第2章 第3节 第2课时 理想气体、气体实验定律的微观解释（word教参)-【状元桥·优质课堂】2023-2024学年新教材高中物理选择性必修 第三册（人教版2019）

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（物理观念）.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（科学态度与责任）.3.能用气体分子动理论解释三个气体实验定律（科学思维）. 知识点一　　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. 知识点二　　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　或＝. 3.成立条件：一定　质量　的理想气体. 知识点三　　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.体积减小时，分子的数密度　增大　（选填“增大”或“减小”），单位时间内、单位面积上碰撞器壁的分子数就多，气体的压强就　增大　（选填“增大”或“减小”）. 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　（选填“增大”或“减小”），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　（选填“增大”“减小”或“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，温度升高时，分子的平均动能　增大　（选填“增大”或“减小”），气体的压强　增大　（选填“增大”或“减小”）. 1.判断下列说法的正误. （1）理想气体在超低温和超高压时，气体的实验定律不适用了. （　×　） （2）对于不同的理想气体，其状态方程＝C中的常量C相同. （　×　） （3）一定质量的理想气体，温度和体积均增大到原来的2倍时，压强增大到原来的4倍. （　×　） （4）一定质量的某种理想气体，若p不变，V增大，则T增大，是由于分子数密度减小，要使压强不变，需使分子的平均动能增大. （　√　） 2.一定质量的某种理想气体的压强为p，温度为27 ℃时，气体的密度为ρ，当气体的压强变为4p，温度升为327 ℃时，气体的密度是　2ρ　. 探究点一　　理想气体 【情境导学】在物理的学习过程中，学到了很多物理模型，其中有些模型是理想化的，现实中并不存在，如质点，那么对于气体状态变化的研究，需要引入的模型是什么？为什么要引入这样的模型？ 答案　理想气体模型；因为气体实验定律只在压强不太大、温度不太低的条件下理论结果与实验结果一致，为了使气体在任何温度、任何压强下都遵从气体实验定律，特引入了理想气体模型. 【知识拓展】 1.理想气体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. 3.理想气体分子除碰撞外，无相互作用的引力和斥力. 4.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，一定质量的理想气体内能只和温度有关. 【例题1】（多选）关于理想气体的性质，下列说法正确的是（　　） 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.氦气是液化温度最低的气体，任何情况下均可当作理想气体 答案　ABC　 解析　理想气体是物理学上为了简化问题而引入的一个理想化模型，在现实生活中不存在，选项A正确；严格遵从气体实验定律的气体是理想气体，实际中只要气体的压强不太大，温度不太低，都可以近似看成理想气体，选项B正确；温度是分子平均动能的标志，一定质量的理想气体忽略了分子势能，所以它的内能增大，分子平均动能增大，则温度一定升高，选项C正确；只有当压强不太大，温度不太低时，才可以将氦气当作理想气体，选项D错误. 【变式1】关于理想气体，下列说法正确的是（　　） A.理想气体也不能严格地遵守气体实验定律 B.实际气体在温度不太高、压强不太小的情况下，可看成理想气体 C.实际气体在温度不太低、压强不太大的情况下，可看成理想气体 D.所有的实际气体在任何情况下，都可以看成理想气体 答案　C　 解析　理想气体是在任何温度、任何压强下都能遵守气体实验定律的气体，选项A错误；理想气体是实际气体在温度不太低、压强不太大的情况下的抽象，选项C正确，B、D错误. 探究点二　　理想气体的状态方程 【情境导学】在电视上同学们或许看到过有人乘坐热气球在蓝天翱翔的画面，其中的燃烧器时而喷