高中物理教科版選修3-3課件：第2章第5節(jié)《理想氣體》

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,歡迎進入物理課堂,第5節(jié)理想氣體,,,,,,,,,,課前自主學案,核心要點突破,課堂互動講練,,課標定位,,,知能優(yōu)化訓練,,第5節(jié),課標定位學習目標：1.了解理想氣體的模型，并知道實際氣體在什么情況下可以看成理想氣體．2．知道一定質量的理想氣體的內能只與溫度有關．重點難點：理想氣體的成立條件及在實際中的意義．,課前自主學案,一、實際氣體在不同條件下的比較1．不同氣體的比較在溫度_________、壓強_________的條件下，一切氣體的狀態(tài)變化并非嚴格地遵守氣體實驗定律，但能較高程度上近似地遵守氣體實驗定律．2．同種氣體不同條件下的比較實際氣體在“______”和“______”條件下狀態(tài)參量之間的關系與氣體實驗定律存在較大的偏差．,不太低,不太高,高壓,低溫,二、理想氣體1．定義：在______溫度、______壓強下都嚴格遵從氣體實驗定律的氣體．2．理想氣體與實際氣體,任何,任何,思考感悟在實際生活中理想氣體是否真的存在？有何意義？提示：不存在．是一種理想化模型,不會真的存在,是對實際氣體的科學抽象．,核心要點突破,一、實際氣體不能嚴格遵守氣體實驗定律的原因實際氣體在壓強很大時不能遵守玻意耳定律的原因,從分子運動論的觀點來分析，有下述兩個方面．1．分子本身占有一定的體積分子半徑的數量級為10－10m，把它看成小球，每個分子的固有體積V≈410－30m3.在標準狀態(tài)下，1m3氣體中的分子數n0≈31025個．分子本身總的體積為n0V≈1.210－4m3，跟氣體的體積比較，約為它的萬分之一，可以忽略不計．,2．分子間有相互作用力實際氣體的分子間都有相互作用，除了分子相距很近表現為斥力外，相距稍遠時則表現為引力，距離再大，超過幾十納米(1nm＝10－9m)時，則相互作用力趨于零．當壓強較小時，氣體分子間距離較大，分子間相互作用力可以不計，因此實際氣體的性質近似于理想氣體．但當壓強很大時，分子間的距離變小，分子間的相互吸引力增大．于是，靠近器壁的氣體分子,受到指向氣體內部的引力，使分子對器壁的壓力減小，因而氣體對器壁的壓力比不存在分子引力時的壓力要?。虼?，當壓強很大時，實際氣體的實測pV值比由玻意耳定律計算出來的理論值偏小．上述兩個原因中，一個是使氣體的pV實驗值偏大，一個是使氣體的pV的實驗值偏小.在這兩個原因中,哪一個原因占優(yōu)勢，就由哪一方面主導．這就是實際氣體在壓強很大時不能嚴格遵守玻意耳定律的原因．同樣，蓋呂薩克定律和查理定律用于實際氣體也有偏差．,即時應用(即時突破，小試牛刀)1．下列說法正確的是()A．氫氣、氧氣、氮氣等氣體就是理想氣體B．理想氣體是可以被無限壓縮的C．理想氣體的分子勢能為零D．只有在壓強不太大、溫度不太低時，實際氣體才能當做理想氣體來處理,解析：選BCD.像氫氣等是自然界實際存在的氣體，而理想氣體并不存在，所以氫氣、氧氣等實驗氣體永遠也成不了理想氣體．但是，當壓強不太大、溫度不太低時，實際氣體才能較好地符合氣體實驗定律，這時才可把它們當理想氣體看待，因此選項A不正確，選項D正確．由于理想氣體分子間無作用力，所以理想氣體可被無限壓縮且無分子勢能，故選項B、C均正確．本題答案應為BCD.,二、對理想氣體模型的理解1．理想氣體是一種理想化模型，是對實際氣體的科學抽象．