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1、分子和气体定律分子动理论分子动理论分子动理论分子动理论三个要点：三个要点：1物质有大量分子构成物质有大量分子构成 2分子永不停息地运动分子永不停息地运动 3分子之间存在相互作用分子之间存在相互作用 两个模型：一个是油膜法估测分子大小时，将分子简两个模型：一个是油膜法估测分子大小时，将分子简 化为精密排列的球形理想模型，化为精密排列的球形理想模型， 二个是计算时，将分子简化为精密排列的二个是计算时，将分子简化为精密排列的 立方体理想模型立方体理想模型 （用来比喻分子间相互作用力的弹簧模型）（用来比喻分子间相互作用力的弹簧模型）一个桥梁：阿伏伽德罗常熟是联系宏观与微观的一个重一个桥梁：阿伏伽德罗常
2、熟是联系宏观与微观的一个重 要桥梁要桥梁分子动理论分子动理论分子动理论分子动理论1 1一、物质的结构一、物质的结构古代：是一种哲学思想古代：是一种哲学思想 现代：建立在严密的实验基础之上现代：建立在严密的实验基础之上 我们通常所见的宏观物体，几乎都是由分子、原我们通常所见的宏观物体，几乎都是由分子、原子或离子等微粒组成的。子或离子等微粒组成的。 分子动理论分子动理论分子动理论分子动理论1 1简化处理简化处理: (1)把分子看成一个个小球把分子看成一个个小球; (2) 油分子一个紧挨一个整齐排列油分子一个紧挨一个整齐排列; (3)认为油膜厚度等于分子直径认为油膜厚度等于分子直径.二、分子大小二、
3、分子大小若已知一滴油的体积若已知一滴油的体积V和水面上油膜面积和水面上油膜面积S, 那么这种油分那么这种油分子的直径子的直径为为d= V/ S.1.油膜法油膜法实验原理实验原理:将油滴到水面上，油会在水面上散开，将油滴到水面上，油会在水面上散开，几乎形成单分子油膜（分子不重叠，油膜面积几乎形成单分子油膜（分子不重叠，油膜面积最大，厚度最小）最大，厚度最小） 。如果把分子看成是球形的，。如果把分子看成是球形的，那么单分子油膜的厚度就可被认为等于油分子那么单分子油膜的厚度就可被认为等于油分子的直径。的直径。 操作步骤：操作步骤：油酸稀释油酸稀释滴入量滴入量筒取体积筒取体积撒石膏粉（或痱子撒石膏粉（
4、或痱子粉）滴入粉）滴入酒精溶解取膜酒精溶解取膜面面积计算积计算即学即用即学即用1：把体积为把体积为1mm3的石油滴在水面上，形成面的石油滴在水面上，形成面积为为积为为3m2的单分子油膜，试估算石油分子的直径。的单分子油膜，试估算石油分子的直径。思考：思考：利用实验室的一般器皿怎样做实验利用实验室的一般器皿怎样做实验 ？思考：思考：怎样计算面积？怎样计算面积？分子动理论分子动理论分子动理论分子动理论1 1分子动理论分子动理论分子动理论分子动理论1 1即学即用即学即用2：将将1cm3的油酸溶于酒精，制成的油酸溶于酒精，制成200cm3的油酸的油酸酒精溶液。已知酒精溶液。已知1cm3溶液有溶液有50
5、滴，现取其滴，现取其1滴，将它滴在水滴，将它滴在水面上，随着酒精溶于水，油酸在水面上形成一单分子薄层。面上，随着酒精溶于水，油酸在水面上形成一单分子薄层。现已测得这个薄层的面积为现已测得这个薄层的面积为0.2m2 ，试由此估算油酸分子，试由此估算油酸分子的直径。的直径。说明：用不同的途径测量，发现不同的分子，其大小虽然各不说明：用不同的途径测量，发现不同的分子，其大小虽然各不相同，但它们的数量级是相同的。如水分子直径是相同，但它们的数量级是相同的。如水分子直径是410-10m, 氢分子直径是氢分子直径是2.310-10m ,钨原子直径是钨原子直径是210-10m.2分子直径数量级：除少数有机物
