高中物理4 2第四章气体第二节实验定律微观解释优秀课件版选修.pdf

1.知道什么是理想气体,知道理想气体的微观模型.

2.了解气体压强的微观解释.

3.用分子动理论的观点解释气体三个实验定律.

阅读自主梳理(学生P47)

1.理想气体

(1)定义

物理学中把严格遵从3个实验定律的气体称为理想气体.

(2)实际气体看成理想气体的条件

理想气体是一种理想化模型.现实中并不存在严格意义

上的理想气体,大多数实际气体在常温常压下,都可以近似看

成理想气体,例如,氢气､氧气､氮气､氦气等较难液化的气体,以

及水蒸气含量不多的空气等,都近似遵守气体实验定律,也就

小

是可把这些实际气体看成理想气体,压强越,近似程度就越

高,在压强很小时,几乎一切气体都严格遵守气体实

验定律.

2.气体实验定律的微观解释

(1)玻意耳定律的微观解释

从微观角度看,气体的压强决定于气体的单位体积的分子数

和气体分子的平均动能.

对一定质量的理想气体,分子的总数不变,当温度保持不

变时,气体分子的平均动能不变.当气体体积减小

时,单位体积内的分子数增多,气体的压强增大;当气体

的体积增大时,单位体积内的分子数将减少,气体的压强也就

减小.

(2)查理定律的微观解释

一定质量的理想气体,分子的总数不变,在体积保持不变时,单

位体积内的分子数保持不变.当温度升高时,分子的平均动能

增大,气体的压强也增大;当温度降低时,分子的平均动

能减小,气体的压强也减小.

(3)盖·吕萨克定律的微观解释

由分子动理论和统计学观点来看,一定质量的理想气体,分子

总数一定,当温度升高时,分子的平均动能增大.若气体体积不

变,即单位体积内的分子数不变,气体的压强应该增大.若要求

气体的压强不变,必须增大气体的体积,减少单位体积内分子

数;反之,若温度降低,分子的平均动能减小,必须增大气体的单

位体积内的分子数,也就是减小气体的体积才能使气体压强保

持不变.

重点阐释(学生P47)

1.对理想气体的理解

理想气体是一种理想化模型,是对实际气体的科学抽象,下面

是从不同角度对理想气体的认识.

(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.分子的是自由.

(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,即一定质量的理想气

体的内能完全由温度决定.

2.一定质量的理想气体在状态变化过程中内能的改变

一定质量的理想气体的内能仅由温度决定,温度升高,内能增加

,温度降低,内能减少.所以对于一定质量的理想气体的等温变

化过程中,内能是不变的;等容变化过程,温度升高,内能增大,温

度降低,内能减小;等压变化过程中,体积变大,温度升高,内能

增大,体积变小,温度降低,内能减小;气体的绝热膨胀过程,温

度降低,内能减小,绝热压缩过程,温度升高,内能增加.

典例剖析(学生P47)

题型一气体状态变化的微观意义

例1:对于一定质量的气体,当它们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

解析:当体积增大时,单位体积内的分子数减小,只有当气体的

温度升高､分子平均动能增大,压强才能增大,A正确,B错误;当

体积减小,单位体积内的分子数增大,温度不变､降低､升高都

可能使压强增大,C错误;同理体积增大时,温度不变､降低､升