2019届二轮复习　理想气体课件（27张）

2019届二轮复习　理想气体课件（27张）

　理想气体 [ 考纲下载 ] 1. 了解理想气体模型 . 2 . 知道实际气体看成理想气体的条件 . 一、气体实验定律的适用条件 大量实验结果表明，在温度 不 、 压强 不 的 条件下，一切气体的状态变化虽然并非严格地遵守气体实验定律，但却能在较高程度上近似地 遵守 . 二、理想气体 1. 定义：在 任何 、任何 下 都遵守气体实验定律的气体 . 2. 特点 (1) 理想气体是一 种 的 模型，实际不存在 . (2) 理想气体的分子除存在相互碰撞力外，不 存在 . (3) 理想气体仅存在 分子 ， 没有 分子 . 太低 太高 气体实验定律 温度 压强 理想化 分子间作用力 动能 势能 判断下列说法的正误 . (1) 理想气体就是处于标准状况下的气体 .( ) (2) 理想气体只有分子动能，不考虑分子势能 .( ) (3) 实际计算中，当气体分子间距离 r ＞ 10 r 0 时，可将气体视为理想气体进行研究 .( ) (4) 被压缩的气体，不能作为理想气体 .( ) [ 即学即用 ] 答案 × √ √ × 重点探究 为什么要引入理想气体的概念？ 一、理想气体 [ 导学探究 ] 答案 答案　 由于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，引入了理想气体的概念 . 1. 理想气体的特点 (1) 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 . (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，只和温度有关 . [ 知识深化 ] 2. 对理想气体的几点说明 (1) 理想气体是不存在的 . (2) 在常温常压下，大多数实际气体，尤其是那些不易液化的气体都可以近似地看成理想气体 . (3) 在温度不低于负几十摄氏度，压强不超过大气压的几倍时，很多气体都可当成理想气体来处理 . (4) 理想气体的内能仅由温度和分子总数决定，与气体的体积无关 . 特别提醒 　在涉及气体的内能、分子势能问题时要特别注意实际气体是否可视为理想气体，在涉及气体的状态参量关系时往往将实际气体当作理想气体处理，但这时往往关注的是气体质量是否一定 . 例 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 解析 √ 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， A 项错误 ； 它 是实际气体在温度不太低、压强不太大的情况下的抽象，故 C 正确， B 、 D 错误 . 解析　 气体对容器的压强是由气体分子对器壁的频繁碰撞产生的，选项 A 错， B 对 ； 气体 的压强与分子的密集程度及分子的平均动能有关，平均动能越大则温度越高，但如果体积也变大，压强可能减小，故选项 C 错 . 压缩 理想气体要用力，克服的是气体的压力 ( 压强 ) ，而不是分子间的斥力，选项 D 错 . 例 2 　关于理想气体的下列说法正确的是 A. 气体对容器的压强是由气体的重力产生的 B. 气体对容器的压强是由大量气体分子对器壁的频繁碰撞产生的 C. 一定质量的气体，分子的平均动能越大，气体压强也越大 D. 压缩理想气体时要用力，是因为分子之间有斥力 √ 答案 解析 二、理想气体的状态方程 如图 1 所示，一定质量的某种理想气体从状态 A 到 B 经历了一个等温过程，又从状态 B 到 C 经历了一个等容过程，请推导状态 A 的三个参量 p A 、 V A 、 T A 和状态 C 的三个参量 p C 、 V C 、 T C 之间的关系 . [ 导学探究 ] 答案 图 1 答案　 从 A → B 为等温变化过程，根据玻意耳定律可得 p A V A ＝ p B V B ① 从 B → C 为等容变化过程，根据查理定律可 得 ② 由题意可知： T A ＝ T B ③ V B ＝ V C ④ 1. 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) 方程应用时单位方面：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 . [ 知识深化 ] 2. 理想气体状态方程与气体实验定律 特别提醒 　理想气体状态方程是用来解决气体状态变化问题的方程，运用时，必须要明确气体不同状态下的状态参量，将它们的单位统一，且温度的单位一定要统一为国际单位 K. 答案 例 3 　 ( 多选 ) 一定质量的理想气体 A. 先等压膨胀，再等容降温，其温度必低于起始温度 B. 先等温膨胀，再等压压缩，其体积必小于起始体积 C. 先等容升温，再等压压缩，其温度有可能等于起始温度 D. 先等容加热，再绝热压缩，其内能必大于起始内能 解析 √ √ 先等容加热，再绝热压缩，气体的温度始终升高，则内能必定增加，即 D 正确 . 答案 例 4 　使一定质量的理想气体按图 2 甲中箭头所示的顺序变化，图中 BC 段是以纵轴和横轴为渐近线的双曲线 . (1) 已知气体在状态 A 的温度 T A ＝ 300 K ，求气体在状态 B 、 C 和 D 的温度各是多少 ？ 解析 图 2 答案　 见解析 解析　 在 p － V 图中直观地看出，气体在 A 、 B 、 C 、 D 各状态下压强和体 积为 V A ＝ 10 L ， p A ＝ 4 atm ， p B ＝ 4 atm ， p C ＝ 2 atm ， p D ＝ 2 atm ， V C ＝ 40 L ， V D ＝ 20 L. 根据气体状态方程 由题意 T B ＝ T C ＝ 600 K. 答案 (2) 将上述状态变化过程在图乙中画成用体积 V 和温度 T 表示的图线 ( 图中要标明 A 、 B 、 C 、 D 四点，并且要画箭头表示变化的方向 ). 说明每段图线各表示什么过程 . 解析 答案　 见解析 解析　 由状态 B 到状态 C 为等温变化，由玻意耳定律 有 p B V B ＝ p C V C 在 V － T 图上状态变化过程的图线由 A 、 B 、 C 、 D 各状态依次连接 ( 如图所示 ) ， AB 是等压膨胀过程， BC 是等温膨胀过程， CD 是等压压缩过程 . 达标检测 1. ( 对理想气体的理解 ) ( 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，只是一种理想化模型 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，理想气体都遵循气体实验定律 答案 1 2 3 √ 解析　 理想气体是一种理想化模型，温度不太低、压强不太大的实际气体可视为理想气体；理想气体在任何温度、任何压强下都遵循气体实验定律，选项 A 、 D 正确，选项 B 错误 . 一定 质量的理想气体的内能完全由温度决定，与体积无关，选项 C 错误 . √ 解析 2. ( 对理想气体状态方程的理解 ) ( 多选 ) 一定质量的理想气体，初始状态为 p 、 V 、 T ，经过一系列状态变化后，压强仍为 p ，则下列过程中可以实现的是 A. 先等温膨胀，再等容降温 B. 先等温压缩，再等容降温 C. 先等容升温，再等温压缩 D. 先等容降温，再等温压缩 答案 1 2 3 √ 解析 √ 1 2 3 3. ( 理想气体状态方程的应用 ) 某气象探测气球内充有温度为 27 ℃ 、压强为 1.5 × 10 5 Pa 的氦气，其体积为 5 m 3 . 当气球升高到某一高度时，氦气温度为 200 K ，压强变为 0.8 × 10 5 Pa ，求这时气球的体积多大？ 答案 1 2 3 解析 答案　 6.25 m 3 1 2 3 解析　 以探测气球内的氦气作为研究对象，并可看做理想气体，其初始状态参量为： T 1 ＝ (273 ＋ 27) K ＝ 300 K p 1 ＝ 1.5 × 10 5 Pa ， V 1 ＝ 5 m 3 升到高空，其末状态为 T 2 ＝ 200 K ， p 2 ＝ 0.8 × 10 5 Pa