6、大分子分子直径数量级：除少数有机物大分子,一般分子直径一般分子直径的数量级是的数量级是10-10m。分子动理论分子动理论分子动理论分子动理论1 1三、阿伏加德罗常数三、阿伏加德罗常数1.意义：意义： 1mol任何物质中含有的微粒数任何物质中含有的微粒数(包括原子数包括原子数,分子分子数数,离子数离子数）都相同）都相同,此数叫阿伏伽德罗常数此数叫阿伏伽德罗常数,可用符号可用符号NA表示此常数表示此常数. 2.值数值数:1986年年X射线法射线法 NA=6.02213671023mol-1 .一般计算时记作一般计算时记作6.021023mol-1,粗略的计算可粗略的计算可用用61023mol-1
7、.物质有大量分子组成物质有大量分子组成摩尔质量（摩尔质量（M）摩尔体积（摩尔体积（V）密度密度 （）分子质量分子质量（m）分子体积分子体积（v）直径直径（d）3分子大小和质量的计算分子大小和质量的计算阿伏加德罗常数阿伏加德罗常数 可见阿伏加德罗常数是联系宏观量和微观量的桥梁可见阿伏加德罗常数是联系宏观量和微观量的桥梁分子动理论分子动理论分子动理论分子动理论1 1即学即用即学即用3：下列叙述中正确的是：（下列叙述中正确的是：（ ） A. 1cm3的氧气中所含有的氧分子数为的氧气中所含有的氧分子数为6.021023个个 B. 1克氧气中所含有的氧分子数为克氧气中所含有的氧分子数为6 .02 102
8、3个；个； C. 1升氧气中含氧分子数是升氧气中含氧分子数是6 .02 1023个；个； D. 1摩尔氧气中所含有的氧分子数是摩尔氧气中所含有的氧分子数是6 .02 1023个个分子动理论分子动理论分子动理论分子动理论D学生反馈课前计算结果：学生反馈课前计算结果： 即学即用即学即用4：已知摩尔质量已知摩尔质量M或摩尔体积或摩尔体积V和密度和密度，求，求分子质量、分子体积和分子的直径。分子质量、分子体积和分子的直径。分子直径为：如分子为球模型分子直径为：如分子为球模型 如分子为立方体如分子为立方体 即学即用即学即用5:已知氢气的摩尔质量已知氢气的摩尔质量2103kg/mol，水，水的摩尔质量是的
9、摩尔质量是1.810- 2kg/mol，计算，计算1个氢分子和个氢分子和水分子的质量。水分子的质量。除了包含几千个原子的有机分子外，一般分子的质量都很小除了包含几千个原子的有机分子外，一般分子的质量都很小分子动理论分子动理论分子动理论分子动理论分子动理论分子动理论分子动理论分子动理论2 2一、扩散现象一、扩散现象1.不同物质相互接触时彼此不同物质相互接触时彼此进入对方的现象进入对方的现象2.扩散快慢与温度有关扩散快慢与温度有关3.在气体、液体、固体中都能发生在气体、液体、固体中都能发生4.直接说明了直接说明了组成物体的分子总是不停地做无规则运组成物体的分子总是不停地做无规则运动动二、布朗运动二
10、、布朗运动分子动理论分子动理论分子动理论分子动理论2 21.悬浮在液体中的固体微粒永不停悬浮在液体中的固体微粒永不停息的无规则运动叫做息的无规则运动叫做布朗运动布朗运动它首先是由英国植物学家布朗在它首先是由英国植物学家布朗在1827年用显微镜年用显微镜观察悬浮在水中的花粉微粒时发现的观察悬浮在水中的花粉微粒时发现的 2.颗粒越小，现象越明显；颗粒越小，现象越明显；温度越高，运动越剧烈温度越高，运动越剧烈3.悬浮在气体中的固体微悬浮在气体中的固体微粒也能产生布朗运动粒也能产生布朗运动4.布朗运动是固体微粒布朗运动是固体微粒受周围液体(气体)分子撞击的结果，不是分子的无不是分子的无规则运动，但它规
11、则运动，但它反映了反映了液体（气体）分子永不液体（气体）分子永不停息地做无规则运动停息地做无规则运动三、热运动三、热运动分子动理论分子动理论分子动理论分子动理论2 21扩散现象和布朗运动都随温度的升高而越明显表明扩散现象和布朗运动都随温度的升高而越明显表明分子的无规则运动跟温度有关分子的无规则运动跟温度有关 2分子的无规则运动叫做分子的无规则运动叫做热运动热运动温度越高，分子的温度越高，分子的热运动越激烈热运动越激烈. 人们通过什么现象或实验发现分子之间有分子之间有相互作用相互作用 ？ 1.分子间存在相分子间存在相互作用的引力互作用的引力2.分子间存在相分子间存在相互作用的斥力互作用的斥力3.
