(高中物理)气体的性质
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高中硫化氢知识点
1、物理性质
常温下,硫化氢为无色、有臭鸡蛋气味的气体,可溶于水,密度比空气大。
另外,硫化氢为有毒气体。
2、化学性质
硫化氢的化学性质主要包括酸性、可燃性、不稳定性以及还原性。
硫化氢为酸性气体,溶于水形成的氢硫酸为二元弱酸。
硫化氢为可燃气体,能够与氧气发生燃烧反应。
需要注意的是,当氧气的量不足时产物为水和硫单质,而当氧气过量时产物为水和二氧化硫,这一点在做题时尤其需要注意。
硫化氢本身不稳定,在受热的情况下会自己分解产生氢气和硫单质。
硫化氢为高中阶段常见的强还原剂之一,能够和大多数的氧化剂(如二氧化硫、卤素单质、浓硫酸、硝酸等)发生反应。
除以上主要性质外,我们还需要记住一个特殊方程式,将硫化氢通入硫酸铜溶液中能够产生黑色的硫化铜沉淀。
此方程式为弱酸制强酸的特殊方程式,故而需要特别记忆。
3、硫化氢的实验室制法
实验室中我们选择亚硫酸钠与硫酸反应制取二氧化硫气体。
选取固液混合不加热装置进行反应。
使用向上排气法进行收集并使用氢氧化钠
对尾气进行吸收。
高中乙烷知识点总结
【物理性质】
1. 外观:无色无味气体
2. 密度:0.61 克/升
3. 沸点:-88.6°C
4. 熔点:-182.8°C
【化学性质】
1. 燃烧性:乙烷可以与氧气反应发生燃烧,生成二氧化碳和水。
在充足的氧气条件下,乙烷燃烧时产生的热量很大,是理想的燃料之一。
2. 与卤素的反应:乙烷可以和卤素发生替代反应,生成卤代烷。
例如,乙烷和氯气反应可生成氯代乙烷。
3. 与氢卤酸的反应:乙烷可以和氢卤酸发生加成反应,生成卤代乙烷。
例如,乙烷和氢氯酸反应生成氯代乙烷。
4. 氧化反应:乙烷可以和氧发生氧化反应,生成一氧化碳和水。
这种反应需要高温和催化剂的存在。
【应用】
1. 燃料:乙烷可以作为甲烷的替代燃料,用于炉灶、取暖和燃料电池等领域。
2. 化工原料:乙烷可以用于合成乙烯、乙炔等重要的化工原料,用途广泛。
3. 医药化工:乙烷可以用于医药化工领域,如用作溶剂、制冷剂等。
【安全注意事项】
1. 乙烷是易燃气体,要远离明火和高温。
2. 乙烷具有一定的毒性,长期接触可能对人体造成伤害,要注意防护措施。
【环境影响】
1. 乙烷是一种温室气体,能够对大气层产生影响,加剧全球变暖。
2. 乙烷的燃烧会释放大量的二氧化碳,对环境造成污染。
总之,乙烷是一种重要的烷烃类化合物,具有广泛的应用价值。
在使用乙烷时,要注意其安全性和环境友好性,避免对环境和人体造成不良影响。
高中乙炔知识点总结一、乙炔的基本介绍乙炔是一种无色、易燃气体,化学式为C2H2,属于炔烃类化合物。
乙炔是一种重要的工业原料,在化工、金属加工、冶金、焊接和照明等领域有广泛的应用。
二、乙炔的物理性质1. 密度:乙炔的密度为0.91g/cm3,略轻于空气,能够漂浮在空气中。
2. 沸点和凝固点:乙炔具有较低的沸点和凝固点,沸点为-84°C,凝固点为-81°C。
3. 溶解度:乙炔几乎不溶于水,但可以溶于一些有机溶剂,如乙醚、乙醇等。
4. 燃烧性:乙炔具有很高的燃烧性,与空气中的氧气混合后能够产生高温的火焰,因此常被用作焊接和切割金属。
三、乙炔的化学性质1. 燃烧反应:乙炔与氧气反应生成二氧化碳和水,放出大量的热能。
化学方程式为:C2H2 + 2.5O2 → 2CO2 + H2O2. 加成反应:乙炔与氢气发生加成反应生成乙烯。
化学方程式为:C2H2 + H2 → C2H43. 氢化反应:乙炔与氢气反应生成乙烷。
化学方程式为:C2H2 + 2H2 → C2H64. 脱氢反应:乙炔可以发生脱氢反应生成环戊二烯。
化学方程式为:C2H2 → C5H4五、乙炔的制备方法1. 乙炔是通过电石法制备的。
电石法是将石灰石和焦炭加热到高温,然后用电解法得到电石,再将电石与水反应生成乙炔。
2. 乙炔也可以通过水合物的分解来制备。
水合物是一种含氢和乙炔的化合物,加热水合物可以释放乙炔气体。
六、乙炔的应用1. 化工原料:乙炔可以作为合成氨、乙烯和丙烯等化工品的原料,广泛用于塑料、橡胶、纺织等工业领域。
