第八章,氣體,情景切入空氣是地球上的動(dòng)植物生存的必要條件。動(dòng)物呼吸、植物光合作用都離不開(kāi)空氣；大氣層可以使地球上的溫度保持相對(duì)穩(wěn)定，如果沒(méi)有大氣層，白天溫度會(huì)很高，而夜間溫度會(huì)很低；風(fēng)、云、雨、雪的形成都離不開(kāi)大氣。假設(shè)沒(méi)有空氣，我們的地球上將是一片荒蕪的沙漠，沒(méi)有一絲生機(jī)。為更好地認(rèn)識(shí)我們賴以生存的空氣就需要掌握氣體的性質(zhì)和變化規(guī)律。,知識(shí)導(dǎo)航本章知識(shí)是熱學(xué)部分的重要內(nèi)容，研究的是氣體實(shí)驗(yàn)三定律、理想氣體狀態(tài)方程以及對(duì)氣體熱現(xiàn)象的微觀解釋。本章可分為兩個(gè)單元：第一單元為前三節(jié)，介紹理想氣體的三個(gè)實(shí)驗(yàn)定律和在此基礎(chǔ)上推導(dǎo)出的理想氣體狀態(tài)方程。第二單元為第四節(jié)，學(xué)習(xí)用分子動(dòng)理論和統(tǒng)計(jì)觀點(diǎn)對(duì)氣體實(shí)驗(yàn)定律進(jìn)行具體和比較詳細(xì)的解釋。本章重點(diǎn)：理想氣體狀態(tài)方程。本章難點(diǎn)：氣體熱現(xiàn)象的微觀意義。,學(xué)法指導(dǎo)本章的學(xué)習(xí)內(nèi)容，是分子動(dòng)理論和統(tǒng)計(jì)觀點(diǎn)的一次具體應(yīng)用。學(xué)習(xí)本章知識(shí)，要注重兩個(gè)方面：一是通過(guò)實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)氣體的宏觀規(guī)律，并能靈活應(yīng)用這些規(guī)律解決氣體的狀態(tài)變化問(wèn)題；二是能用分子動(dòng)理論和統(tǒng)計(jì)觀點(diǎn)解釋這些規(guī)律。同時(shí)，對(duì)理想氣體這種理想化模型也要能從宏觀、微觀兩個(gè)角度加深理解。,第一節(jié)氣體的等溫變化,課前預(yù)習(xí),1氣體的狀態(tài)參量研究氣體的性質(zhì)時(shí)常用氣體的_、_和體積，這三個(gè)參量來(lái)描述氣體的狀態(tài)。2等溫變化一定質(zhì)量的氣體，在_的條件下其壓強(qiáng)與_變化時(shí)的關(guān)系。,等溫變化,溫度,壓強(qiáng),溫度不變,體積,1實(shí)驗(yàn)器材如圖所示，有鐵架臺(tái)，帶壓力表的注射器、鐵夾等。,實(shí)驗(yàn)：探究等溫變化的規(guī)律,2研究對(duì)象注射器內(nèi)_。3數(shù)據(jù)收集空氣柱的壓強(qiáng)p由上方的_讀出，體積V用刻度尺上讀出的空氣柱的_乘以氣柱的_計(jì)算。用手把柱塞向下或向上拉，讀出體積與壓強(qiáng)的幾組值。,被封閉的一段空氣柱,壓力表,長(zhǎng)度l,橫截面積S,壓強(qiáng)p,正,反,1內(nèi)容一定質(zhì)量的某種氣體，在溫度不變的情況下，壓強(qiáng)p與體積V成_比。2公式_C，或p1V1_。3適用條件氣體的質(zhì)量一定，溫度不變。,玻意耳定律,反,pV,p2V2,為了直觀地描述壓強(qiáng)p跟體積V的關(guān)系，通常建立_坐標(biāo)系，如圖所示。圖線的形狀為_(kāi)。由于它描述的是溫度不變時(shí)的pV關(guān)系，因此稱它為_(kāi)。一定質(zhì)量的氣體，不同溫度下的等溫線是_的。,氣體等溫變化的pV圖象,pV,雙曲線,等溫線,不同,判一判(1)玻意耳定律是英國(guó)科學(xué)家玻意耳和法國(guó)科學(xué)家馬略特各自通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)的。()(2)公式pVC中的C是常量，指當(dāng)p、V變化時(shí)C的值不變。()(3)對(duì)于溫度不同、質(zhì)量不同、種類(lèi)不同的氣體，C值是相同的。()(4)在探究氣體的等溫變化實(shí)驗(yàn)中空氣柱體積變化快慢對(duì)實(shí)驗(yàn)沒(méi)有影響。()(5)氣體等溫變化的pV圖象是一條傾斜的直線。(),選一選(多選)下列圖中，p表示壓強(qiáng)，V表示體積，T為熱力學(xué)溫度，各圖中正確描述一定質(zhì)量的氣體是等溫變化的是()解析：氣體的等溫變化指的是一定質(zhì)量的氣體在溫度不變的情況下，氣體壓強(qiáng)與體積成反比，BC正確，D錯(cuò)誤；溫度不變，A正確。