學(xué)案-選修3-3-第八章-氣體-知識點(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，在溫度不變時發(fā)生的狀態(tài)變化過程，叫做氣體的等溫變化。 實(shí)驗：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?？记绊氈?、盡量防止漏氣。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、2、3、4、5、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)

2、 公式表述：pV=C常數(shù) 或p1V1=p2V2條件：氣體質(zhì)量一定且溫度不變適用范圍：溫度不太低，壓強(qiáng)不太大 利用玻意耳定律的解題思路：p與體積V成反比。1234明確研究對象氣體； 分析過程特點(diǎn)，判斷為等溫過程;列出初、末狀態(tài)的 p、V值；根據(jù)p1V仁p2V2列式求解；釵曲線的一支三、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p與熱力學(xué)溫度T成正比。

3、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) 表達(dá)式：適用條件：適用范圍：3.等容線：氣體質(zhì)量一定，體積不變 壓強(qiáng)不太大、溫度不太低 -定質(zhì)量的某種氣體在體積不變時，疋，壓強(qiáng)隨溫度變化關(guān)系的圖線，叫氣體的等容線.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V2<V1 .特點(diǎn)：等容線是延長線經(jīng)過坐標(biāo)原點(diǎn)的直線，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)大的體積小如下列圖,/PPl * *rOTT2T4.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

4、，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，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)量一或，壓強(qiáng)不變¥¥或嚴(yán)T適用范圍：壓強(qiáng)不太大、溫度不太低T1 T2ST23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.百 T2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

5、 ，斜率越大，壓強(qiáng)越小同一溫度下，體積大的壓強(qiáng)小如下列圖，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

6、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：由玻意耳定律從BtC為等容變化：由查理定律又 Ta=Tb Vb=Vc解得paVa PcVcTaTc推論：1.當(dāng)狀態(tài)變化過程中保持：某一個參量不變時, 律.2-根據(jù)氣體的密度P可得氣體的密度公式就可從氣態(tài)方程分別得到玻意耳定律、查理定律、蓋呂薩克定應(yīng)+泌+曲U吃pVT推論一.西仝等溫1T1

7、2丁 2 等壓PlP21 21T1 2T2推論二史 PM _P2V2一 T TT2此方程反響了幾局部氣體從幾個分狀態(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)變化到另一個狀態(tài)時，盡管 乘積與熱力學(xué)溫度的比值保持不變。公式：P1V1P2V2 pV可可C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)的量決定使用條件：一定質(zhì)量的某種理想氣體.2、3、PP21Tl2T2以1mol的某種理想氣體為研究對象，它在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)4、氣體密度式:P0V01atm 22.4L/mol0.082atm L/mol KT°P0V)T02

8、73K為1mol理想氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的常量,R=0.082 atmP、V、t都可能改變，但是壓強(qiáng)跟體積的p0 1atm, V0 22.4L/mol , T0 273K533十P0V) 1.013 1CTPa 22.4 10 m3/mol或8.31J/mol KTo273K叫做摩爾氣體常量.P(atm),V (L):一摩爾理想氣體的狀態(tài)方程3L/mol KP(Pa),V (m3):R=8.31 J/mol K三、克拉珀龍方程pV nRTpV型RT mRT M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，壓強(qiáng)不太大就可應(yīng)用克拉珀龍方

9、程解題.任意質(zhì)量的理想氣體狀態(tài)方程：PV= nRT1n為物質(zhì)的量，R= 8.31J/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選對象一一根據(jù)題意，選出所研究的某一局部氣體這局部氣體在狀態(tài)變化過程中，其質(zhì)量必須保持一定.2找參量一一找出作為研究對象的這局部氣體發(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)確實(shí)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)過程一一過程表示兩個狀態(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，往往需要通過對研 究對象跟

10、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列方程一一根據(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，假設(shè)某事件必然出現(xiàn)，這個事件叫做必然事件2、假設(shè)某件事不可能出現(xiàn)，這個事件叫做不可能事件3、假設(shè)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)氣體分子距離比擬大，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，因而會充滿它能到達(dá)的整個空間氣體分子數(shù)量巨大，之

11、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)目根本相等 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T aEka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)的微觀意義科的廿子It>占臣舟比20 -5< rIt -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)驗現(xiàn)象：位置越高，臺秤的示數(shù)越大 實(shí)驗結(jié)論：氣體分子平均動能越大，氣體壓強(qiáng)越大 在

12、相同高度， 將大米更密集倒在秤盤上，觀察示數(shù) 實(shí)驗現(xiàn)象：倒在秤盤上的大米越密集，示數(shù)越大 實(shí)驗結(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!1-_ 1*-t - 方 HQ CIfi+iF齢速事卅證象五、對氣體實(shí)驗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1x 105Pa。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。由 p1V 1=p2V2 得P2P1V11.25 1 05Pa例題2：如下列圖，汽缸內(nèi)封閉著

13、一定溫度的氣體，氣體長度為 壓強(qiáng)為1 x 105Pa。求：汽缸開口向上時，氣體的長度。12cm。活塞質(zhì)量為20kg，橫截面積為100cm2。大氣解：玖扛內(nèi)封閉氣休為研究對皐* 初態(tài)：阿=鳳=1X 1(/ Pa. I , = L花曲活寨受力半衡帑：冷=譏3亠"衣 末態(tài)：Pi -+= 1 2 X IO5Pad例題A、C由玻憲耳段律得嗎厶=P2L2J =叢二Ocm Pz3: 一定質(zhì)量的氣體由狀態(tài) A變到狀態(tài)B的過程如下列圖, 一直下降先下降后上升B位于同一雙曲線上， 那么此變化過程中， 溫度答案：BB、先上升后下降D、一直上升A、第二節(jié)課堂練習(xí)例1 :某種氣體在狀態(tài)A時壓強(qiáng)2X 105Pa

14、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：以氣體為研究對象,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ppPc=1.5 x 1PaPbPcTbTc例題2:一定質(zhì)量的空氣,27 C時的體積為1.0 10 2m3,在壓強(qiáng)不變的情況下，溫 度升高100 C時體積是多大?10 2m3;解：初狀態(tài)時(273 27) K 300K, V,1.0末狀態(tài)時

15、 T2(273 27 100) K 400K。由蓋-呂薩克定律V2 當(dāng)?shù)脷怏w溫度升高100T1 T 2的體積為V2 =Vi 隸 1.0 10-2m3 1.33 10 2m3。738mmHg,例題3:一定質(zhì)量的氣體，保持體積不變，溫度從A. 它從5C升高到10CX 103PaB. 它從15C升高到20CX 103PaC. 它在 0 °CX 105PaD. 它在0C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 C1C升高到 5CX 103 pa,貝y 析:少衛(wèi),故a、B錯。XT2衛(wèi) 旦，T0273K,得 p01.4 105Pa£ T。I0外界大氣壓為選C758mmHg時，這個水銀氣壓計的讀數(shù)為此時管中水銀面距管頂80mm，當(dāng)溫度降至-3C時，這個氣壓計的讀數(shù)為743mmHg，求此時的實(shí)際大氣壓值為多少mmHg ?解：以混進(jìn)水銀氣壓計的空七為研完對韋初噥態(tài):內(nèi)VSOSmm T273+27=300 K桌狀總:P1=p-743mniT V：二(738+SO ) S-743S=75SnjiiJT2=27J+ <-3> =170K 由理憋毛體狀態(tài)方程得：呼A20_80&