2. 金属加工:乙炔在金属加工领域有着重要的应用,可以用于切割、焊接等工艺。
3. 照明:乙炔可以用于照明和热源,比如乙炔灯。
4. 医药:乙炔也有医药用途,可以用于合成药物和医疗器械。
七、安全注意事项1. 因为乙炔易燃,需要储存于防爆容器中,远离火源。
2. 乙炔气体具有窒息性,密闭空间中积聚乙炔气体会引起窒息,应注意通风。
高中物理气体知识点总结一、气体的性质1. 气体的无定形:气体没有固定的形状和体积,能够自由流动。
2. 气体的可压缩性:由于气体分子之间的间距较大,气体易受到外界压力的影响而发生压缩或膨胀。
3. 气体的弹性:气体分子之间存在相互作用力,当气体受到外力作用时,能够产生弹性形变。
二、气体的状态方程1. 理想气体状态方程:PV = nRT,其中P为气体的压强,V为气体的体积,n为气体的物质的量,R为气体常数,T为气体的绝对温度。
2. 理想气体状态方程的应用:可以用于计算气体的压强、体积、物质的量和温度之间的关系,也适用于气体的混合、稀释等情况。
三、气体的压强1. 气体的压强定义:单位面积上气体分子对容器壁的撞击力。
2. 压强的计算公式:P = F/A,其中P为压强,F为气体分子对容器壁的撞击力,A为单位面积。
3. 压强的单位:国际单位制中,压强的单位为帕斯卡(Pa)。
4. 大气压:大气对地面单位面积上的压强,标准大气压为101325Pa。
四、气体的温度1. 气体的温度定义:气体分子的平均动能的度量。
2. 温度的单位:国际单位制中,温度的单位为开尔文(K)。
3. 摄氏度和开尔文度的转换:T(K) = t(℃) + 273.15。
五、气体的分子速率与平均动能1. 气体分子速率的分布:气体分子的速率服从麦克斯韦速率分布定律,速率越高的分子数目越少。
2. 平均动能与温度的关系:气体的平均动能与温度成正比,温度越高,气体分子的平均动能越大。
六、理想气体的压强与温度的关系1. Gay-Lussac定律:在等体积条件下,理想气体的压强与温度成正比,P1/T1 = P2/T2。
2. Charles定律:在等压条件下,理想气体的体积与温度成正比,V1/T1 = V2/T2。
3. 综合气体状态方程和Gay-Lussac定律、Charles定律,可以得到压强、体积和温度之间的关系。
七、气体的扩散和扩散速率1. 气体的扩散:气体分子由高浓度区域向低浓度区域的自由运动过程。
高中物理【固体、液体和气体的性质】典型题1.下列说法正确的是()A.温度标志着物体内大量分子热运动的剧烈程度B.内能是物体中所有分子热运动所具有的动能的总和C.气体压强仅与气体分子的平均动能有关D.气体膨胀对外做功且温度降低,分子的平均动能可能不变解析:选A.温度是分子平均动能的量度(标志),A对.内能是物体内所有分子的分子动能和分子势能的总和,B错.气体压强不仅与分子的平均动能有关,还与分子的密集程度有关,C错.温度降低,则分子的平均动能变小,D错.2.如图所示,把玻璃管的裂口放在火焰上烧熔,它的尖端就变钝了.产生这一现象的原因是()A.玻璃是非晶体,熔化再凝固后变成晶体B.玻璃是晶体,熔化再凝固后变成非晶体C.熔化的玻璃表面分子间表现为引力使其表面绷紧D.熔化的玻璃表面分子间表现为斥力使其表面扩张解析:选C.玻璃是非晶体,熔化再凝固后仍然是非晶体,故A、B错误;玻璃裂口尖端放在火焰上烧熔后尖端变钝,是表面张力的作用,因为表面张力具有减小表面积的作用即使液体表面绷紧,故C正确,D错误.3.(多选)下列说法正确的是()A.竖直玻璃管里的水银面不是平面,而是“上凸”的,这是表面张力所致B.物理性质表现为各向同性的固体一定是非晶体C.压缩气体需要用力,这是气体分子间有斥力的表现D.汽缸里一定质量的理想气体发生等压膨胀时,单位时间碰撞器壁单位面积的气体分子数一定减少解析:选AD .竖直玻璃管里的水银面不是平面,而是“上凸”的,这是表面张力所致,选项A 正确;物理性质表现为各向同性的固体可能是多晶体,不一定是非晶体,选项B 错误;气体之间分子距离很大,分子力近似为零,用力才能压缩气体是由于气体内部与容器外之间的压强差造成的,并非由于分子之间的斥力造成,选项C 错误;汽缸里一定质量的理想气体发生等压膨胀时,根据理想气体状态方程pV T=C 可知,压强不变而体积增大,则气体的温度一定升高,温度是分子平均动能的标志,温度升高则分子的平均动能增大,分子对器壁的平均撞击力增大,则单位时间碰撞器壁单位面积的气体分子数一定减少,选项D 正确.4.