12、分子间的引力分子间的引力和斥力同时存在，和斥力同时存在，实际表现出来的实际表现出来的分子力是分子引分子力是分子引力和斥力的合力力和斥力的合力（分子力）（分子力）分子动理论分子动理论分子动理论分子动理论3 3分子间距离大于分子间距离大于109m时，分子之间的作用时，分子之间的作用力已经变得十分微弱，可以忽略不计了力已经变得十分微弱，可以忽略不计了 固体和液体很难被压缩固体和液体很难被压缩分子速率的统计规律分子速率的统计规律分子速率的统计规律分子速率的统计规律演示：演示：分子速率分布的统计规律分子速率分布的统计规律气体的大多数分子，其速率都在某个数值附近，气体的大多数分子，其速率都在某个数值附近，
13、离开这个数值越远，分子数越少。离开这个数值越远，分子数越少。 分子速率的统计规律分子速率的统计规律分子速率的统计规律分子速率的统计规律课前准备：课前准备：复习：复习：1.初中学过的：初中学过的：（1）体积单位的换算）体积单位的换算（2）温度和温标（物理意义、摄氏温标的定标规定、）温度和温标（物理意义、摄氏温标的定标规定、温度测量）。温度测量）。（3）压强的公式（）压强的公式（p=F/S、p=gh）、连通器、大气）、连通器、大气压（大气压的数值）。压（大气压的数值）。2.力学解题的第一大程序：确定对象受力分析力学解题的第一大程序：确定对象受力分析预习：预习：课本课本p80热力学温标热力学温标气体
14、状态参量气体状态参量重点突破：压强计算重点突破：压强计算体积体积温度温度压强压强物理物理意义意义气体分子所能达到的气体分子所能达到的空间范围空间范围 描述气体冷热程度描述气体冷热程度 容器壁单位面积上所受容器壁单位面积上所受的压力的压力 微观微观本质本质由于气体分子间作用由于气体分子间作用力很小，气体分子可力很小，气体分子可以达到所能达到的空以达到所能达到的空间间气体温度的高低取决气体温度的高低取决于气体分子无规则运于气体分子无规则运动的剧烈程度动的剧烈程度 由于组成气体的大量分由于组成气体的大量分子向各个方向运动，并子向各个方向运动，并撞击气壁而产生撞击气壁而产生 符号符号V摄氏温度：摄氏温
15、度：t热力学温度：热力学温度：Tp单位单位换算换算国际单位是国际单位是m31L=103ml=103m3国际单位是国际单位是K T=t+273国际单位是国际单位是Pa 1atm=76cmHg=1.01105Pa公式公式测量测量容积公式计算容积公式计算温度计温度计温度传感器温度传感器p=F/S或或p=gh汞汞压强强计；指；指针、数字、数字式式压强强计；压强传感器压强传感器气体状态参量气体状态参量 1.学生在初中已经学过热力学温度和摄氏温度，对这两个温学生在初中已经学过热力学温度和摄氏温度，对这两个温度并不陌生。教学时需要注意的是，根据国家技术监督局度并不陌生。教学时需要注意的是，根据国家技术监督局
16、1994年发布的国家标准年发布的国家标准量和单位量和单位中的规定，热力学温度中的规定，热力学温度和摄氏温度都是法定单位，但摄氏温度是在热力学温度的基和摄氏温度都是法定单位，但摄氏温度是在热力学温度的基础上的导出单位，即础上的导出单位，即t=T-T0，式中的，式中的T0定义为等于定义为等于273.15K。因此，摄氏温度不再使用过去的定义因此，摄氏温度不再使用过去的定义. 补充说明：补充说明：2.气体的体积是指气体分子所能达到的空间的体积，密闭容气体的体积是指气体分子所能达到的空间的体积，密闭容器中气体的体积器中气体的体积等于容器的容积等于容器的容积.3.压强的国际制单位是帕斯卡。实际中还常常用到
17、压强的国际制单位是帕斯卡。实际中还常常用到“标准大标准大气压气压”和和“厘米汞柱厘米汞柱”，而这两个单位不是法定单位，要求，而这两个单位不是法定单位，要求学生必要时会进行换算学生必要时会进行换算. 气体状态参量气体状态参量即学即用即学即用1 1：下列说法正确的是下列说法正确的是( ( D D ) )A.A.一定质量的气体的体积是不变的一定质量的气体的体积是不变的B.B.气体的体积等于所有气体分子的体积之和气体的体积等于所有气体分子的体积之和C.C.气体的温度升高，所有气体分子热运动的速气体的温度升高，所有气体分子热运动的速率都增大率都增大D.D.封闭容器内气体对各个方向的压强大小相等封闭容器内
18、气体对各个方向的压强大小相等气体状态参量气体状态参量即学即用即学即用2 2：下列关于温度的一些叙述，不正确的是下列关于温度的一些叙述，不正确的是( ( A A ) )A.A.理论上讲温度可以低于理论上讲温度可以低于0K0K，技术上尚未实现，技术上尚未实现B.B.温度是表示物体冷热程度的物理量温度是表示物体冷热程度的物理量C.C.气体温度的高低取决于气体分子无规则运动的剧烈程度气体温度的高低取决于气体分子无规则运动的剧烈程度 D.D.温度可以用摄氏温标表示，也可以用热力学温标表示温度可以用摄氏温标表示，也可以用热力学温标表示气体状态参量气体状态参量气体压强计算气体压强计算气体压强计算气体压强计算
