1、第二節(jié)氣體實(shí)驗(yàn)定律的微觀解釋,復(fù)習(xí)回顧,默寫氣體實(shí)驗(yàn)定律的適用條件、表達(dá)式及其圖像？,適用條件：一定質(zhì)量氣體在壓強(qiáng)不太大、溫度不太低時(shí),第二節(jié)氣體實(shí)驗(yàn)定律的微觀解釋,學(xué)習(xí)目標(biāo),1.知道什么是理想氣體，能從宏觀角度和微觀角度進(jìn)行說明。,2.能用分子動(dòng)理論和統(tǒng)計(jì)的觀點(diǎn)解釋氣體壓強(qiáng)和氣體實(shí)驗(yàn)定律。,3.結(jié)合理想氣體的學(xué)習(xí)，體會(huì)物理模型在研究物理問題中的作用。,自學(xué)指導(dǎo)題,1.理想氣體的定義？微觀上有什么特點(diǎn)？,2.如何求理想氣體的內(nèi)能？舉例說明哪些實(shí)際氣體可近似視為理想氣體？,3.從分子動(dòng)理論和統(tǒng)計(jì)的觀點(diǎn)來看，氣體壓強(qiáng)是怎樣產(chǎn)生？大小由哪些因素決定？大氣壓強(qiáng)是如何產(chǎn)生？,4.如何對(duì)三個(gè)氣體實(shí)驗(yàn)定律進(jìn)

2、行微觀解釋？,5.從微觀角度解釋：一定質(zhì)量的理想氣體的壓強(qiáng)、體積和溫度，只有一個(gè)參量發(fā)生變化，而其余兩個(gè)參量保持不變是不可能的？,例題,小結(jié),訓(xùn)練,作業(yè),一、理想氣體,1.定義：,指嚴(yán)格遵守氣體實(shí)驗(yàn)定律的氣體。,分子本身的大小和分子之間的距離相比可以忽略不計(jì)；除碰撞外，分子之間的相互作用可以忽略不計(jì)；分子之間的碰撞不損失能量。,3.內(nèi)能：,理想氣體無分子勢(shì)能，其內(nèi)能由物質(zhì)的量和溫度決定，與體積無關(guān)；等于所有分子平均動(dòng)能之和。,2.特點(diǎn)：,一種理想化模型，是對(duì)實(shí)際氣體的科學(xué)抽象，和質(zhì)點(diǎn)、點(diǎn)電荷等模型一樣，實(shí)際上是不存在的。,4.應(yīng)用：,實(shí)際氣體，特別是那些不易液化的氣體，如氫氣、氧氣、氮?dú)?、氦?/p>

3、等，在壓強(qiáng)不太大，溫度不太低時(shí)，可近似地視為理想氣體。,拓展一,從微觀角度解釋：為什么一定質(zhì)量的實(shí)際氣體在壓強(qiáng)太大、溫度太低時(shí)不能視為理想氣體也不再遵守氣體實(shí)驗(yàn)定律？,從分子動(dòng)理論的角度看：當(dāng)壓強(qiáng)很大、溫度很低時(shí)的實(shí)際氣體，由于分子間距較小，分子本身的大小不能忽略，分子間的相互作用不能忽略。,二、氣體壓強(qiáng),2.產(chǎn)生原因：,大量氣體分子作用在器壁單位面積上的平均作用力。,1.定義：,大量做無規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)的分子對(duì)器壁頻繁、持續(xù)地碰撞產(chǎn)生了氣體的壓強(qiáng)，單個(gè)分子碰撞器壁的沖力是短暫的，但大量分子頻繁地碰撞就會(huì)產(chǎn)生持續(xù)、均勻的壓力。,3.決定因素：,微觀因素：單位體積內(nèi)的分子數(shù)和氣體分子的平均動(dòng)能。,宏觀

4、因素：氣體的體積和溫度。,拓展二,從宏觀上看，一定質(zhì)量的氣體僅溫度升高或僅體積減小都會(huì)使壓強(qiáng)增大，從微觀上看，這兩種情況有沒有區(qū)別？,解析：有，溫度升高是增加了分子的平均動(dòng)能，主要是使每次撞擊的力增大了;體積減小是增大了單位體積的分子數(shù)，單位時(shí)間內(nèi)撞擊器壁的分子數(shù)增多。,4.大氣壓強(qiáng)：,大氣壓強(qiáng)是由于空氣受到重力的作用緊緊包圍地球?qū)谒锩娴奈矬w產(chǎn)生的壓強(qiáng)。,大氣壓強(qiáng)最終也是通過大量分子碰撞地面或浸在其中的物體來實(shí)現(xiàn)的。,討論與交流,把一張硬紙片輕輕地蓋在一個(gè)空杯子的杯口上，被封閉在杯內(nèi)的空氣質(zhì)量比杯外空氣的質(zhì)量小得多，杯內(nèi)空氣的壓強(qiáng)與外界大氣壓強(qiáng)是否相等？為什么？請(qǐng)同學(xué)討論交流。,杯內(nèi)空氣