(多选)下列说法正确的是( )A .理想气体由状态1变化到状态2时,一定满足p 1V 1T 1=p 2V 2T 2B .随着分子间距离增加,分子间的引力和斥力都减小,分子间距小于r 0(分子力为零时分子间的距离)时,距离越小,分子势能越大C .悬浮在液体中的固体微粒做布朗运动,充分说明了固体微粒内部分子运动的无规则性D .如果液体不浸润某种固体,则在液体与固体接触的附着层内,分子分布比液体内部稀疏,分子间的作用力表现为引力解析:选BD .理想气体状态方程成立的条件为气体质量不变,A 错误;由分子力变化特点知,r <r 0,分子力表现为斥力,距离减小,分子力做负功,分子势能增大,B 正确;悬浮在液体中的固体微粒的布朗运动间接反映了液体分子运动的无规则性,C 错误;液体不浸润某种固体,如水银对玻璃,当水银与玻璃接触时,附着层中的水银分子受玻璃分子的吸引比内部水银分子弱,附着层中的水银分子比水银内部稀疏,附着层中的分子间的作用力表现为引力,使跟玻璃接触的水银表面有缩小的趋势,因而形成不浸润现象,D 正确.5.(多选)对下列几种固体物质的认识,正确的有( )A .食盐熔化过程中,温度保持不变,说明食盐是晶体B .烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面,熔化的蜂蜡呈椭圆形,说明蜂蜡是晶体C .天然石英表现为各向异性,是由于该物质的微粒在空间的排列不规则D .石墨和金刚石的物理性质不同,是由于组成它们的物质微粒排列结构不同解析:选AD.晶体在熔化过程中温度保持不变,食盐具有这样的特点,则说明食盐是晶体,选项A正确;蜂蜡的导热特点是各向同性的,烧热的针尖使蜂蜡熔化后呈椭圆形,说明云母片的导热特点是各向异性的,故云母片是晶体,选项B错误;天然石英表现为各向异性,则该物质微粒在空间的排列是规则的,选项C错误;石墨与金刚石皆由碳原子组成,但它们的物质微粒排列结构是不同的,选项D正确.6. (多选)固体甲和固体乙在一定压强下的熔化曲线如图所示,横轴表示时间t,纵轴表示温度T.下列判断正确的有()A.固体甲一定是晶体,固体乙一定是非晶体B.固体甲不一定有确定的几何外形,固体乙一定没有确定的几何外形C.在热传导方面固体甲一定表现出各向异性,固体乙一定表现出各向同性D.固体甲和固体乙的化学成分有可能相同解析:选ABD.晶体具有固定的熔点,非晶体则没有固定的熔点,所以固体甲一定是晶体,固体乙一定是非晶体,故A正确;固体甲若是多晶体,则不一定有确定的几何外形,固体乙是非晶体,一定没有确定的几何外形,故B正确;在热传导方面固体甲若是多晶体,则不一定表现出各向异性,固体乙一定表现出各向同性,故C错误;固体甲一定是晶体,固体乙一定是非晶体,但是固体甲和固体乙的化学成分有可能相同,故D正确.7.(多选)下列说法中正确的是()A.在较暗的房间里,看到透过窗户的“阳光柱”里粉尘的运动不是布朗运动B.气体分子速率呈现出“中间多,两头少”的分布规律C.随着分子间距离增大,分子间作用力减小,分子势能也减小D.一定量的理想气体发生绝热膨胀时,其内能不变解析:选AB.布朗运动是悬浮在液体或气体中固体小颗粒的无规则运动,在较暗的房间里可以观察到射入屋内的阳光中有悬浮在空气里的小颗粒在飞舞,是由于气体的流动造成的,这不是布朗运动,故A正确;麦克斯韦提出了气体分子速率分布的规律,即“中间多,两头少”,故B正确;分子力的变化比较特殊,随着分子间距离的增大,分子间作用力不一定减小,当分子表现为引力时,分子力做负功,分子势能增大,故C错误;一定量理想气体发生绝热膨胀时,不吸收热量,同时对外做功,其内能减小,故D错误.8.(多选)下列说法正确的是()A.气体的内能是分子热运动的平均动能与分子间势能之和B.气体的温度变化时,气体分子的平均动能一定改变C.晶体有固定的熔点且物理性质各向异性D.在完全失重的环境中,空中的水滴是个标准的球体解析:选BD.