19、正确地确定气体的压强，往往是应用气体定律或状正确地确定气体的压强，往往是应用气体定律或状态方程解决问题的关键，应该要求学生会根据气体态方程解决问题的关键，应该要求学生会根据气体所处的外部条件计算气体压强。所处的外部条件计算气体压强。 气体压强计算气体压强计算气体压强计算气体压强计算课堂讨论课堂讨论1：汞压强计读数原理汞压强计读数原理计算用液体封闭在静止容器中的气体压强时，需注意应计算用液体封闭在静止容器中的气体压强时，需注意应用连通器原理（同种液体在同一水平液面压强相等用连通器原理（同种液体在同一水平液面压强相等 ）,选取一小液片处于平衡状态的得出.（一）用液体封闭在静止容器中气体的压强（一）
20、用液体封闭在静止容器中气体的压强课堂练习课堂练习1：试写出图中各装置中气体试写出图中各装置中气体A的压强（设大气的压强（设大气压为压为p0）气体压强计算气体压强计算气体压强计算气体压强计算(1)pA=_；(2)pA=_；(3)pA=_；(4)pA=_；(5)pA=_；(6)pA=_.一般选低的小液片为对象一般选低的小液片为对象课堂讨论课堂讨论2：如图如图A、B、C中，活塞质量为中，活塞质量为m，横截面，横截面积为积为S，垂直于活塞平面的作用力大小为，垂直于活塞平面的作用力大小为F，大气压强，大气压强为为po，各物理量单位均为国际单位制的单位，不计活塞，各物理量单位均为国际单位制的单位，不计活塞
21、于气缸间的摩擦，则被封闭气体压强于气缸间的摩擦，则被封闭气体压强pA ；pB ；pC 。气体压强计算气体压强计算气体压强计算气体压强计算计算用活塞封闭在静止容器中的气体压强时，选用气体与大计算用活塞封闭在静止容器中的气体压强时，选用气体与大气接触的活塞进行受力分析，根据物体平衡条件列方程求解气接触的活塞进行受力分析，根据物体平衡条件列方程求解（二）用活塞封闭在静止容器中气体的压强（二）用活塞封闭在静止容器中气体的压强课堂讨论课堂讨论3：一圆形气缸静置于地面，如图所示，气一圆形气缸静置于地面，如图所示，气缸筒的质量为缸筒的质量为M，活塞的质量为，活塞的质量为m，活塞面积为，活塞面积为s大气压强为
22、大气压强为p0，现将活塞缓慢上提，求气缸刚离开，现将活塞缓慢上提，求气缸刚离开地面时气缸内气体的压强。地面时气缸内气体的压强。(忽略摩擦忽略摩擦)气体压强计算气体压强计算气体压强计算气体压强计算计算用活塞封闭在静止容器中的气体压强时，选用气体计算用活塞封闭在静止容器中的气体压强时，选用气体与大气接触的气缸进行受力分析，根据物体平衡条件列与大气接触的气缸进行受力分析，根据物体平衡条件列方程求解方程求解.课堂讨论课堂讨论4：如图所示，两个气缸A和B被活塞各封住一部分气体，活塞面积比SA:SB=2:1，气缸A内气体压强PA=10atm（标），外界为一个标准大气压，则气缸B中气体压强PB= 个标准大气
23、压（摩擦不计）。气体压强计算气体压强计算气体压强计算气体压强计算注意是力的平衡注意是力的平衡课堂讨论课堂讨论5 5：16791679年法国物理学家帕平发明了高压锅，锅年法国物理学家帕平发明了高压锅，锅盖通过几个牙齿似的锅齿与锅体镶嵌旋紧，加上锅盖与盖通过几个牙齿似的锅齿与锅体镶嵌旋紧，加上锅盖与锅体之间有橡皮制的密封圈，所以锅盖与锅体之间不会锅体之间有橡皮制的密封圈，所以锅盖与锅体之间不会漏气，在锅盖中间有一排气孔，上面再套上类似砝码的漏气，在锅盖中间有一排气孔，上面再套上类似砝码的限压阀，将排气孔堵住限压阀，将排气孔堵住. .当加热高压锅，锅内气体压强增当加热高压锅，锅内气体压强增加到一定程
24、度时，气体就把限压阀顶起来，这时蒸汽就加到一定程度时，气体就把限压阀顶起来，这时蒸汽就从排气孔向外排出从排气孔向外排出. . 若已知某高压锅的限压阀质量为若已知某高压锅的限压阀质量为0.06kg，排气孔直径为，排气孔直径为0.3cm，则锅内气体的压强最大可，则锅内气体的压强最大可达多少达多少? (取大气压强取大气压强p0=10Pa)p=1.83105Pa.此类问题解法的实质，就是将求解气体的压强问题，此类问题解法的实质，就是将求解气体的压强问题，转化为力学平衡问题处理转化为力学平衡问题处理一般解题思路：一般解题思路：1确定研究对象：气体与大气的连接物确定研究对象：气体与大气的连接物2进行正确的
