高中物理-氣體導(dǎo)學(xué)案

1、、課前預(yù)習(xí):（一）高中物理-氣體導(dǎo)學(xué)案高中物理-氣體的等溫變化導(dǎo)學(xué)案探究三：氣體等溫變化的p -V圖像1.如圖為氣體等溫變化的p -V圖像，你對(duì)圖像是怎樣理解的？12、如圖，p - V圖像是條過(guò)原點(diǎn)的直線，更能直觀描述壓強(qiáng)與體積的關(guān)系，為什么直線在原點(diǎn)附近要畫成虛線？?jī)蓷l直線表度高低有什么關(guān)系？示的溫1 .內(nèi)容：一定質(zhì)量的某種氣體,在溫度保持不變的情況下,壓弓雖p和體積V成2 .公式:（常量）或3 .適用條件：氣體質(zhì)量不變、不變。（2）氣體 不太低、不太大。（二）氣體等溫變化的p -V圖像1 .p-V 圖像：一定質(zhì)量的氣體的p -V圖像斗一條 ，如圖。2 .p - V 圖像：一定質(zhì)量的理想氣體

2、的p -V圖像為過(guò)原點(diǎn)的 ,H J于柱塞 塞 氣膠 柱空橡IH與漫、課堂探究:探究一：探究氣體等溫變化的規(guī)律 在用如圖所示的裝置做“探究氣體等溫變化的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)時(shí)1、實(shí)驗(yàn)中如何保證氣體的質(zhì)量和溫度不變2、實(shí)驗(yàn)中可觀察到什么現(xiàn)象 ？為驗(yàn)證猜想，可采用什么方法對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理？探究二：探究玻意耳定律1、玻意耳定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式為pV=C，其中C是一常量，C是不是一個(gè)與氣體無(wú)關(guān)的恒量？2、玻意耳定律成立的條件是氣體的溫度不太低、壓強(qiáng)不太大，那么為什么在壓強(qiáng)很大、溫度很低的情況下玻意耳定律就不成立了呢？三、課堂訓(xùn)練：1、關(guān)于“探究氣體等溫變化的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法正確的是（）A.實(shí)驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)保持被封閉

3、氣體的質(zhì)量和溫度不發(fā)生變化B.實(shí)驗(yàn)中為找到體積與壓強(qiáng)的關(guān)系，一定要測(cè)量空氣柱的橫截面積C.為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，可1在柱塞上涂潤(rùn)滑油1以減小摩擦D.處理數(shù)據(jù)時(shí)采用p - V圖像，是因?yàn)閜 - V圖像比p -V圖像更直觀2、某自行車輪胎的容積為V,里面已有壓強(qiáng)為p0的空氣，現(xiàn)在要使輪胎內(nèi)的氣壓增大到p,設(shè)充氣過(guò)程為等溫過(guò)程，空氣可看作理想氣體，輪胎容積保持不變，則還要向輪胎充入溫度相同，壓強(qiáng)也 是po,體積為（）的空氣。包V±V上-PA. p B.C.（P0-1）VD.（ +1）V p0po四、課后練習(xí)：3、如圖所示為一定質(zhì)量的氣體在不同溫度下的兩條p - V圖線。由圖可知（）A. 一定質(zhì)

4、量的氣體在發(fā)生等溫變化時(shí)其壓強(qiáng)與體不正比B. 一定質(zhì)量的氣體在發(fā)生等溫變化時(shí)其p - V圖線的延長(zhǎng)線是經(jīng)過(guò)坐、課前預(yù)習(xí):（一）氣體的等容變化8.2氣體的等容變化和等壓變化標(biāo)原點(diǎn)的C.Ti>T2D.T1<T24、為了將空氣裝入氣瓶?jī)?nèi)，現(xiàn)將一定質(zhì)量的空氣等溫壓縮，下列圖像能正確表示該過(guò)程中空氣的壓強(qiáng)p和體積V關(guān)系的是（）（1）內(nèi)容：一定質(zhì)量的某種氣體，在體積不變的情況下，壓弓雖p與熱力學(xué)溫度T成。（2）表達(dá)式： 或（C是比例常數(shù)）?；颍╬i、T1和p2、T2分別表示1、2兩個(gè)不同狀態(tài)下的壓強(qiáng)和熱力學(xué)溫度）。圖像：-27M5 O /.T01 .等容變化：一定質(zhì)量的某種氣體,在體積不變時(shí),

5、隨 的變化。2 .查理定律：（4）適用條件：氣體的 一定，不變。（5）查理定律是 定律，是由法國(guó)科學(xué)家查理發(fā)現(xiàn)的。（二）氣體的等壓變化1 .等壓變化：一定質(zhì)量的某種氣體，在壓強(qiáng)不變的情況下， 隨 的變化。2 .蓋一呂薩克定律：（1）內(nèi)容：一定質(zhì)量的某種氣體，在壓強(qiáng)不變的情況下，其體積V與熱力學(xué)溫度T成正比。（2）表達(dá)式： 或（C是比例常數(shù)）?；颍╒1、T1和V2、T2分別表示1、2兩個(gè)不同狀態(tài)下的體積和熱力學(xué)溫度）。圖像：fi f /1kz/%/ /OFK-275 15 O 空(4)適用條件：氣體 一定,不變。(5)蓋一呂薩克定律是通過(guò) 發(fā)現(xiàn)的。二、課堂探究：探究一：探究氣體的等容變：在等容過(guò)

