第二章氣體、液體和固體第三節(jié)氣體實驗定律的微觀解釋學習目標學法與考法1．理解氣體壓強產生的微觀原因，知道影響壓強的微觀因素(重點)2．學會用分子動理論和統(tǒng)計規(guī)律的觀點解釋三個氣體實驗定律(難點)3．知道理想氣體的特點學法：①通過對氣體壓強產生的微觀原因的學習，知道影響壓強的微觀因素．②通過對分子動理論和氣體壓強學習，從微觀解釋三個氣體實驗定律考法：①考查對氣體壓強有關因素的理解．②考查從微觀解釋三個氣體實驗定律．③考查理想氣體的特點知識導圖課前·

自主預習1．產生原因大量氣體分子頻繁撞擊器壁，對器壁產生一個__________的壓力，從而產生壓強．2．壓強特點氣體內部壓強____________．3．決定因素(1)氣體的________．(2)____________內的分子數(shù)．氣體壓強的微觀解釋穩(wěn)定處處相等溫度單位體積氣體壓強有什么特點？氣體壓強大小與哪些因素有關？【答案】氣體內部壓強處處相等．氣體壓強的大小與氣體的溫度、單位體積內的分子數(shù)有關．微思考(多選)對于氣體壓強的產生，下列說法正確的是 (

)A．氣體壓強是氣體分子之間的斥力產生的B．氣體對器壁的壓強是由于氣體的重力產生的C．氣體壓強是大量氣體分子頻繁碰撞器壁而產生的D．氣體壓強決定于單位體積中的分子數(shù)和氣體的溫度【答案】CD【解析】決定氣體壓強的因素是溫度和單位體積內的分子數(shù)．溫度越高，分子的平均動能越大；單位體積內分子數(shù)越多，碰撞器壁的分子數(shù)越多，壓強越大．另外氣體分子間距大，分子力可忽略，故氣體無一定形狀，其體積就是容器體積．1．玻意耳定律一定質量的某種理想氣體，溫度保持不變時，分子的平均動能一定，體積減小時，分子的_______________增大，氣體的壓強就___________.2．查理定律一定質量的某種理想氣體，體積保持不變時，分子的____________保持不變．在這種情況下，溫度升高時，分子的____________增大，氣體的________就增大．氣體實驗定律的微觀解釋密集程度增大密集程度平均動能壓強3．蓋-呂薩克定律一定質量的某種理想氣體，溫度升高時，分子的__________增大．只有氣體的________同時增大，使分子的____________減小，才能保持壓強不變．平均動能體積密集程度從微觀的角度分析氣體體積不變，溫度升高，壓強一定變大？【答案】氣體體積不變，單位體積的分子數(shù)不變，溫度升高，壓強一定變大．微思考對于一定質量的氣體，下列敘述中正確的是 (

)A．如果體積減小，氣體分子在單位時間內對單位面積器壁的碰撞次數(shù)一定增多B．如果壓強增大，氣體分子在單位時間內對單位面積器壁的碰撞次數(shù)一定增多C．如果溫度升高，氣體分子在單位時間內對單位面積器壁的碰撞次數(shù)一定增多D．如果分子數(shù)密度增大，氣體分子在單位時間內對單位面積器壁的碰撞次數(shù)一定增多【答案】B【解析】氣體分子在單位時間內對單位面積器壁的碰撞次數(shù)，是由單位體積內的分子數(shù)和分子的平均速率共同決定的．A和D都是單位體積內的分子數(shù)增多，但分子的平均速率如何變化卻不知道；C由溫度升高可知分子的平均速率增大，但單位體積內的分子數(shù)如何變化未知，A、C、D錯誤．氣體分子在單位時間內對單位面積器壁的碰撞次數(shù)正是氣體壓強的微觀表現(xiàn)，B正確．1．理想氣體在任何溫度、任何壓強下都遵循________________的氣體．2．理想氣體與實際氣體在____________不低于零下幾十攝氏度、____________不超過大氣壓的幾倍的條件下，把實際氣體當作理想氣體來處理．3．理想氣體狀態(tài)方程理想氣體的壓強、體積和熱力學溫度滿足的關系式為____________.理想氣體氣體實驗定律溫度壓強理想氣體在任何溫度、任何壓強下都遵循氣體實驗定律嗎？【答案】理想氣體在溫度不太低，壓強不太大的情況下都遵循氣體實驗定律．微思考課堂·

