5理想氣體第二章氣體學(xué)習(xí)目標(biāo)1.了解理想氣體模型.2.知道實(shí)際氣體看成理想氣體的條件.內(nèi)容索引重點(diǎn)探究啟迪思維 探究重點(diǎn)達(dá)標(biāo)檢測(cè)檢測(cè)評(píng)價(jià) 達(dá)標(biāo)過(guò)關(guān)自主預(yù)習(xí)預(yù)習(xí)新知 夯實(shí)基礎(chǔ)自主預(yù)習(xí)自主預(yù)習(xí)一、氣體實(shí)驗(yàn)定律的適用條件一、氣體實(shí)驗(yàn)定律的適用條件大量實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在溫度不 、壓強(qiáng)不 的條件下，一切氣體的狀態(tài)變化雖然并非嚴(yán)格地遵守氣體實(shí)驗(yàn)定律，但卻能在較高程度上近似地遵守 .二、理想氣體二、理想氣體1.定義：在任何 、任何 下都遵守氣體實(shí)驗(yàn)定律的氣體.2.特點(diǎn)(1)理想氣體是一種 的模型，實(shí)際不存在.(2)理想氣體的分子除存在相互碰撞力外，不存在 .(3)理想氣體僅存在分子 ，沒(méi)有分子 .太低太高氣體實(shí)驗(yàn)定律溫度壓強(qiáng)理想化分子間作用力動(dòng)能勢(shì)能判斷下列說(shuō)法的正誤.(1)理想氣體就是處于標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體.( )(2)理想氣體只有分子動(dòng)能，不考慮分子勢(shì)能.( )(3)實(shí)際計(jì)算中，當(dāng)氣體分子間距離r10r0時(shí)，可將氣體視為理想氣體進(jìn)行研究.( )(4)被壓縮的氣體，不能作為理想氣體.( )即學(xué)即用即學(xué)即用答案重點(diǎn)探究重點(diǎn)探究為什么要引入理想氣體的概念？一、理想氣體導(dǎo)學(xué)探究導(dǎo)學(xué)探究答案答案答案由于氣體實(shí)驗(yàn)定律只在壓強(qiáng)不太大，溫度不太低的條件下理論結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果一致，為了使氣體在任何溫度、任何壓強(qiáng)下都遵從氣體實(shí)驗(yàn)定律，引入了理想氣體的概念.1.理想氣體的特點(diǎn)理想氣體的特點(diǎn)(1)嚴(yán)格遵守氣體實(shí)驗(yàn)定律及理想氣體狀態(tài)方程.(2)理想氣體分子本身的大小與分子間的距離相比可忽略不計(jì)，分子不占空間，可視為質(zhì)點(diǎn).(3)理想氣體分子除碰撞外，無(wú)相互作用的引力和斥力.(4)理想氣體分子無(wú)分子勢(shì)能的變化，內(nèi)能等于所有分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能之和，只和溫度有關(guān).知識(shí)深化知識(shí)深化2.對(duì)理想氣體的幾點(diǎn)說(shuō)明對(duì)理想氣體的幾點(diǎn)說(shuō)明(1)理想氣體是不存在的.(2)在常溫常壓下，大多數(shù)實(shí)際氣體，尤其是那些不易液化的氣體都可以近似地看成理想氣體.(3)在溫度不低于負(fù)幾十?dāng)z氏度，壓強(qiáng)不超過(guò)大氣壓的幾倍時(shí)，很多氣體都可當(dāng)成理想氣體來(lái)處理.(4)理想氣體的內(nèi)能僅由溫度和分子總數(shù)決定，與氣體的體積無(wú)關(guān).