6、程中，試回答下列問(wèn)題(1)氣體的壓強(qiáng)p與攝氏溫度t是不是成正比例關(guān)系？(2)寫出攝氏溫標(biāo)下查理定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式。(3)在攝氏溫標(biāo)下應(yīng)該怎樣表述查理定律。探究二：探究氣體的等壓變化：一定質(zhì)量的氣體發(fā)生等壓變化過(guò)程中，試回答下列問(wèn)題：(1)氣體的體積V與攝氏溫度t是不是正比例關(guān)系？(2)寫出攝氏溫標(biāo)下蓋一呂薩克定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式。(3)在攝氏溫標(biāo)下應(yīng)該怎樣表述蓋一呂薩克定律。2、如圖所示，一圓柱形容器豎直放置，通過(guò)活塞封閉著攝氏溫度為 t的理想氣體?；钊馁|(zhì)量為m,橫截面積為S,與容器底部相距ho現(xiàn)通過(guò)電熱絲給氣體加熱一段時(shí)間 知大氣壓強(qiáng)為p0,重力加速度為g,不計(jì)器壁向外散失的熱量及活塞與器 壁間

7、的摩擦，求：(1)氣體的壓強(qiáng);(2)這段時(shí)間內(nèi)氣體的溫度升高了多 少？四、課后練習(xí):,結(jié)果活塞緩慢上升了h,已3、如圖所示，A汽缸中用活塞封閉有一定質(zhì)量的理想氣體，溫度為27 C,活塞與汽缸底部距離為h,活塞截面積為S。汽缸中的活塞通過(guò)滑輪系統(tǒng)掛一重物，質(zhì)量為若不計(jì)一切摩擦，當(dāng)氣體的溫度升高10 C且系統(tǒng)穩(wěn)定后，求重物下降的高度。三、課堂訓(xùn)練：1、如圖甲所示，容器A和B分別盛有氫氣和氧氣，用一段水平細(xì)玻璃管連通，管內(nèi)有一段水銀柱將兩 種氣體隔開。當(dāng)氫氣的溫度為 0C、氧氣溫度為20c時(shí)，水銀柱保持靜止。判斷下列情況下 ，水銀柱將怎樣移動(dòng)？?jī)蓺怏w均升高20 C ;(2)氫氣升高10 C ,氧氣升

8、高20 C ; 若初狀態(tài)如圖乙所示且氣體初溫相同，則當(dāng)兩氣體均降低10 c時(shí)，水銀柱怎樣移動(dòng)？8.3理想氣體的狀態(tài)方程一、課前預(yù)習(xí)：(一)理想氣體在、下都嚴(yán)格遵從氣體實(shí)驗(yàn)定律的氣體。探究二：理想氣體狀態(tài)方程1 .在理想氣體狀態(tài)方程的推導(dǎo)過(guò)程中，先后經(jīng)歷了等溫變化、 等容變化兩個(gè)過(guò)程，是否表示始末狀態(tài)參量的關(guān)系與中間過(guò)程有關(guān) ？2 .請(qǐng)結(jié)合狀態(tài)參量Pa、Va、Ta與pc、Vc、Tc,讓氣體先經(jīng)歷等容過(guò)程，再經(jīng)歷等壓過(guò)程，來(lái)推導(dǎo)出理想 氣體狀態(tài)方程。(二)理想氣體狀態(tài)方程1 .內(nèi)容：一定質(zhì)量的某種理想氣體,在從斗犬態(tài)1變化到狀態(tài)2時(shí)，盡管p、V、T都可能改變，但是 的乘積與 的比值保持不變。2 .

9、表達(dá)式：(2)。3 .成立條件：一定質(zhì)量的 。4 .理想氣體狀態(tài)方程與實(shí)驗(yàn)定律的關(guān)系：(1)當(dāng)一定質(zhì)量理想氣體 不變時(shí)，由理想氣體狀態(tài)方程得pV=C，即。p(2)當(dāng)一定質(zhì)量理想氣體 不變時(shí),由理想氣體狀態(tài)方程得T=C,即。V(3)當(dāng)一定質(zhì)量理想氣體 不變時(shí),由理想氣體狀態(tài)方程得 T=C,即三、課堂訓(xùn)練：1、關(guān)于對(duì)理想氣體及其狀態(tài)方程的理解，下列說(shuō)法中正確的是()A.理想氣體是一種理想化的物理模型，實(shí)際并不存在B.所有的實(shí)際氣體在任何情況下，都可以看成理想氣體C. 一定質(zhì)量的理想氣體，如果內(nèi)能增大，其溫度一定升高D.氨氣是液化溫度最低的氣體，所以氨氣在任何情況下均可視為理想氣體E.對(duì)于一定質(zhì)量的

