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(zhì)量的理想氣體的內(nèi)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?qū)嶋H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(shù)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(shù)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(xiàn)為斥力外，相距稍遠時則表現(xiàn)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(zhì)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(nèi)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?。鲜鰞蓚€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(nèi)能等于分子的總動能．4．從能量上看，理想氣體的微觀本質(zhì)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(nèi)能只有分子動能，即一定質(zhì)量理想氣體的內(nèi)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(zhì)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(zhì)，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(zhì)量的理想氣體，內(nèi)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(zhì)過程中建立的一種理想化模型，現(xiàn)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(nèi)能的變化即為分子動能的變化，宏觀上表現(xiàn)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(zhì)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(zhì)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(nèi)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(shù)相等,圖2－5－1,【思路點撥】理想氣體沒有分子勢能，其內(nèi)能由物質(zhì)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(zhì)量不同，故分子的平均速率不同，故B正確，C錯誤；氣體質(zhì)量相同，但摩爾質(zhì)量不同,所以分子數(shù)不同，其分子平均動能的總和不同，因而內(nèi)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(nèi)能只由溫度和物質(zhì)的量來決定解析：選ACD.所有物質(zhì)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(nèi)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,