由热力学知识知:气体的内能是所有分子热运动的动能与分子间势能之和,A错误;气体的温度变化时,气体分子的平均动能变化,B正确;晶体分为单晶体和多晶体,单晶体具有各向异性,多晶体是各向同性的,C错误;完全失重情况下,液体各方向的力都一样,由于表面张力所以会成为一个标准的球形,D正确.9.如图所示,一开口向下导热均匀的直玻璃管,通过细绳悬挂在天花板上,玻璃管下端浸没在固定水银槽中,管内外水银面高度差为h,下列情况中能使细绳拉力增大的是()A.大气压强增加B.环境温度升高C.向水银槽内注入水银D.略微增加细绳长度,使玻璃管位置相对水银槽下移解析:选A.根据题意,设玻璃管内的封闭气体的压强为p,玻璃管质量为m,对玻璃管受力分析,由平衡条件可得:F+pS=mg+p0S.解得:F=(p0-p)S+mg=ρghS+mg,即绳的拉力等于玻璃管的重力和管中高出液面部分水银的重力.选项A中,大气压强增加时,水银柱上移,h增大,所以拉力F增加,A正确;选项B中,环境温度升高,封闭气体压强增加,水银柱高度h减小,故拉力F减小,B错误;选项C中,向水银槽内注入水银,封闭气体的压强增大,平衡时水银柱高度h减小,故拉力减小,C错误;选项D中,略微增加细绳长度,使玻璃管位置相对水银槽下移,封闭气体的体积减小、压强增大,平衡时水银柱高度h减小,故细绳拉力F减小,故D错误.10.(多选)下列说法正确的是()A.悬浮在液体中的微粒越小,在液体分子的撞击下越容易保持平衡B.荷叶上的小水珠呈球形是由于液体表面张力的作用C.物体内所有分子的热运动动能之和叫做物体的内能D.一定质量的理想气体先经等容降温,再经等温压缩,压强可以回到初始的数值解析:选BD.做布朗运动的微粒越小,在液体分子的撞击下越不容易保持平衡,故A 错误;荷叶上的小水珠呈球形是由于液体表面张力的作用,故B正确;物体内所有分子的热运动动能之和与分子势能的总和叫做物体的内能,故C错误;根据理想气体的状态方程pVT =C可知,一定质量的理想气体先经等容降温,压强减小;再经等温压缩,压强又增大,所以压强可以回到初始的数值,故D正确.11.(多选)下列说法正确的是()A.毛细现象是液体的表面张力作用的结果B.晶体在熔化时要吸热,说明晶体在熔化过程中分子动能增加C.由同种元素构成的固体,可能会由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体D.液晶像液体一样具有流动性,而其光学性质和非晶体相似,具有各向同性解析:选AC.毛细现象是液体的表面张力作用的结果,A正确;晶体在熔化时要吸热,温度不变,分子平均动能不变,则晶体在熔化过程中分子势能增加,B错误;由同种元素构成的固体,可能会由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体,如金刚石和石墨,C正确;液晶像液体一样具有流动性,而其光学性质和某些晶体相似,具有各向异性,D错误.12.(多选)下列说法正确的是()A.液面上方的蒸汽达到饱和时就不会有液体分子从液面飞出B.萘的熔点为80 ℃,质量相等的80 ℃的液态萘和80 ℃的固态萘具有不同的分子势能C.车轮在潮湿的地面上滚过后,车辙中会渗出水,属于毛细现象D.液体表面层的分子势能比液体内部的分子势能大解析:选BCD.液面上方的蒸汽达到饱和时,液体分子从液面飞出,同时有蒸汽分子进入液体中,从宏观上看,液体不再蒸发,故选项A错误;80 ℃时,液态萘凝固成固态萘的过程中放出热量,温度不变,则分子的平均动能不变,萘放出热量的过程中内能减小,所以一定是分子势能减小,故选项B正确;由毛细现象的定义可知,选项C正确;液体表面层的分子间距离比液体内部的分子间距离大,故液体表面层分子之间的作用力表现为引力,分子间距变大时,克服分子间引力做功,分子势能增大.所以液体表面层的分子比液体内部的分子有更大的分子势能,故选项D正确.13.(多选)下列说法正确的是()A.不同温度下,理想气体分子平均动能可能相同B.在分子间距离增大的过程中,分子间的作用力可能增加也可能减小C.自然发生的热传递过程是向着分子热运动无序性增大的方向进行的D.气体的温度升高时,分子的热运动变得剧烈,分子的平均动能增大,撞击器壁时对器壁的作用力增大,从而气体的压强一定增大解析:选BC.