粤教版 (2019)选择性必修 第三册第二节 气体实验定律（Ⅱ）试讲课ppt课件

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如图所示是一个探究气体压强与温度变化关系的实验装置示意图，实验中，往细玻璃管内注入适量的红墨水，通过红墨水的移动观察气压的改变。把瓶先后放入盛着冰水混合物的容器和盛着热水的容器中，设法保持瓶内气体的体积不变，观察红墨水的移动情况，思考该过程气体压强和温度变化的关系。
通过实验可以发现，保持瓶内气体体积不变，将瓶放入热水中时的瓶内压强比放在冰水混合物中时的瓶内压强大。法国物理学家查理通过实验发现，当气体体积一定时，各种气体的压强都随温度的升高而均匀增大，如图所示，人们把此规律叫作查理定律。气体在体积保持不变的情况下发生的状态变化过程，叫作等容过程。
由图(a)可知，在等容过程中，气体压强p与摄氏温度t呈线性关系，但不是简单的正比关系。如图(b)所示，延长直线AB，与横坐标相交，则交点为(-273.15，0)。如果以该交点为原点，建立新坐标系如图(c)所示，横坐标仍然表示温度，则此时气体压强与温度就是正比例关系了。若将这新的温度记为T，它与摄氏温度t的大小换算关系为T=t+273.15，人们将这一新的温度称为热力学温度，国际单位为开尔文，简称开，符号为K。由图(c)可知，原点表示气体压强为0时，热力学温度为0。理论和实践表明，热力学温度0K(即绝对零度)是不可能实现的。
查理定律可简化为一定质量的气体，在体积不变的情况下，其压强p与热力学温度T成正比。即
设气体温度为T1时，压强为p1，温度为T2时，压强为p2，则
(1)p-T图像中，等容线为过原点的直线；p-t图像中，等容线为过(-273.15℃，0)的直线。(2)同一气体的两条等容线，斜率大的体积小。
查理定律的微观解释一定质量的某种理想气体，体积保持不变时，分子的数密度保持不变。在这种情况下，温度升高时，分子的平均动能增大，气体的压强就增大。
将如图所示的实验装置先后放入盛着热水的容器和盛着冰水混合物的容器中，设法保持压强不变，观察玻璃管中空气柱体积的变化情况，思考气体体积与温度的关系。
实验表明，一定质量的气体，在压强不变的情况下，其体积V与热力学温度T成正比。即
设气体温度为T1时，体积为V1，温度为T2时，体积为V2，则
该规律由法国化学家、物理学家盖-吕萨克发现，人们将其称为盖-吕萨克定律。气体在压强不变情况下发生的状态变化过程，称为等压过程。气体等压过程可以用图线来表示，如图所示。
(1)V-T图像中，等压线为过原点的直线；V-t图像中，等压线为过(-273.15℃，0)的直线，与纵轴交点为0℃时气体的体积。(2)同一气体的两条等压线，斜率大的压强小。
盖-吕萨克定律的微观解释一定质量的某种理想气体，温度升高时，分子的平均动能增大；只有气体的体积同时增大，使分子的数密度减小，才能保持压强不变。
1.（2022·江苏扬州·高三开学考试）新买的冰箱在第一次通电后一段时间，首次打开冰箱门会发现门比较紧，产生这种现象的原因是（　　）A．冰箱工作后，随着温度下降，腔体内气体压强小于外界压强B．冰箱工作后，随着温度下降，腔体内气体压强大于外界压强C．腔体内气体分子平均动能变大D．腔体内气体分子平均动能不变
2.对于一定量的稀薄气体，下列说法正确的是（       ）A．保持压强不变时，分子热运动可能变得剧烈B．压强变大时，分子热运动必然变得剧烈C．压强变大时，分子间的平均距离必然变小D．压强变小时，分子间的平均距离不可能变小
3.对于一定质量的理想气体，下列叙述正确的是（　　）A．当分子热运动变剧烈且分子平均距离变大时，气体压强一定变大B．当分子热运动变剧烈且分子平均距离变小时，气体压强一定变大C．当分子间的平均距离变大时，气体压强一定变小D．当分子热运动变剧烈时，气体压强一定变大
4.（2021·江苏·徐州市贾汪区建平中学高二期中）A、B两个气缸中都充有质量相同的氧气，其中V—T如图所示，从图中可得（　　）A．A容器中氧气的压强较小B．B容器中氧气的密度较大C．两容器中气体的密度相同D．两容器中气体的温度不同
