高中物理 氣體實驗定律的微觀解釋課件 魯科版選修3-3.ppt

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,,高中物理·選修3-3·魯科版,,,第2節(jié) 氣體實驗定律的微觀解釋,[目標(biāo)定位] 1.知道理想氣體模型． 2.理解氣體壓強(qiáng)的微觀意義． 3.會用分子動理論和統(tǒng)計觀點解釋三個氣體實驗定律．,一、理想氣體 1．定義：嚴(yán)格遵從 的氣體． 2．理想氣體的微觀特點： (1)分子大小與分子間的距離相比，可以 ． (2)除碰撞外，分子間的 可以忽略不計． (3)理想氣體不存在分子勢能，其內(nèi)能等于所有分子熱運(yùn)動 的總和． (4)理想氣體的內(nèi)能與氣體的 有關(guān)，而與氣體的 無關(guān)．,三個實驗定律,忽略不計,相互作用,動能,溫度,體積,3．理想氣體的體積：氣體分子運(yùn)動能到達(dá)的空間． 4．理想氣體的壓強(qiáng)： (1)產(chǎn)生：從分子動理論和統(tǒng)計觀點看，理想氣體的壓強(qiáng)是大量氣體分子 的結(jié)果． (2)大小：氣體的壓強(qiáng)就是大量氣體分子作用在器壁 產(chǎn)生的平均作用力． (3)決定因素： ①微觀上，理想氣體壓強(qiáng)與 的分子數(shù)和分子 的 有關(guān)． ②宏觀上，一定質(zhì)量的理想氣體壓強(qiáng)與 和 有關(guān)．,不斷碰撞容器壁,單位面積上,單位體積,平均動能,體積,溫度,二、對氣體實驗定律的微觀解釋 1．玻意耳定律：一定質(zhì)量的理想氣體，氣體的分子總數(shù)不變，溫度保持不變時，分子的 是一定的．在這種情況下，體積 時，分子的密集程度增大，氣體的壓強(qiáng)就 ． 2．查理定律：一定質(zhì)量的理想氣體，氣體的分子總數(shù)不變，體積保持不變時，分子的 保持不變．在這種情況下，溫度升高時，分子的 增大，氣體的壓強(qiáng)就增大．,平均動能,減小,增大,密集程度,平均動能,3．蓋·呂薩克定律：一定質(zhì)量的理想氣體，氣體的分子總數(shù)不變，溫度升高時，分子的 增大．只有氣體的體積同時增大，使分子的 減小，才能保持壓強(qiáng)不變.,平均動能,密集程度,一、理想氣體及氣體的壓強(qiáng) 1．理想氣體： (1)宏觀上講，理想氣體是指在任何條件下始終遵守氣體實驗定律的氣體． (2)微觀上講：分子間除碰撞外無其他作用力；分子本身沒有體積． (3)從能量上看，理想氣體沒有分子勢能，只有分子動能，故理想氣體的內(nèi)能完全由溫度決定． (4)理想氣體是一種理想化模型，實際并不存在．在壓強(qiáng)不太大，溫度不太低的情況下，實際氣體可近似看成理想氣體．,2．決定氣體壓強(qiáng)的因素： (1)產(chǎn)生原因：大量做無規(guī)則熱運(yùn)動的分子對器壁頻繁、持續(xù)地碰撞，產(chǎn)生氣體的壓強(qiáng)，氣體的壓強(qiáng)等于大量氣體分子作用在器壁單位面積上的平均作用力． (2)決定氣體壓強(qiáng)大小的因素： ①宏觀因素：溫度和體積． ②微觀因素：氣體分子的密度和氣體分子的平均動能．,【例1】 關(guān)于理想氣體，下列說法正確的是 ( ) A．當(dāng)把實際氣體抽象成理想氣體后，它們便不再遵守氣體實驗定律 B．溫度極低，壓強(qiáng)太大的氣體雖不能當(dāng)作理想氣體，但仍然遵守實驗定律 C．理想氣體分子間的平均距離約為10－10 m，故分子力為零 D．