人教版选修33第八章《气体》复习学案.docx
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人教版选修33第八章《气体》复习学案
人教版选修(3-3)第八章《气体》复习学案—复习学案
复习目标:
1.气体的等温变化
2.气体的等容变化和等压变化
3.理想气体的状态方程
4.气体热现象的微观意义
知识盘点:
1.描述气体状态的三个物理量,分别为________、________、________,如果三个量中有两个或三个都发生了变化,我们就说___________发生了变化.
2.玻意耳定律:
一定质量的某种气体,在温度不变的情况下,压强p与体积V成________,即____________或____________.
3.查理定律(等容变化):
一定质量的某种气体,在体积不变的情况下,______与______成正比.表达式p=_______或
=______或
=________,此定律的适用条件为:
气体的________不变,气体的________不变,请用p—T图和p—t图表达等容变化:
___________.
4.盖—吕萨克定律(等压变化):
一定质量的某种气体,在压强不变的情况下,其______与_________成正比.表达式V=_______或
=_______或
=________,此定律的适用条件为:
气体________不变,气体________不变.请用V—T图和V—t图表达等压变化:
__________________.
5.在任何温度、任何压强下都遵从______________的气体叫做理想气体.事实上,玻意耳定律、查理定律、盖—吕萨克定律等气体实验定律,都是在压强__________、温度_________的条件下总结出来的.当压强________、温度________时,由上述定律计算的结果与实验测量结果有很大的差别.实际气体在温度____________、压强____________时,可近似看做理想气体.
6.一定质量的理想气体发生状态变化时,它的________跟________的乘积与___________的比值保持不变,这种关系称为理想气体的状态方程.
7.用p、V、T分别表示气体某状态的压强、体积和温度,理想气体状态方程的表达式为:
_________.用p1、V1、T1分别表示初态压强、体积和热力学温度,p2、V2、T2分别表示末态压强、体积和热力学温度,则理想气体状态方程表达式为:
________.
8.个别事物的出现具有____________,但大量事物出现的机会却遵从一定的____________.
9.由于气体分子间的距离比较大,分子间的作用力很弱,通常认为,气体分子除了相互碰撞或者跟器壁碰撞外,不受力而做________________,因而气体会充满它所能达到的整个空间.分子之间频繁地发生碰撞,使每个分子的速度大小和方向频繁地改变,造成气体分子做____________________.
10.分子的运动杂乱无章,在某一时刻,向着任何一个方向运动的分子都有,而且向着各个方向运动的气体分子数目都________;气体分子的速率各不相同,但遵守速率分布规律,即呈现“___________”的分布规律.而且________,分子的热运动越激烈.
11.气体的压强是大量气体分子频繁的_________而产生的.气体的压强在数值上等于大量气体分子作用在器壁__________的平均作用力.单位体积内的气体分子数越多,分子在单位时间内对单位面积器壁碰撞的次数就越多,压强就越____;温度越高,气体分子运动的平均动能越大,每个分子对器壁碰撞的作用力就会越____,气体的压强也就越____.由此可知:
气体的压强由气体分子的____________和____________决定.
12.
(1)一定质量的某种理想气体,温度保持不变时,分子的平均动能是________的.在这种情况下,体积减小时,分子的________________,气体的压强就________.这就是对玻意耳定律的微观解释.
(2)一定质量的某种理想气体,体积保持不变时,分子的密集程度____________.在这种情况下,温度升高时,分子的平均动能________,气体的压强就________.这就是对查理定律的微观解释.
(3)一定质量的某种理想气体,温度升高时,分子的平均动能________;只有气体的体积同时________,使分子的密集程度________,才能保持压强不变.这就是盖—吕萨克定律的微观解释.
例题探究:
知识点一封闭气体压强的计算
1.求图1中被封闭气体A的压强.图中的玻璃管内都灌有水银且水银柱都处在平衡状态,大气压强p0=76cmHg.(p0=1.01×105Pa,g=10m/s2).