特別提醒特別提醒在涉及氣體的內(nèi)能、分子勢(shì)能問(wèn)題時(shí)要特別注意實(shí)際氣體是否可視為理想氣體，在涉及氣體的狀態(tài)參量關(guān)系時(shí)往往將實(shí)際氣體當(dāng)作理想氣體處理，但這時(shí)往往關(guān)注的是氣體質(zhì)量是否一定.例例1關(guān)于理想氣體，下列說(shuō)法正確的是 A.理想氣體也不能嚴(yán)格地遵守氣體實(shí)驗(yàn)定律B.實(shí)際氣體在溫度不太高、壓強(qiáng)不太小的情況下，可看成理想氣體C.實(shí)際氣體在溫度不太低、壓強(qiáng)不太大的情況下，可看成理想氣體D.所有的實(shí)際氣體在任何情況下，都可以看成理想氣體答案解析解析解析理想氣體是在任何溫度、任何壓強(qiáng)下都能遵守氣體實(shí)驗(yàn)定律的氣體，A項(xiàng)錯(cuò)誤；它是實(shí)際氣體在溫度不太低、壓強(qiáng)不太大的情況下的抽象，故C正確，B、D錯(cuò)誤.解析解析氣體對(duì)容器的壓強(qiáng)是由氣體分子對(duì)器壁的頻繁碰撞產(chǎn)生的，選項(xiàng)A錯(cuò)，B對(duì)；氣體的壓強(qiáng)與分子的密集程度及分子的平均動(dòng)能有關(guān)，平均動(dòng)能越大則溫度越高，但如果體積也變大，壓強(qiáng)可能減小，故選項(xiàng)C錯(cuò).壓縮理想氣體要用力，克服的是氣體的壓力(壓強(qiáng))，而不是分子間的斥力，選項(xiàng)D錯(cuò).例例2關(guān)于理想氣體的下列說(shuō)法正確的是 A.氣體對(duì)容器的壓強(qiáng)是由氣體的重力產(chǎn)生的B.氣體對(duì)容器的壓強(qiáng)是由大量氣體分子對(duì)器壁的頻繁碰撞產(chǎn)生的C.一定質(zhì)量的氣體，分子的平均動(dòng)能越大，氣體壓強(qiáng)也越大D.壓縮理想氣體時(shí)要用力，是因?yàn)榉肿又g有斥力答案解析二、理想氣體的狀態(tài)方程如圖1所示，一定質(zhì)量的某種理想氣體從狀態(tài)A到B經(jīng)歷了一個(gè)等溫過(guò)程，又從狀態(tài)B到C經(jīng)歷了一個(gè)等容過(guò)程，請(qǐng)推導(dǎo)狀態(tài)A的三個(gè)參量pA、VA、TA和狀態(tài)C的三個(gè)參量pC、VC、TC之間的關(guān)系.導(dǎo)學(xué)探究導(dǎo)學(xué)探究答案圖1答案答案從AB為等溫變化過(guò)程，根據(jù)玻意耳定律可得pAVApBVB 從BC為等容變化過(guò)程，根據(jù)查理定律可得 由題意可知：TATB VBVC 1.對(duì)理想氣體狀態(tài)方程的理解對(duì)理想氣體狀態(tài)方程的理解(1)成立條件：一定質(zhì)量的理想氣體.(2)該方程表示的是氣體三個(gè)狀態(tài)參量的關(guān)系，與中間的變化過(guò)程無(wú)關(guān).(3)公式中常量C僅由氣體的種類和質(zhì)量決定，與狀態(tài)參量(p、V、T)無(wú)關(guān).(4)方程應(yīng)用時(shí)單位方面：溫度T必須是熱力學(xué)溫度，公式兩邊中壓強(qiáng)p和體積V單位必須統(tǒng)一，但不一定是國(guó)際單位制中的單位.知識(shí)深化知識(shí)深化2.理想氣體狀態(tài)方程與氣體實(shí)驗(yàn)定律理想氣體狀態(tài)方程與氣體實(shí)驗(yàn)定律特別提醒特別提醒理想氣體狀態(tài)方程是用來(lái)解決氣體狀態(tài)變化問(wèn)題的方程，運(yùn)用時(shí)，必須要明確氣體不同狀態(tài)下的狀態(tài)參量，將它們的單位統(tǒng)一，且溫度的單位一定要統(tǒng)一為國(guó)際單位K.答案例例3(多選)一定質(zhì)量的理想氣體 A.先等壓膨脹，再等容降溫，其溫度必低于起始溫度B.