25、受力分析进行正确的受力分析3根据规律列方程，例如平衡条件、牛顿定律等根据规律列方程，例如平衡条件、牛顿定律等4解方程并对结果进行必要的讨论解方程并对结果进行必要的讨论气体压强计算气体压强计算气体压强计算气体压强计算课后作业课后作业1：在下列各图中，封闭气体的压强分别是多在下列各图中，封闭气体的压强分别是多 少少 cmHg？（？（po76cmHg，水银柱长，水银柱长L17cm）气体压强计算气体压强计算气体压强计算气体压强计算课后作业课后作业2 2：计算图中各种情况下，被封闭气体的压强。计算图中各种情况下，被封闭气体的压强。（标准大气压强（标准大气压强P P0 0=76cmHg=76cmHg，图中
26、液体为水银），图中液体为水银）气体压强计算气体压强计算气体压强计算气体压强计算课后作业课后作业3：四个长方体容器中被光滑的活塞封闭一定质四个长方体容器中被光滑的活塞封闭一定质量的气体。如图所示，量的气体。如图所示，M为重物质量，为重物质量，F是外力，是外力，P0为大为大气压，气压，S为活塞面积，为活塞面积，G为活塞重，则压强各为多少？为活塞重，则压强各为多少？提高提高1：如图所示，在以加速度如图所示，在以加速度a运动的小车上，用质运动的小车上，用质量为量为m的活塞将气体封闭在气缸内，外界大气压强为的活塞将气体封闭在气缸内，外界大气压强为po，活塞横截面积为，活塞横截面积为S，求气体的压强，求气
27、体的压强p。（不计活塞。（不计活塞与气缸间的摩擦）。与气缸间的摩擦）。气体压强计算气体压强计算气体压强计算气体压强计算研究容器加速运动时的封闭气体压强，选用气体与大气研究容器加速运动时的封闭气体压强，选用气体与大气接触的液柱、活塞等连接物为研究对象，受力分析，利接触的液柱、活塞等连接物为研究对象，受力分析，利用牛顿第二定律解出。用牛顿第二定律解出。 提高提高2：如图所示，有一段如图所示，有一段12cm长的汞柱，在均匀玻璃长的汞柱，在均匀玻璃管中封住一定质量的气体，若开口向上将玻璃管放置在管中封住一定质量的气体，若开口向上将玻璃管放置在倾角为倾角为30o的光滑斜面上，在下滑过程中被封闭气体的压的
28、光滑斜面上，在下滑过程中被封闭气体的压强为（大气压强强为（大气压强po76cmHg）气体压强计算气体压强计算气体压强计算气体压强计算此类问题解法的实质，就是将求解气体的压强问题，转此类问题解法的实质，就是将求解气体的压强问题，转化为牛顿第二定律问题处理化为牛顿第二定律问题处理课前准备：课前准备：复习：复习： 1.回顾探究牛顿第二定律过程：先回顾探究牛顿第二定律过程：先m一定，一定，aF；再；再 F一定，一定，a1/m；最后；最后aF/m，选择国际单位，得，选择国际单位，得 到到a=F/m. 2.物理规律如何描述？物理规律如何描述？ 3.正比例函数、反比例函数、一次函数正比例函数、反比例函数、一
29、次函数重点突破：确定对象（一定质量的气体、气体与大气的重点突破：确定对象（一定质量的气体、气体与大气的连接物）、确定初末状态。连接物）、确定初末状态。一定质量气体在压强、温度、体积不变时，气一定质量气体在压强、温度、体积不变时，气体处于一定的状态，如果三个参量中有两个参体处于一定的状态，如果三个参量中有两个参量发生改变，或者三个参量都发生了变化，我量发生改变，或者三个参量都发生了变化，我们就说气体的状态发生了改变，只有一个参量们就说气体的状态发生了改变，只有一个参量发生改变而其它参量不变的情况是不会发生的。发生改变而其它参量不变的情况是不会发生的。气体状态变化气体状态变化二、气体状态二、气体状
30、态气体状态变化气体状态变化在物理学中，要用体积、温度、压强等物理量来描在物理学中，要用体积、温度、压强等物理量来描述气体的状态，一开始就探究体积、温度、压强述气体的状态，一开始就探究体积、温度、压强变化的关系，好吗？怎么办？变化的关系，好吗？怎么办？温度不变温度不变控制变量控制变量气体质量一定气体质量一定体积不变体积不变压强不变压强不变等温变化等温变化等容变化等容变化等压变化等压变化气体实验定律气体实验定律1一、气体等温变化的规律一、气体等温变化的规律玻意耳定律玻意耳定律1.文字：一定质量的气体在温度不变时，它的压强与文字：一定质量的气体在温度不变时，它的压强与体积成反比体积成反比 或它的压强
31、跟体积的乘积是不变的或它的压强跟体积的乘积是不变的。2.公式式：公式式： 或写成或写成P1V1=p2V2气体实验定律气体实验定律13.图像（等温线图像（等温线 ）：在直角坐标系中，用横轴表示体积）：在直角坐标系中，用横轴表示体积V，纵轴表示压强，纵轴表示压强P。一定质量的气体做等温变化时，压强。一定质量的气体做等温变化时，压强与体积的关系图线在与体积的关系图线在P-V图上是一条双曲线。若一定质量图上是一条双曲线。若一定质量的同种气体第一次做等温变化时温度是的同种气体第一次做等温变化时温度是T1，第二次做等温，第二次做等温变化时温度是变化时温度是T2，温度越高，等温线离坐标轴越远，温度越高，等温
