第二章 3 气体的等圧変化和等容变化（第2课时 理想气体、气体实验定律的微观解释） 学案—2020-2021学年【新教材】人教版（2019）高中物理选择性必修第三册

第二章 气体、固体和液体 3　气体的等压变化和等容变化 第2课时　理想气体、气体实验定律的微观解释 【学习目标】 1.了解理想气体的模型，并知道实际气体看成理想气体的条件. 2.掌握理想气体状态方程的内容和表达式，并能应用方程解决实际问题. 3.能用气体分子动理论解释三个气体实验定律． 【知识梳理】 一、理想气体 1．理想气体：在任何温度、任何压强下都遵从气体实验定律的气体． 2．理想气体与实际气体 实际气体在温度不低于零下几十摄氏度、压强不超过大气压的几倍时，可以当成理想气体来处理． 3．理想气体严格遵守气体实验定律及理想气体状态方程． 4．理想气体分子本身的大小与分子间的距离相比可忽略不计，分子不占空间，可视为质点．它是对实际气体的一种科学抽象，是一种理想模型，实际并不存在． 5．理想气体分子除碰撞外，无相互作用的引力和斥力． 6．理想气体分子无分子势能的变化，内能等于所有分子热运动的动能之和，只和温度有关． 二、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，压强p跟体积V的乘积与热力学温度T的比值保持不变． 2．表达式：＝C. 3．对理想气体状态方程的理解 (1)成立条件：一定质量的理想气体． (2)该方程表示的是气体三个状态参量的关系，与中间的变化过程无关． (3)公式中常量C仅由气体的种类和质量决定，与状态参量(p、V、T)无关． (4)方程中各量的单位：温度T必须是热力学温度，公式两边中压强p和体积V单位必须统一，但不一定是国际单位制中的单位． 4．理想气体状态方程与气体实验定律 ＝⇒ 5. 应用理想气体状态方程解题的一般步骤 （1）明确研究对象，即一定质量的理想气体； （2）确定气体在初、末状态的参量p1、V1、T1及p2、V2、T2； （3）由理想气体状态方程列式求解； （4）必要时讨论结果的合理性． 三、气体实验定律的微观解释 1．玻意耳定律 (1)宏观表现：一定质量的某种理想气体，在温度保持不变时，体积减小，压强增大；体积增大，压强减小． (2)微观解释：温度不变，分子的平均动能不变．体积越小，分子的数密度增大，单位时间内撞到单位面积器壁上的分子数就越多，气体的压强就越大，如图1. 图1 2．查理定律 (1)宏观表现：一定质量的某种理想气体，在体积保持不变时，温度升高