气体实验定律 理想气体
第4章 第2节 气体实验定律的微观解释
第2节气体实验定律的微观解释[目标定位]1.知道理想气体模型．2.理解气体压强的微观意义．3.会用分子动理论和统计观点解释三个气体实验定律．一、理想气体1．定义：严格遵从的气体．2．理想气体的微观特点：(1)分子大小与分子间的距离相比，可以(2)除碰撞外，分子间的可以忽略不计．(3)理想气体不存在分子势能，其内能等于所有分子热运动的总和．(4)理想气体的内能与气体的有关，而与气体的无关．3．理想气体的体积：气体分子运动能到达的空间．4．理想气体的压强：(1)产生：从分子动理论和统计观点看，理想气体的压强是大量气体分子的结果．(2)大小：气体的压强就是大量气体分子作用在器壁产生的平均作用力．(3)决定因素：①微观上，理想气体压强与的分子数和分子的有关．②宏观上，一定质量的理想气体压强与和有关．二、对气体实验定律的微观解释1．玻意耳定律：一定质量的理想气体，气体的分子总数不变，温度保持不变时，分子的是一定的．在这种情况下，体积时，分子的密集程度增大，气体的压强就2．查理定律：一定质量的理想气体，气体的分子总数不变，体积保持不变时，分子的保持不变．在这种情况下，温度升高时，分子的增大，气体的压强就增大．3．盖·吕萨克定律：一定质量的理想气体，气体的分子总数不变，温度升高时，分子的增大．只有气体的体积同时增大，使分子的减小，才能保持压强不变.一、理想气体及气体的压强1．理想气体：(1)宏观上讲，理想气体是指在任何条件下始终遵守气体实验定律的气体．(2)微观上讲：分子间除碰撞外无其他作用力；分子本身没有体积．(3)从能量上看，理想气体没有分子势能，只有分子动能，故理想气体的内能完全由温度决定．(4)理想气体是一种理想化模型，实际并不存在．在压强不太大，温度不太低的情况下，实际气体可近似看成理想气体．2．决定气体压强的因素：(1)产生原因：大量做无规则热运动的分子对器壁频繁、持续地碰撞，产生气体的压强，气体的压强等于大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力．(2)决定气体压强大小的因素：①宏观因素：温度和体积．②微观因素：气体分子的密度和气体分子的平均动能．【例1】关于理想气体，下列说法正确的是()A．当把实际气体抽象成理想气体后，它们便不再遵守气体实验定律B．温度极低，压强太大的气体虽不能当作理想气体，但仍然遵守实验定律C．理想气体分子间的平均距离约为10－10 m，故分子力为零D．理想气体是对实际气体抽象后形成的理想模型【例2】下列说法正确的是()A．气体对器壁的压强就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力B．气体对器壁的压强就是大量气体分子单位时间作用在器壁上的平均作用力C．气体分子热运动的平均动能减小，气体的压强一定减小D．单位体积的气体分子数增加，气体的压强一定增大二、三个气体实验定律的微观解释1．玻意耳定律(1)宏观表现：一定质量的某种理想气体，在温度保持不变时，体积减小，压强增大，体积增大，压强减小．(2)微观解释：温度不变，分子的平均动能不变．体积越小，分子越密集，单位时间内撞到单位面积器壁上的分子数就越多，气体的压强就越大．2．查理定律(1)宏观表现：一定质量的某种理想气体，在体积保持不变时，温度升高，压强增大，温度降低，压强减小．(2)微观解释：体积不变，则分子密集程度不变．温度升高，分子平均动能增大，所以气体的压强增大．3．盖·吕萨克定律(1)宏观表现：一定质量的某种理想气体，在压强不变时，温度升高，体积增大，温度降低，体积减小．(2)微观解释：温度升高，分子平均动能增大，而要使压强不变，则需影响压强的另一个因素分子密度减小，所以气体的体积增大．【例3】对一定质量的理想气体，下列说法正确的是()A．体积不变，压强增大时，气体分子的平均动能一定增大B．温度不变，压强减小时，气体的密度一定减小C．压强不变，温度降低时，气体的密度一定减小D．温度升高，压强和体积都可能不变针对训练对于一定质量的气体，当它的压强和体积发生变化时，以下说法正确的是()A．压强和体积都增大时，其分子平均动能不可能不变B．压强和体积都增大时，其分子平均动能有可能减小C．压强增大，体积减小时，其分子平均动能一定不变D．压强减小，体积增大时，其分子平均动能可能增大对理想气体的理解1．关于理想气体，下列说法正确的是()A．常温下氢气、氧气、氮气等气体就是理想气体B．