2.3 气体的等压变化和等容变化（第2课时）（教学课件）-【上好课】高中物理同步备课（人教版2019选择性必修第三册）

第3节 理想气体的 （第2课时） 状态方程 第二章 人教版 选择性必修第三册 理想气体 01 理想气体的状态方程 02 气体实验定律的微观解释 03 课堂练习 04 CONTENTS 目录 知识回顾 气体实验定律 玻意耳定律 查理定律 盖-吕萨克定律 压强不太大(相对大气压) 温度不太低(相对室温) 【问题】这些定律的适用范围是什么? p1V1=p2V2 当压强很大、温度很低时，由气体实验定律计算的结果与实际测量结果有很大的差别. 不过，在通常的温度和压强下，很多实际气体，特别是那些不容易液化的气体，如氢气、氧气、氮气、氦气等，其性质与实验定律的结论符合的很好. 为了研究方便，可以设想一种气体，它在任何温度、任何压强下都能严格地遵从气体实验定律,我们把这样的气体叫做“理想气体”. 新课导入 理想气体 PART 01 1、定义：在任何温度、任何压强下都严格遵从气体实验定律的气体叫做“理想气体”。 （1）理想气体实际不存在，是一种理想模型. （2）在常温常压下（不低于负几十摄氏度,压强不超过大气压的几倍时）,大多数实际气体,尤其是那些不易液化的气体如氢气、氧气、氮气、氦气等都可以近似地看成理想气体。在温度不太低,压强不太大时实际气体都可看成是理想气体. （3）严格遵守气体实验定律及理想气体状态方程. 2、理想气体的特点 （4）理想气体每个分子可看成弹性小球,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．(从分子动理论的角度，理想气体忽略分子的自身体积（大小）和分子间相互作用力) 理想气体 ▲从微观上说：分子间以及分子和器壁间，除碰撞外无其他作用力，分子本身没有体积，即它所占据的空间认为都是可以被压缩的空间。 ▲从能量上说：理想气体的微观本质是忽略了分子力，没有分子势能，理想气体的内能只有分子动能。 （5）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的动能之和，一定质量的理想气体的内能只与温度有关，与气体的体积无关.故一定质量的理想气体，温度是内能的标志. 理想气体 理想气体 典例分析 (多选)下列对理想气体的理解，正确的有(　 　) A．理想气体实际上并不存在，只是一种理想模型 B．只要气体压强不是很高就可视为理想气体 C．一定质量的某种理想气体的内能与温度、体积都有关 D．在任何温度、任何压强下，理想气体都遵从气体实验定律 AD 解析：理想气体是在忽略了实际气体分子间相互作用力的情况下而抽象出的一种理想模型，实际上并不存在，A正确。实际气体能视为理想气体的条件是温度不太低、压强不太大，B错误。理想气体分子间无分子力作用，也就无分子势能，故一定质量的理想气体，其内能与体积无关，只取决于温度，C错误。由理想气体的定义可知D正确。 关于理想气体的性质，下列说法中正确的是 (　　) A．理想气体是一种假想的物理模型，实际并不存在 B．理想气体的存在是一种人为规定，它是一种严格遵守气体实验定律的气体 C．一定质量的理想气体，内能增大，其温度一定升高 D．氦是液化温度最低的气体，任何情况下均可视为理想气体 小试牛刀 ABC 如果某种气体的三个状态参量（p、V、T）都发生了变化，它们之间又遵从什么规律呢？ 如图所示，一定质量的某种理想气体从A到B经历了一个等温过程，从B到C经历了一个等容过程。分别用pA、VA、TA和pB、VB、TB以及pC、VC、TC表示气体在A、B、C三个状态的状态参量，那么A、C状态的状态参量间有何关系呢？ 0 p V A B C TA=TB 思考与讨论 从A→B为等温变化： pAVA=pBVB ① 从B→C为等容变化： 由查理定律 ② 0 p V A B C 由①②联立，解得： TA=TB VB=VC 由玻意耳定律 推导过程 理想气体的状态方程 PART 02 内容：一定质量的某种理想气体在从一个状态变化到另一个状态时，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。 2. 公式： 或 与物体的质量和种类有关，即与物质的量有关（C=nR），与p、V、T无关. 4. 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. 3. 适用条件：一定质量的理想气体 5. 注意：状态方程只表示气体在状态变化过程中的不变，与过程无关，但与变化过程相关的过程量如做功、传递的热量等是与过程有关的 理想气体的状态方程 14 6. 理想气体状态方程和三个气体实验定律的关系 气体的三大定律都是实验定律，由实验归纳总结得到。 理