理想氣體是對實際氣體抽象后形成的理想模型 答案 D,解析 理想氣體遵守氣體實驗定律，A錯；實際氣體在溫度極低和壓強(qiáng)太大時，不能很好地遵守氣體實驗定律，B錯；理想氣體分子間的平均距離超過10－9 m，分子間的斥力和引力都可忽略不計，而在平均距離為10－10 m時，分子間的斥力和引力是不能忽略的，C錯；由題意知，D項正確．,【例2】 下列說法正確的是 ( ) A．氣體對器壁的壓強(qiáng)就是大量氣體分子作用在器壁單位面積上的平均作用力 B．氣體對器壁的壓強(qiáng)就是大量氣體分子單位時間作用在器壁上的平均作用力 C．氣體分子熱運(yùn)動的平均動能減小，氣體的壓強(qiáng)一定減小 D．單位體積的氣體分子數(shù)增加，氣體的壓強(qiáng)一定增大 答案 A,解析 氣體壓強(qiáng)為氣體分子對器壁單位面積的撞擊力，故A正確；平均作用力不是壓強(qiáng)，B錯誤；氣體壓強(qiáng)的大小與氣體分子的平均動能和氣體分子密集程度有關(guān)，故C、D錯．,二、三個氣體實驗定律的微觀解釋 1．玻意耳定律 (1)宏觀表現(xiàn)：一定質(zhì)量的某種理想氣體，在溫度保持不變時，體積減小，壓強(qiáng)增大，體積增大，壓強(qiáng)減?。?(2)微觀解釋：溫度不變，分子的平均動能不變．體積越小，分子越密集，單位時間內(nèi)撞到單位面積器壁上的分子數(shù)就越多，氣體的壓強(qiáng)就越大．,2．查理定律 (1)宏觀表現(xiàn)：一定質(zhì)量的某種理想氣體，在體積保持不變時，溫度升高，壓強(qiáng)增大，溫度降低，壓強(qiáng)減小． (2)微觀解釋：體積不變，則分子密集程度不變．溫度升高，分子平均動能增大，所以氣體的壓強(qiáng)增大．,3．蓋·呂薩克定律 (1)宏觀表現(xiàn)：一定質(zhì)量的某種理想氣體，在壓強(qiáng)不變時，溫度升高，體積增大，溫度降低，體積減?。?(2)微觀解釋：溫度升高，分子平均動能增大，而要使壓強(qiáng)不變，則需影響壓強(qiáng)的另一個因素分子密度減小，所以氣體的體積增大．,【例3】 對一定質(zhì)量的理想氣體，下列說法正確的是 ( ) A．體積不變，壓強(qiáng)增大時，氣體分子的平均動能一定增大 B．溫度不變，壓強(qiáng)減小時，氣體的密度一定減小 C．壓強(qiáng)不變，溫度降低時，氣體的密度一定減小 D．溫度升高，壓強(qiáng)和體積都可能不變 答案 AB,解析 根據(jù)氣體壓強(qiáng)、體積、溫度的關(guān)系可知，體積不變，壓強(qiáng)增大時，溫度升高，氣體分子的平均動能一定增大，選項A正確；溫度不變，壓強(qiáng)減小時，氣體體積增大，氣體的密度減小．壓強(qiáng)不變，溫度降低時，體積減小，氣體密度增大．溫度升高，壓強(qiáng)、體積中至少有一個發(fā)生改變．綜上所述，正確答案為A、B.,針對訓(xùn)練 對于一定質(zhì)量的氣體，當(dāng)它的壓強(qiáng)和體積發(fā)生變化時，以下說法正確的是 ( ) A．壓強(qiáng)和體積都增大時，其分子平均動能不可能不變 B．壓強(qiáng)和體積都增大時，其分子平均動能有可能減小 C．壓強(qiáng)增大，體積減小時，其分子平均動能一定不變 D．壓強(qiáng)減小，體積增大時，其分子平均動能可能增大,答案 AD 解析 質(zhì)量一定的氣體，分子總數(shù)不變，體積增大，單位體積內(nèi)的分子數(shù)減少；體積減小，單位體積內(nèi)的分子數(shù)增多．根據(jù)氣體的壓強(qiáng)與單位體積內(nèi)的分子數(shù)和分子的平均動能這兩個因素的關(guān)系，可判知A、D正確，B、C錯誤.,