2019-2020年高考物理知識要點總結 氣體的性質教案.doc
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2019-2020年高考物理知識要點總結 氣體的性質教案 知識要點： 一、 基礎知識 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系統(tǒng)在不受外界影響的條件下，宏觀性質不隨時間變化的狀態(tài)，這種狀態(tài)通常稱為熱力學平衡態(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，這種熱力學平衡，是一種動態(tài)平衡，系統(tǒng)的性質不隨時間變化，但在微觀上分子仍永不住息地做熱運動，而分子熱運動的平均效果不變。 2、氣體的狀態(tài)參量： （1）氣體的體積（V） ① 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動直到與其它分子碰撞或與器壁碰撞才改變運動方向，所以它能充滿所能達到的空間，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） ② 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） ① 意義：宏觀上表示物體的冷熱程度，微觀上標志物體分子熱運動的激烈程度，是氣體分子的平均動能大小的標志。 ② 溫度的單位：國際單位制中，溫度以熱力學溫度開爾文（K）為單位。常用單位為攝氏溫度。攝氏度（℃）為單位。二者的關系：T=t+273 （3）氣體的壓強（P） ① 意義：氣體對器壁單位面積上的壓力。 ② 產生：由于氣體內大量分子做無規(guī)則運動過程中，對容器壁頻繁撞擊的結果。 ③單位：國際單位：帕期卡（Pa） 常用單位：標準大氣壓（atm），毫米汞柱（mmHg） 換算關系：1atm=760mmHg=1.013105Pa 1mmHg=133.3Pa 3、氣體的狀態(tài)變化：一定質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 ① 內容：一定質量的氣體，在溫度不變的情況下，它的壓強跟體積成反比。 ② 表達式：或 ③ 圖象：在直角坐標系中，用橫軸表示體積V，縱軸表示壓強P。一定質量的氣體做等溫變化時，壓強與體積的關系圖線在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，溫度高的對應對壓強大的，故T2>T1。 溫度越高，等溫線離原點越遠。如果采用P-坐標軸，不同溫度下的等溫線是過原點的斜率不同的直線。（如圖2） ④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，可以為分子的內能僅由分子的動能確定。溫度不變，氣體的內能不變，即ΔE=0。氣體對外做功時，據(jù)熱力學第一定律可知，ΔE=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。 ⑤玻意耳定律的微觀解釋 一定質量的氣體，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，氣體單位體積內分子總數(shù)減小為原來的，單位時間內碰撞單位面積上的分子總數(shù)也減小為原來的，當壓強減小時，結果相反。所以，對于一定質量的氣體，溫度不變時，壓強和體積成反比。 ⑥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 ① 內容A：一定質量的氣體，在體積不變的情況下，溫度每升高（或降低）1℃，它的壓強的增加（或減少）量等于在0℃時壓強的。 B：一定質量的氣體，在體積不變的情況下，它的壓強跟熱力學溫度成正比。 ② 表達式：A： 或 P0-0℃時一定質量的壓強（不是大氣壓） Pt-t℃時一定質量的壓強（不是大氣壓） B： ③ 圖象： A：P-t圖，以直角坐標系的橫軸表示氣體的攝氏溫度t，縱軸表示氣體的壓強P，據(jù)查理定律表達式可知一定質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。與縱軸交點坐標表示0℃時壓強。等容線延長線通過橫坐標-273℃點。等容線的斜率與體積有關，V大，斜率小。 B：P-T圖，在直角坐標系中，用橫軸表示氣體的熱力學溫度，縱軸表示氣體的壓強，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，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。） ④查理定律的微觀解釋 一定質量的氣體，分子總數(shù)不變，在等容變化中，單位體積內分子數(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，氣體的壓強隨溫度升高而增大。反之，溫度降低時，氣體的壓強減小。 ⑤查理定律適用條件 查理定理在氣體的溫度不太低，壓強不太大的條件下適用。 （3）等壓變化過程——蓋呂薩克定律 ① 內容A：一定質量的氣體，在壓強不變的條件下，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：一定質量的氣體，在壓強不變的條件下，它的體積跟熱力學溫度成正比。 ② 表達式：A： B： ③ 圖象：在直角坐標系中，橫軸分別表示攝氏溫標，熱力學溫標；縱軸表示氣體的體積，一定質量氣體的等壓圖線分別是圖5，圖6，如果進行兩次等壓變化，由圖可看出溫度相同時，P2對應體積大于P1對應體積，所以P2
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