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(jìn)入物理課堂,第5節(jié)理想氣體,,,,,,,,,,課前自主學(xué)案,核心要點(diǎn)突破,課堂互動(dòng)講練,,課標(biāo)定位,,,知能優(yōu)化訓(xùn)練,,第5節(jié),課標(biāo)定位學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.了解理想氣體的模型，并知道實(shí)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(guān)．重點(diǎn)難點(diǎn)：理想氣體的成立條件及在實(shí)際中的意義．,課前自主學(xué)案,一、實(shí)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(qiáng)_________的條件下，一切氣體的狀態(tài)變化并非嚴(yán)格地遵守氣體實(shí)驗(yàn)定律，但能較高程度上近似地遵守氣體實(shí)驗(yàn)定律．2．同種氣體不同條件下的比較實(shí)際氣體在“______”和“______”條件下狀態(tài)參量之間的關(guān)系與氣體實(shí)驗(yàn)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(qiáng)下都嚴(yán)格遵從氣體實(shí)驗(yàn)定律的氣體．2．理想氣體與實(shí)際氣體,任何,任何,思考感悟在實(shí)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(huì)真的存在,是對(duì)實(shí)際氣體的科學(xué)抽象．,核心要點(diǎn)突破,一、實(shí)際氣體不能嚴(yán)格遵守氣體實(shí)驗(yàn)定律的原因?qū)嶋H氣體在壓強(qiáng)很大時(shí)不能遵守玻意耳定律的原因,從分子運(yùn)動(dòng)論的觀點(diǎn)來分析，有下述兩個(gè)方面．1．分子本身占有一定的體積分子半徑的數(shù)量級(jí)為10－10m，把它看成小球，每個(gè)分子的固有體積V≈410－30m3.在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，1m3氣體中的分子數(shù)n0≈31025個(gè)．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(jì)．,2．分子間有相互作用力實(shí)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(yuǎn)時(shí)則表現(xiàn)為引力，距離再大，超過幾十納米(1nm＝10－9m)時(shí)，則相互作用力趨于零．當(dāng)壓強(qiáng)較小時(shí)，氣體分子間距離較大，分子間相互作用力可以不計(jì)，因此實(shí)際氣體的性質(zhì)近似于理想氣體．但當(dāng)壓強(qiáng)很大時(shí)，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(duì)器壁的壓力減小，因而氣體對(duì)器壁的壓力比不存在分子引力時(shí)的壓力要小．因此，當(dāng)壓強(qiáng)很大時(shí)，實(shí)際氣體的實(shí)測(cè)pV值比由玻意耳定律計(jì)算出來的理論值偏?。鲜鰞蓚€(gè)原因中，一個(gè)是使氣體的pV實(shí)驗(yàn)值偏大，一個(gè)是使氣體的pV的實(shí)驗(yàn)值偏小.在這兩個(gè)原因中,哪一個(gè)原因占優(yōu)勢(shì)，就由哪一方面主導(dǎo)．這就是實(shí)際氣體在壓強(qiáng)很大時(shí)不能嚴(yán)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(shí)際氣體也有偏差．,即時(shí)應(yīng)用(即時(shí)突破，小試牛刀)1．下列說法正確的是()A．氫氣、氧氣、氮?dú)獾葰怏w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(shì)能為零D．只有在壓強(qiáng)不太大、溫度不太低時(shí)，實(shí)際氣體才能當(dāng)做理想氣體來處理,解析：選BCD.像氫氣等是自然界實(shí)際存在的氣體，而理想氣體并不存在，所以氫氣、氧氣等實(shí)驗(yàn)氣體永遠(yuǎn)也成不了理想氣體．但是，當(dāng)壓強(qiáng)不太大、溫度不太低時(shí)，實(shí)際氣體才能較好地符合氣體實(shí)驗(yàn)定律，這時(shí)才可把它們當(dāng)理想氣體看待，因此選項(xiàng)A不正確，選項(xiàng)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(shì)能，故選項(xiàng)B、C均正確．本題答案應(yīng)為BCD.,二、對(duì)理想氣體模型的理解1．理想氣體是一種理想化模型，是對(duì)實(shí)際氣體的科學(xué)抽象．2．實(shí)際氣體，特別是那些不容易液化的氣體，如氫氣、氧氣、氮?dú)?、氦氣等，在壓?qiáng)不太大(不超過大氣壓的幾倍)，溫度不太低(不低于負(fù)幾十?dāng)z氏度)時(shí)，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(jì)，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(shì)能為零，理想氣體的內(nèi)能等于分子的總動(dòng)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(shì)能的變化，于是理想氣體的內(nèi)能只有分子動(dòng)能，即一定質(zhì)量理想氣體的內(nèi)能完全由溫度決定．,即時(shí)應(yīng)用(即時(shí)突破，小試牛刀)2．關(guān)于理想氣體，下列說法中正確的是()A．嚴(yán)格遵守氣體實(shí)驗(yàn)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(shí)際氣體在一定程度上的近似C．低溫和高壓條件下的實(shí)際氣體都可以看成理想氣體D．和質(zhì)點(diǎn)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(yán)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(qiáng)不太大時(shí)，實(shí)際氣體可以看成理想氣體．,課堂互動(dòng)講練,關(guān)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(shí)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(yán)格遵守氣體實(shí)驗(yàn)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(dāng)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(shí)中并不存在，其具備的特性均是人為的規(guī)定，A、B選項(xiàng)正確．對(duì)于理想氣體，分子間不存在相互作用力，也就沒有分子勢(shì)能，其內(nèi)能的變化即為分子動(dòng)能的變化，宏觀上表現(xiàn)為溫度的變化，C選項(xiàng)正確．實(shí)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(qiáng)不太大的條件下才可當(dāng)做理想氣體，在壓強(qiáng)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(xiàng)錯(cuò)誤．【答案】ABC,【方法總結(jié)】對(duì)物理模型的認(rèn)識(shí)既要弄清其理想化條件的規(guī)定性，又要學(xué)會(huì)抓住實(shí)際問題的本質(zhì)特征，忽略其次要因素，運(yùn)用理想化模型知識(shí)規(guī)律，分析解決問題．,用一導(dǎo)熱、可自由滑動(dòng)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?dú)夂脱鯕猓揖煽闯衫硐霘怏w，則當(dāng)兩氣體處于平衡狀態(tài)時(shí)()A．內(nèi)能相等B．分子的平均動(dòng)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(diǎn)撥】理想氣體沒有分子勢(shì)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(dòng)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(cuò)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(dòng)能的總和不同，因而內(nèi)能也就不同，故A、D也錯(cuò)誤，應(yīng)選B.【答案】B,變式訓(xùn)練關(guān)于理想氣體的相關(guān)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(jì)B．理想氣體的分子不再做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)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(shì)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(yùn)動(dòng)．,知能優(yōu)化訓(xùn)練,本部分內(nèi)容講解結(jié)束,點(diǎn)此進(jìn)入課件目錄,按ESC鍵退出全屏播放,謝謝使用,同學(xué)們,來學(xué)校和回家的路上要注意安全,同學(xué)們,來學(xué)校和回家的路上要注意安全,