高中物理 第4章 气体 第2节 气体实验定律的微观解释学案 鲁科版选修3-3-鲁科版高二选修3-3物理学案VIP免费

第2节气体实验定律的微观解释1.知道理想气体模型和气体压强的微观意义．(重点)2.能用分子动理论和统计观点解释气体实验定律．(难点)一、理想气体1．定义严格遵从三个实验定律的气体．2．理想气体的微观特点(1)分子大小与分子间距相比，可以忽略不计．(2)除碰撞外，分子间的相互作用可以忽略不计．(3)理想气体不存在分子势能，其内能等于所有分子热运动动能的总和．(4)理想气体的内能只与气体的温度有关，而与气体的体积无关．3．理想气体的压强(1)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不断碰撞容器壁的结果，气体的压强就是大量气体分子作用在器壁单位面积上产生的平均作用力．(2)微观上，理想气体压强与单位体积的分子数和分子的平均动能有关．(3)宏观上，一定质量的理想气体压强与体积和温度有关．1．(1)理想气体是为了研究问题的方便提出的一种理想模型．()(2)任何气体都可看作理想气体．()(3)实际气体在压强不太大，温度不太低的条件下可视为理想气体．()提示：(1)√(2)×(3)√二、对气体实验定律的微观解释1．玻意耳定律一定质量的气体，温度保持不变时，分子的平均动能是一定的．在这种情况下，体积减小时，分子的密集程度增大，气体的压强就增大．2．查理定律一定质量的气体，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·吕萨克定律一定质量的气体，温度升高时，分子的平均动能增大．只有气体的体积同时增大，使分子的密集程度减小，才能保持压强不变．2．(1)一定质量的理想气体，温度不变，体积不变，压强增大．()(2)一定质量的理想气体，温度、压强、体积可以同时变化．()(3)一定质量的理想气体，三个状态参量中可以只有两个变化．()提示：(1)×(2)√(3)√理想气体压强产生的原因和决定因素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，实际气体在压强不太大、温度不太低的条件下，可视为理想气体．(2)微观上讲，理想气体应有如下性质：分子间除碰撞外无其他作用力；分子本身没有体积，即它所占据的空间认为都是可以被压缩的空间．显然这样的气体是不存在的，只是实际气体在一定程度上的近似．(3)从能量上看，理想气体的微观本质是忽略了分子力，所以其状态无论怎么变化都没有分子力做功，即没有分子势能的变化，于是理想气体的内能只有分子动能，不考虑分子势能，即一定质量的理想气体的内能完全由温度决定．2．气体压强的产生原因和决定因素(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．单个分子碰撞器壁的冲力是短暂的，但是大量分子频繁地碰撞器壁，就对器壁产生持续、均匀的压力．所以从分子动理论的观点来看，气体的压强就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微观因素a．气体分子的密度：气体分子密度(即单位体积内气体分子的数目)越大，在单位时间内，与单位面积器壁碰撞的分子数就越多，气体压强就越大．b．气体分子的平均动能：气体的温度越高，气体分子的平均动能就越大，每个气体分子与器壁碰撞(可视作弹性碰撞)时给器壁的冲力就越大；从另一方面讲，分子的平均速率越大，在单位时间里器壁受气体分子撞击的次数就越多，累计冲力就越大，气体压强就越大．②宏观因素a．与温度有关：在体积不变的情况下，温度越高，气体的平均动能越大，气体的压强越大；b．与体积有关：在温度不变的情况下，体积越小，气体分子的密度越大，气体的压强越大；c．整体来看，升高温度以提高分子的平均动能和减小体积以增大分子的密集程度对改变气体的压强是等效的．封闭气体压强和大气压强的区别封闭容器中的气体体积一般很小，由自身重力产生的压强极小，可忽略不计，故气体压强由气体分子碰撞器壁产生，大小由气体的密度和温度决定，与地球的引力无关，气体对上下左右器壁的压强都是大小相等的．大气压强是由于空气受到重力作用紧紧包围地球而对在它里面的物体产生的压强，地面大气压与地球表面积的乘积近似等于地球大气层所受的重力，在地面附近的大气压随高度的增加而减...