专题32分子动理论气体

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1、专题32分子动理论气体教学目标：1 知道分子动理论的内容2 能够用分子动理论的相关知识分析有关热现象3 气体实验定律，能够运用气体状态方程分析解决有关问题本讲重点：分子动理论的内容，气体实验定律本讲难点：1 用分子动理论的相关知识分析有关热现象2 运用气体状态方程分析解决有关问题考点点拨：1.分子动理论2. 物体的内能3. 气体实验定律和理想气体状态方程4 气体热现象的的微观意义第一课时（2）分子的热运动物体里的分子永不停息地做无规则运动，这种运动跟温度有关，所以通常把分子的这种运动 叫做热运动.和都可以很好地证瑚分子的迪运动布朗运动：是指的无规则运动.布朗运动庶B： .影响布朗运动屈|凰程度

2、因素! ，（3）分子阿的相互作用力 分子力有如下几个特点，分子间同时存在引力和斥力，分子力是引力和斥力的:引力和斥力都随着距离的増犬而.,斥力比引力变化得0 麺作用力（指引力和斥力的合力）随分子间距离而变的规律是；心时表现为 ；FF：时分子力黄）?疗巧时表现为:DID?:以后，分子力变得十分徽弱，可以观略不计.2 单分子油膜法测定分子的直径 把在水面上尽可能散开的油膜视为 。 把形成单分子油膜的分子视为 排列的形分子，把分子看作小球，这就是分子的理想化模型。 利用单分子油膜法可测定分子的直径d=V/S,其中V是, S是水面上形成的单分子油膜的。3内能（1）做热运动的分子貝有的动能叫分子动能.温

3、度是物悴分子热运动的平均动能的标志. 温度越高，分子做热运动的平均动能越大.（2）由分子I间相对位置诀定册势能叫分子勢能.分子力做正功时分子势能s分子力作负功时分子势能B分子势能与物体的有关.（3）和的总和叫做物体的内能韧本朗內能跟物悴册和都有关系：温度升高时物体内能库积变化时，物体內能变化.屯气悴热现銀的徽观解輕及气悴实验定律（1）用分子动理论解释气体压强的产生（气体压强的徽观意义人气体刖压强是产生的.压强的大小跟两个因素有关：；a（2）气体的体积、压强、温度间的关系:_ 增大，增大，体积。增大，压强。关于布朗运动，要注意以下几点： 一定质量的气体，在温度不变的情况下，体积减小时，压强。写出

4、玻意耳定律的公式： 一定质量的气体，在压强不变的情况下，温度升高，写出盖？吕萨克定律的公式： 一定质量的气体，在体积不变的情况下，温度升高，写出查理定律的公式： （3）理想气体状态方程为：（二）重难点阐释布朗运动是指悬浮在液体中的固体微粒的无规则运动。形成条件是：只要微粒足够小。微粒越小、温度越高，布朗运动越激烈。观察到的是固 体微粒（不是液体，不是固体分子）的无规则运动，反映的是液体分子运动的无规则性。实验中描绘出的是某固体微粒每隔30秒的位置的连线，不是该微粒的运动轨迹。二、高考要点精析（-）分子动理论考点点拨分子动理论是从物质徽观结构的观点来研究热现象的理论它的基本内容是；物体是由玄童

5、分子组成的，分子永不停息地做无规则运动，分子间存在相互作用力.进行有关估算时要注意*（1）固体、液体披理想化地认次各分子杲一个挨一个野密扫E列的.每个分子的体积就是每 个分孑平均占有的空间.分子体积=物体体积三分子个数.（2）气郞分子仍观为小球，但分子间距离较丈，不能看作一个挨一个紧密排列，所以气悴 分子的体积远小于每个分子平均占有的空间爲个气体分子平均占有的空间看作以相邻分子 间距离为边扶的正立污体（3）阿伏加徳罗常SA6.02XW-me?-,是联系徴观世界和宏观世界的桥梁.它把物质的 摩尔质量*摩尔体积这些宏观物理量和分子质壘、分子体积这些徽观物理量匿系起来了. 【例1】 根据水的密度为p

