2019-2020年高考物理知識要點總結(jié) 氣體的性質(zhì)教案知識要點：一、 基礎(chǔ)知識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，是一種動態(tài)平衡，系統(tǒng)的性質(zhì)不隨時間變化，但在微觀上分子仍永不住息地做熱運(yùn)動，而分子熱運(yùn)動的平均效果不變。 2、氣體的狀態(tài)參量：（1）氣體的體積（V） 由于氣體分子間距離較大，相互作用力很小，氣體向各個方向做直線運(yùn)動直到與其它分子碰撞或與器壁碰撞才改變運(yùn)動方向，所以它能充滿所能達(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） 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） 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)動的激烈程度，是氣體分子的平均動能大小的標(biāo)志。 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） 意義：氣體對器壁單位面積上的壓力。 產(chǎn)生：由于氣體內(nèi)大量分子做無規(guī)則運(yùn)動過程中，對容器壁頻繁撞擊的結(jié)果。 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=1.013105Pa 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，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，一般說來，三個參量都會發(fā)生變化，但在一定條件下，可以有一個參量保持不變，另外兩個參量同時改變。只有一個參量發(fā)生變化的狀態(tài)變化過程是不存在的。 4、氣體的三個實驗定律（1）等溫變化過程玻意耳定律 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。 表達(dá)式：或 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，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溫度是T1，第地次做等溫變化時溫度是T2，從圖上可以看出體積相等時，溫度高的對應(yīng)對壓強(qiáng)大的，故T2>T1。溫度越高，等溫線離原點越遠(yuǎn)。如果采用P-坐標(biāo)軸，不同溫度下的等溫線是過原點的斜率不同的直線。（如圖2）等溫變化過程是吸放熱過程 氣體分子間距離約為10-9m，分子間相互作用力極小，分子間勢能趨于零，可以為分子的內(nèi)能僅由分子的動能確定。溫度不變，氣體的內(nèi)能不變，即E=0。氣體對外做功時，據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，E=0，W<0,Q>0，氣體從外界吸熱，氣體等溫壓縮時，Q<0，氣體放熱。所以，等溫過程是個吸熱或放熱的過程。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，結(jié)果相反。所以，對于一定質(zhì)量的氣體，溫度不變時，壓強(qiáng)和體積成反比。玻意耳定律的適用條件 玻意耳定律是用真實氣體通過實驗得出的規(guī)律。因此這個規(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 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時壓強(qiáng)的。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。 表達(dá)式：A： 或 P0-0時一定質(zhì)量的壓強(qiáng)（不是大氣壓）Pt-t時一定質(zhì)量的壓強(qiáng)（不是大氣壓）B： 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。與縱軸交點坐標(biāo)表示0時壓強(qiáng)。等容線延長線通過橫坐標(biāo)-273點。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，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。）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，氣體分子的平均動能增大，碰撞器壁的平均沖量增大，氣體的壓強(qiáng)隨溫度升高而增大。反之，溫度降低時，氣體的壓強(qiáng)減小。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 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。 表達(dá)式：A： B： 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)行兩次等壓變化，由圖可看出溫度相同時，P2對應(yīng)體積大于P1對應(yīng)體積，所以P2<P1 蓋呂薩克定律的微觀解釋 一定質(zhì)量的氣體，氣體的分子總數(shù)不變，當(dāng)它溫度升高時，分子的平均動能增大 ，氣體的壓強(qiáng)要增大。這時使氣體的體積適當(dāng)增大，使單位體積內(nèi)分子數(shù)減小，在單位時間內(nèi)撞擊單位面積器壁的分子數(shù)減小，氣體壓強(qiáng)就可以保持不變。 蓋呂薩克定律的適應(yīng)范圍： 壓強(qiáng)不太大，溫度不太低的條件下適用。 5、理想氣體的狀態(tài)方程：（1）理想氣體：能夠嚴(yán)格遵守氣體實驗定律的氣體，稱為理想氣體。理想氣體是一種理想化模型。實際中的氣體在壓強(qiáng)不太大，溫度不太低的情況下，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，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，對于1摩爾理想氣體取T=273K時，可計算此恒量R=8.31J/mol，R叫做普適氣體恒量。對于任意質(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。