理想气体状态方程ppt课件

课堂互动讲练
理想气体状态方程的应用 用钉子固定的活塞把容器分成 A 、 B两部分，其容积之比VA∶VB＝2∶1， 如图 2 － 4 － 1 所示，起初 A 中空气温度 为 127 ℃ 、压强为 1.8×105 Pa ， B中空 气温度为27 ℃，压强为1.2×105 Pa. 拔 去钉子，使活塞可以无摩擦地移动但不 漏气，由于容器壁缓慢导热，最后都变 成室温27 ℃，活塞也停住，求最后A、 图2－4－1 B中气体的压强．
核心要点突破
课堂互动讲练
知能优化训练
课前自主学案
一、理想气体状态方程 1．一定质量的某种理想气体在从一个状态1变化到 另一个状态 2 时，尽管其 p 、 V 、 T 都可能变化，但
是压强跟体积的乘积与热力学温度的比值保持
p1V1 p2V2 pV ＝ ＝C 不变 T T T ______.也就是说__________ 1 2 或_______ (C为恒量)

二、摩尔气体常量 p0Vmol 8.31 1．普适气体常量：R＝ ＝_____J/(mol· K)．它 T0 适用于任何气体． 2．克拉珀龙方程：对于质量为 m 的理想气体，设 m 它的摩尔质量为 M，则该气体的摩尔数为 n＝M， m RT nRT M 由此可得：pV＝_______ 或 pV＝______.
3．应用状态方程解题的一般步骤 (1)明确研究对象，即某一定质量的理想气体．
(2)确定气体在始末状态的参量p1、V1、T1及p2、V2、
T2；
(3)由状态方程列式求解．
(4)讨论结果的合理性．
4．理想气体状态方程和克拉珀龙方程的比较 (1)理想气体状态方程是克拉珀龙方程在气体质量 不变情况下的一种特例． (2)克拉珀龙方程可以处理气体质量发生变化的情
例1
【精讲精析】 对 A 中气体， 初态： pA＝1.8×105 Pa， VA＝？，TA＝273 K＋127 K＝400 K. 末态：pA′＝？，VA′＝？，TA′＝273 K＋27 K ＝300 K， pAVA pA′VA′ 由理想气体状态方程 T ＝ 得： TA′ A 1.8×105×VA pA′VA′ ＝ 400 300 对 B 中气体，初态： pB＝1.2×105 Pa，VB＝？，TB＝300 K.
用克拉珀龙方程解决变质量问题
例2房间的容积为20 m3，在温度为7 ℃、大气
压强为9.8×104 Pa时，室内空气质量是 25 kg.当温 度升高到27 ℃，大气压强变为1.0×105 Pa时，室内 空气的质量是多少？ 【思路点拨】 由于气体的质量发生变化，可以用
克拉珀龙方程来求解．
【自主解答】 升温前：p1＝9.8×104 Pa， V1＝20 m3，T1＝280 K，m1＝25 kg. 升温后：p2＝1.0×105 Pa，V2＝V1＝20 m3，T2＝300 K， 设空气的摩尔质量为 M.由克拉珀龙方程得： m1 m2 p1V1＝ M RT1 p2V2＝ M RT2 5 1.0 × 10 ×280 p2T1 整理得：m2＝ m＝ ×25 kg p1T2 1 9.8×104×300 ≈23.8 kg.
答案：1.32×1015
思考感悟
实际气体在什么情况下看做理想气体？
提示：实际气体可视为理想气体的条件：在温度不 低于零下几十摄氏度、压强不超过大气压的几倍时 实际气体可当成理想气体来处理．
核心要点突破
一、对理想气体的理解
1．理解