6、 =1.0 x 103kg/m3和水的摩尔质量 M=1.8 x io-2kg,，禾U用阿伏加德罗常数，估算水分子的质量和水分子的直径。解析：每个水分子的质量mFMN=1.8 x 10-2十6.02 x 1023=3.0 x 10-26kg ;水的摩尔体积 V=M/p，把水分子看作一个挨一个紧密排列的小球，则每个分子的体积为v=V/Na,而根据球体积的计算公式，用 d表示水分子直径，v=4n r3/3= n d3/6，得d=4x 10-10 m【例2】 下面关于分子力的说法中正确的有：A. 铁丝很难被拉长，这一事实说明铁丝分子间存在引力B. 水很难被压缩，这一事实说明水分子间存在斥力C. 将打气

7、管的出口端圭寸住，向下压活塞，当空气被压缩到一定程度后很难再压缩，这一事 实说明这时空气分子间表现为斥力D. 磁铁可以吸引铁屑，这一事实说明分子间存在引力解析：比B正确.无论低样压縮，气体分子间距离一定大于 h所以气体分子頂1定表现为引力空气压缩到一定程度很 难再压缩不是因为分子斥力的作用而是气体分子频罄撞击活 塞产生压强的结果，应该用压强増大解释，所収C不正确. 磁轶吸引铁屑是磁场力的作用，不是分子力的作用，所以D 也不正确*【例3】观察布朗运动时，下列说法中正确的是A. 温度越高，布朗运动越明显B. 大气压强的变化，对布朗运动没有影响C. 悬浮颗粒越大，布朗运动越明显D. 悬浮颗粒的布朗运

8、动，就是构成悬浮颗粒的物质的分子热运动解析：A选项正确。布朗运动是悬浮的固体小颗粒的运动，间接的反映了液体分子的运动。 其剧烈程度与温 度、颗粒大小有关，温度越高，布朗运动越明显，颗粒越小，布朗运动越 明显。点评：学生容易出现的错误，认为大气压强的变化对布朗运动会产生影响；把布朗运动和分子热运动混为一谈。考点精炼1. 利用阿伏加德罗常数，估算在标准状态下相邻气体分子间的平均距离2. 从下列哪一组数据可以算出阿伏伽德罗常数？（）A. 水的密度和水的摩尔质量B. 水的摩尔质量和水分子的体积C. 水分子的体积和水分子的质量D. 水分子的质量和水的摩尔质量3. 如图所示.设有一分子位于图中的坐标原点0

9、处不动，另一分子 可位于x轴上不同位置处.图中纵坐标表示这两个分子间分子力的大小，两条曲线分别表示斥力和引力的大小随两分子间距离变化的关系，e为两曲线的交点.则A. ab表示吸力，cd表示斥力B. ab表示斥力，cd表示吸力C. ab表示吸力，cd表示斥力D. ab表示斥力，cd表示吸力（二）物体的内能（ ）e点的横坐标可能为10-15m e点的横坐标可能为10-10m e点的横坐标可能为10-10m e点的横坐标可能为10-15m考点点拨物体中所有分子做热运动的动能和分子势能的总和叫做物体的内能。Db物体的内能跟物体的温度和体积都有关系：温度升高时物体内能增加；体积变化时，物体内能变化。 分

10、析分子势能的变化是可以通过分析分子力做功的情况来确定。【例4】下列说法中正确的是A. 物体自由下落时速度增大，所以物体内能也增大B. 物体的机械能为零时内能也为零C. 物体的体积减小温度不变时，物体内能一定减小D. 气体体积增大时气体分子势能一定增大解析：物体的机械能和內能是两个完全不同的概念.物体的动能由物障的宏观速率决定，而 物体內分子的动能由分子迪运动的谑率决左.分子动能不可能为零（温度不可能达到绝对零 度h而物体的动能可能为零-所以扣B不正漏物障肚积诚小时，分子间距离减小，但 分子势能不一定减小，例如将处于原长的弹簧压缩，分子势能将噌大,所以C也不正确.由于气体分子间距离一定大于匕体积