先等溫膨脹，再等壓壓縮，其體積必小于起始體積C.先等容升溫，再等壓壓縮，其溫度有可能等于起始溫度D.先等容加熱，再絕熱壓縮，其內(nèi)能必大于起始內(nèi)能解析先等容加熱，再絕熱壓縮，氣體的溫度始終升高，則內(nèi)能必定增加，即D正確.答案例例4使一定質(zhì)量的理想氣體按圖2甲中箭頭所示的順序變化，圖中BC段是以縱軸和橫軸為漸近線的雙曲線.(1)已知?dú)怏w在狀態(tài)A的溫度TA300 K，求氣體在狀態(tài)B、C和D的溫度各是多少？解析圖2答案答案見(jiàn)解析解析解析在pV圖中直觀地看出，氣體在A、B、C、D各狀態(tài)下壓強(qiáng)和體積為VA10 L，pA4 atm，pB4 atm，pC2 atm，pD2 atm，VC40 L，VD20 L.根據(jù)氣體狀態(tài)方程由題意TBTC600 K.答案(2)將上述狀態(tài)變化過(guò)程在圖乙中畫(huà)成用體積V和溫度T表示的圖線(圖中要標(biāo)明A、B、C、D四點(diǎn)，并且要畫(huà)箭頭表示變化的方向).說(shuō)明每段圖線各表示什么過(guò)程.解析答案答案見(jiàn)解析解析解析由狀態(tài)B到狀態(tài)C為等溫變化，由玻意耳定律有pBVBpCVC在VT圖上狀態(tài)變化過(guò)程的圖線由A、B、C、D各狀態(tài)依次連接(如圖所示)，AB是等壓膨脹過(guò)程，BC是等溫膨脹過(guò)程，CD是等壓壓縮過(guò)程.達(dá)標(biāo)檢測(cè)達(dá)標(biāo)檢測(cè)1.(對(duì)理想氣體的理解對(duì)理想氣體的理解)(多選)下列對(duì)理想氣體的理解，正確的有 A.理想氣體實(shí)際上并不存在，只是一種理想化模型B.只要?dú)怏w壓強(qiáng)不是很高就可視為理想氣體C.一定質(zhì)量的某種理想氣體的內(nèi)能與溫度、體積都有關(guān)D.在任何溫度、任何壓強(qiáng)下，理想氣體都遵循氣體實(shí)驗(yàn)定律答案123解析解析理想氣體是一種理想化模型，溫度不太低、壓強(qiáng)不太大的實(shí)際氣體可視為理想氣體；理想氣體在任何溫度、任何壓強(qiáng)下都遵循氣體實(shí)驗(yàn)定律，選項(xiàng)A、D正確，選項(xiàng)B錯(cuò)誤.一定質(zhì)量的理想氣體的內(nèi)能完全由溫度決定，與體積無(wú)關(guān)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤.解析2.(對(duì)理想氣體狀態(tài)方程的理解對(duì)理想氣體狀態(tài)方程的理解)(多選)一定質(zhì)量的理想氣體，初始狀態(tài)為p、V、T，經(jīng)過(guò)一系列狀態(tài)變化后，壓強(qiáng)仍為p，則下列過(guò)程中可以實(shí)現(xiàn)的是 A.先等溫膨脹，再等容降溫B.先等溫壓縮，再等容降溫C.先等容升溫，再等溫壓縮D.先等容降溫，再等溫壓縮答案123解析1233.(理想氣體狀態(tài)方程的應(yīng)用理想氣體狀態(tài)方程的應(yīng)用)某氣象探測(cè)氣球內(nèi)充有溫度為27 、壓強(qiáng)為1.5105 Pa的氦氣，其體積為5 m3.當(dāng)氣球升高到某一高度時(shí)，氦氣溫度為200 K，壓強(qiáng)變?yōu)?.8105 Pa，求這時(shí)氣球的體積多大？答案123解析答案答案6.25 m3123解析解析以探測(cè)氣球內(nèi)的氦氣作為研究對(duì)象，并可看做理想氣體，其初始狀態(tài)參量為：T1(27327) K300 Kp11.5105 Pa，V15 m3升到高空，其末狀態(tài)為T(mén)2200 K，p20.8105 Pa