3 气体的等压变化和等容变化 定位·学习目标 1.阅读教材,知道什么是等压变化和等容变化,理解理想气体的概念,知道气体实验定律的内容、公式,并形成物理观念。 2.通过学习,知道探究气体的等压变化和等容变化规律的方法。掌握盖吕萨克定律、查理定律,并在实际中加以利用解决实际问题,能从分子动理论和统计观点解释气体实验定律,培养科学思维和科学探究精神。 3.通过对定律的理解及应用,学会探索科学规律的方法,培养科学态度与责任。 知识点一 气体的等压变化 探究新知 1.等压变化 (1)定义:一定质量的某种气体,在压强不变时,体积随温度变化的过程。 (2)等压线:一定质量的某种气体,在压强不变的情况下,其体积V与热力学温度T的关系图像(VT图像)是一条过原点的直线,这条直线叫作等压线,如图所示。 2.盖吕萨克定律 (1)内容:一定质量的某种气体,在压强不变的情况下,其体积V与热力学温度T成正比。 (2)公式:V=CT或 =。 (3)适用条件:气体质量一定,压强不变。 新知检测 [判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”] (1)一定质量的某种气体,在压强不变时,若温度升高,则体积减小。( × ) (2)一定质量的某种气体,在压强不变时,其Vt图像是过原点的直线。( × ) (3)一定质量的某种气体发生等压变化时,温度升高时体积一定增大。( √ ) 知识点二 气体的等容变化 探究新知 1.等容变化 (1)定义:一定质量的某种气体,在体积不变时,压强随温度变化的过程叫作气体的等容变化。 (2)压强与温度的关系图像。 ①pt图像:压强p与摄氏温度t是一次函数关系,关系图像是不过原点的直线,但如果把直线反向延长至与横轴相交,则发生等容变化的气体其直线与横轴交于同一点,如图甲所示。 ②pT图像:把pt图像中图线反向延长至与横轴相交,把交点作为坐标原点,建立新的坐标系,横轴为热力学温度,这时压强与温度(热力学温度)就是正比例关系,如图乙所示。 2.查理定律 (1)内容:一定质量的某种气体,在体积不变的情况下,压强p与热力学温度T成正比。 (2)公式:p=CT或 =。 (3)适用条件:气体的质量一定,体积不变。 新知检测 [判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”] (1)现实生活中,自行车轮胎在烈日下暴晒,车胎内气体的变化是等容过程。( × ) (2)一定质量的某种气体,发生等容变化时气体的压强和温度成正比。( √ ) (3)查理定律的数学表达式p=CT中C是一个类似于阿伏加德罗常数NA的普适常量。( × ) 知识点三 理想气体 探究新知 1.气体实验定律的成立条件 (1)条件:压强不太大(相对大气压),温度不太低(相对室温)。 (2)原因:实际气体的分子之间有相互作用力,分子也有大小。压强很大、温度很低时,气体分子大小、分子作用力产生影响。 2.理想气体 (1)定义:在任何温度、任何压强下都遵从气体实验定律的气体。 (2)理想模型:我们设想的一种气体,这种气体分子大小、相互作用力和气体分子与器壁碰撞的动能损失均忽略不计。 3.理想气体与实际气体 在温度不低于零下几十摄氏度、压强不超过大气压的几倍时,可把实际气体当成理想气体来处理。 4.理想气体的状态方程 (1)内容:一定质量的某种理想气体,在从某一状态变化到另一状态时,压强p跟体积V的乘积与热力学温度T之比保持不变。 (2)表达式:=C。式中C是与p、V、T无关的常量,它与气体的质量、种类有关。 (3)成立条件:一定质量的理想气体。 新知检测 [判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”] (1)理想气体在超低温和超高压时,气体的三个实验定律不再适用。( × ) (2)对于不同的理想气体,其状态方程=C中的常量C相同。( × ) (3)一定质量的理想气体,温度和体积均增大到原来的2倍时,压强增大到原来的4倍。( × ) 知识点四 气体实验定律的微观解释 探究新知 1.玻意耳定律 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 ... ...
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