定,与气体的体积无关从AB为等温变化：由玻意耳定律 PAV=PBU推导过程从BC为等容变化：由查理定律PBPCTBTC又 TA=TB VB=VC解得PAVAPCVC推论：1.当状态变化过程中保持：某一个参量不变时，就可从气态方程分别得到玻意耳定律、查理定律、盖吕萨克定 I，.-.- -J IM:-;- - -律.葩一泌卄，注41鱼十 PV PIVl P2V3PnVlkJ Ia il h TVLEE推论一 旦-PJ等温 BEf推论二卫V卫必业ITI

7、2T2 等压11 1 2t2TTIT2此方程反应了几部分气体从几个分状态合为一个状态（或相反）时各状态参量之间的关系p、V、T都可能改变，但是压强跟体积的、理想气体的状态方程1、内容：一定质量的某种理想气体在从一个状态变化到另一个状态时，尽管乘积与热力学温度1的比值保持不变。2、公式：必 CT注：恒量C由理想气体的质量和种类决定，即由理想气体的物质的量决定3、使用条件：一定质量的某种理想气体4、气体密度式:PLITIP2以Imol的某种理想气体为研究对象，它在标准状态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为1mol理想气体在标准状态下的常量，叫做摩尔气体常量.P(atm),V (L): R=3atm L/mol K P(Pa),V (m ): R=J/mol K一摩尔理想气体的状态方程三、克拉珀龙方程PVPV nRT或RT克拉珀龙方程是任意质量的理想气体的状态方程，它联系着某一确定状态下，各物理量的关系。对实际气体只要温度不太低，压强不太大就可应用克拉珀龙方程解题.任意质量的理想气体状态方程：PV= nRT（1）n为物质的量，R=摩尔气体恒量（2）该式是任意质量的

9、理想气体状态方程，又叫克拉帕龙方程理想气体状态方程的应用要点：1）选对象一一根据题意，选出所研究的某一部分气体这部分气体在状态变化过程中，其质量必须保持一定.2） 找参量一一找出作为研究对象的这部分气体发生状态变化前后的一组T、p、V数值或表达式其中压强的确定往往是个关键，需注意它的一些常见情况（参见第一节），并结合力学知识（如力平衡条件或牛顿运动定律 ）才能写出表达式.3）认过程一一过程表示两个状态之间的一种变化方式，除题中条件已直接指明外，在许多情况下，往往需要通过对研 究对象跟周围环境的相互关系的分析中才能确定认清变化过程这是正确选用物理规律的前提.4） 列方程一一根据研究对象状态变化的

10、具体方式，选用气态方程或某一实验定律代入具体数值时，T必须用热力学 温度，p、V两个量只需方程两边对应一致.第四节气体热现象的微观意义、随机性与统计规律1、在一定条件下，若某事件必然出现，这个事件叫做必然事件2、若某件事不可能出现，这个事件叫做不可能事件3、若在一定条件下某事件可能出现，也可能不出现，这个事件叫做随机事件二、气体分子运动的特点气体分子距离比较大，分子间作用力很弱，分子除了相互碰撞或跟器壁碰撞外不受力而做匀速直线运动，因而会充满它能达到的整个空间,运动杂乱无章，任何一个方向运动的气体分气体分子数量巨大，之间频繁地碰撞，分子速度大小和方向频繁改变 子都有，各个方向运动的分子数目基本

11、相等13* - j肯nr i>*lpL Ci+*frwt三、气体温度的微观意义 如图，通过定量分析得出：理想气体的热力学温度T与分子的平均动能成正比TaEka为比例常数 温度是分子平均动能的标志四、气体压强的微观意义1、从微观角度看，气体对容器的压强是大量气体分子频繁地碰撞器壁而产生的“大米模拟实验” 在某高度， 将大米连续倒在秤盘上，观察示数；在更高的位置，将大米连续倒在秤盘上，观察示数实验现象：位置越高，台秤的示数越大实验结论：气体分子平均动能越大，气体压强越大在相同高度，将大米更密集倒在秤盘上，观察示数实验现象：倒在秤盘上的大米越密集，示数越大实验结论：气体分子越密集，气体压强越大

12、结 论：气体压强的大小跟两个因素有关：气体分子的平均动能（宏观：温度）气体分子的密集程度（宏观：体积）29 M)五、对气体实验定律的微观解释玻意耳定律的微观解释（查理定律和盖吕萨克定律见教材T不变一分子平沟动能不变、低小分叽（増大）増大（减小LJ第一节课堂练习气体用强埔大（减小）例题1 : 一定质量气体的体积是20L时，压强为1× IQ5Pao当气体的体积减小到 16L时，压强为多大设气体的温度保持不变。解：以气体为研究对象,由 p1V 1=p2V2 得P2PV 125 105Pa例题2:如图所示，汽缸内封闭着一定温度的气体，气体长度为大气压强为1 × IQ5Pao求：汽缸

13、开口向上时，气体的长度。12CmI活塞质量为20kg ,横截面积为100cm2。已知解：以如内封闭气J休为研究对浪初态：PI = PV = IXLOqA1. T I = LlS曲活塞受力平禅讨竽：PZS = PiiS十A变到状态B的过程如图所示,例题3: 一定质量的气体由状态A、B位于同一双曲线上，则此变化过程中，温度（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第二节课堂练习例1 :某种气体在状态A时压强2 × 105Pa,体积为1m'温度为200K,（1）它在等温过程中由状态A变为状态B,状态B的体积为2mf,求状态B的压强.（2）随后,又由状态B在

14、等容过程中变为状态C ,状态C的温度为300K,求状态C的压强.解(1)气体由状态A变为状态B的过程遵从玻意耳定律.由 PAVA= P BVb,5Pb=10 Pa(2)气体由状态B变为状态C的过程遵从查理定律.例题2：例题3:A.B.C.D.第三节例题1:P BTB它从它从它在它在P P CTr5c=× 10 Pa一定质量的空气，27 C时的体积为1.0 10 2m3,在 压强不变的情况下，温 度升高100 C时体积是多大?解：初状态时 T1 (273 27) K 300K, V1 末状态时 T2 (273 27 100) K 400K由盖-吕萨克定律V2 Vl得气体温度升高T1 T

15、2的体积为V2 TfVl S 1.0 10-2m3 1.33 10 2m3定质量的气体，保持体积不变，温度从5C升高到10C ,压强增量为×15C升高到20C ,压强增量为×0 C时，压强约为×105Pa0C时，压强约为 0课堂练习一水银气压计中混进了空气，因而在1.0 10 2m3;100 C时1C升高到5C,压强的增量为 × 103 Pa ,则103Pa310 Pa27C,=HOP1P0T1T0故选C O，T。273K,得P01.4 105Pa外界大气压为 758mm Hg寸，这个水银气压计的读数为738mmHg此时管中水银面距管顶 80mm当温度降至-3 C时，这个气压计的读数为尹N43mmH,求此时的实际大气压值为多少mmHg初状；:p1=758-738=20mmHg Vl=SOSmmi T1=273+27=3ft Kp3=p743m V尸(738+SO ) S-743S=75Stu Ti=273+ <-3> =27OK 由揑蔥毛体状态方程得： =HI 20180S _ -743)解得：r=762.2mmHg14M27