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1、2020屆高考物理知識(shí)點(diǎn)總結(jié)復(fù)習(xí)：氣體的性質(zhì) 知識(shí)要點(diǎn)： 一、 基礎(chǔ)知識(shí) 1、 氣體的狀態(tài)：氣體狀態(tài)，指的是某一定量的氣體作為一個(gè)熱力學(xué)系統(tǒng)在不受外界影響的條件下，宏觀性質(zhì)不隨時(shí)間變化的狀態(tài)，這種狀態(tài)通常稱為熱力學(xué)平衡態(tài)，簡稱平衡態(tài)。所說的不受外界影響是指系統(tǒng)和外界沒有做功和熱傳遞的相互作用，這種熱力學(xué)平衡，是一種動(dòng)態(tài)平衡，系統(tǒng)的性質(zhì)不隨時(shí)間變化，但在微觀上分子仍永不住息地做熱運(yùn)動(dòng)，而分子熱運(yùn)動(dòng)的平均效果不變。 2、氣體的狀態(tài)參量： （1）氣體的體積（V） ① 由于氣體分子間距離較大，相互作用力很小，氣體向各個(gè)方向做直線運(yùn)動(dòng)直到與其它分子碰撞或與器壁碰撞才改變運(yùn)動(dòng)方向，所以

2、它能充滿所能達(dá)到的空間，因此氣體的體積是指氣體所充滿的容器的容積。（注意：氣體的體積并不是所有氣體分子的體積之和） ② 體積的單位：米3（m3） 分米3（dm3） 厘米3（cm3） 升（l） 毫升（ml） （2）氣體的溫度（T） ① 意義：宏觀上表示物體的冷熱程度，微觀上標(biāo)志物體分子熱運(yùn)動(dòng)的激烈程度，是氣體分子的平均動(dòng)能大小的標(biāo)志。 ② 溫度的單位：國際單位制中，溫度以熱力學(xué)溫度開爾文（K）為單位。常用單位為攝氏溫度。攝氏度（℃）為單位。二者的關(guān)系：T=t+273 （3）氣體的壓強(qiáng)（P） ① 意義：氣體對(duì)器壁單位面積上的壓力。 ② 產(chǎn)生：由于氣體

3、內(nèi)大量分子做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)過程中，對(duì)容器壁頻繁撞擊的結(jié)果。 ③單位：國際單位：帕期卡（Pa） 常用單位：標(biāo)準(zhǔn)大氣壓（atm），毫米汞柱（mmHg） 換算關(guān)系：1atm=760mmHg=1.013×105Pa 1mmHg=133.3Pa 3、氣體的狀態(tài)變化：一定質(zhì)量的氣體處于一定的平衡狀態(tài)時(shí)，有一組確定的狀態(tài)參量值。當(dāng)氣體的狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)，一般說來，三個(gè)參量都會(huì)發(fā)生變化，但在一定條件下，可以有一個(gè)參量保持不變，另外兩個(gè)參量同時(shí)改變。只有一個(gè)參量發(fā)生變化的狀態(tài)變化過程是不存在的。 4、氣體的三個(gè)

4、實(shí)驗(yàn)定律 （1）等溫變化過程——玻意耳定律 ① 內(nèi)容：一定質(zhì)量的氣體，在溫度不變的情況下，它的壓強(qiáng)跟體積成反比。 ② 表達(dá)式：或 ③ 圖象：在直角坐標(biāo)系中，用橫軸表示體積V，縱軸表示壓強(qiáng)P。一定質(zhì)量的氣體做等溫變化時(shí)，壓強(qiáng)與體積的關(guān)系圖線在P-V圖上是一條雙曲線。若氣體第一次做等溫變化時(shí)溫度是T1，第地次做等溫變化時(shí)溫度是T2，從圖上可以看出體積相等時(shí)，溫度高的對(duì)應(yīng)對(duì)壓強(qiáng)大的，故T2>T1。 溫度越高，等溫線離原點(diǎn)越遠(yuǎn)。如果采用P-坐標(biāo)軸，不同溫度下的等溫線是過原點(diǎn)的斜率不同的直線。（如圖2） ④等溫變化過程是吸放熱過程 氣體分子間距離約為10-9m，分子間

5、相互作用力極小，分子間勢(shì)能趨于零，可以為分子的內(nèi)能僅由分子的動(dòng)能確定。溫度不變，氣體的內(nèi)能不變，即ΔE=0。氣體對(duì)外做功時(shí)，據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，ΔE=0，W<0,Q>0，氣體從外界吸熱，氣體等溫壓縮時(shí)，Q<0，氣體放熱。所以，等溫過程是個(gè)吸熱或放熱的過程。 ⑤玻意耳定律的微觀解釋 一定質(zhì)量的氣體，分子總數(shù)不變。在等溫變化過程中，氣體分子的平均支能不變，氣體分子碰撞器壁的平均沖量不變。氣體體積增大幾倍，氣體單位體積內(nèi)分子總數(shù)減小為原來的，單位時(shí)間內(nèi)碰撞單位面積上的分子總數(shù)也減小為原來的，當(dāng)壓強(qiáng)減小時(shí)，結(jié)果相反。所以，對(duì)于一定質(zhì)量的氣體，溫度不變時(shí)，壓強(qiáng)和體積成反比。 ⑥玻意耳定律的適