不同温度下,理想气体分子平均动能不相同,故A错误;分子间距离小于r0时,在分子间距离增大的过程中,分子间的作用力减小,分子间距离大于r0时,在分子间距离增大的过程中,分子间的作用力先增大后减小,故B正确;根据热力学第二定律可知,自然发生的热传递过程是向着分子热运动无序性增大的方向进行的,故C正确;气体的温度升高时,虽然分子的平均动能增大,撞击器壁时对器壁的作用力增大,但单位时间内撞击的个数不一定增加,气体的压强不一定增大,故D错误.14.一定量的氧气贮存在密封容器中,在T1和T2温度下其分子速率分布的情况见下表,则T1________(选填“大于”“小于”或“等于”)T2.若约10%的氧气从容器中泄漏,泄漏前后容器内温度均为T1,则在泄漏后的容器中,速率处于400~500 m/s区间的氧气分子数占总分子数的百分比________(选填“大于”“小于”或“等于”)18.6%.解析:温度是分子平均动能的标志,分子平均速率越大,温度越高,根据表格中数据得T1大于T2.温度不变,分子平均动能也不变,分子速率分布情况不变.答案:大于等于。
高中物理气体教案
教学目标:
1. 理解气体的基本性质和状态方程。
2. 掌握理想气体状态方程的应用。
教学重点:
1. 气体的基本性质。
2. 理想气体状态方程的推导与应用。
教学难点:
1. 理解气体的微观本质。
2. 掌握理想气体状态方程的计算方法。
教学过程:
一、导入
教师通过介绍气体的特点和应用,引出本节课的主题。
二、讲解
1. 气体的基本性质:教师介绍气体的分子速度较高,分子间空隙较大等基本性质。
2. 理想气体状态方程的推导:通过对气体分子的运动特点进行分析,推导出理想气体状态
方程PV=nRT。
3. 理想气体状态方程的应用:教师讲解如何利用理想气体状态方程进行问题分析和计算。
三、实验
教师设计一个与气体状态方程相关的实验,让学生观察实验现象,巩固理论知识。
四、练习
布置相关练习题,让学生运用所学知识进行解答,提高对气体状态方程的理解和应用能力。
五、总结
教师对本节课的知识点进行总结,强化学生对气体性质和状态方程的理解。
六、作业
布置相关作业,巩固本节课内容。
教学资源:
1. 教科书《高中物理》
2. 实验器材
3. 多媒体教学辅助工具
教学评价:
1. 学生课堂表现
2. 学生练习与作业完成情况
教学反思:
教学过程中应注重培养学生的实验观察和问题解决能力,引导学生主动学习,提高学习兴趣。
高中物理化学知识点高中物理化学知识点一、物理性质1、有色气体:F2(淡黄绿色)2(黄绿色)、Cl 、Br2(g)(红棕色)2(g)、I (紫红色)、NO2 (红棕色)3(淡蓝色)、O ,其余均为无色气体。
其它物质的颜色见会考手册的颜色表。
;有臭2、有刺激性气味的气体:HF、HCl、HBr、HI、NH3、SO2、NO2、F2、Cl2、Br2(g)鸡蛋气味的气体:H2S。
3、熔沸点、状态:① 同族金属从上到下熔沸点减小,同族非金属从上到下熔沸点增大。
② 同族非金属元素的氢化物熔沸点从上到下增大,含氢键的NH3、H2O、HF 反常。
③ 常温下呈气态的有机物:碳原子数小于等于 4 的烃、一氯甲烷、甲醛。
④ 熔沸点比较规律:原子晶体离子晶体分子晶体,金属晶体不一定。
⑤ 原子晶体熔化只破坏共价键,离子晶体熔化只破坏离子键,分子晶体熔化只破坏分子间作用力。
⑥ 常温下呈液态的单质有Br2、Hg;呈气态的单质有H2、O2、O3、N2、F2、Cl2;常温呈液态的无机化合物主要有H2O、H2O2、硫酸、硝酸。
⑦ 同类有机物一般碳原子数越大,熔沸点越高,支链越多,熔沸点越低。
同分异构体之间:正异新,邻间对。
⑧ 比较熔沸点注意常温下状态,固态液态气态。
如:白磷二硫化碳干冰。
⑨ 易升华的物质:碘的单质、干冰,还有红磷也能升华(隔绝空气情况下),但冷却后变成白磷,氯化铝也可;三氯化铁在100 度左右即可升华。
⑩易液化的气体:NH3、Cl2 ,NH3 可用作致冷剂。
4、溶解性① 常见气体溶解性由大到小:NH3、HCl、SO2、H2S、Cl2、CO2。
极易溶于水在空气中易形成白雾的气体,能做喷泉实验的气体:NH3、HF、HCl、HBr、HI;能溶于水的气体:CO2、SO2、Cl2、Br2(g)、H2S、NO2。
极易溶于水的气体尾气吸收时要用防倒吸装置。