理想气体是不能被无限压缩的C．理想气体的分子势能为零D．在压强很大、温度很低时，实际气体仍能当作理想气体来处理气体压强的微观解释2．封闭在气缸内一定质量的理想气体，如果保持体积不变，当温度升高时，以下说法正确的是()A．气体的密度增大B．气体的压强增大C．气体分子的平均动能减小D．每秒撞击单位面积器壁的气体分子数增多实验定律的微观解释3．对于一定质量的某种理想气体，若用N表示单位时间内与单位面积器壁碰撞的分子数，则()A．当体积减小时，N必定增加B．当温度升高时，N必定增加C．当压强不变而体积和温度变化时，N必定变化D．当压强不变而体积和温度变化时，N可能不变4．如图4－2－1所示，c、d表示一定质量的某种气体的两个状态，则关于c、d两状态的下列说法中正确的是()A．压强p d>p cB．温度T d<T cC．体积V d>V cD．d状态时分子运动剧烈，分子密度大图4－2－1(时间：60分钟)题组一对理想气体及气体压强的微观解释1．关于理想气体的下列说法正确的是()A．气体对容器的压强是由气体的重力产生的B．气体对容器的压强是由大量气体分子对器壁的频繁碰撞产生的C．一定质量气体，分子的平均动能越大，气体压强也越大D．压缩理想气体时要用力，是因为分子之间有斥力2．有关气体压强，下列说法正确的是()A．气体分子的平均速率增大，则气体的压强一定增大B．气体分子的密集程度增大，则气体的压强一定增大C．气体分子的平均动能增大，则气体的压强一定增大D．气体分子的平均动能增大，则气体的压强有可能减小3．关于气体的压强，下列说法正确的是()A．气体的压强是由气体分子的重力产生的B．气体的压强是大量气体分子频繁地碰撞器壁而产生的C．气体的压强在数值上等于大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力D．气体分子的平均距离越大，气体的体积越大，气体的压强就越大4．关于气体的说法中，正确的是()A．由于气体分子运动的无规则性，所以密闭容器的器壁在各个方向上的压强可能会不相等B．气体的温度升高时，所有的气体分子的速率都增大C．一定质量的气体其体积不变，气体分子的平均动能越大，气体的压强就越大D．气体的分子数越多，气体的压强就越大5．下面关于气体压强的说法正确的是()①气体对器壁产生的压强是由于大量气体分子频繁碰撞器壁而产生的②气体对器壁产生的压强等于作用在器壁单位面积上的平均作用力③从微观角度看，气体压强的大小跟气体分子的平均动能和分子密集程度有关④从宏观角度看，气体压强的大小跟气体的温度和体积有关A．只有①③对B．只有②④对C．只有①②③对D．①②③④都对6．两个相同的密闭容器中分别装有等质量的同种理想气体，已知容器中气体的压强不相同，则下列判断中正确的是()A．压强小的容器中气体的温度比较高B．压强大的容器中气体单位体积内的分子数比较少C．压强小的容器中气体分子的平均动能比较小D．压强大的容器中气体分子对器壁单位面积的平均作用力比较大题组二气体实验定律的微观解释7．一定质量的理想气体，经等温压缩，气体的压强增大，用气体实验定律微观解释，这是因为()A．气体分子每次碰撞器壁的平均作用力增大B．单位时间内单位面积器壁上受到气体分子碰撞的次数增多C．气体分子的总数增加D．气体分子的密度增大8．一定质量的理想气体，在压强不变的条件下，体积增大，则()A．气体分子的平均动能增大B．气体分子的平均动能减小C．气体分子的平均动能不变D．分子密度减小，平均速率增大9．如图4－2－2所示，一定质量的理想气体由状态A沿平行于纵轴的直线变化到状态B，则它的状态变化过程是()A．气体的温度不变图4－2－2B．气体的内能增加C．气体分子的平均速率减小D．气体分子在单位时间内与器壁单位面积上碰撞的次数不变题组三综合应用10．如图4－2－3所示，两个完全相同的圆柱形密闭容器，甲中恰好装满水，乙中充满空气，则下列说法中正确的是(容器容积恒定)()图4－2－3A．两容器中器壁的压强都是由于分子撞击器壁而产生的B．两容器中器壁的压强都是由所装物质的重力而产生的C．甲容器中p A＞p B，乙容器中p C＝p DD．当温度升高时，p A、p B变大，p C、p D也要变大11．一定质量的理想气体由状态A经状态B变为状态C，其中A→B过程为等压变化，B→C过程为等容变化．已知V A＝0.3 m3，T A＝T C＝300 K、T B＝400 K.(1)求气体在状态B时的体积．(2)说明B→C过程压强变化的微观原因．12．喷雾器内有10 L水，上部封有1 atm的空气2 L．