人教版 (2019)选择性必修 第三册3 气体的等压变化和等容变化背景图课件ppt

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一、气体的等压变化1.等压变化一定质量的某种气体,在 不变时,体积随温度变化的过程叫作气体 变化。
其中C为常量，与气体种类、质量有关
（4）该公式也反映了一定质量的气体在等压变化时，升高（或降低）相同的温度，增大（或减小）的体积是相同的。
(3)适用条件:气体的质量和压强不变。
(1)内容:一定质量的某种气体,在压强不变的情况下,其 与 成
(4)图像:如图所示。①V-T图像中的等压线是一条过原点的倾斜直线。②V-t图像中的等压线 ,但反向延长线交t轴于 。③无论是V-T图像还是V-t图像,其 都能判断气体压强的大小,斜率代表 ， 越大, 越小。
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2.(2020江苏盐城四模)将一定质量的空气封闭在气瓶内,并对它进行等压变化。把这些空气看成理想气体,则下列四幅图中能正确表示变化过程中空气的体积V和热力学温度T的关系的是(　　)解析根据题意可知一定质量的空气等压变化,有 ,可知V=CT,故V与T成正比,在V-T图像中为过原点的直线,故A、C、D错误,B正确。
一定质量的气体在等压变化中体积增大了 ,若气体原来温度为27 ℃,则温度的变化是(　　)A.升高了450 KB.升高了150 ℃C.降低了150 ℃D.降低了450 ℃
（1）根据所学知识判断是否属于等温、等压还是、等容变化？
（2）根据每种规律所对应公式解题
由题意可推导出发生的是等压变化，
规律方法 1.利用盖—吕萨克定律解题的一般步骤(1)确定研究对象,即被封闭的气体。(2)分析被研究气体在状态变化时是否符合定律成立的条件,即是不是质量和压强保持不变。(3)分别找出初、末两状态的温度、体积。(4)根据盖—吕萨克定律列方程求解,并对结果进行讨论。2.盖—吕萨克定律的重要推论一定质量的气体从初状态(V、T)开始发生等压变化,其体积的改变量ΔV与温度的变化量ΔT之间的关系是
气体的等压变化情境探究相传三国时期著名的军事家、政治家诸葛亮被困于平阳,无法派兵出城求救。就在此关键时刻,诸葛亮发明了一种可以升空的信号灯——孔明灯,并成功进行了信号联络,其后终于顺利脱险。讨论孔明灯能够升空的原理。
要点提示孔明灯是利用火焰的热量使容器内的气体等压膨胀,使部分气体从孔明灯内溢出,进而使孔明灯内气体的质量减小,当大气对孔明灯的浮力恰好等于孔明灯的重力时,即达到孔明灯升空的临界条件,若气体继续升温,孔明灯就能升空了。
二、气体的等容变化1.等容变化一定质量的某种气体,在体积不变时,压强随温度变化的过程叫作气体的等容变化。2.查理定律(1)内容:一定质量的某种气体,在体积不变的情况下,压强p与热力学温度T成正比。(3)适用条件:气体的质量和体积不变。
(4)图像:如图所示。①p-T图像中的等容线是一条过原点的倾斜直线。②p-t图像中的等容线不过原点,但反向延长线交t轴于 。③无论是p-T图像还是p-t图像,其斜率都能判断气体体积的大小 越大 越小。
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气体的等容变化情境探究我国民间常用“拔火罐”来治疗某些疾病,即先加热罐中气体,然后迅速将火罐开口端紧压在人体的皮肤上,待火罐冷却后,火罐就被紧紧地“吸”在皮肤上。你知道其中的道理吗?要点提示火罐内的气体体积一定,冷却后气体的温度降低,压强减小,故在大气压力的作用下被“吸”在皮肤上。
某同学家一台新电冰箱能显示冷藏室内的温度,存放食物之前该同学进行试通电,该同学将打开的冰箱密封门关闭,并给冰箱通电。若大气压为1.0×105 Pa,刚通电时显示温度为27 ℃,通电一段时间后显示温度为7 ℃,则此时密封的冷藏室中气体的压强是(　　 )×105 Pa×105 ×105 Pa×105 Pa解析冷藏室气体的初状态:T1=(273+27) K=300 K,p1=1×105 Pa末状态:T2=(273+7) K=280 K,压强为p2气体体积不变,根据查理定律得代入数据得p2=0.93×105 Pa。
（1）忽略灯泡容积的变化，气体为等容变化
（2）应用的是查理定律