32、线离坐标轴越远，T2T1。如果采用。如果采用P-1/V坐标轴，不同温度下的等温线是过坐标轴，不同温度下的等温线是过原点的斜率不同的直线，原点的斜率不同的直线， T2T1.气体实验定律气体实验定律1思考：思考：怎样保证气体的质量是一定？怎样保证气体的质量是一定？ 怎样保证气体的温度是不变？怎样保证气体的温度是不变？1.定性：定性：演示：演示：结论：结论：体积减小，压强增大；反之，压强减小体积减小，压强增大；反之，压强减小猜想：猜想：一定质量的气体温度不变时，压强与体积一定质量的气体温度不变时，压强与体积 的关系，并画出函数图象的关系，并画出函数图象2.定量定量气体实验定律气体实验定律1实验仪器：
33、实验仪器：压强传感器，数据采集器、电脑、注射器压强传感器，数据采集器、电脑、注射器注意事项：注意事项： 保证气体的质量一定、保证气体的温度不变保证气体的质量一定、保证气体的温度不变验证猜想：验证猜想：DIS实验探究：探究：计算计算p、V乘积，得出玻意耳定律文字表述二乘积，得出玻意耳定律文字表述二讨论：讨论：DIS实验实验p-1/V图线得出玻意耳定律文字表述一图线得出玻意耳定律文字表述一气体实验定律气体实验定律1 讨论：讨论：2.实验结果发现实验结果发现p-1/V图线未过原点，产生误差图线未过原点，产生误差 的主要原因是？的主要原因是？说明：说明：1.改用其他气体做这个实验，结果相同。改用其他气
34、体做这个实验，结果相同。 2.压强不太大（和大气压比较）、温度不太低压强不太大（和大气压比较）、温度不太低 （和室温比较）的任何气体，均满足规律。（和室温比较）的任何气体，均满足规律。讨论：讨论：1.pV=恒量一式中的恒量是普适恒量吗？恒量一式中的恒量是普适恒量吗？（1）实验时的大气压强。）实验时的大气压强。（2）管在开口向上，并跟水平成）管在开口向上，并跟水平成30角时，空角时，空气柱的长度气柱的长度L3=？（3）管在开口向下，并与水平成）管在开口向下，并与水平成30角时，空角时，空气柱气柱 的长度的长度L4=？（4）管在开口竖直向下时，空气柱）管在开口竖直向下时，空气柱L5=？例1：在做验
35、证玻意耳定律的实验时，用长在做验证玻意耳定律的实验时，用长h=15cm的水银柱的水银柱把一端封闭的横截面均匀的玻璃管内空气与外界隔开，管水把一端封闭的横截面均匀的玻璃管内空气与外界隔开，管水平时，量得空气柱长平时，量得空气柱长L1=24cm，管口向上竖直放置时，管内，管口向上竖直放置时，管内空气柱长度空气柱长度L2=20cm,求：求：气体实验定律气体实验定律1类型一类型一分析：在做实验时温度保持不变，研究对象选管内被封闭的空气，当它从一种状态变为另一状态时是遵循玻意耳定律的。第1个状态：p1=p0 V1=L1S第2个状态：p2=p0+h V2=L2S第3个状态：p3=p0+hsin30 V3=
36、L3S第4个状态：p4=p0-hsin30 V4=L4S第5个状态：p5=p0-h V5=L5S。根据玻意耳定律，可用第一状态的p1V1分别和其他状态的pV相等，即可求解。解略，答案为：（1）75cmHg； （2）L3=21.8cm； （3）L4=26.67cm；（4）L5=30cm。气体实验定律气体实验定律1关键确定状态1、2被密闭的气体的压强例1：在温度不变的情况下，把一根长100cm上端封闭的玻璃管竖直插入一大水银槽中，管口到槽内水银面的距离为管长的一半，如图所示，若大气压为75cm水银柱高，求水银进入管内的高度。气体实验定律气体实验定律1关键确定几何关系类型二类型二气体实验定律气体实验
37、定律1即学即用即学即用1：如图所示。把一个两端开口的均匀玻璃管竖直插入水银中，并使它的一端高出水银面8cm。若把管的上口封闭，再把管提高46cm，则空气在管中占的高度为 。（设此时的大气压强P=76cmHg，此过程温度不变）分析：选被打入轮胎内空气为研究对象，其初态为p0=1大气压：V0=？末态为p=（8-1）大气压 V=25L由于变化过程中温度不变，所以可根据玻意耳定律：p0V0=pV 求出：V0=175L此题也可以这样考虑：以轮胎内全部的气体为研究对象。因初态胎内有1个大气压的气体，所以以全部气体为研究对象时，其初态：V0=（25+Vx）L p0=1大气压末态：V0=25L p=8大气压是