关闭喷雾阀门，用打气筒向喷雾器内再充入1 atm的空气3 L(设外界环境温度一定，空气可看作理想气体)，如图4－2－4所示．当水面上方气体温度与外界温度相等时，求气体压强，并从微观上解释气体压强变化的原因．图4－2－4参考答案一、1．三个实验定律．2．(1)忽略不计．(2)相互作用．(3)动能．(4)体积．4．(1)不断碰撞容器壁．(2)单位面积上(3)决定因素：①单位体积，平均动能②体积，温度．二、1．平均动能，减小，增大．2．密集程度，平均动能，3．平均动能，密集程度.【例1】答案 D解析理想气体遵守气体实验定律，A错；实际气体在温度极低和压强太大时，不能很好地遵守气体实验定律，B错；理想气体分子间的平均距离超过10－9 m，分子间的斥力和引力都可忽略不计，而在平均距离为10－10 m时，分子间的斥力和引力是不能忽略的，C错；由题意知，D项正确．【例2】答案 A解析气体压强为气体分子对器壁单位面积的撞击力，故A正确；平均作用力不是压强，B错误；气体压强的大小与气体分子的平均动能和气体分子密集程度有关，故C、D错．【例3】答案AB解析根据气体压强、体积、温度的关系可知，体积不变，压强增大时，温度升高，气体分子的平均动能一定增大，选项A正确；温度不变，压强减小时，气体体积增大，气体的密度减小．压强不变，温度降低时，体积减小，气体密度增大．温度升高，压强、体积中至少有一个发生改变．综上所述，正确答案为A、B.针对训练答案AD解析质量一定的气体，分子总数不变，体积增大，单位体积内的分子数减少；体积减小，单位体积内的分子数增多．根据气体的压强与单位体积内的分子数和分子的平均动能这两个因素的关系，可判知A、D正确，B、C错误.1．答案 C解析实际气体不是理想气体，在压强不太大、温度不太低时，可以当作理想气体来处理，故A、D错；理想气体的分子没有大小，可以被无限压缩，B错；理想气体分子间除碰撞外没有其他作用力，所以分子势能为零，C正确．2．答案BD解析由理想气体状态方程pVT＝C(常量)可知，当体积不变时，pT＝常量，T升高时，压强增大，B正确；由于质量不变，体积不变，分子密度不变，而温度升高，分子的平均动能增加，所以单位时间内气体分子对容器壁碰撞次数增多，D正确，A、C错误．3．答案 C解析由于气体压强是由大量气体分子对器壁的碰撞作用而产生的，其值与分子密度及分子平均速率有关；对于一定质量的气体，压强与温度和体积有关．若压强不变而温度和体积发生变化(即分子密度发生变化时)，N一定变化，故C正确、D错误；若体积减小且温度也减小，N不一定增加，A错误；当温度升高，同时体积增大时，N也不一定增加，故B错误．4．答案AB解析由题中图象可直观看出p d>p c，T d<T c，A、B对；c→d，温度降低，分子平均动能减小，分子运动剧烈程度减小，体积减小V c>V d，分子密度增大，C、D 错.1．解析气体对容器的压强是由气体分子对器壁的碰撞产生的，选项A错，B 对；气体的压强与分子密度及分子的平均动能大小有关，平均动能越大则温度越高，但如果体积变为很大，压强可能减小，故选项C错．压缩理想气体要用力，克服的是气体的压力(压强)，而不是分子间的斥力，选项D错．2．解析气体的压强在微观上与两个因素有关：一是气体分子的平均动能，二是气体分子的密集程度，密集程度或平均动能增大，都只强调问题的一方面，也就是说，平均动能增大的同时，分子的密集程度可能减小，使得压强可能减小；同理，当分子的密集程度增大时，分子的平均动能也可能减小，气体的压强变化不能确定，故正确答案为D.3．解析气体的压强是由大量分子频繁地碰撞器壁而产生的，故A错、B对；气体压强的大小等于大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力，C对；气体的体积越大，不知温度如何变化，不能判断压强的变化，D错．4．答案 C解析由于气体分子运动的无规则性，遵循统计规律，气体分子向各个方向运动的数目相等，器壁各个方向上的压强相等，A错；气体的温度升高，气体分子的平均速率增大，并非所有分子的速率都变大，B错；一定质量的气体其体积不变，即分子密集程度一定，分子的平均动能越大，气体的压强就越大，C正确；气体的压强大小取决于分子密集程度及分子的平均动能，气体的分子数多，压强不一定就大，D错．5．