,ABC,課內(nèi)探究,如圖所示，玻璃管中都灌有水銀，且水銀柱都處在平衡狀態(tài)，大氣壓相當(dāng)于76cm高的水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)。,探究一封閉氣體壓強(qiáng)的計(jì)算,(1)靜止或勻速運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)中氣體的壓強(qiáng)，一般采用什么方法求解？(2)圖中被封閉氣體A的壓強(qiáng)各是多少？提示：(1)選與封閉氣體接觸的液柱(或活塞、汽缸)為研究對(duì)象進(jìn)行受力分析，列平衡方程求氣體壓強(qiáng)。(2)pAp0ph71cmHgpAp0ph66cmHgpAp0ph(7610sin30)cmHg81cmHgpAp0ph71cmHgpBpAph66cmHg,1容器靜止時(shí)求封閉氣體的壓強(qiáng)(1)求由液體封閉的氣體壓強(qiáng)，應(yīng)選擇最低液面列壓強(qiáng)平衡方程。(2)在考慮與氣體接觸的液柱所產(chǎn)生的附加壓強(qiáng)時(shí)，應(yīng)特別注意液柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)gh中的h是表示豎直高度(不是傾斜長(zhǎng)度)。(3)連通器原理：在連通器中同一液體(中間液體不間斷)的同一水平液面上壓強(qiáng)是相等的。(4)求由固體封閉(如氣缸或活塞封閉)氣體的壓強(qiáng)，應(yīng)對(duì)此固體(氣缸或活塞)進(jìn)行受力分析，列合力平衡方程。,2容器加速時(shí)求封閉氣體的壓強(qiáng)恰當(dāng)?shù)剡x擇研究對(duì)象，進(jìn)行受力分析，然后依據(jù)牛頓第二定律列式求封閉氣體的壓強(qiáng)，把求解壓強(qiáng)問(wèn)題轉(zhuǎn)化為動(dòng)力學(xué)問(wèn)題求解。,特別提醒：壓強(qiáng)關(guān)系的實(shí)質(zhì)反應(yīng)力的關(guān)系，力的關(guān)系由物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)來(lái)確定。,D,恒定,解析：(1)因a管與大氣相通，故可以認(rèn)為a管上端處壓強(qiáng)即為大氣壓強(qiáng)，這樣易得pAp0，即有pB>p0>pA。(2)當(dāng)輸液瓶懸掛高度與輸液軟管內(nèi)徑確定時(shí)，由于a管上端處的壓強(qiáng)與人體血管中的壓強(qiáng)都保持不變，故b管中間氣體部分的壓強(qiáng)也不變，所以藥液滴注的速度是恒定不變的。,在一個(gè)恒溫池中，一串串氣泡由池底慢慢升到水面，有趣的是氣泡在上升過(guò)程中，體積逐漸變大，到水面時(shí)就會(huì)破裂。請(qǐng)思考：(1)上升過(guò)程中，氣泡內(nèi)氣體的溫度發(fā)生改變嗎？(2)上升過(guò)程中，氣泡內(nèi)氣體的壓強(qiáng)怎么改變？(3)氣泡在上升過(guò)程中體積為何會(huì)變大？,探究二玻意耳定律,提示：(1)因?yàn)樵诤銣爻刂校詺馀輧?nèi)氣體的溫度保持不變。(2)變小。(3)由玻意耳定律pVC可知，壓強(qiáng)變小，氣體的體積增大。,3氣體等溫變化的兩種圖象,4.利用玻意耳定律解題的基本思路(1)明確研究對(duì)象根據(jù)題意確定所研究的氣體，質(zhì)量不變，溫度不變，有時(shí)氣體的質(zhì)量發(fā)生變化時(shí)，需通過(guò)設(shè)想，把變質(zhì)量轉(zhuǎn)化為定質(zhì)量，才能應(yīng)用玻意耳定律。(2)明確狀態(tài)參量即找出氣體狀態(tài)變化前后的兩組p、V值。(3)列方程、求解因?yàn)槭潜壤?，?jì)算中只需使相應(yīng)量(p1、p2及V1、V2)的單位統(tǒng)一，不一定用國(guó)際單位制的單位。(4)檢驗(yàn)結(jié)果，在等溫變化中，有時(shí)列方程求解會(huì)得到兩個(gè)結(jié)果，應(yīng)通過(guò)合理性的檢驗(yàn)決定取舍。,解題指導(dǎo)：向噴霧器容器A中打氣，是一個(gè)等溫壓縮過(guò)程。按實(shí)際情況，在A中裝入藥液后，藥液上方必須留有空間，而已知有105Pa的空氣1.5L，把這部分空氣和歷次打入的空氣一起作為研究對(duì)象，變質(zhì)量問(wèn)題便轉(zhuǎn)化成了定質(zhì)量問(wèn)題。向A中打入空氣后，打開(kāi)閥門(mén)K噴射藥液，A中空氣則經(jīng)歷了一個(gè)等溫膨脹過(guò)程，根據(jù)兩過(guò)程中氣體的初、末狀態(tài)量，運(yùn)用玻意耳定律，便可順利求解本題。,素養(yǎng)提升,氣體等溫變化圖象的應(yīng)用,AC,