2．實際氣體，特別是那些不容易液化的氣體，如氫氣、氧氣、氮氣、氦氣等，在壓強不太大(不超過大氣壓的幾倍)，溫度不太低(不低于負幾十攝氏度)時，可以近似地視為理想氣體．,3．在微觀意義上，理想氣體分子本身大小與分子間的距離相比可以忽略不計，分子間不存在相互作用的引力和斥力，所以理想氣體的分子勢能為零，理想氣體的內能等于分子的總動能．4．從能量上看，理想氣體的微觀本質是忽略了分子力，所以其狀態(tài)無論怎么變化都沒有分子力做功，即沒有分子勢能的變化，于是理想氣體的內能只有分子動能，即一定質量理想氣體的內能完全由溫度決定．,即時應用(即時突破，小試牛刀)2．關于理想氣體，下列說法中正確的是()A．嚴格遵守氣體實驗三定律的氣體稱為理想氣體B．理想氣體客觀上是不存在的，它只是實際氣體在一定程度上的近似C．低溫和高壓條件下的實際氣體都可以看成理想氣體D．和質點的概念一樣，理想氣體是一種理想化的模型,解析：選ABD.理想氣體嚴格遵守氣體三定律，客觀上不存在，它是一種理想化的模型．在溫度不太低，壓強不太大時，實際氣體可以看成理想氣體．,課堂互動講練,關于理想氣體的性質，下列說法中正確的是()A．理想氣體是一種假想的物理模型，實際并不存在B．理想氣體的存在是一種人為規(guī)定，即它是一種嚴格遵守氣體實驗定律的氣體C．一定質量的理想氣體，內能增大，其溫度一定升高了D．氦是液化溫度最低的氣體，任何情況下均可當理想氣體,【精講精析】理想氣體是在研究氣體的性質過程中建立的一種理想化模型，現實中并不存在，其具備的特性均是人為的規(guī)定，A、B選項正確．對于理想氣體，分子間不存在相互作用力，也就沒有分子勢能，其內能的變化即為分子動能的變化，宏觀上表現為溫度的變化，C選項正確．實際中的不易液化的氣體，包括液化溫度最低的氦氣，只有溫度不太低，壓強不太大的條件下才可當做理想氣體，在壓強很大和溫度很低的情況下，分子的大小和分子間的相互作用力就不能忽略，D選項錯誤．【答案】ABC,【方法總結】對物理模型的認識既要弄清其理想化條件的規(guī)定性，又要學會抓住實際問題的本質特征，忽略其次要因素，運用理想化模型知識規(guī)律，分析解決問題．,用一導熱、可自由滑動的輕隔板把一圓柱形容器分隔成A、B兩部分，如圖2－5－1所示，A、B中分別封閉有質量相等的氮氣和氧氣，且均可看成理想氣體，則當兩氣體處于平衡狀態(tài)時()A．內能相等B．分子的平均動能相等C．分子的平均速率相等D．分子數相等,圖2－5－1,【思路點撥】理想氣體沒有分子勢能，其內能由物質的量和溫度決定．【自主解答】兩種理想氣體的溫度相同，所以分子的平均動能相同，由于氣體種類不同，分子質量不同，故分子的平均速率不同，故B正確，C錯誤；氣體質量相同，但摩爾質量不同,所以分子數不同，其分子平均動能的總和不同，因而內能也就不同，故A、D也錯誤，應選B.【答案】B,變式訓練關于理想氣體的相關說法中正確的是()A．理想氣體分子本身的大小比起分子之間的平均距離來可以忽略不計B．理想氣體的分子不再做無規(guī)則運動了C．理想氣體的分子間除碰撞外不存在相互作用力D．理想氣體沒有分子勢能，內能只由溫度和物質的量來決定解析：選ACD.所有物質的分子包括理想氣體的分子都在不停地做無規(guī)則運動．,知能優(yōu)化訓練,本部分內容講解結束,點此進入課件目錄,按ESC鍵退出全屏播放,謝謝使用,同學們,來學校和回家的路上要注意安全,同學們,來學校和回家的路上要注意安全,