解析大量气体分子对容器壁撞击产生了压强，①选项正确；气体分子的速率不尽相同，因此气体分子对容器壁的作用力不尽相同，应取平均值，②选项正确；气体压强与单位时间内分子撞击容器壁单位面积上的分子数有关，即跟体积有关；气体压强也与分子撞击容器壁的压力有关，即与气体分子的平均动能有关，即与气体的温度有关，③④选项正确．故选D项．6．答案CD解析相同的容器分别装有等质量的同种气体，说明它们所含的分子总数相同，即分子密度相同，B错；压强不同，一定是因为两容器气体分子平均动能不同造成的，压强小的容器中分子的平均动能一定较小，温度较低，故A错、C对；压强大的容器中气体分子对器壁单位面积的平均作用力比较大，故D项正确．7．答案BD解析理想气体经等温压缩，体积减小，分子密度增大，则单位时间内单位面积器壁上受到气体分子的碰撞次数增多，压强增大，故B、D正确．8．答案AD解析一定质量的理想气体，在压强不变时，由盖·吕萨克定律VT＝C可知，体积增大，温度升高，所以气体分子的平均动能增大，平均速率增大，分子密度减小，A、D对，B、C错．9．答案 B解析 从p －V 图象中的AB 图线看，气体状态由A 变到B 为等容升压，根据查理定律，压强与热力学温度成正比，选项A 中温度不变是不正确的，应该是压强增大、温度升高，内能增加，选项B 正确；气体的温度升高时，分子平均速率增大，故选项C 错误；气体压强增大，温度升高，则气体分子在单位时间内与器壁单位面积上碰撞的次数增加，故选项D 错．10．答案 C解析 甲容器压强产生的原因是液体受到重力的作用，而乙容器压强产生的原因是分子撞击器壁，A 、B 错；液体的压强p ＝ρgh ，h A ＞h B ，可知p A ＞p B ，而密闭容器中气体压强各处均相等，与位置无关，故p C ＝p D ，C 对；当温度升高时，p A 、p B 不变，而p C 、p D 增大，D 错．11．答案 (1)0.4 m 3 (2)微观原因：气体体积不变，分子密集程度不变，温度变小，气体分子平均动能减小，导致气体压强减小．解析 (1)设气体在B 状态时的体积为V B ，由盖·吕萨克定律得，V A T A ＝V B T B，代入数据得V B ＝0.4 m 3.(2)微观原因：气体体积不变，分子密集程度不变，温度变小，气体分子平均动能减小，导致气体压强减小．12．答案 2.5 atm 解释见解析解析 选取喷雾器内原有的水面上方的空气和即将打入的空气一起作为研究对象．将变质量问题转化为定质量的问题．设气体初态压强为p 1，体积为V 1；末态压强为p 2，体积为V 2，由玻意耳定律p 1V 1＝p 2V 2代入数据得p 2＝2.5 atm微观解释：温度不变，分子平均动能不变，单位体积内分子数增加，所以压强增大．。
理想气体定律气体压强和体积的关系
理想气体定律气体压强和体积的关系理想气体定律是描述气体压强、体积和温度之间关系的基本法则。
根据理想气体定律，气体的压强与其体积成反比，而与其温度成正比。
这一定律最早由弗朗西斯科·博伊尔在1662年提出，并在18世纪由约瑟夫·路易·盖·吕萨克和约翰·道尔顿等科学家进一步发展。
理想气体定律的数学表达式为P·V = n·R·T，其中P表示气体的压强，V表示气体的体积，n表示气体的物质量（摩尔数），R是气体常数，T表示气体的温度（开氏温度）。
根据理想气体定律，当温度不变时，气体的压强与体积成反比。
这意味着如果我们将气体的体积减小一半，那么其压强将增加两倍；反之，如果气体的体积增加一倍，其压强将减少一半。
这个规律可以通过实验验证。
在实际应用中，理想气体定律可以用来解释和预测气体的行为。
例如，在工业和化学实验中，我们可以利用理想气体定律来计算和控制气体的压强和体积。
此外，理想气体定律还为研究气体的物理性质提供了方便而简洁的数学工具。
然而，需要注意的是，理想气体定律只适用于理想气体，即假设气体的分子间相互作用力可以忽略不计。
在实际情况下，气体的分子间相互作用力会对气体的行为产生影响，因此在高压和低温下，理想气体定律的适用性将受到限制。
此外，理想气体定律还可以进一步推广，引入其他状态方程来描述特定气体的行为。
例如，当气体被压缩到非常高的压力时，我们可以使用范德瓦尔斯方程来更准确地描述气体的行为。
总结来说，理想气体定律是描述气体压强和体积之间关系的基本定律。
它提供了简单而有效的数学工具，帮助我们理解和预测气体的行为。
然而，在实际应用中需要注意其适用范围，并根据具体情况选择合适的状态方程来描述气体的行为。
理想气体状态方程 理想气体定律
理想气体状态方程理想气体定律
理想气体状态方程是描述理想气体在处于平衡态时，压强、体积、温度间关系的状态方程。
理想气体状态方程:
pV=nRT
p为气体压强，单位Pa。
V为气体体积，单位m3。
n为气体的物质的量，单位mol，T为体系温度，单位K。
R为比例系数，不同状况下数值有所不同，单位是J/（mol·K）。
在摩尔表示的状态方程中，R为比例常数，对任意理想气体而言，R是一定的，约为8.31441±0.00026J/(mol·K）。
理想气体是人们对实际气体简化而建立的一种理想模型。
理想气体具有如下两个特点：
①分子本身不占有体积；
②分子间无相互作用力。
实际应用中把温度不太低（即高温，超过物质的沸点）、压强不太高（即低压）条件下的气体可近似看作理想气体，而且温度越高、压强越低，越接近于理想气体。
任何情况下都严格遵守气体实验定律的气体可以看成理想气体。
同时，气体实验定律是在压强不太大(与大气压相比)、温度不太低(与室温相比)的条件下获得的，因此只要在此条件下一般气体都可以近似视作理想气体。
第2章 4 气体实验定律的图像表示及微观解释+5 理想气体
４。
气体实验定律的图像表示及微观解释５、理想气体学习目标知识脉络1、理解气体等温、等容、等压变化的图像的物理意义、(重点)2。
会从图像上描述气体的状态变化。
(难点)3、会用分子动理论和统计观点解释气体实验定律、(难点)４、明白理想气体的特点、(重点)气体实验定律的图像表示[先填空］1、气体等温变化的图像(即等温线)特点一定质量的某种气体做等温变化,在p。
V图线中,气体的温度越高,等温线离坐标原点越远、2、气体等容变化的图像(即等容线)特点一定质量的某种气体做等容变化;在p-T图线中,气体的体积越小,等容线的斜率越大。
3、气体等压变化的图像(即等压线)特点一定质量的某种气体做等压变化,在V-T图线中,气体的压强越小,等压线的斜率越大、[再判断］1、在p。
V图像上,等温线为直线。
(×)２、ｐ。
T图像是过原点的直线、(√)3、在V。
T图像中,图线的斜率越大,压强也越大。
(×)＼ｏ([后考虑])处理实验数据时,为什么不直截了当画p-V图像,而是画p -＼f(１,V)图像？【提示】ｐ。
V图像是曲线,不易直截了当判定气体的压强和体积的关系。
而p。
＼ｆ(１,V)图像是直线,特别容易判定其关系、１、ｐ-V图像与ｐ。
１V图像(1)一定质量的气体的p-V图像如图２。
4-1甲所示,图线为双曲线的一支,且温度t1＜t2、甲乙图2。
４。
1(2)一定质量的气体p、1Ｖ图像如图乙所示,图线的延长线为过原点的倾斜直线,且温度t１〈t2、2、等容过程的ｐ、T和p -t的图像(1)p、Ｔ图像:一定质量的某种气体,在等容过程中,气体的压强p和热力学温度T的关系图线的延长线是过原点的倾斜直线,如图2-４。
2所示,且V1<Ｖ2,即体积越大,斜率越小、图2。
4。
2(2)p。
ｔ图像:一定质量的某种气体,在等容过程中,压强ｐ与摄氏温度t是一次函数关系,不是简单的正比例关系,如图2、4。
3所示,等容线是一条延长线通过横轴－273、15 ℃的点的倾斜直线,且斜率越大,体积越小、图像纵轴的截距p0是气体在0 ℃时的压强、图２-4-３3、V。
气体的压力和体积实验气体状态方程和理想气体定律
气体的压力和体积实验气体状态方程和理想气体定律气体是一种物质状态，其具有较低的密度和高度可压缩性。
当我们涉及气体时，需要了解气体的一些重要性质，如压力、体积和温度。
在本文中，我们将探讨气体的压力和体积，以及与气体状态方程和理想气体定律相关的内容。
一、气体的压力气体的压力是指气体对容器壁产生的压力。
气体分子具有高速运动和碰撞性，当气体分子与容器壁碰撞时，会产生一个压力。
根据动能理论，气体压力与气体分子速度的平方成正比。
当气体分子速度增大时，压力也会相应增加。
因此，气体的压力与气体分子速度的平方成正比。
二、气体的体积气体的体积是指气体所占据的空间大小。
气体的性质使其具有较高的可压缩性，与固体和液体相比，气体分子之间的距离较大，分子之间几乎没有相互作用力。
因此，气体的体积可以随着外部压力的变化而改变。
当外部压力增加时，气体分子之间的距离缩小，体积变小；相反，当外部压力减小时，气体分子之间的距离增大，体积变大。
三、气体状态方程气体状态方程是用来描述气体状态的数学关系。
其中最著名的气体状态方程是理想气体状态方程，也称作理想气体定律。
理想气体状态方程可以表示为PV = nRT，其中P表示气体的压力，V表示气体的体积，n表示气体的摩尔数，R为气体常数，T表示气体的绝对温度。
该方程表明，对于一定摩尔的气体，在恒定温度下，气体的压力与体积成反比。