5.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e，压强增大C．从状态e到状态a，压强增大D．从状态a到状态b，压强不变
6.下列说法正确的是（　　）A．扩散现象说明物质分子在做永不停息的无规则运动B．物体自由下落时速度增大，所以物体分子的平均动能也增大C．气体扩散现象表明气体分子间存在斥力D．压缩密封在汽缸中一定质量的理想气体，随着不断地压缩，难度越来越大，这是因为分子间距离越小时分子间斥力越大
7.图示为一定质量的某种气体的等容或等压变化图象，下列关于这两个图象的说法正确是（　　）A．甲是等容线，乙是等压线B．乙图中P-t线与t轴交点对应的温度是273.15℃，而甲图中V-t线与t轴的交点不一定是273.15℃C．由乙图可知，一定质量的气体，在任何情况下都是P与t成直线关系D．乙图表明温度每升高1℃，压强增加相同，但甲图表明随温度的升高压强不变
8.两端封闭的绝热气缸，内有一绝热的活塞将气缸分为左、右两部分，当活塞左侧部分充入77℃的气体，右侧部分充入27℃的气体时，活塞恰好静止不动。现让两部分气体同时升高或降低相同温度，那么（　　）（取T=273K+t）A．活塞均向右移动B．活塞均向左移动C．升高相同温度活塞向右移动，降低相同温度活塞向左移动D．升高相同温度活塞向左移动，降低相同温度活塞向右移动
9.如图所示，10℃的氧气和20℃的氢气体积相同，汞柱在连通两容器的细管中央，下面的叙述中，正确的是（　　）A．当氧气和氢气的温度都升高10℃时，汞柱不移动B．当氧气和氢气的温度都升高10℃时，汞柱将向左移C．当氧气温度升高10℃，氢气温度升高20℃时，汞柱向左移D．当氧气温度升高10℃，氢气温度升高20℃时，汞柱不会移动
10.如图所示，一根竖直的弹簧支持着一倒立汽缸中的活塞，使汽缸悬空而静止。设活塞与缸壁间无摩擦且可以在缸内自由移动，缸壁导热性能良好，则下列说法中正确的是（　　）A．若外界大气压增大，则弹簧将压缩一些B．若外界大气压增大，则汽缸上底面距地面的高度将不变C．若气温升高，则活塞距地面的高度将减小D．若气温升高，则汽缸上底面距地面的高度将增大
（1）查理定律的内容；（2）查理定律的公式；（3）查理定律的图像
1.查理定律（气体的等容变化）
（1）盖-吕莎克定律的内容；（2）盖-吕莎克定律的公式；（3）盖-吕莎克定律的图像。
2.盖-吕莎克定律（气体的等压变化）
1.如图所示，在一只烧瓶上连一根玻璃管，把它跟一个水银压强计连在一起，烧瓶里封闭着一定质量的气体，开始时水银压强计U形管两端水银面一样高。下列情况下，为使U形管两端水银面一样高，管A的移动方向是（　　）A．如果把烧瓶浸在热水中，应把A向下移B．如果把烧瓶浸在热水中，应把A向上移C．如果把烧瓶浸在冷水中，应把A向下移D．如果把烧瓶浸在冷水中，应把A向上移
2.如图所示是医院给病人输液的部分装置示意图，在输液过程中，下列说法正确的是（　　）A．A瓶中的药液先用完B．B瓶中的药液先用完C．随着液面下降，A瓶内C处气体压强逐渐增大D．随着液面下降，A瓶内C处气体压强保持不变E．A、B瓶中的药液用完前，D泡内的气体压强大于大气压强且不随药液下降而改变
3.下列说法正确的是（　　）A．布朗运动是指悬浮在液体中固体颗粒的分子做无规则运动B．在南方的梅雨季节，湿衣服较不容易晾干，这是相对湿度较大的缘故C．两个分子间的距离变大的过程中，分子间斥力变化总是比引力变化快D．一定质量的理想气体，在等压膨胀过程中，分子平均动能一定增大E．用打气筒给自行车打气时需要的力越来越大，这是由于轮胎内气体分子间斥力越来越大
4.如图，竖直放置、开口向上的长试管内用水银密闭一段气体，若大气压强不变，管内气体（　　）A．温度降低，则压强可能增大B．温度升高，则压强可能减小C．温度降低，则压强不变D．温度升高，则体积增大
5.图中所示的气缸壁是绝热的，缸内隔板A是导热的，它固定在缸壁上，活塞B是绝热的，它与缸壁的接触是光滑的，但不漏气。B的上方为大气，A与B之间以及A与缸底之间都盛有同种理想气体I和Ⅱ。系统在开始时处于平衡状态，现通过电炉丝E对气体缓慢加热，在加热过程中（　　）A．气体I对外做功，吸热B．气体I压强不变，内能增大C．气体Ⅱ压强增大，内能增大D．气体Ⅱ压强增大，内能不变