学案-选修3气体知识点全面.doc

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1、资料收集于网络，如有侵权请联系网站删除第八章气体 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p与体积V成反比。1、文字表述：一

2、定质量某种气体，在温度不变的情况下，压强过原点的直线2、公式表述：pV=C （常数） 或p1V仁p2V23、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）p与V乘积相同。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 不同温度下的等温线，离原点越远，温度越高。只供学习与交流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

3、不变时，压强随温度的变化叫做等容变化.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p与热力学温度T成正比。表达式：一 mT T:R T j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.P丿Pl-*z-0rtPi P2 P£ 一 T2 一 T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 体积越小（同一温度下，压强大的体积小）如图所示，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

4、，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。 注意：p与热力学温度 T成正比，不与摄氏温度成正比，但压强的变化 .巾与摄氏温度.：t的变化成正比二、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.2. 盖吕萨克定律V与热力学温度 T成正比。内容： 一定质量的某种气体，在压强不变的情况下，其体积1V2 T2表达式：v=ct或T=cVi V2 、v、 t适用条件： 气体质量一定，压强不变TT2或适用范围：压强不太大、温度不太低T T 2ViV2V3. 等压线：一定质量的某种气体在压强不变时，体积随温度变化关系的图线，叫气体的等压线.

5、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<p1.4. 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的变化成正比资料收集于网络，如有侵权请联系网站删除第三节理想气体的状态方程.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

6、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，与气体的体积无关推导过程 从AB为等温变化：由玻意耳定律 PaVa=pbVbPb _ PcTb >c从BiC为等容变化：由

7、查理定律 又 Ta=Tb Vb=Vc 解得PaVaPcVcTa _ Tc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、盖吕萨克定律.2根据气体的密度卩二気可得气体的密度公式=v琳珈J胆+应+_泄+泄+小pM p3v3 pArprprp ,rrt |1 = + + " " " +T E T E T V 迟Tn *推论一 宴=旦等温¥=詈 推论二空=血+业 +P"瞭2 等压 PiT）= P2T2TTlT2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二、理想气体的状态方

8、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P、V、T都可能改变，但是压强跟体积的 乘积与热力学温度的比值保持不变。2、 公式：p1V1 二 p2V2 pVTlT2 =C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： -=上一 只供学习与交流 'lTl 2T?资料收集于网络，如有侵权请联系网站删除只供学习与交流以1mol的某种理想气体为研究对象，它在标准状态Po =1atm，Vo = 22.4L/mol， To = 273Kp0V0 1atm 22.4L/mol设 R =业273K= 0

9、.082atm L/mol为1mol理想气体在标准状态下的常量,ToR=0.082 atm或空013105pa如忖丽叭阴咖。*T)叫做摩尔气体常量.273KP(atm),V (L):一摩尔理想气体的状态方程L/mol K P(Pa),V (m3):R=8.31 J/mol K三、克拉珀龙方程pV 二 nRT 或 pV =史二RTmRT M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= 8.31J/mol.k 摩尔气体恒量(2)

10、 该式是任意质量的理想气体状态方程，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

11、一一根据研究对象状态变化的具体方式，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一、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，运动杂乱无章，任何一个方向运动的气体分子都有，

12、各个方向运动的分子数目基本相等三、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a为比例常数温度是分子平均动能的标志T 二aEk5fl rt卉匸一埔I do c團g.斗去汽肾蚀連奉井布圈银四、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

13、验结论：气体分子越密集，气体压强越大 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）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29页）第一节课堂练习例题1： 一定质量气体的体积是 20L时，压强为1 x 105pa。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P2P1V1V25-1.25 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 气压强为1 x 105pa。求：汽缸开口向上时，气体的长度。12cm。活塞质量为

14、20kg，横截面积为100cm2。已知大解：以内封闭气休为研究对象， 初态：丹=皿=1 x ioVs I =厶$ 由活塞受力平衝得：»£ =戸£ +阳 末态：P： = Pa + L2 x 10'尸见； S由玻意耳定律pj =得= pzL2L. =- = 10cmPi例题3 :一定质量的气体由状态 A变到状态B的过程如图所示，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 2X 105Pa体积为1m3,温度为200K,（1）它在等温过程中由状态A变为状

15、态B,状态B的体3积为2m，求状态B的压强.（2）随后，又由状态B在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= PbVb,PB=105pa(2)气体由状态B变为状态C的过程遵从查理定律由例题2 :Pb PcPc=1.5 x 1paTb Tc一定质量的空气，27 C时的体积为1.0 10，m3,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(273 27) K =300K, V1.0 10 m3; 末状态时 T2 (273 27 100) K =：400K。由盖-吕萨克定律 士 出得气体温度升高

16、100 C时T1 T2的体积为VYV 30? 1.0 10-2m3 ：、1.33 10 m3例题3: 一定质量的气体，保持体积不变，温度从1C升高到5 C,压强的增量为 2.0 x 103 pa,贝y A. 它从5C升高到10C，压强增量为B. 它从15C升高到20C，压强增量为C. 它在0 C时，压强约为1.4 x 105PaD. 它在0C时，压强约为 0第三节课堂练习例题1: 一水银气压计中混进了空气，因而在2.0 x 103Pa2.0x 103Pa析说此时管中水银面距管顶80mm，当温度降至mmHg ?昔。也，T0 = 273K,得p0 : 1.4 105PaT0027 C，外界大气故选

17、C758mmHg时，这个水银气压计的读数为-3C时，这个气压计的读数为-3 ic Wnua738mmHg,743mmHg，求此时的实际大气压值为多少解：以混进水银气压计的空气为研究对象初状态：P1=758-7382VSdSmm T273+27=300 K末状态：p2=p-743ininHg ( 73S+80 ) S-743S75Smm5T2 73+ (-3) =270K 由理想气体状态方釋得：学二即竺型& _ (-43)x 7553002_0解得：严7622 mmHg27 C根据理想气体状态方程:说明有气体流入房间PVi PV2V2 二匹乂 = 89.3m3V2 : V1巳T1例题2 :教室的容积是100m3,在温度是7C,大气压强为1.0x io5pa时，室内空气的质量是130kg,当温度升高 时大气压强为1.2x 105Pa时，教室内空气质量是多少？解：初态：Pi=1.0X 105pa, Vi=100m3, Ti=273+7=280K5末态:P2=1.2X 10 Pa, V2=?, T2=300Km2 上叶二100 130 = 145.6kgV289.3