根据理想气体状态方程，当压力增加时，体积减小；反之，当压力减小时，体积增大。
四、理想气体定律理想气体定律是从理想气体状态方程推导出的定律。
理想气体定律可表示为P1V1/T1 = P2V2/T2，其中P1和P2分别表示两个气体状态下的压力，V1和V2分别表示两个气体状态下的体积，T1和T2分别表示两个气体状态下的温度。
根据理想气体定律，当气体的压力、体积和温度变化时，它们之间存在着一定的关系。
当其他条件不变时，气体的压力和体积成正比，与气体的温度成反比。
综上所述，气体的压力和体积是描述气体性质的重要参数，它们与气体状态方程和理想气体定律密切相关。
重难点11 气体实验定律和理想气体状态方程(教师版含解析)
2021年高考物理【热点·重点·难点】专练(新高考专用)重难点11 气体实验定律和理想气体状态方程【知识梳理】一 分子动理论、内能及热力学定律1.分子动理论要掌握的“一个桥梁、三个核心”(1)宏观量与微观量的转换桥梁(2)分子模型、分子数①分子模型：球模型V ＝43πR 3，立方体模型V ＝a 3. ②分子数：N ＝nN A ＝m M mol N A ＝V V mol N A(固体、液体)． (3)分子运动：分子永不停息地做无规则运动，温度越高，分子的无规则运动越剧烈，即平均速率越大，但某个分子的瞬时速率不一定大．(4)分子势能、分子力与分子间距离的关系．2.理想气体相关三量ΔU 、W 、Q 的分析思路(1)内能变化量ΔU 的分析思路①由气体温度变化分析气体内能变化．温度升高，内能增加；温度降低，内能减少． ②由公式ΔU ＝W ＋Q 分析内能变化．(2)做功情况W 的分析思路①由体积变化分析气体做功情况．体积膨胀，气体对外界做功；体积被压缩，外界对气体做功． ②由公式W ＝ΔU －Q 分析气体做功情况．(3)气体吸、放热Q 的分析思路：一般由公式Q ＝ΔU －W 分析气体的吸、放热情况．二 固体、液体和气体1．固体和液体的主要特点(1)晶体和非晶体的分子结构不同，表现出的物理性质不同．晶体具有确定的熔点，单晶体表现出各向异性，多晶体和非晶体表现出各向同性．晶体和非晶体在适当的条件下可以相互转化．(2)液晶是一种特殊的物质状态，所处的状态介于固态和液态之间，液晶具有流动性，在光学、电学物理性质上表现出各向异性．(3)液体的表面张力使液体表面具有收缩到最小的趋势，表面张力的方向跟液面相切．2．饱和汽压的特点液体的饱和汽压与温度有关，温度越高，饱和汽压越大，且饱和汽压与饱和汽的体积无关．3.相对湿度某温度时空气中水蒸气的压强与同一温度时水的饱和汽压之比．即B＝pp s.4．对气体压强的两点理解(1)气体对容器壁的压强是气体分子频繁碰撞的结果，温度越高，气体分子数密度越大，气体对容器壁因碰撞而产生的压强就越大．(2)地球表面大气压强可认为是大气重力产生的．三气体实验定律与理想气体状态方程1．气体压强的几种求法(1)参考液片法：选取假想的液体薄片(自身重力不计)为研究对象，分析液片两侧受力情况，建立平衡方程，消去面积，得到液片两侧压强相等方程，求得气体的压强．(2)力平衡法：选与气体接触的液柱(或活塞)为研究对象进行受力分析，得到液柱(或活塞)的受力平衡方程，求得气体的压强．(3)等压面法：在连通器中，同一种液体(中间不间断)同一深度处压强相等．(4)加速运动系统中封闭气体压强的求法：选与气体接触的液柱(或活塞)为研究对象，进行受力分析，利用牛顿第二定律列方程求解．2．巧选“充气、抽气、灌气(分装)、漏气”问题中的研究对象——化变质量为定质量在“充气、抽气、灌气(分装)、漏气”问题中通过巧选研究对象可以把变质量问题转化为定质量的问题．(1)充气问题设想将充进容器内的气体用一个无形的弹性口袋收集起来，那么当我们取容器和口袋内的全部气体为研究对象时，这些气体状态不管怎样变化，其质量总是不变的．这样，就将变质量问题转化为定质量问题．(2)抽气问题用抽气筒对容器抽气的过程中，对每一次抽气而言，气体质量发生变化，其解决方法同充气问题类似，假设把每次抽出的气体包含在气体变化的始末状态中，即把变质量问题转化为定质量问题．(3)灌气(分装)问题将一个大容器里的气体分装到多个小容器中的问题，可以把大容器中的气体和多个小容器中的气体看作整体作为研究对象，可将变质量问题转化为定质量问题．(4)漏气问题容器漏气过程中气体的质量不断发生变化，不能用理想气体状态方程求解．如果选容器内剩余气体为研究对象，可将变质量问题转化为定质量问题．