11、増大时分子间距离噌大，分子力做负功，分子势能噌 大，所以DIE确。考点精炼4关于分子势能的下面说法中，正确的是（）A. 当分子距离为r 0 （平衡距离）时分子势能最大B. 当分子距离为r 0 （平衡距离）时分子势能最小，但不一定为零C. 当分子距离为ro （平衡距离）时，由于分子力为零，所以分子势能为零D. 分子相距无穷远时分子势能为零，在相互靠近到不能再靠近的过程中，分子势能逐渐增 大第二课时（三）气体实验定律和理想气体状态方程考点点拨（1）玻意耳定律描述了气体的等温变化规律匕一定质量册某种气体，在温度不变的情况下, 压强P与体积成反比.公式=pV二常昼或pj = pj）一定质量的某种气体，

12、等温变化的p-厂图彖是収曲线，称沟等濕线.一定质量的气障，不同 溟度F的等潟线不同c：）查理宦釋描述了气体的等容变化S律：一宦质重的某种气体，在体和不变的情况下， 压强总与热力学温度成正比.公式；f=C探比例常数或定质董的某种气郎，等容变化的产丁图象是过痰点的直线，称为等容线。一定质量的气体, 不同体积下的等容线不同U（3）盖一吕萨克定律描述了气体的等压变化规律；一定质量的某种气体，在压强不变的情 况下，体积厂与热力学温度成正比.7/y y公比产是比例常瓠或产W一定质堡的某种气体，等压变化的八丁图彖是过原点的直线，称为等压线一定质墨的气体, 不同压强下的等压娃不同nC4）理想气体册状态方程：一

13、定质量的某种理想气体在从一个状态I变化到另一个状态 时.尽直其二丁都可能改变，但是压强跟体和的乘积与热力学温度的比值保持不变口考点点拨Q作出过Q l（其中平行V，可见过程图能与等温线相交，即能【例5】一定质量的理想气体，要使气体温度在经过不同的状态变化过程后返回初始状态的温度，可能的过程是（）A. 先等压膨胀，后等容降压B. 先等压压缩，后等容降压C. 先等容升压，后等压膨胀D. 先等容降压，后等压压缩解析：本题采用图解法直观。先作出气体的p V图线，如图，设气体的初状态为 的等温线（双曲线），然后画A选项的过程图线如, 轴为等压膨胀过程，平行 p轴线段为等容降压过程） 返回到Q状态的温度，故

14、A选项正确。同理可作出B、C、D三选项的图线分别如图、，都不能与过Q点的等温线相交,故B、C、D选项不正确。答案：A【例6】如图所示，表示一定质量的理想气体沿箭头所示的方向发生状态变化的过程，则该 气体压强变化情况是（）A. 从状态c到状态d,压强减小B. 从状态d到状态a,压强增大C. 从状态a到状态b,压强增大D. 从状态b到状态c,压强不变解析；在厂一丁图彖中等压线是过坐标原点的直线故可在 图中作过不bs m d四点的等压线（图中虚线）.由理想气v c m可见，当压强増大时，等压鏡的斜率-=-变小.由图T P中比较可确定p,丈p. p.答案：AC【例7】甲、乙两个相同的密闭容器中分别装有等质量的同种气体，已知甲、乙容器中气体的压强分别为p甲、p乙，且p甲p乙。则（）A. 甲容器中气体的温度高于乙容器中气体的温度B. 甲容器中气体的温度低于乙容器中气体的温度C. 甲容器中气体分子的平均动能小于乙容器中气体分子的平均动能D. 甲容器中气体分子的平均动能大于乙容器中气体分子的平均动能解析：据理想气悴的状态方程可灿 耳旦二岂二，因看吩 且则可判断出B正确.气律的温度直接反映出气体分子的平均动胃级小，故C对.答案* BC考点精炼5. 一定质量的理想气体处于某一平衡状态，此时其压强为po,有人设计了四种途径，使气体经过每种途径后压强仍为po。这四种途径