图1
2.如图2所示,一个壁厚可以不计、质量为M的汽缸放在光滑的水平地面上,活塞的质量为m,面积为S,内部封有一定质量的气体.活塞不漏气,不计摩擦,外界大气压强为p0,若在活塞上加一
水平向左的恒力F(不考虑气体温度的变化),求汽缸和活塞以相同加速度运动时,缸内气体的压强为多大?
图2
知识点二 玻意耳定律
3.一个气泡由湖面下20m深处缓慢上升到湖面下10m深处,它的体积约变为原来体积的( )
A.3倍B.2倍C.1.5倍D.0.7倍
4.在温度不变的情况下,把一根长为100cm、上端封闭的玻璃管竖直插入水银槽中如图3所示,插入后管口到槽内水银面的距离是管长的一半,若大气压为75cmHg,求水银进入管内的长度.
图3
知识点三 气体等温变化的p—V图
5.如图4所示为一定质量的气体在不同温度下的两条等温线,则下列说法正确的是( )
图4
A.从等温线可以看出,一定质量的气体在发生等温变化时,其压强与体积成反比
B.一定质量的气体,在不同温度下的等温线是不同的
C.由图可知T1>T2
D.由图可知T1 6.下图中,p表示压强,V表示体积,T为热力学温度,各图中正确描述一定质量的气体发生等温变化的是( ) 知识点四 等容变化规律 7.一定质量的气体,在体积不变的条件下,温度由0℃升高到10℃时,其压强的增量为Δp1,当它由100℃升高到110℃时,所增压强为Δp2,则Δp1与Δp2之比是( ) A.10∶1B.373∶273 C.1∶1D.383∶283 8.电灯泡内充有氮、氩混合气体,如果要使电灯泡内的混合气体在500℃时的压强不超过一个大气压,则在20℃的室温下充气,电灯泡内气体的压强至多能充到多少? 知识点二 等压变化规律 9.如图5所示,一端开口的钢制圆筒,在开口端上面放一活塞.活塞与筒壁间的摩擦及活塞的重力不计,现将其开口端向下,竖直缓慢地放入7℃的水中,在筒底与水面相平时,恰好静止在水中,这时筒内气柱长为14cm,当水温升高到27℃时,钢筒露出水面的高度为多少? (筒的厚度不计) 图5 10.一定质量的理想气体,在压强不变的情况下,温度由5℃升高到10℃,体积的增量为ΔV1;温度由10℃升高到15℃,体积的增量为ΔV2,则( ) A.ΔV1=ΔV2B.ΔV1>ΔV2 C.ΔV1<ΔV2D.无法确定 知识点三 图象问题 11.如图6所示是一定质量的理想气体的三种升温过程,那么,以下四种解释中,正确的是( ) A.a→d的过程气体体积增加 B.b→d的过程气体体积不变 C.c→d的过程气体体积增加 D.a→d的过程气体体积减小 图6 12.一定质量的某种气体自状态A经状态C变化到状态B,这一过程在V-T图上表示如图7所示, 则( ) 图7 A.在过程AC中,气体的压强不断变大 B.在过程CB中,气体的压强不断变小 C.在状态A中,气体的压强最大 D.在状态B中,气体的压强最大 知识点一 理想气体的状态方程 13.一定质量的理想气体,在某一平衡状态下的压强、体积和温度分别为p1、V1、T1,在另一平衡状态下的压强、体积和温度分别为p2、V2、T2,下列关系中正确的是( ) A.p1=p2,V1=2V2,T1= T2 B.p1=p2,V1= V2,T1=2T2 C.p1=2p2,V1=2V2,T1=2T2 D.p1=2p2,V1=V2,T1=2T2 14.对一定质量的理想气体( ) A.若保持气体的温度不变,则当气体的压强减小时,气体的体积一定会增大 B.若保持气体的压强不变,则当气体的温度减小时,气体的体积一定会增大 C.若保持气体的体积不变,则当气体的温度减小时,气体的压强一定会增大 D.若保持气体的温度和压强都不变,则气体的体积一定不变 知识点二 理想气体状态变化图象 15.如图8所示,A、B两点代表一定质量理想气体的两个不同的状态,状态A的温度为TA,状态B的温度为TB.由图可知( ) A.TA=2TB B.TB=4TA C.TB=6TA D.TB=8TA 图8 16.