② 溶于水的有机物:低级醇、醛、酸、葡萄糖、果糖、蔗糖、淀粉、氨基酸。
苯酚微溶。
高中物理气体分装问题高中物理中的气体分装问题主要涉及到理想气体状态方程、容器与气体之间的相互作用、气体的性质等方面。
以下是对这些方面的一些参考内容:1. 理想气体状态方程:理想气体状态方程描述了气体在一定条件下的压强、体积和温度之间的关系。
其数学表达式为:PV = nRT,其中P为气体的压强,V为气体的体积,n为气体的摩尔数,R为气体常数,T为气体的绝对温度。
通过理想气体状态方程,可以推导出一系列与气体分装有关的公式,如气体摩尔质量的计算公式和理想气体混合物的相对分子质量计算公式等。
2. 理想气体与容器的相互作用:理想气体的分子间几乎没有相互作用,因此在分装过程中主要考虑气体与容器之间的相互作用。
根据气体分子与容器壁碰撞的原理,可以得到气体分子平均自由程的计算公式。
同时,可以通过热力学的知识,推导出气体分子的平均能量与温度之间的关系式,以及气体分子速率分布与温度之间的关系式。
3. 气体的性质:气体能够被压缩和扩散,具有良好的流动性、可压缩性和弥散性。
在气体分装问题中,需要考虑气体的等温和绝热变化,通过理解理想气体的等温膨胀、绝热膨胀、等温压缩和绝热压缩等过程,可以掌握气体分装的原理。
4. 气体分子间的平均自由程:气体分子平均自由程是指气体分子在单位时间内的平均自由运动距离,其计算公式为:λ = (1/√2) * (1/πd²n),其中λ为气体分子平均自由程,d为气体分子的实际直径,n为单位体积内气体分子的数目。
通过计算平均自由程,可以评估气体在分装过程中的扩散效果。
5. 理想气体的摩尔质量计算:摩尔质量是气体分子质量与气体的相对分子质量之间的比值。
通过气体的相对分子质量和气体分子质量的关系,可以计算出气体的摩尔质量。
例如,对于混合的理想气体,可以通过摩尔质量计算公式 n₁/M₁ + n₂/M₂ = N₁/M 可以求解出所需的摩尔质量。
以上是针对高中物理气体分装问题的一些相关参考内容。
了解和掌握这些知识,可以帮助我们理解气体分装的原理和过程,并解决相关的问题。
高中物理理想气体经典总结知识要点:一、 基础知识1、气体的状态:气体状态,指的是某一定量的气体作为一个热力学系统在不受外界影响的条件下,宏观性质不随时间变化的状态,这种状态通常称为热力学平衡态,简称平衡态。
所说的不受外界影响是指系统和外界没有做功和热传递的相互作用,这种热力学平衡,是一种动态平衡,系统的性质不随时间变化,但在微观上分子仍永不住息地做热运动,而分子热运动的平均效果不变。
2、气体的状态参量:(1)气体的体积(V )① 由于气体分子间距离较大,相互作用力很小,气体向各个方向做直线运动直到与其它分子碰撞或与器壁碰撞才改变运动方向,所以它能充满所能达到的空间,因此气体的体积是指气体所充满的容器的容积。
(注意:气体的体积并不是所有气体分子的体积之和)② 体积的单位:米3(m 3) 分米3(dm 3) 厘米3(cm 3) 升(l ) 毫升(ml )(2)气体的温度(T )① 意义:宏观上表示物体的冷热程度,微观上标志物体分子热运动的激烈程度,是气体分子的平均动能大小的标志。
② 温度的单位:国际单位制中,温度以热力学温度开尔文(K )为单位。
常用单位为摄氏温度。
摄氏度(℃)为单位。
二者的关系:T=t+273(3)气体的压强(P )① 意义:气体对器壁单位面积上的压力。
② 产生:由于气体内大量分子做无规则运动过程中,对容器壁频繁撞击的结果。
③单位:国际单位:帕期卡(Pa )常用单位:标准大气压(atm ),毫米汞柱(mmHg )换算关系:1atm=760mmHg=1.013×105Pa1mmHg=133.3Pa3、气体的状态变化:一定质量的气体处于一定的平衡状态时,有一组确定的状态参量值。
当气体的状态发生变化时,一般说来,三个参量都会发生变化,但在一定条件下,可以有一个参量保持不变,另外两个参量同时改变。
只有一个参量发生变化的状态变化过程是不存在的。
4、气体的三个实验定律(1)等温变化过程——玻意耳定律① 内容:一定质量的气体,在温度不变的情况下,它的压强跟体积成反比。
届高考物理知识点总结复习:气体的性质
知识要点:
一、根底知识
