2015～2016高考复习学案 2月24日
第59课时 理想气体 气体实验定律 高三 班 姓名
一、理想气体
1、宏观上讲，把在任何温度、任何压强下都遵从 的气体称为理想气体．在压强 （不超过大气压的几倍）、温度 时（不低于零下几十摄氏度），实际气体可以看做理想气体．
2、微观上讲，理想气体的分子间除碰撞外无其他作用力，因而没有分子势能，其内能仅取决于温度和摩尔数,与体积
二、气体的状态参量：通常用 、 、 描述一定质量的某种理想气体的状态，这三个物理量称为气体的状态参量． 1．气体的压强
(1)产生原因：由于气体分子无规则的热运动，大量的分子 地碰撞器壁产生 而 的压力．
(2)大小：大量气体分子作用在器壁 面积上的平均作用力
(3)决定气体压强大小的微观因素：气体分子的 及气体分子的 ． (4)常用单位及换算关系
国际单位：帕斯卡，符号：Pa,1 Pa＝1 N/m2 常用单位：标准大气压(atm)；厘米汞柱(cmHg)
换算关系：1 atm＝ cmHg＝ Pa≈10 m水柱产生的压强 2．气体的温度
(1)国际单位：开尔文，简称开，符号：K
(2)热力学温度与摄氏温度的关系：T＝ ＋ K 说明：
① 摄氏温标规定标准大气压下冰的熔点为零度，即0℃，而热力学温标是把摄氏温度的
-273.15℃规定为零度，即0K。所以这两种温标的零度不同，但△T=△t,即每一度的大小是相同的
②热力学温度的0K是低温的极限，永远达不到，即热力学温度无负值 ③当气体达到平衡态时，容器内各点的压强和温度都不再变化 三、理想气体状态方程： 四、三个实验定律 1．玻意耳定律
(1)数学表达式： 或 (常数)
(2)微观解释：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 的。气体的体积减小时，分子的密集程度 ，气体的压强就 ． (3)等温变化图象
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2．查理定律
(1)数学表达式： 或 或 (常数)
(2)微观解释：一定质量的某种理想气体，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 ，气体的压强就 ． (3)等容变化图象
3．盖一吕萨克定律
(1)数学表达式： 或 (常数)
(2)微观解释：一定质量的某种理想气体，温度升高时，气体分子的平均动能 ；要保持压强不变，必须 单位体积内的分子个数， 即 气体的体积． (3)等压变化图象
五、气体分子运动的统计规律
1、分子沿各个方向运动的机会
2、①在一定的温度下，气体分子的速率分布是确定的
②表现出“中间多、两头少”的分布规律，即一定温度下，中等速率的分子所占比例大
③温度升高时，分子数最多的速率区间移向速率大的一方，速率小的分子数减少，速率大的分子数增加，分子平均动能增大，T=aEk
六、统计规律：由于分子热运动是无规则的，所以对于任何一个分子而言，在每一时刻沿什么方向运动，以及运动的速率等都具有偶然性，但是对于大量分子的整体而言，它们却表现出规律性。这种由大量偶然事件的整体所表现出来的规律，叫做统计规律
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例1、一定量的理想气体在某一过程中，从外界吸收热量2.5×10J，气体对外界做功1.0
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×10J，则该理想气体的_______（填选项前的字母） A.温度降低，密度增大 B.温度降低，密度减小 C.温度升高，密度增大 D.温度升高，密度减小
例2（10福建）1859年麦克斯韦从理论上推导出了气体分子速率的分布规律，后来有许多实验验证了这一规律。若以横坐标?表示分子速率，纵坐标f(?)表示各速率区间的分子数占总分子数的百分比。下面四幅图中能正确表示某一温度下气体分子速率分布规律的是
例3、（10全国2）如图，一绝热容器被隔板K 隔开a 、b两部分。已知a内有一定量的稀薄气体，b内为真空，抽开隔板K后，a内气体进入b，最终达到平衡状态。在此过程中（ ） A．气体对外界做功，内能减少 B．气体不做功，内能不变 C．气体压强变小，温度降低 D．气体压强变小，温度不变 例4、（13江苏）如图所示，一定质量的理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A。 其中，A?B和C?D为等温过程，B?C和D?A为绝热过程（气体与外界无热量交换）。 这就是著名的“卡诺循环”。