一定质量的理想气体经历了如图9所示的一系列过程,ab、bc、cd和da这四个过程在p—T图上都是直线段,其中ab的延长线通过坐标原点O,bc垂直于ab而cd平行于ab,由图可以判断( ) A.ab过程中气体体积不断减小 B.bc过程中气体体积不断减小 C.cd过程中气体体积不断增大 D.da过程中气体体积不断增大 图9 知识点二 气体温度的微观意义 17.如图10所示为一定质量的氧气分子在0℃和100℃两种不同情况下的速率分布情况,由图可以判断以下说法中正确的是( ) 图10 A.温度升高,所有分子的运动速率均变大 B.温度越高,分子的平均速率越小 C.0℃和100℃氧气分子的速率都呈现“中间多,两头少”的分布特点 D.100℃的氧气与0℃的氧气相比,速率大的分子所占比例较大 知识点三 气体压强的微观意义 18.在一定温度下,当一定量气体的体积增大时,气体的压强减小,这是由于( ) A.单位体积内的分子数变少,单位时间内对单位面积器壁碰撞的次数减少 B.气体分子的密集程度变小,分子对器壁的吸引力变小 C.每个分子对器壁的平均撞击力都变小 D.气体分子的密集程度变小,单位体积内分子的重量变小 知识点四 对气体实验定律的微观解释 20.一定质量的理想气体,在压强不变的条件下,体积增大,则( ) A.气体分子的平均动能增大 B.气体分子的平均动能减小 C.气体分子的平均动能不变 D.条件不足,无法判定气体分子平均动能的变化情况 21.封闭的汽缸内有一定质量的气体,如果保持气体体积不变,当温度升高时,以下说法正确的是( ) A.气体的密度增大 B.气体的压强增大 C.气体分子的平均动能减小 D.每秒撞击单位面积器壁的气体分子数增多 【方法技巧练】 一、气体压强、体积的动态分析方法 1.如图11所示,竖直圆筒是固定不动的,粗筒横截面积是细筒的4倍,细筒足够长,粗筒中A、B两轻质活塞间封有空气,气柱长l=20cm,活塞A上方的水银深H=10cm,两活塞与筒壁间的摩擦不计,用外力向上托住活塞B,使之处于平衡状态,水银面与粗筒上端相平.现使活塞B缓慢上移,直至水银的一半被推入细筒中,求活塞B上移的距离.设在整个过程中气柱的温度不变,大气压强p0相当于75cm高的水银柱产生的压强. 图11 二、用控制变量法分析液柱移动问题 2.两端封闭的内径均匀的直玻璃管,水平放置,如图12所示,V左 图12 A.不动B.向左移动 C.向右移动D.无法确定是否移动 3.如图13所示,两端封闭、粗细均匀、竖直放置的玻璃管内有一段长为h的水银柱,将管内气体分为两部分.已知l2=2l1,若使两部分气体同时升高相同的温度,管内水银柱将如何移动? (设原来温度相同) 图13 三、气体状态变化图象转化的方法 4.使一定质量的理想气体按图14甲中箭头所示的顺序变化,图中BC段是以纵轴和横轴为渐近线的双曲线. 图14 (1)已知气体在状态A的温度TA=300K,求气体在状态B、C和D的温度各是多少? (2)将上述状态变化过程在图乙中画成用体积V和温度T表示的图线(图中要标明A、B、C、D四点,并且要画箭头表示变化的方向).说明每段图线各表示什么过程. 5.如图15所示,是一定质量的气体从状态A经状态B、C到状态D的p—T图象,已知气体在状态B时的体积是8L,求VA和VC、VD,并画出此过程的V—T图. 图15 四、影响气体压强因素的判定方法 6.对于一定质量的理想气体,下列说法中正确的是( ) A.当分子热运动变得剧烈时,压强必变大 B.当分子热运动变得剧烈时,压强可以不变 C.当分子间的平均距离变大时,压强必变小 D.当分子间的平均距离变大时,压强必变大 五、解决变质量问题的方法 7.钢筒内装有3kg气体,当温度是-23℃时,压强为4atm,如果用掉1kg后温度升高到27℃,求筒内气体的压强. 8.房间的容积为20m3,在温度为7℃、大气压强为9.8×104Pa时,室内空气质量是25kg.