规律方法 1.利用查理定律解题的一般步骤(1)确定研究对象,即被封闭的气体。(2)分析被研究气体在状态变化时是否符合定律成立的条件,即是否是质量和体积保持不变。(3)确定初、末两个状态的温度、压强。(4)按查理定律公式列式求解,并对结果进行讨论。2.查理定律的重要推论一定质量的某种气体从初状态(p、T)开始发生等容变化,其压强的变化量Δp与温度的变化量ΔT之间的关系为
（3）理想气体可认为分子间作用力为 ，气体分子与器壁发生 碰撞
在 温度 、 压强下都符合 的气体。
2.理想气体与实际气体
(1)实际气体在温度不低于 、压强不超过 时, 可以当成理想气体来处理。
(2)理想气体是对实际气体的一种科学抽象,就像质点、点电荷模型一样,是一种 , 实际
（4）从能量上看，理想气体忽略了分子间作用力，无 理想气体的内能就等于所有分子的热运动的动能之和，故一定质量的理想气体内能只与 有关
知识归纳1.理想气体(1)含义为了研究方便,可以设想一种气体,在任何温度、任何压强下都遵从气体实验定律,我们把这样的气体叫作理想气体。(2)特点①严格遵守气体实验定律及理想气体状态方程。②理想气体分子本身的大小与分子间的距离相比可以忽略不计,分子可视为质点。③理想气体分子除碰撞外,无相互作用的引力和斥力,故无分子势能,理想气体的内能等于所有分子热运动动能之和,一定质量的理想气体内能只与温度有关。
四、理想气体的状态方程1.内容:一定质量的某种理想气体,在从一个状态(p1、V1、T1)变化到另一个状态(p2、V2、T2)时,尽管p、V、T都可能改变,但是压强跟体积的乘积与热力学温度的比值保持不变。3.成立条件:一定质量的理想气体。
五、对气体实验定律的微观解释1.玻意耳定律的微观解释一定质量的某种理想气体,温度保持不变时,分子的平均动能是一定的。在这种情况下,体积减小时,分子的数密度增大,气体的压强就增大。2.盖—吕萨克定律的微观解释一定质量的某种理想气体,温度升高时,分子的平均动能增大。在这种情况下只有气体的体积同时增大,使分子的数密度减小,才能保持压强不变。3.查理定律的微观解释一定质量的某种理想气体,体积保持不变时,分子的数密度保持不变。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。
气体实验定律的微观解释情境探究自行车的轮胎没气后会变瘪,用打气筒向里打气,打进去的气越多,轮胎会越“硬”。你怎样用分子动理论的观点来解释这种现象?(假设轮胎的容积和气体的温度不发生变化)要点提示轮胎的容积不发生变化,随着气体不断地打入,轮胎内气体分子的密集程度不断增大,温度不变意味着气体分子的平均动能没有发生变化,故气体压强不断增大,轮胎会越来越“硬”。
题型一 一定质量理想气体的状态变化的可能性分析
(多选).关于一定质量的理想气体,下列说法中正确的是(　 　)A.体积不变,压强增大,气体分子的平均动能一定增大B.温度不变,压强减小时,气体的密集程度一定减小C.压强不变,温度降低时,气体的密集程度一定减小D.温度升高,压强和体积可能都不变
解析体积不变,分子的密集程度就保持不变,压强增大,说明分子的平均撞击力变大了,即分子的平均动能增大了,A正确;温度不变,分子平均动能不变,压强减小,说明单位时间内撞击器壁的分子数在减小,表明气体的密集程度减小了,B正确;温度降低,分子平均动能减小,分子撞击器壁的作用力减小,要保持压强不变,则要增大单位时间内撞击器壁的分子数,即气体的密集程度要增大,C错误;温度升高,压强、体积中至少有一个发生改变,D错误。
题型二——理想气体的图像问题
解决图像问题应注意的几个问题(1)看清坐标轴,理解图像的意义:图像上的一个点表示一定质量气体的一个平衡状态,它对应着三个状态参量;图像上的一条直线或曲线表示一定质量气体状态变化的一个过程。(2)观察图像,弄清图像中各量的变化情况,看是否属于特殊变化过程,如等温变化、等容变化或等压变化。(3)若不是特殊过程,可在坐标系中作特殊变化的图像(如等温线、等容线或等压线)实现两个状态的比较。(4)涉及微观量的考查时,要注意各宏观量和相应微观量的对应关系。
(多选)在下列图中,可能反映理想气体经历了等压变化→等温变化→等容变化后,又回到原来状态的有(　　)
题型三——利用理想气体的状态方程解决实际问题
规律方法 1.应用理想气体状态方程解决问题的基本思路
假设液柱不发生移动，则此时左右两端封闭气体压强等大，即
假设环境温度变化时，水银柱不动，则两部分气体都发生等容变化