2018-2019版高中物理 第二章 气体 5 理想气体学案 教科版选修3-3

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1、5　理想气体[学习目标]　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，在温度不太低、压强不太高的条件下，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气体实验定律．二、理想气体1．定义：在任何温度、任何压强下都遵守气体实验定律的气体．2．特点(1)理想气体是一种理想化的模型，实际不存在．(2)理想气体的分子除存在相互碰撞力外，不存在分子间作用力．(3)理想气体仅存在分子动能，没有分子势能．[即学即用]　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

2、分子势能．(√)(3)实际计算中，当气体分子间距离r＞10r0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．(×)一、理想气体[导学探究]　为什么要引入理想气体的概念？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．[知识深化]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

3、变化，内能等于所有分子热运动的动能之和，只和温度有关．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

4、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，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．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　B解析　气体对容

5、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．二、理想气体的状态方程[导学探究]　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pA、VA、TA和状态C的三个参量pC、VC、TC之间的关系．图1答案　从A→B为等温变化过程，根据玻意耳定律可得pAVA＝pBVB①从B→C为等容变化过程，根据查理定律可得＝②由题意

6、可知：TA＝TB③VB＝VC④联立①②③④式可得＝.[知识深化]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．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.例3　(多选)

7、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答案　CD解析　根据＝C(恒量)，则T＝，先等压膨胀，体积(V)将增大，再等容降温，则压强p又减小，但p·V的值难以确定其是否增减，故A错．同理，V＝·C，等温膨胀时，压强p减小，等压压缩时，温度(T)