重難探究1．氣體壓強產生的原因大量做無規(guī)則熱運動的分子對器壁頻繁、持續(xù)地碰撞產生了氣體的壓強．單個分子碰撞器壁的沖力是短暫的，但是大量分子頻繁地碰撞器壁，就對器壁產生持續(xù)、均勻的壓力．所以從分子動理論的觀點來看，氣體的壓強就是大量氣體分子作用在器壁單位面積上的平均作用力．對氣體壓強微觀解釋的理解2．氣體壓強的決定因素宏觀因素微觀因素溫度體積氣體分子密度氣體分子平均速率在體積不變的情況下，溫度越高，氣體分子的平均速率越大，氣體的壓強越大在溫度不變的情況下，體積越小，氣體分子的密度越大，氣體的壓強越大氣體分子密度

(即單位體積內氣體分子的數(shù)目)大，在單位時間內，與單位面積器壁碰撞的分子數(shù)就多氣體的溫度高，氣體分子的平均速率就大，單個氣體分子與器壁的碰撞(可視作彈性碰撞)給器壁的撞擊力就大；從另一方面講，分子的平均速率大，在單位時間里器壁受氣體分子撞擊的次數(shù)就多，平均撞擊力就大3．氣體壓強與大氣壓強的區(qū)別與聯(lián)系比較氣體壓強大氣壓強區(qū)別(1)因密閉容器的氣體分子的密集程度一般很小，由氣體自身重力產生的壓強極小，可忽略不計，故氣體壓強由氣體分子碰撞器壁產生．(1)由于空氣受到重力作用緊緊包圍地球而對浸在它里面的物體產生的壓強．如果沒有地球引力作用，地球表面就沒有大氣，從而也不會有大氣壓強．比較氣體壓強大氣壓強區(qū)別(2)壓強大小由氣體分子的密集程度和溫度決定，與地球的引力無關．(3)氣體對上下左右器壁的壓強大小都是相等的(2)地面大氣壓強的值與地球表面積的乘積，近似等于地球大氣層所受的重力值．(3)大氣壓強最終還是通過分子碰撞實現(xiàn)對放入其中的物體產生壓強聯(lián)系兩種壓強最終都是通過氣體分子碰撞器壁或碰撞放入其中的物體而實現(xiàn)的例1

(多選)封閉在汽缸內一定質量的氣體，如果保持氣體體積不變，當溫度升高時，以下說法正確的是 (

)A．氣體的密度增大B．氣體的壓強增大C．氣體分子的平均速率減小D．每秒撞擊單位面積器壁的氣體分子數(shù)增加【答案】BD【解析】氣體的體積不變，對一定質量的氣體，單位體積內的分子數(shù)不變，當溫度升高時，分子的平均速率增大，每秒內撞擊單位面積器壁的分子數(shù)增加，撞擊力增大，壓強必增大．所以B、D正確，A、C錯誤．變式1