38、等温变化，满足玻意耳定律即 p0（25+Vx）=pV 可求Vx=175L例例1.汽车轮胎的容积为汽车轮胎的容积为25L，轮胎内原来有一个大气压的空气，轮胎内原来有一个大气压的空气，后又向轮胎内打气，直至压强增至后又向轮胎内打气，直至压强增至8个大气压，问向轮胎里打个大气压，问向轮胎里打进多少升一个大气压的空气？进多少升一个大气压的空气？气体实验定律气体实验定律1关键保证选择的对象是一定质量的气体关键保证选择的对象是一定质量的气体类型三类型三例2.容积为容积为20L的钢瓶，充满氧气后，压强为的钢瓶，充满氧气后，压强为150atm，打开钢瓶的阀门，把氧气分装到每个容积为打开钢瓶的阀门，把氧气分装到
39、每个容积为5L的小瓶中的小瓶中去，原来小瓶是真空的，装至为去，原来小瓶是真空的，装至为10atm时为止。假设在时为止。假设在分装过程中不漏气，并且温度不变，那么最多能分装分装过程中不漏气，并且温度不变，那么最多能分装 瓶瓶.气体实验定律气体实验定律1除了保证选择质量一定的气体为研究对象外，还需注除了保证选择质量一定的气体为研究对象外，还需注意钢瓶中还剩意钢瓶中还剩10atm20L的气体的气体. 即学即用：即学即用：钢瓶内贮有二氧化碳钢瓶内贮有二氧化碳20L，压强为，压强为120atm，保持温度不变，将钢瓶阀门打开，达到，保持温度不变，将钢瓶阀门打开，达到稳定后，钢瓶内留下的二氧化碳质量是原来的
40、百稳定后，钢瓶内留下的二氧化碳质量是原来的百分之几？逸出的二氧化碳体积多大？分之几？逸出的二氧化碳体积多大？气体实验定律气体实验定律1类型四定性讨论类型四定性讨论例题：如图所示,竖直插入水银槽的细长玻璃管内外两个水银面高度差为70cm,当时大气压为标准大气压.现保持温度不变,将玻璃管向上提起一些,管内水银面将().(A)向上移动 (B)向下移动(C)不移动 (D)先向下移动,然后再向上移动答案:A气体实验定律气体实验定律2气体实验定律气体实验定律2二、气体等容变化的规律二、气体等容变化的规律查理定律查理定律（一）用摄氏温度表示的查理定律：（一）用摄氏温度表示的查理定律：1.文字：一定质量的气体
41、，在体积不变的情况下，温文字：一定质量的气体，在体积不变的情况下，温度每升高（或降低）度每升高（或降低） 1，增加（或减少）的压强等，增加（或减少）的压强等于它于它0时压强的时压强的1/2732.公式：公式：（二）（二）用热力学温度表示的查理定律：用热力学温度表示的查理定律：1.文字：一定质量的某种气体文字：一定质量的某种气体,在体积保持不变的情况下在体积保持不变的情况下, 压强压强p与热力学温度与热力学温度T成正比成正比. 2.公式：公式：气体实验定律气体实验定律2 3.图像（等容曲线）图像（等容曲线）（一）（一）P-t图，以直角坐标系的横轴表示气体的摄氏温度图，以直角坐标系的横轴表示气体的
42、摄氏温度t，纵轴，纵轴表示气体的压强表示气体的压强P，据查理定律表达式可知一定质量气体在体积，据查理定律表达式可知一定质量气体在体积不变情况下，不变情况下，P-t图上等容图线是一条斜直线。与纵轴交点坐标图上等容图线是一条斜直线。与纵轴交点坐标表示表示0时压强。等容线延长线通过横坐标时压强。等容线延长线通过横坐标-273点。一定质量点。一定质量的同种气体的等容线的斜率与体积有关，的同种气体的等容线的斜率与体积有关，V大，斜率小。大，斜率小。 （二）（二）P-T图，在直角坐标系中，用横轴表示气体的热力学温度，图，在直角坐标系中，用横轴表示气体的热力学温度，纵轴表示气体的压强，纵轴表示气体的压强，P
43、-T图中的等容线是一条延长线过原点的图中的等容线是一条延长线过原点的倾斜直线。一定质量的同种气体的等容线斜率与体积有关，体倾斜直线。一定质量的同种气体的等容线斜率与体积有关，体积越大，斜率越小。（由于气体温度降低到一定程度时，已不积越大，斜率越小。（由于气体温度降低到一定程度时，已不再遵守气体查理定律，甚至气体已液化，所以用一段虚线表示。）再遵守气体查理定律，甚至气体已液化，所以用一段虚线表示。）气体实验定律气体实验定律2气体实验定律气体实验定律2思考：思考：公式公式 怎么来？怎么来？阅读阅读 推导 作图（一次函数） 坐标平移（正比函数 ） 例例1.某容器内贮有压强为某容器内贮有压强为20个大
44、气压的一定质个大气压的一定质量的气体，当温度从量的气体，当温度从20升到升到80时，气体的时，气体的压强将变化了多少？压强将变化了多少？气体实验定律气体实验定律2类型一简单应用类型一简单应用即学即用即学即用1：灯泡发光时，测得灯泡内的温度灯泡发光时，测得灯泡内的温度为为100，压强为，压强为1个大气压；当温度个大气压；当温度20时，时，灯泡不发光，泡内气体压强多大？灯泡不发光，泡内气体压强多大？气体实验定律气体实验定律2提高提高1：如图所示，圆柱形气缸倒置在水平粗糙地面上，如图所示，圆柱形气缸倒置在水平粗糙地面上，内封有一定质量的气体，气缸质量为内封有一定质量的气体，气缸质量为10kg，壁厚不