（1）该循环过程中，下列说法正确的是_______。 （A）A?B过程中，外界对气体做功
（B） B?C过程中，气体分子的平均动能增大
（C） C?D过程中，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多 （D） D?A过程中，气体分子的速率分布曲线不发生变化 （2）该循环过程中，内能减小的过程是_______ （选填“A?B”、“B?C”、“C?D”或“D?A”）。 若气体在A?B过程中吸收63kJ 的热量，在C?D过程中放出38kJ 的热量，则气体完成一次循环对外做的功为_______ kJ
例5、如题图所示，内壁光滑的气缸水平放置。一定质量的理想气体被密封在气缸内，外界大气压强为P0。现对气缸缓慢加热，气体吸收热量Q后，体积由V1增大为V2。则在此过程中，气体分子平均动能_______(选增“增大”、“不变”或“减小”)，气体内能变化了________。
训练1（12江苏）如图所示,一定质量的理想气体从状态A 经等
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压过程到状态B. 此过程中,气体压强p =1.0*10Pa,吸收的热
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量Q =7.0*10J,求此过程中气体内能的增量.
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作业：
1、气体能够充满密闭容器，说明气体分子除相互碰撞的短暂时间外（ ） A 气体分子可以做布朗运动 B 气体分子的动能都一样大 C 相互作用力十分微弱，气体分子可以自由运动
D 相互作用力十分微弱，气体分子间的距离都一样大 2（2014年全国卷1）一定量的理想气体从状态a开始，经历三个过程ab、 bc、 ca回到原状态，其p-T图像如图所示。下列判断正确的是 . (填正确答案标号) A.过程ab中气体一定吸热 B.过程bc中气体既不吸热也不放热
C.过程ca中外界对气体所做的功等于气体所放的热 D. a、 b和c三个状态中，状态a分子的平均动能最小
E. b和c两个状态中，容器壁单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数不同 3（2014重庆卷）重庆出租车常以天然气作为燃料，加气站储气罐中天然气的温度随气温升高的过程中，若储气罐内气体体积及质量均不变，则罐内气体（可视为理想气体）（ ） A．压强增大，内能减小 B．吸收热量，内能增大 C．压强减小，分子平均动能增大 D．对外做功，分子平均动能减小
4（2014年 广东）用密封性好、充满气体的袋包裹易碎品，如图所示，充气袋四周被挤压时，假设袋内气体与外界无热交换，则袋内气体（ ） A．体积减小，内能增大 B．体积减小，压强减小 C．对外界做负功，内能增大 D．对外界做正功，压强减小
5（2014?南京三模）前段时间南京地区空气污染严重，出现了持续的雾霾天气．一位同学受桶装纯净水的启发，提出用
桶装的净化压缩空气供气，每个桶能装10atm的净化空气20L．如果人在27℃气温下每分钟吸入1atm的净化空气8L．（1）外界气压在1atm的情况下，拉开桶盖，待稳定后桶中剩余气体的质量与打开桶盖前的质量之比；
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（2）在标准情况下，1mol空气的体积是22.4L，阿伏伽德罗常数NA=6.0×10mol，请估算人在27℃气温下每分钟吸入空气的分子数（保留一位有效数字）．
6（2015江苏）给某包装袋充入氮气后密封，在室温下，袋中气体压强为1个标准大气压，体积为1L，将其缓慢压缩到压强为2个标准大气压时，气体的体积变为0.45L，请通过计算判断该包装袋是否漏气．
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