(多選)在某一容積不變的容器中封閉著一定質量的氣體，對此氣體的壓強，下列說法中正確的是 (

)A．氣體壓強是由重力引起的，容器底部所受的壓力等于容器內氣體所受的重力B．氣體壓強是由大量氣體分子對器壁的頻繁碰撞引起的C．容器以9.8m/s2的加速度向下運動時，容器內氣體壓強不變D．由于分子運動無規(guī)則，所以容器內壁各處所受的氣體壓強相等【答案】BCD【解析】氣體壓強是由大量氣體分子對器壁的頻繁碰撞引起的，它由氣體的溫度和單位體積內的分子數(shù)決定，與容器的運動狀態(tài)無關．故A錯誤，B、C、D正確．氣體壓強的分析技巧1．明確氣體壓強產生的原因——大量做無規(guī)則運動的分子對器壁頻繁、持續(xù)地碰撞．壓強就是大量氣體分子作用在器壁單位面積上的平均作用力．2．明確氣體壓強的決定因素——氣體分子的密集程度和溫度．3．只有知道了這兩個因素的變化，才能確定壓強的變化，不能根據任何單個因素的變化確定壓強是否變化．1．玻意耳定律(1)宏觀表現(xiàn)：一定質量的某種理想氣體，在溫度保持不變時，體積減小，壓強增大；體積增大，壓強減小．氣體實驗定律的微觀解釋(2)微觀解釋：溫度不變，分子的平均動能不變．體積越小，分子越密集，單位時間內撞到器壁單位面積上的分子數(shù)就越多，氣體的壓強就越大，如圖所示．2．查理定律(1)宏觀表現(xiàn)：一定質量的某種理想氣體，在體積保持不變時，溫度升高，壓強增大；溫度降低，壓強減小．(2)微觀解釋：體積不變，則分子密度不變，溫度升高，分子平均動能增大，分子撞擊器壁單位面積的作用力變大，所以氣體的壓強增大，如圖所示．3．蓋-呂薩克定律(1)宏觀表現(xiàn)：一定質量的某種理想氣體，在壓強不變時，溫度升高，體積增大，溫度降低，體積減?。?2)微觀解釋：溫度升高，分子平均動能增大，撞擊器壁的作用力變大，而要保持壓強不變，則影響壓強的另一個因素需改變，即分子的密集程度減小，所以氣體的體積增大，如圖所示．例2對一定質量的氣體，若用N表示單位時間內與器壁單位面積碰撞的分子數(shù)，則 (

)A．當體積減小時，N必定增加B．當溫度升高時，N必定增加C．當壓強不變而體積和溫度變化時，N必定變化D．當體積不變而壓強和溫度變化時，N可能不變【答案】C【解析】氣體的體積減小時，壓強和溫度是怎樣變化的并不清楚，不能判斷N是必定增加的，A、B錯誤；當壓強不變而體積和溫度變化時，存在兩種變化的可能性：一是體積增大時，溫度升高，分子的平均動能變大，即分子對器壁碰撞的力度增大，因壓強不變，因此對器壁碰撞的頻繁度降低，就是N減小；二是體積減小時，溫度降低，同理可推知N增大，C正確，D錯誤．變式2

(多選)如圖所示，一定質量的理想氣體由狀態(tài)A沿平行縱軸的直線變化到狀態(tài)B，對于它的狀態(tài)變化的說法，不正確的是 (

)A．氣體的溫度不變B．氣體的內能增加C．氣體的分子平均速率減小D．氣體分子在單位時間內與器壁單位面積上碰撞的次數(shù)不變【答案】ACD【解析】從p－V圖像中的AB圖線看，氣體狀態(tài)由A變到B為等容升壓，根據查理定律，一定質量的氣體，當體積不變時，壓強跟熱力學溫度成正比，所以壓強增大，溫度升高，A錯誤；一定質量的理想氣體的內能僅由溫度決定，所以氣體的溫度升高，內能增加，B正確；氣體的溫度升高，分子平均速率增大，C錯誤；氣體壓強增大，則氣體分子在單位時間內與器壁單位面積上碰撞的次數(shù)增加，D錯誤．1．宏觀量——溫度的變化對應著微觀量——分子動能平均值的變化．體積的變化對應著氣體分子密集程度的變化．2．壓強的變化可能由兩個因素引起，即分子熱運動的平均動能和分子的密集程度，可以根據氣體變化情況選擇相應的實驗定律加以判斷．1．理想氣體理想氣體是對實際氣體的一種科學抽象，就像質點模型一樣，是一種理想模型，實際并不存在．2．特點(1)嚴格遵守氣體實驗定律及理想氣體狀態(tài)方程．理想氣體(2)理想氣體分子本身的大小與分子間的距離相比可忽略不計，分子不占空間，可視為質點．(3)理想氣體分子除碰撞外，無相互作用的引力和斥力．(4)理想氣體分子無分子勢能，內能等于所有分子熱運動的動能之和，只和溫度有關．例3

