高中物理一轮复习知识点汇总：第十五章气体

玻意耳定律(等温变化)宏观查理定律(等容变化) 气体盖一吕萨克定律(等压变化)微观微观：气体运动特征理想气体状态方程解释一、气体的等温变化

知识能力解读

知能解读(一)等温变化

一定质量的气体，在温度不变时发生的状态变化过程，叫做气体的等温变化。 知能解读(二)玻意耳定律

1．内容：一定质量的某种气体，在温度不变的情况下，压强与体积成反比。 2．公式：

p1V2或p1V1p2V2。 p2V13．定律成立的条件：m—定，T一定，p不太高，T不太低。 知能解读(三)p-V图像与p如图所示

1图像t1t2 V

说明

(1)pVC中，常量C与气体的种类、质量、温度有关。

(2)p-V图线为双曲线的一支，同一气体的两条等温线比较，双曲线顶点离坐标原点远的温度高。 (3)p1图线为过坐标原点的直线，同一气体比较，斜率tan大的温度高。 V方法技巧归纳

方法技巧(一)抽气、充气问题的分析方法

方法指导：(1)从容器内抽气的过程中，容器内的气体质量不断减小，这属于变质量的问题。分析时，将每次抽气过程中抽出的气体和剩余气体作为研究对象，质量不变，故抽气过程可看成是等温膨胀过程。(2)向容器中充气是从容器中抽气的逆过程，同属于变质量问题，解题的关键是化变质量为定质量，一般选最后充完气后的气体为研究对象。 方法技巧(二)假设法判断液面高低的变化情况

方法指导：解决这类问题通常假设液面不升降或气柱体积不变，然后从假设出发，运用玻意耳定律等有关知识进行分析。

高考能力培养

高考能力(一)考纲解读

内容要求 玻意耳定律 要求 Ⅰ 考纲解读 理解玻意耳定律，能够进行简单应用 二、气体的等容变化和等压变化

知识能力解读

知能解读：查理定律和盖一吕萨克定律 概念 等容变化 一定质量的某种气体，在体积不变时，压强随温度的变化叫做等容变化 一定质量的某种气体，在体积不变的情况下，压强p与热力学温度T成正比——查理定律 等压变化 一定质量的某种气体，在压强不变时，体积随温度的变化叫做等压变化 一定质量的某种气体，在压强不变的情况下，其体积V与热力学温度T成正比——盖一吕萨克定律 定律 公式 p1p2T1T2tpp10 273pp1T T1V1V2T1T2tVV10 273VV1T T1推论 图像 p-T图线是过原点的直线，体积越大，斜率越小，即V1V2；p-t图线是过t轴上的 V-T图线是过原点的直线，压强越大，斜率越小，即p1p2；V-t图t273.15℃的点的直线，p0是0℃时的线过t轴上t273.15℃的点，V0压强 条件 m—定，p不太大，T不太低 是0℃时的体积 m一定，p不太大，T不太低 方法技巧归纳 方法技巧(一)根据查理定律、盖一吕萨克定律解题的方法 方法指导：基本解题思路

(1)选取研究对象：它可以是由两个或多个物体组成的系统，也可以是全部气体和某一部分气体(状态变化时质量必须一定)。

(2)确定状态参量：找出状态变化前后的p、V、T数值或表送式。

(3)认识变化过程：除题设条件已指明外，常需通过研究对象跟周围环境的相互关系来确定。 (4)列出相关方程。

方法技巧(二)液柱、活塞移动问题的分析方法

方法指导：(1)温度不变时，液柱或活塞的移动温度不变的情况下，改变其他条件，引起封闭气体的液柱或活塞移动。通常假设液面不移动或气体体积不变，由假设出发，运用玻意耳定律等有关知识分析讨论。

(2)温度变化时，液柱或活塞的移动

先假设液柱或活塞不移动，两部分均做等容变化，由p变化量p，然后判断液柱或活塞的移动方向。

pT，求出两部分气体压强的T①如果液柱两端的横截面积相等，则若p均大于零，意味着两部分气体的压强均增大，则液柱向p值较小的一方移动；若p均小于零，意味着两部分气体的压强均减小，则液柱向压强减小量较大的一方(即p较大的一方)移动；若p相等，则液柱不移动。

②如果液柱两端的横截面积不相等，则应考虑液柱两端的受力变化pS，若p均大于零，则液柱向pS较小的一方移动；若p均小于零，则液柱向pS较大的一方移动；若pS相等，则液柱不移动。