当温度升高到27℃,大气压强变为1.0×105Pa时,室内空气的质量是多少? 气 体—巩固学案 1.如图1所示,一横截面积为S的圆柱形容器竖直放置,圆板A的上表面是水平的,下表面是倾斜的,且下表面与水平面的夹角为θ,圆板的质量为M,不计一切摩擦,大气压为p0,则被圆板封闭在容器中的气体的压强为( ) 图1 A.p0+Mgcosθ/SB.p0/S+Mgcosθ/S C.p0+Mgcos2θ/SD.p0+Mg/S 2.如图2,有一段12cm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倾角为30°的光滑斜面上,在下滑过程中被封住气体的压强为(大气压强p0=76cmHg)( ) 图2 A.76cmHgB.82cmHg C.88cmHgD.70cmHg 3.如图3所示为一定质量的气体的两条等温线,则下列关于各状态温度的说法正确的有( ) 图3 A.tA=tBB.tB=tCC.tC>tAD.tD>tA 4.如图4所示为一定质量的气体在不同温度下的两条p— 图线.由图可知( ) 图4 A.一定质量的气体在发生等温变化时,其压强与体积成正比 B.一定质量的气体在发生等温变化时,其p— 图线的延长线是经过坐标原点的 C.T1>T2 D.T1 5.如图5所示,是一定质量的理想气体状态变化的p-V图象,气体由状态A变化到状态B的过程中,气体分子平均速率的变化情况是( ) 图5 A.一直保持不变B.一直增大 C.先减小后增大D.先增大后减小 6.一定质量的气体做等压变化时,其V-t图象如图6所示,若保持气体质量不变,而改变气体的压强,再让气体做等压变化,则其等压线与原来相比,下列可能正确的是( ) 图6 A.等压线与V轴之间夹角变小 B.等压线与V轴之间夹角变大 C.等压线与t轴交点的位置不变 D.等压线与t轴交点的位置一定改变 7.如图7所示是一定质量的理想气体的两种升温过程,对两种升温过程的正确解释是( ) 图7 A.a、b所在的图线都表示等容变化 B.Va∶Vb=3∶1 C.pa∶pb=3∶1 D.两种过程中均升高相同温度,气体压强的增量Δpa∶Δpb=3∶1 8.如图8所示,A、B两容器容积相等,用粗细均匀的细玻璃管连接,两容器内装有不同气体,细管中央有一段水银柱,在两边气体作用下保持平衡时,A中气体的温度为0℃,B中气体温度为20℃,如果将它们的温度都降低10℃,则水银柱将( ) 图8 A.向A移动B.向B移动 C.不动D.不能确定 9.关于理想气体,下列说法中哪些是正确的( ) A.理想气体是严格遵守气体实验定律的气体模型 B.理想气体的分子没有体积 C.理想气体是一种理想模型,没有实际意义 D.实际气体在温度不太低、压强不太大的情况下,可当成理想气体 10.一定质量的理想气体沿着图9所示的方向发生状态变化的过程中,该气体压强的变化是( ) 图9 A.从状态c到状态d,压强减小 B.从状态d到状态a,压强不变 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 11.关于理想气体,下列说法正确的是( ) A.温度极低的气体也是理想气体 B.压强极大的气体也遵从气体实验定律 C.理想气体是对实际气体的抽象化模型 D.理想气体实际并不存在 12.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 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 13.在下列图中,不能反映一定质量的理想气体经历了等温变化→等容变化→等压变化后,又可以回到初始状态的图是( )
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- 气体 人教版 选修 33 第八 复习