四气体的状态变化图象与热力学定律的综合问题1．一定质量的理想气体的状态变化图象与特点2.对热力学第一定律的考查有定性判断和定量计算两种方式(1)定性判断利用题中的条件和符号法则对W、Q、ΔU中的其中两个量做出准确的符号判断，然后利用ΔU ＝W＋Q对第三个量做出判断．(2)定量计算一般计算等压变化过程的功，即W＝p·ΔV，然后结合其他条件，利用ΔU＝W＋Q进行相关计算．(3)注意符号正负的规定若研究对象为气体，对气体做功的正负由气体体积的变化决定．气体体积增大，气体对外界做功，W<0；气体的体积减小，外界对气体做功，W>0.【命题特点】这部分知识主要考查：分子动理论与气体实验定律的组合；固体、液体与气体实验定律的组合；热力学定律与气体实验定律的组合；热学基本规律与气体实验定律的组合。
气体实验定律及理想气体状态方程的应用PPT课件
典例：如图，一粗细均匀的U形管竖直放置，A侧
上端封闭，B侧上端与大气相通，下端开口处开
关K关闭，A侧空气柱的长度为ɭ1=10.0cm，B侧水 银面比A侧的高h1=3.0cm。现将开关K打开，从U 形管中放出部分水银，当两侧水银面
的高度差h2=10.0cm时将开关K闭合。 已知大气压强P0=75.0cmHg。 （1）求放出部分水银后A侧空气柱的高度ɭ2； （2）此后再向B侧注入水银，使A、B两侧的水
银面达到同一高度，求注入的水银在管内的高度
△h。
【定向导学，分组讨论，合作探究】
通过分组讨论以下问题来理解题意，从而体 会如何寻找的解题的思路及突破口
1、通过读题等效翻译获得的解题信息有哪些？ 2、本题的研究对象是一部分气体还是多部分气 体？ 3、如何寻找解决第一问的解题思路？即如何找 到解题的难点和突破方法？ 4、解决本题第二问时可确定的气体的初态有几 个？最有助于解题的初态是那一个？ 5、解决本题第二问时的难点是什么？如何突破 ？
根 据 玻 意 耳 定 律 p 1 V 1 p 1 'V 1 1 代 入 数 据 解 得 p 1 '= 9 0 c m H g
解 ： 对 细 管 中 封 闭 气 体
初 态 ： p 2p 07 5 cm H g,
V 2l1S1 2 s, T 2
末 态 ： p 2 ' p 1 ' p h9 6 cm H g, V 2 ' l2
（1）由如图的U形管可以想起确定封闭气体压强
的方法为 连通器等液面法 。
（2）将粗管管口封闭说明粗管的封闭气体可以作
为 研究对象
。
（3）将细管管口用一活塞封闭说明细管内的封闭
气体也可以作为 研究对象
公开课气体实验定律ppt课件
题型一：变质量气体问题
例题1、2016全国二（2）（10分）一 氧气瓶的容积为0.08 m3，开始时瓶中 氧气的压强为20个大气压。某实验室 每天消耗1个大气压的氧气0.36 m3。 当氧气瓶中的压强降低到2个大气压时， 需重新充气。若氧气的温度保持不变， 求这瓶氧气重新充气前可供该实验室使 用多少天。
2016·全国卷Ⅱ，33(2)
对象为多部分气体的 2017.全国卷Ⅰ，33(2)
问题，更能考查学生 2018.全国卷Ⅰ，33(2)
综合分析能力，题型
多为计算题或综合性
的选择题，题目难度
中等.
高考对气体实验 定律或理想气体 状态方程的考查 频率很高，多以 大题出现，选择 题常与分子动理 论及热力学定律 综合。
• ►解题步骤：
• 1．确定研究对象：它可以是由两个或多个物 体组成的系统，也可以是全部气体和某一部分 气体(状态变化时质量必须一定)．
• 2．确定状态参量：找出变化前后的p、V、T数 值或表达式．
• 3．明确变化过程：除题设条件指明外，常需 通过研究对象跟周围环境的相互关系来确定．
• 4．列方程求解．
轻活塞.初始时,管内 汽缸充气,使A中气体 度为Tb.该气球内、外
全
汞柱及空气柱长度如 的压强达到大气压p0 的气压始终都为1个大 图所示.用力向下缓慢 的3 倍后关闭 K1.已知 气压,重力加速度大小
国 卷
推活塞,直至管内两边 室温为27 ℃，汽缸导 为 g. 求 该 热 气 球 所 受
高 汞柱高度相等时为止. 热。（i）打开K2，求 浮 力 及 球 内 空 气 的 重
学习目标： 1、知道气体的状态参量及之间关 系；理解分子动理论与气体热现象的 微观意义。 2、知道解决气体问题地解题思路和具 体步骤养成良好的解题习惯。 3、学会灵活选择研究对象，通过分析 题意灵活选择气体实验定律解题。
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气体实验定律理想气体