(1)理想气体是为了研究问题方便提出的一种理想模
型，是实际气体的一种近似，实际上并不存在，就
解析：选AC.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项正确；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是错误的，故选A、C.
二、理想气体状态方程的理解 1．适用条件：一定质量的理想气体． pV 2. T ＝恒量 C 的意义：恒量 C 仅由气体所含物质的 量决定(或由气体的种类、质量决定)与其它量无关， 不同类的气体只要物质的量相同则 C 相同．
像力学中质点、电学中点电荷模型一样．
(2)从宏观上讲，实际气体在压强不太大、温度不太 低的条件下，可视为理想气体．而在微观意义上， 理想气体是指分子本身大小与分子间的距离相比可 以忽略不计且分子间不存在相互作用的引力和斥力
的气体．
2．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 以忽略不计，分子可视为质点． (3)理想气体分子除碰撞外，无相互作用的引力和斥 力，故无分子势能，理想气体的内能等于所有分子
热运动动能之和，一定质量的理想气体内能只与温
度有关．
即时应用 (即时突破，小试牛刀) 1．关于理想气体，下列说法正确的是( A．理想气体能严格地遵守气体实验定律 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】
见自主解答
变式训练
一只显像管容积为2 dm3，在20 ℃温度
下用真空泵把它内部抽成真空，要使管内压强减小
到2.66×10－3 Pa，试计算此时管内气体分子数．(阿
伏伽德罗常量NA＝6.02×1023mol－1)
解析：以显像管内的气体为研究对象． p＝2.66×10－3Pa，V＝2 dm3＝2×10－3m3 T＝293 K，NA＝6.02×1023 mol－1 R＝8.31 J/(mol· K) 由 pV＝nRT －3 －3 2.66 × 10 × 2 × 10 pV 得：n＝RT＝ mol 8.31×293 －9 ≈2.2×10 mol 故此时管内气体分子数为： N＝nNA＝2.2×10－9×6.02×1023 个 ≈1.32×1015 个．
况．
即时应用 (即时突破，小试牛刀) pV 2．对于理想气体状态方程 T ＝C，下列叙述正确的 是( ) A．质量相同的不同种气体，恒量一定相同 B．质量不同的不同种气体，恒量一定不相同 C．摩尔数相同的任何气体，恒量一定相等 D．标准状态下的气体，恒量一定相同 pV 解析：选 C.在 T ＝C 这一表达式中，C 仅与物质的量 (摩尔数)有关．
上面两式都叫做一定质量的理想气体状态方程．
2．气体实验定律可看做一定质量理想气体状态方程 p1V1 p2V2 的特例．一定质量的理想气体状态方程 ＝ . T1 T2 玻意耳定律 ． (1)当 m、 T 不变时,则为 p1V1＝p2V2——____________ p1 p2 查理定律 ． (2)当 m、V 不变时，则为 ＝ ——___________ T1 T2 V1 V2 盖－吕萨克定律 ． (3)当 m、 p 不变时,则为 ＝ ——_______________ T1 T2
【方法总结】 (1)应用理想气体状态方程解题，关 p1V1 p2V2 键是确定气体初、 末状态的参量， 用公式 ＝ T1 T2 解题时，要求公式两边 p、V、T 对应的单位一致即 可，不一定必须采用国际单位． (2)对于涉及两部分气体的状态变化问题 ，解题时 应分别对两部分气体进行研究，找出它们之间的相 关条件——体积关系、压强关系．
末态：pB′＝？，VB′＝？，TB′＝300 K. pBVB pB′VB′ 由气体状态方程 T ＝ 得： TB′ B 1.2×105×VB pB′VB′ ＝ 300 300 又 VA＋VB＝VA′＋VB′，VA∶VB＝2∶1，pA′＝ pB′ 由以上各式得 pA′＝pB′＝1.3×105 Pa.
【答案】 均为1.3×105 Pa
2．4 理想气体状态方程
课标定位
学习目标：1.知道什么是理想气体，理解理想气体
的状态方程，掌握用理想气体实验定律进行定性分
析的方法． 2．理解理想气体状态方程的推导过程，掌握用理想 气体状态方程进行定量计算的方法． 重点难点：理想气体状态方程的应用．
2.4 理 想 气 体 状 态 方 程
课前自主学案