5、的壓強(qiáng)與外界大氣壓強(qiáng)相等。理由是二者單位體積內(nèi)的分子數(shù)相等，溫度也相等即平均動(dòng)能相等。,結(jié)論:,三、對(duì)實(shí)驗(yàn)定律的微觀解釋,1.玻意耳定律的微觀解釋,符號(hào)簡易表述：,T不變,m不變,N不變,一定質(zhì)量m的理想氣體分子總數(shù)N不變。溫度T保持不變時(shí)，分子平均動(dòng)能 保持不變。當(dāng)氣體體積V增大時(shí)，單位體積內(nèi)的分子數(shù)n將減少，氣體的壓強(qiáng)P也就減少;當(dāng)氣體體積V減少時(shí)，單位體積內(nèi)的分子數(shù)n將增多，氣體的壓強(qiáng)P也增大.,2.查理定律的微觀解釋,一定質(zhì)量的理想氣體分子總數(shù)不變。體積保持不變時(shí)，單位體積內(nèi)的分子數(shù)保持不變。當(dāng)溫度升高時(shí)，分子平均動(dòng)能增大，氣體的壓強(qiáng)也增大;當(dāng)溫度降低時(shí)，分子的平均動(dòng)能減小，氣體的壓強(qiáng)

6、也就減少。,符號(hào)簡易表述：,V不變,m不變,N不變,n不變,3.蓋呂薩克定律的微觀解釋,一定質(zhì)量的理想氣體分子總數(shù)不變，要保持壓強(qiáng)不變，當(dāng)溫度升高時(shí)，分子平均動(dòng)能增大，那么單位體積內(nèi)的分子數(shù)一定要減少，因此體積一定要增大;當(dāng)溫度降低時(shí)，分子的平均動(dòng)能減小，那么單位體積內(nèi)的分子數(shù)一定要增大，因此體積一定要減小。,符號(hào)簡易表述：,P不變,m不變,N不變,拓展三,從微觀角度解釋：一定質(zhì)量的理想氣體的壓強(qiáng)、體積和溫度，只有一個(gè)參量發(fā)生變化，而其余兩個(gè)參量保持不變是不可能的？,氣體的壓強(qiáng)是由單位體積的分子數(shù)和分子平均動(dòng)能決定的，對(duì)一定質(zhì)量的理想氣體分子總數(shù)不變。,1.若體積和溫度不變，則單位體積的分子數(shù)

7、和分子平均動(dòng)能不變，故壓強(qiáng)不可能變化。,2.若壓強(qiáng)和溫度不變，則壓強(qiáng)和分子平均動(dòng)能不變，必有單位體積的分子數(shù)不變，即體積不可能變化。,3.若壓強(qiáng)和體積不變，則壓強(qiáng)和單位體積分子數(shù)不變，必有分子的平均動(dòng)能不變，即溫度不可能變。,例題,噴霧器內(nèi)有10L水,上部封閉有1atm的空氣2L.關(guān)閉噴霧閥門，用打氣桶向噴霧器內(nèi)再充入1atm的空氣3L(設(shè)外界環(huán)境溫度一定,空氣可看作理想氣體). 當(dāng)水面上方氣體溫度與外界溫度相等時(shí),求氣體壓強(qiáng)?,解：,初態(tài)壓強(qiáng)為p1=1atm，體積為V1=2L3L； 末態(tài)壓強(qiáng)為p2= ？，體積為V2=2L,由玻意耳定律 p1V1=p2V2,微觀解釋：溫度不變，分子平均動(dòng)能不變

8、，體積減小，單位體積內(nèi)分子數(shù)增加，所以壓強(qiáng)增大。,以初態(tài)噴霧器內(nèi)2L空氣和器外3L空氣整體為研究對(duì)象,則質(zhì)量不變，溫度不變,代人數(shù)據(jù)得,從微觀上解釋氣體壓強(qiáng)變化的原因？,小結(jié),一、理想氣體,二、微觀解釋,1.下列說法正確的是 （ ）,A.理想氣體嚴(yán)格遵守氣體實(shí)驗(yàn)定律 B.從微觀角度看，理想氣體的分子還是有一定體積的 C.自然界中不存在理想氣體，所以研究理想氣體無任何價(jià)值 D.理想氣體的內(nèi)能與氣體所含的分子總數(shù)和氣體的溫度有關(guān),AD,當(dāng)堂訓(xùn)練,2.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

9、度不太低時(shí)，實(shí)際氣體才能當(dāng)作理想氣體來處理,BCD,3.在兩個(gè)相同的容器中，分別盛有質(zhì)量相等、溫度相同的氧氣和氫氣，則它們的 （ ）,A.壓強(qiáng)相等 B.分子運(yùn)動(dòng)的平均速率相等 C.分子的平均動(dòng)能相等，壓強(qiáng)不等 D.分子的平均動(dòng)能相等，壓強(qiáng)相等,C,A.若保持氣體的溫度不變，則當(dāng)氣體的壓強(qiáng)減小時(shí)，氣體的體積一定會(huì)增大 B.若保持氣體的壓強(qiáng)不變，則當(dāng)氣體的溫度減小時(shí)，氣體的體積一定會(huì)增大 C.若保持氣體的體積不變，則當(dāng)氣體的溫度減小時(shí)，氣體的壓強(qiáng)一定會(huì)增大 D.若保持氣體的溫度和壓強(qiáng)都不變，則氣體的體積一定會(huì)不變,4.對(duì)一定質(zhì)量的理想氣體 （ ）,AD,A.氣體的溫度不變 B.氣體的內(nèi)能增加 C.氣體分子的平均速率減小 D.氣體分子在單位時(shí)間內(nèi)與器壁單位面積上碰撞的次數(shù)不變,5.如圖一定質(zhì)量的理想氣體有狀態(tài)A沿平行于縱軸的直線變化到狀態(tài)B，則它的狀態(tài)變化過程是,B,A.一直保持不變 B.一直增大 C.先減小后增大 D.先增大后減小,6.如圖是一定質(zhì)量的某種氣體狀態(tài)變化的P-V圖像，氣體有狀態(tài)