1、 气体的状态:气体状态,指的是某一定量的气体作为一个热力学系统在不受外界影响的条件下,宏观性质不随时间变化的状态,这种状态通常称为热力学平衡态,简称平衡态。
所说的不受外界影响是指系统和外界没有做功和热传递的相互作用,这种热力学平衡,是一种动态平衡,系统的性质不随时间变化,但在微观上分子仍永不住息地做热运动,而分子热运动的平均效果不变。
2、气体的状态参量:
〔1〕气体的体积〔V 〕
① 由于气体分子间距离较大,相互作用力很小,气体向各个方向做直线运动直到与其它分子碰撞或与器壁碰撞才改变运动方向,所以它能充满所能到达的空间,因此气体的体积是指气体所充满的容器的容积。
〔注意:气体的体积并不是所有气体分子的体积之和〕
② 体积的单位:米3〔m 3〕 分米3〔dm 3〕 厘米3〔cm 3〕 升〔l 〕 毫升〔ml 〕
〔2〕气体的温度〔T 〕
① 意义:宏观上表示物体的冷热程度,微观上标志物体分子热运动的剧烈程度,是气体分子的平均动能大小的标志。
② 温度的单位:国际单位制中,温度以热力学温度开尔文〔K 〕为单位。
常用单位为摄氏温度。
摄氏度〔℃〕为单位。
二者的关系:T=t+273
〔3〕气体的压强〔P 〕
① 意义:气体对器壁单位面积上的压力。
② 产生:由于气体内大量分子做无规那么运动过程中,对容器壁频繁撞击的结果。
③单位:国际单位:帕期卡〔Pa 〕
常用单位:标准大气压〔atm 〕,毫米汞柱〔mmHg 〕
×105P a
3、气体的状态变化:一定质量的气体处于一定的平衡状态时,有一组确定的状态参量值。
当气体的状态发生变化时,一般说来,三个参量都会发生变化,但在一定条件下,可以有一个参量保持不变,另外两个参量同时改变。
只有一个参量发生变化的状态变化过程是不存在的。
4、气体的三个实验定律
〔1〕等温变化过程——玻意耳定律
① 内容:一定质量的气体,在温度不变的情况下,它的压强跟体积成反比。
② 表达式:2211V p V p =或C V P V P V P n n ====......2211 ③ 图象:在直角坐标系中,用横轴表示体积V ,纵轴表示
压强P 。
一定质量的气体做等温变化时,压强与体积的关
系图线在P-V 图上是一条双曲线。
假设气体第一次做等温
变化时温度是T 1,第地次做等温变化时温度是T 2,从图上
可以看出体积相等时,温度高的对应对压强大的,故T 2>T 1。
温度越高,等温线离原点越远。
如果采用P-V
1坐标轴,不同温度下的等温线是过原点的斜
率不同的直线。
〔如图2〕
④等温变化过程是吸放热过程
气体分子间距离约为10-9m ,分子间相互作用力极小,分子间势能趋于零,可以为分子的
内能仅由分子的动能确定。
温度不变,气体的内能不变,即ΔE=0。
气体对外做功时,据热力学第一定律可知,ΔE=0,W<0,Q>0,气体从外界吸热,气体等温压缩时,Q<0,气体放热。
所以,等温过程是个吸热或放热的过程。
⑤玻意耳定律的微观解释
一定质量的气体,分子总数不变。
在等温变化过程中,气体分子的平均支能不变,气体分子碰撞器壁的平均冲量不变。
气体体积增大几倍,气体单位体积内分子总数减小为原来的n 1,单位时间内碰撞单位面积上的分子总数也减小为原来的n
1,当压强减小时,结果相反。
所以,对于一定质量的气体,温度不变时,压强和体积成反比。
⑥玻意耳定律的适用条件
玻意耳定律是用真实气体通过实验得出的规律。
因此这个规律只能在气体压强不太大,温度不太低的条件下适用。
〔2〕气体的等容变化——查理定律
① 内容A :一定质量的气体,在体积不变的情况下,温度每升高〔或降低〕1℃,它的压强的增加〔或减少〕量等于在0℃时压强的273
1。
② B :一定质量的气体,在体积不变的情况下,它的压强跟热力学温度成正比。
② 表达式:A :27300P t P P t =- 或 )273
1(0t P P t += P 0-0℃时一定质量的压强〔不是大气压〕
P t -t ℃时一定质量的压强〔不是大气压〕
B :2
121T T P P = ③ 图象:
A :P-t 图,以直角坐标系的横轴表示气体的摄氏温度t ,纵轴表示气体的压强P ,据查理定律表达式)273
1(0t P P t +=可知一定质量气体在体积不变情况下,P-t 图上等容图线是一条斜直线。