高考能力培养

高考能力(—)考纲解读 内容 查理定律 盖一吕萨克定律 要求 Ⅰ Ⅰ 考纲解读 理解查理定律和盖一吕萨克定律，掌握其简单应用 三、理想气体状态方程 气体热现象的微观意义 知识能力解读

知能解读(一)理想气体 1．理想气体 在任何温度、任何压强下都严格遵守气体实验定律的气体叫理想气体。理想气体是一种理想化模型，是对实际气体的科学抽象。 说明

在压强不太大(不超过大气压的几倍)，温度不太低(不低于零下几十摄氏度)时，可以把实际气体近似地视为理想气体。 2．理想气体的微观特征 在微观意义上，理想气体分子本身大小与分子间的距离相比可以忽略不计，分子间不存在相互作用的引力和斥力，所以理想气体的分子势能为零，理想气体的内能等于分子的总动能。 知能解读(二)理想气体的状态方程

1．状态方程表述：一定质量的气体在状态变化时，其压强和体积的乘积与热力学温度的比是一个常量。 2．数学表达式：

pVpVpVpVC或1122nn。

T1T2TnT这个常量C由气体的种类或气体的质量决定，或者说这个常量由物质的量决定，与其他参

量无关。

知能解读(三)三个实验定律与理想气体状态方程的关系 气体的三个实验定律是理想气体状态方程的特例：

当TT时，pVpV玻意耳定律211221p1V1p2V2p1p2 当VV时，查理定律12T1T2T1T2VV当p1p2时，12盖—吕萨克定律T1T2知能解读(四)气体分子的运动特点

1．气体分子运动的特点

气体分子间的距离比较大，可视分子为质点，分子间的作用力很弱。通常认为，气体分子除了相互碰撞或跟器壁碰撞外，不受力而做匀速直线运动，因而气体能充满它能达到的整个空间。

2．气体温度的微观意义

分子做无规则的运动，速率有大有小，由于分子之间的频繁撞击，速率又将发生变化，但大量分子的速率分布却表现出“中间多，两头少”的规律。如图所示。

3．气体分子的热运动与温度的关系 (1)温度越高，分子的热运动越激烈。

(2)理想气体的热力学温度T与分子的平均动能成正比，即TaEk(式中a是比例常数)，因此可以说，温度是分子平均动能的标志。 知能解读(五)气体压强的微观意义

1．大小及定义：气体压强的大小等于气体作用在器壁单位面积上的压力。

2．产生原因：大量气体分子无规则运动碰撞器壁，形成对器壁各处均匀的持续的压力。 3．决定因素：(1)气体分子的平均动能；(2)分子的密集程度。 知能解读(六)对气体实验定律的微观解释 1．玻意耳定律

一定质量的某种理想气体，温度保持不变时，分子的平均动能是一定的。在这种情况下，体积减小时，分子的密集程度增大，气体的压强就增大。 2．查理定律

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。 3．盖—吕萨克定律

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，使分子的密集程度减小，才能保持压强不变。

方法技巧归纳

方法技巧(一)理想气体状态方程的应用

方法指导：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。

方法技巧(二)气体状态变化图像的分析方法

方法指导：(1)能够识别p-V图像、p-T图像、V-T图像中的等温线、等容线和等压线，能从图像中解读出状态参量和状态变化过程。 (2)依据

pV1C认识p图线、V-T图线、p-T图线斜率的意义。 TV易错易混辨析

易错易混(一)气体压强与大气压强的区别

因密闭容器中气体密度一般很小，由气体自身重力产生的压强极小，可忽略不计，故气体压强由气体分子碰撞器壁产生，大小由气体的分子数密度和温度决定，与地球的引力无关，气体对上下左右器壁的压强大小都是相等的。

大气压却是由于厚厚的大气层受到重力作用紧紧包围地球而对浸在它里面的物体产生的压强。如果没有地球引力作用，地球表面就没有大气，从而也不会有大气压。当然大气压强最终还是通过分子碰撞实现对放入其中的物体产生压强。

易错易混(二)气体分子运动的统计规律是针对大量分子的，个别分子不成立

“中间多，两头少”的速率分布规律是大量气体分子表现的统计规律，理解时一定要注意，不同温度下同种或不同种气体的速率分布规律都遵守“中间多，两头少”的规律。对同种气体而言，温度高时的分子平均速率比温度低时要大，但绝不能说，温度高的气体每个分子的速率都大于温度低时同种气体每个分子的速率。

高考能力培养

高考能力(一)考纲解读

内容 理想气体 理想气体态方程 气体分子运动速率的统计分布 要求 Ⅰ Ⅰ Ⅰ 考纲解读 知道什么是理想气体和气体分子速率分布规律，会用理想气体状态方程解决简单实际问题