一、理想气体
(1)宏观上讲，把在任何温度、任何压强下都遵从的气体称为理想气体．在压强不太高（不超过大气压的几倍）、温度不太低时（不低于零下几十摄氏度），实际气体可以看做理想气体．
(2)微观上讲，理想气体的分子间除碰撞外无其他作用力，因而没有分子势能
二、气体的状态参量
通常用压强、体积、温度描述一定质量的某种理想气体的状态，这三个物理量称为气体的状态参量．
1．气体的压强
(1)产生原因：由于气体分子无规则的热运动，大量的分子频繁地碰撞器壁产生持续而稳定的压力．作用在单位面积上的压力叫做气体的压强．
(2)决定压强大小的因素
从宏观来看，一定质量的气体其压强与气体的和有关．
从微观角度说，决定气体压强大小的因素是分子的密集程度及气体分子的．(3)常用单位及换算关系
国际单位：帕斯卡，符号：Pa,1 Pa＝1 N/m2
常用单位：标准大气压(atm)；厘米汞柱(cmHg)
换算关系：1 atm＝ cmHg＝ Pa≈10 m水柱产生的压强2．气体的温度
(1)物理意义：宏观上温度表示物体的冷热程度，微观上温度是分子平均动能的标志．
(2)国际单位：开尔文，简称开，符号：K
(3)热力学温度与摄氏温度的关系：T＝t＋273.15 K
说明：
①摄氏温标规定标准大气压下冰的熔点为零度，即0℃，而热力学温标是把摄氏温度的-273.15℃规定为零度，即0K。
所以这两种温标的零度不同，但△T=△t,即每一度的大小是相同的
②热力学温度的0K是低温的极限，永远达不到，即热力学温度无负值
3．气体的体积
气体体积为气体分子所能达到的空间的体积，即气体所充满容器的容积．
国际单位：立方米，符号：m3
常用单位：升(L)、毫升(mL)
换算关系：1 m3＝103 L,1 L＝103 mL
说明：当气体达到平衡态时，容器内各点的压强和温度都不再变化
三、三个实验定律
1．玻意耳定律
(1)数学表达式：p1V1＝p2V2或pV＝C(常数)
(2)微观解释：
一定质量的某种理想气体，温度保持不变时，分子的平均动能是一定的。
气体的体积减小时，分子的密集程度增大，气体的压强就增大．
2．查理定律
(1)数学表达式： (常数)
(2)微观解释：
一定质量的某种理想气体，体积保持不变时，分子的密集程度保持不变。
在这种情况下，温度升高时，分子的平均动能增大，气体的压强就增大．
3．盖一吕萨克定律
(1)数学表达式：(常数)
(2)微观解释
一定质量的某种理想气体，温度升高时，气体分子的平均动能增大；要保持压强不变，必须减小单位体积内的分子个数，即增大气体的体积．
气体实验定律图象
四、理想气体状态方程
气体状态变化时，P、V、T三个状态参量至少要有两个改变
五、几个有用的推论
1、查理定律的推论
△p=
2、盖-吕萨克定律的推论
△v=
3、理想气体状态方程的密度形式
六、气体分子运动的特点（考纲没有）
自由1、气体分子之间距离大约是分子直径的10倍（液体变为气体后，体积要增大上千倍），气体分子间的作用力很弱，通常认为，气体分子除了相互碰撞或者跟器壁碰撞外，不受力而做匀速直线运动，因而气体会充满它能达到的整个空间（气体分子可视为质点）
杂乱2、气体分子的运动杂乱无章，在某一时刻，向着任何一个方向运动的分子都有，而且向各个方向运动的气体分子数目都相等（原因：标准状态下1cm3气体中的分子数比地球上的人口总数还要多上许多亿倍2.7×1019个。
因此，分子之间频繁地碰撞，每个分子的速度大小和方向频繁地改变，每秒钟碰撞65亿次）
气体温度的微观意义3、任一温度下，气体分子的速率都呈“中间多、两头少”的分布，即一定温度下，中等速率的分子所占比例最大。
温度升高，速率大的分子比例增多（高分段学生比例增多），具有最大比例的速率区间向速率大的方向移动。
所以温度升高，分子平均动能增大T=aE k
附：氧气分子的速率分布图象书P28
七、统计规律
1、大量随机事件的整体会表现出一定的规律性，这种规律就是统计规律
2、热学研究的内容包括两个方面，一方面是关于热现象的宏观理论，它研究热现象的一般规律；另一方面是关于热现象的微观理论，从分子运动的角度研究宏观热现象。
分子动理论是热现象微观理论的基础
3、由于分子热运动是无规则的，所以对于任何一个分子而言，在每一时刻沿什么方向运动，以及运动的速率等都具有偶然性，但是对于大量分子的整体而言，它们却表现出规律性。
这种由大量偶然事件的整体所表现出来的规律，叫做统计规律
八、书P23铝罐气温计
九、书P25练习3
十、。