(多選)關于理想氣體，下列說法正確的是 (

)A．理想氣體能嚴格遵守氣體實驗定律B．實際氣體在溫度不太高、壓強不太小的情況下，可看成理想氣體C．實際氣體在溫度不太低、壓強不太大的情況下，可看成理想氣體D．所有的實際氣體在任何情況下，都可以看成理想氣體【答案】AC【解析】理想氣體是在任何溫度、任何壓強下都能遵守氣體實驗定律的氣體，A正確．理想氣體是實際氣體在溫度不太低、壓強不太大情況下的抽象，故B、D錯誤，C正確．【答案】C理想氣體的內能僅與溫度有關1．對于一切物體而言，物體的內能包括分子動能和分子勢能．2．對于理想氣體而言，其微觀本質是忽略了分子力，即不存在分子勢能，只有分子動能，故一定質量的理想氣體的內能完全由溫度決定.氣體實驗定律的綜合應用3．利用氣體實驗定律解決問題的基本思路變式4

(2023年洛陽聯(lián)考)在洛陽古城墻上放置一種測溫裝置，玻璃管的上端與導熱良好的玻璃泡連通，下端插入水中，玻璃泡中封閉有一定量的空氣．若玻璃管中水柱上升，則外界大氣的變化不可能是

(

)A．溫度降低，壓強增大B．溫度降低，壓強不變C．溫度升高，壓強減小D．溫度不變，壓強增大【答案】C【解析】外界大氣溫度降低，壓強增大，則玻璃泡內部氣體溫度降低，氣體壓強減小，玻璃管中水柱上升，A不滿足題意要求；外界大氣溫度降低，壓強不變，則玻璃泡內部氣體溫度降低，氣體壓強減小，玻璃管中水柱上升，B不滿足題意要求；外界大氣溫度升高，壓強減小，則玻璃泡內部氣體溫度升高，氣體壓強增大，玻璃管中水柱下降，故C滿足題意要求；外界大氣溫度不變，壓強增大，則玻璃泡內部氣體溫度不變，氣體壓強不變，玻璃管中水柱上升，D不滿足題意要求．【答案】C小練·

隨堂鞏固1．(多選)下面對氣體壓強的理解，正確的是 (

)A．氣體壓強是由于氣體分子不斷撞擊器壁而產生的B．氣體壓強取決于單位體積內的分子數(shù)和氣體的溫度C．單位面積器壁受到大量氣體分子的碰撞的作用力就是氣體對器壁的壓強D．大氣壓強是由地球表面空氣重力產生的，因此將開口瓶密閉后，瓶內氣體脫離大氣，它自身重力太小，會使瓶內氣體壓強遠小于外界大氣壓強【答案】ABC2．(多選)(2023年北京模擬)如圖所示，一定質量的理想氣體從狀態(tài)A開始，經歷兩個狀態(tài)變化過程，先后到達狀態(tài)B和C，則下面說法正確的是 (

)A．在過程A→B中，單位體積氣體分子的個數(shù)在增加B．在過程B→C中，氣體的溫度不斷變小C．在狀態(tài)A時，氣體分子的平均動能最小D．在狀態(tài)A、C時，氣體的溫度相同【答案】BC【解析】在過程A→B中，氣體體積變大，則單位體積氣體分子的個數(shù)在減小，A錯誤；在過程B→C中，氣體體積不變，壓強減小，則氣體的溫度不斷變小，B正確；在狀態(tài)A時，氣體溫度最低，可知氣體分子的平均動能最小，C正確；在狀態(tài)A、C時，氣體的pV乘積不等，則溫度不相同，D錯誤．3．如圖所示，兩個完全相同的圓柱形密閉容器，甲中恰好裝滿水，乙中充滿空氣，則下列說法中正確的是(容器容積恒定) (

)A．兩容器中器壁的壓強都是由于分子撞擊器壁而產生的B．兩容器中器壁的壓強都是由所裝物質的重力而產生的C．甲容器中pA>pB，乙容器中pC＝pDD．當溫度升高時，pA、pB變大，pC、pD也要變大【答案】C【解析】甲容器壓強產生的原因是液體受到重力的作用，而乙容器壓強產生的原因是分子撞擊器壁，A、B錯誤；液體產生的壓強p＝ρgh，由hA>hB，可知pA>p