与纵轴交点坐标表示0℃时压强。
等容线延长线通过横坐标-273℃点。
等容线的斜率与体积有关,V 大,斜率小。
B :P-T 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,P-T 图中的等容线是一条延长线过原点的倾斜直线。
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。
〕
④查理定律的微观解释
一定质量的气体,分子总数不变,在等容变化中,单位体积内分子数不变。
在气体温度升高时,气体分子的平均动能增大,碰撞器壁的平均冲量增大,气体的压强随温度升高而增大。
反之,温度降低时,气体的压强减小。
⑤查理定律适用条件
查理定理在气体的温度不太低,压强不太大的条件下适用。
〔3〕等压变化过程——盖·吕萨克定律
① 内容A :一定质量的气体,在压强不变的条件下,温度每升高〔或降低〕1℃,它的体积的增加〔或减少〕量等于0℃时体积的2731。
B :一定质量的气体,在压强不变的条件下,它的体积跟热力学温度成正比。
② 表达式:A :)2731(0t V V t +
= B :2
121T T V V = ③ 图象: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,一定质量气体的等压图线分别是图5,图6,如果进行两次等压变化,由图可看出温度相同时,P 2对应体积大于P 1对应体积,所以P 2<P 1
④ 盖·吕萨克定律的微观解释
一定质量的气体,气体的分子总数不变,当它温度升高时,分子的平均动能增大 ,气体的压强要增大。
这时使气体的体积适当增大,使单位体积内分子数减小,在单位时间内撞击单位面积器壁的分子数减小,气体压强就可以保持不变。
⑤ 盖·吕萨克定律的适应范围:
压强不太大,温度不太低的条件下适用。
5、理想气体的状态方程:
〔1〕理想气体:能够严格遵守气体实验定律的气体,称为理想气体。
理想气体是一种理想化模型。
实际中的气体在压强不太大,温度不太低的情况下,均可视为理想气体。
〔2〕理想气体的状态方程:C T
PV T V P T V P ==或222111 一定质量的理想气体的状态发生变化时,它的压强和体积的乘积与热力学温度的比值保持不变。
即此值为—恒量。
6、克拉珀龙方程
由气态方程可知
=T
PV 恒量,对于1摩尔理想气体取T=273K 时,可计算此恒量R=8.31J/mol ,R 叫做普适气体恒量。
对于任意质量M 的理想气体,其摩尔数为n=u
M 〔M-质量,u-摩尔质量〕因而有=T PV u M R ,此方程叫克拉珀龙方程。
例 1 [·卷T 14] 气体能够充满密闭容器,说明气体分子除相互碰撞的短暂时间外
( )
A .气体分子可以做布朗运动
B .气体分子的动能都一样大
C .相互作用力十分微弱,气体分子可以自由运动
D .相互作用力十分微弱,气体分子间的距离都一样大
【解析】 C 布朗运动是指悬浮在液体或气体中小颗粒的运动,不是分子的运动,A 错误;大量气体分子的速率按一定规律分布,呈“中间多,两头少〞的分布规律,气体分子的动能不都一样大,B 错误;气体分子是由大量分子组成的,分子之间相距较远,除了相互碰撞或者碰撞器壁外,它们之间没有力的作用,可以在空间自由移动,能够充满它所能到达
的空间,C 正确,D 错误.
例2 [·模拟]如图X27-7所示,一定质量的理想气体从状态A 变化到状态B ,再由状态B 变化到状态C .状态A 的温度为300 K.
(1)求气体在状态B 的温度;
(2)由状态B 变化到状态C 的过程中,气体是吸热还是放热?简要说明理由.
图X27-7
【解析】 (1)由理想气体的状态方程p A V A T A =p B V B T B 得气体在状态B 的温度T B =p B V B T A p A V A
=1200 K. (2)由状态B 到状态C ,气体做等容变化,由查理定律得:p B T B =p C
T C ,那么T C =p C p B T B =600 K
故气体由状态B 到状态C 为等容变化,不做功,但温度降低,内能减小.根据热力学第一定律ΔU =W +Q ,ΔU <0,W =0,故Q <0,可知气体要放热.。