45、计，活，壁厚不计，活塞质量为塞质量为5kg，横截面积为，横截面积为50cm2，与缸壁摩擦不计。在，与缸壁摩擦不计。在缸内气体温度为缸内气体温度为27oC时，活塞刚好与地面接触，但对地时，活塞刚好与地面接触，但对地无压力。现在对气体加热使其升温。求当气缸壁对地无压无压力。现在对气体加热使其升温。求当气缸壁对地无压力时，缸内气体温度是多大？大气压强力时，缸内气体温度是多大？大气压强po1.0105Pa答案：答案：127oC气体实验定律气体实验定律2气体实验定律气体实验定律2 例例1.图中，左面球形容器温度为图中，左面球形容器温度为0，右面球形，右面球形容器温度为容器温度为10，两边同时升高，两边同
46、时升高10，水银是，水银是否移动？如果移动，朝什么方向移动？否移动？如果移动，朝什么方向移动？分析：在等容过程中有，加热前分析：在等容过程中有，加热前T左左T右，所右，所以以p左左p右，放开被控制的水银柱，水银柱右，放开被控制的水银柱，水银柱就向右移动了。就向右移动了。类型二活塞、液柱的移动类型二活塞、液柱的移动 即学即用即学即用1：如图所示，竖直放置的两端封闭的玻璃管，如图所示，竖直放置的两端封闭的玻璃管，管内水银柱上方和下方均封有空气，且上下两部分气体管内水银柱上方和下方均封有空气，且上下两部分气体温度相同，若让上下两部分气体同时升高或降低相同温温度相同，若让上下两部分气体同时升高或降低相
47、同温度，则水银柱的移动情况是度，则水银柱的移动情况是( ）A同时升高相同温度水银柱上移同时升高相同温度水银柱上移B同时将低相同温度水银柱下移同时将低相同温度水银柱下移C无论同时升高或降低相同温度，水银柱均上移无论同时升高或降低相同温度，水银柱均上移D无论同时升高或降低相同温度，水银柱均保持不动无论同时升高或降低相同温度，水银柱均保持不动答案：答案：AB气体实验定律气体实验定律2提高提高1：如图所示，两端封闭的如图所示，两端封闭的U形管内气体被水银柱分形管内气体被水银柱分为为A、B两部分，为了使两水银面高度增大，可采取措施两部分，为了使两水银面高度增大，可采取措施为为A让让U形管自由下落形管自由
48、下落 B让让U形管向左加速运动形管向左加速运动C使两端气体升高相同温度使两端气体升高相同温度 D将将U形管改为水平放置、两管在同一水平面形管改为水平放置、两管在同一水平面答案：答案：ABCD气体实验定律气体实验定律2提高提高2：如图所示如图所示,轻弹轻弹a管管(上端封闭上端封闭,下端开口下端开口).使两段水使两段水银柱及被两段水银柱封闭的空气柱合在一起银柱及被两段水银柱封闭的空气柱合在一起.若此过程中温若此过程中温度不变度不变,水银柱与管壁密封很好水银柱与管壁密封很好,则则b管水银柱的下端而管水银柱的下端而A与与原来原来a管水银柱的下端面管水银柱的下端面A相比相比,将将( )(A)在同一高度在
49、同一高度(B)稍高稍高(C)稍低稍低(D)条件不足条件不足,无法判断无法判断答案答案:C气体实验定律气体实验定律2三、气体等压变化的规律三、气体等压变化的规律盖盖吕萨克定律吕萨克定律气体实验定律气体实验定律3（一）用摄氏温度表示的盖（一）用摄氏温度表示的盖吕萨克定律吕萨克定律1.文字：一定质量的气体，在压强不变的情况下，温度每文字：一定质量的气体，在压强不变的情况下，温度每升高（或降低）升高（或降低） 1，增加（或减少）的体积等于它，增加（或减少）的体积等于它0时体积的时体积的1/2732.公式：公式： （二）用热力学温度表示的盖（二）用热力学温度表示的盖吕萨克定律吕萨克定律1.文字：一定质量
50、的某种气体一定质量的某种气体,在压强在压强p保持不变的情况保持不变的情况下下, 体积体积V与热力学温度与热力学温度T成正比成正比. 2.公式：公式： 气体实验定律气体实验定律33.图像（等压曲线）：图像（等压曲线）：在直角坐标系中，横轴分别表在直角坐标系中，横轴分别表示摄氏温标，热力学温标；纵轴表示气体的体积，一示摄氏温标，热力学温标；纵轴表示气体的体积，一定质量气体的等压图线分别是图定质量气体的等压图线分别是图5 5，图，图6 6，一定质量的一定质量的同种气体的等压线的斜率与体积有关，同种气体的等压线的斜率与体积有关，p大，斜率小。大，斜率小。 所以所以P P2 2P l24x 解得： l1（80x）cm 即气柱长度大于80cm加上水银得长度x cm就行。（2）设水银与气柱总长为l， 则有 ll24x 4x上式可变换为 l 80x76由不等式的性质可知当 80x时，l有最小值。代入数据有 ，解得x4cm，则lmin 92cm也就是说玻璃管长度至少等于92 cm，否则水银要溢出。