6、用條件 玻意耳定律是用真實(shí)氣體通過實(shí)驗(yàn)得出的規(guī)律。因此這個(gè)規(guī)律只能在氣體壓強(qiáng)不太大，溫度不太低的條件下適用。 （2）氣體的等容變化——查理定律 ① 內(nèi)容A：一定質(zhì)量的氣體，在體積不變的情況下，溫度每升高（或降低）1℃，它的壓強(qiáng)的增加（或減少）量等于在0℃時(shí)壓強(qiáng)的。 ② B：一定質(zhì)量的氣體，在體積不變的情況下，它的壓強(qiáng)跟熱力學(xué)溫度成正比。 ② 表達(dá)式：A： 或 P0-0℃時(shí)一定質(zhì)量的壓強(qiáng)（不是大氣壓） Pt-t℃時(shí)一定質(zhì)量的壓強(qiáng)（不是大氣壓） B： ③ 圖象： A：P-t圖，以直角坐標(biāo)系的橫軸表示氣體的攝氏溫度t，縱軸表示氣體的壓強(qiáng)P，據(jù)查理定律表達(dá)式可知

7、一定質(zhì)量氣體在體積不變情況下，P-t圖上等容圖線是一條斜直線。與縱軸交點(diǎn)坐標(biāo)表示0℃時(shí)壓強(qiáng)。等容線延長線通過橫坐標(biāo)-273℃點(diǎn)。等容線的斜率與體積有關(guān)，V大，斜率小。 B：P-T圖，在直角坐標(biāo)系中，用橫軸表示氣體的熱力學(xué)溫度，縱軸表示氣體的壓強(qiáng)，P-T圖中的等容線是一條延長線過原點(diǎn)的傾斜直線。斜率與體積有關(guān)，體積越大，斜率越小。（由于氣體溫度降低到一定程度時(shí)，已不再遵守氣體查理定律，甚至氣體已液化，所以用一段虛線表示。） ④查理定律的微觀解釋 一定質(zhì)量的氣體，分子總數(shù)不變，在等容變化中，單位體積內(nèi)分子數(shù)不變。在氣體溫度升高時(shí)，氣體分子的平均動(dòng)能增大，碰撞器壁的平均沖量增

8、大，氣體的壓強(qiáng)隨溫度升高而增大。反之，溫度降低時(shí)，氣體的壓強(qiáng)減小。 ⑤查理定律適用條件 查理定理在氣體的溫度不太低，壓強(qiáng)不太大的條件下適用。 （3）等壓變化過程——蓋·呂薩克定律 ① 內(nèi)容A：一定質(zhì)量的氣體，在壓強(qiáng)不變的條件下，溫度每升高（或降低）1℃，它的體積的增加（或減少）量等于0℃時(shí)體積的。 B：一定質(zhì)量的氣體，在壓強(qiáng)不變的條件下，它的體積跟熱力學(xué)溫度成正比。 ② 表達(dá)式：A： B： ③ 圖象：在直角坐標(biāo)系中，橫軸分別表示攝氏溫標(biāo)，熱力學(xué)溫標(biāo)；縱軸表示氣體的體積，一定質(zhì)量氣體的等壓圖線分別是圖5，圖6，如果進(jìn)行兩

9、次等壓變化，由圖可看出溫度相同時(shí)，P2對(duì)應(yīng)體積大于P1對(duì)應(yīng)體積，所以P2

10、低的情況下，均可視為理想氣體。 （2）理想氣體的狀態(tài)方程： 一定質(zhì)量的理想氣體的狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)，它的壓強(qiáng)和體積的乘積與熱力學(xué)溫度的比值保持不變。即此值為—恒量。 6、克拉珀龍方程 由氣態(tài)方程可知恒量，對(duì)于1摩爾理想氣體取T=273K時(shí)，可計(jì)算此恒量R=8.31J/mol，R叫做普適氣體恒量。對(duì)于任意質(zhì)量M的理想氣體，其摩爾數(shù)為n=（M-質(zhì)量，u-摩爾質(zhì)量）因而有R，此方程叫克拉珀龍方程。 例1 [2020·四川卷T14] 氣體能夠充滿密閉容器，說明氣體分子除相互碰撞的短暫時(shí)間外(　　) A．氣體分子可以做布朗運(yùn)動(dòng) B．氣體分子的動(dòng)能都一樣大 C．相互作用力十分

11、微弱，氣體分子可以自由運(yùn)動(dòng) D．相互作用力十分微弱，氣體分子間的距離都一樣大 【解析】 C　布朗運(yùn)動(dòng)是指懸浮在液體或氣體中小顆粒的運(yùn)動(dòng)，不是分子的運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)誤；大量氣體分子的速率按一定規(guī)律分布，呈“中間多，兩頭少”的分布規(guī)律，氣體分子的動(dòng)能不都一樣大，B錯(cuò)誤；氣體分子是由大量分子組成的，分子之間相距較遠(yuǎn)，除了相互碰撞或者碰撞器壁外，它們之間沒有力的作用，可以在空間自由移動(dòng)，能夠充滿它所能達(dá)到的空間，C正確，D錯(cuò)誤． 例2 [2020·錦州模擬]如圖X27－7所示，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B，再由狀態(tài)B變化到狀態(tài)C.已知狀態(tài)A的溫度為300 K. (1)求氣體在狀態(tài)B的溫度； (2)由狀態(tài)B變化到狀態(tài)C的過程中，氣體是吸熱還是放熱？簡要說明理由． 圖X27－7 【解析】 (1)由理想氣體的狀態(tài)方程＝ 得氣體在狀態(tài)B的溫度TB＝＝1200 K. (2)由狀態(tài)B到狀態(tài)C，氣體做等容變化，由查理定律得：＝，則TC＝TB＝600 K 故氣體由狀態(tài)B到狀態(tài)C為等容變化，不做功，但溫度降低，內(nèi)能減?。鶕?jù)熱力學(xué)第一定律ΔU＝W＋Q，ΔU＜0，W＝0，故Q＜0，可知?dú)怏w要放熱．