10、氣體，無(wú)論在何種溫度和壓強(qiáng)下，對(duì)于三個(gè)狀態(tài)參量 p、V、T/值二C(定值)2、對(duì)于一定質(zhì)量的氣體，下列說(shuō)法正確的是()A.玻意耳定律對(duì)任何壓強(qiáng)的氣體都適用B. 蓋-呂薩克定律對(duì)任意溫度的氣體都適用C.常溫常壓下的各種氣體，可以當(dāng)作理想氣體D.在壓強(qiáng)不變的情況下，它的體積跟溫度成正比二、課堂探究：探究一：理想氣體1 .在任何溫度、任何壓強(qiáng)下理想氣體都嚴(yán)格遵從三個(gè)實(shí)驗(yàn)定律，那么實(shí)際氣體嚴(yán)格遵守氣體實(shí)驗(yàn)定律嗎？3、使一定質(zhì)量的理想氣體按圖甲中箭頭所示的順序變化，圖中BC段是以縱軸和橫軸為漸近線的雙 曲線。(1)已知?dú)怏w在狀態(tài) A的溫度TA=300K,求氣體在狀態(tài)B、C和D的溫度各是多少。(2)將上述

11、狀態(tài)變化過(guò)程在圖乙中畫成用體積V和溫度2 .試從以下兩個(gè)角度，結(jié)合與分子間距離的關(guān)系分析理想氣體在微觀上的兩個(gè)特點(diǎn)：(1)分子自身大小: 。(2)分子間相互作用力： 。T表示的圖線(圖中要標(biāo)明A、B、C、D四點(diǎn)，并且要畫箭頭表示變化的方向)。說(shuō)明每段圖線各表示 什么過(guò)程。四、課后練習(xí)：4、一定質(zhì)量的理想氣體，在某一平衡狀態(tài)下的壓強(qiáng)、體積和溫度分別為pi、V、Ti,在另一平衡狀態(tài)下的壓強(qiáng)、體積和溫度分別為住、T2,下列關(guān)系正確的是（）A.pi=p2,Vi=2V2,Ti=T2 B.p i=p2,Vi=V2,Ti=2T2 C.p i=2p2,Vi=2V2,T i=2T2 D.p i=2p2,Vi=V

12、2,T i=2T25、一定質(zhì)量的理想氣體，由狀態(tài)a經(jīng)b變化到c,如圖所示，則圖中能正確反映出這一變化過(guò)程的是（）6、如圖所示，一定質(zhì)量的某種理想氣體，由狀態(tài)A沿直線AB變化到狀態(tài)B,A、G B三點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的熱力學(xué)溫度分別記為Ta、Tc、Tb,在此過(guò)程中，氣體的溫度之比Ta：Tb：Tc為（）A.1：1：1B.1：2：3C.3：3：4D.4：4：38.4氣體熱現(xiàn)象的微觀意義一、課前預(yù)習(xí)：（一）隨機(jī)性與統(tǒng)計(jì)規(guī)律1 .必然事件：在一定條件下 出現(xiàn)的事件。2 .不可能事件：在一定條件下 出現(xiàn)的事件。3 .隨機(jī)事件：在一定條件下 出現(xiàn)，也 出現(xiàn)的事件。4 .統(tǒng)計(jì)規(guī)律：大量 的整體表現(xiàn)出的規(guī)律。（二）氣體分子

13、運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)1 .運(yùn)動(dòng)的自由性：由于氣體分子間的距離比較大 ，分子間作用力很弱。通常認(rèn)為 ，氣體分子除了相互 碰撞或者跟器壁碰撞外，不受力而做 ,因而氣體會(huì)充滿它能達(dá)到的整個(gè)空間。2 .運(yùn)動(dòng)的無(wú)序性：分子的運(yùn)動(dòng)雜亂無(wú)章，在某一時(shí)刻，向著 運(yùn)動(dòng)的分子都有，而且向各個(gè)方向運(yùn)動(dòng)的氣體分子數(shù)目都 。3 .運(yùn)動(dòng)的高速性：常溫下大多數(shù)氣體分子的速率都達(dá)到數(shù)百米每秒，在數(shù)量級(jí)上相當(dāng)于子彈的速率。（三）氣體溫度的微觀意義1 .溫度越高，分子的熱運(yùn)動(dòng) 。2 .氣體分子速率呈“ 、”的規(guī)律分布。Ek3 .理想氣體的熱力學(xué)溫度 T與分子的平均動(dòng)能成正比，即,表明 是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志。（四）氣體壓強(qiáng)的微觀意義1 .氣

14、體壓強(qiáng)是大量氣體分子 器壁而產(chǎn)生的。2 .影響氣體壓強(qiáng)的兩個(gè)因素： 氣體分子的 ；（2）分子的。（五）對(duì)氣體實(shí)驗(yàn)定律的微觀解釋1 .玻意耳定律：一定質(zhì)量的某種理想氣體，溫度保持不變時(shí)，分子的 是一定的。在這種情況下,體積減小時(shí)，分子的 增大，氣體的壓強(qiáng)就增大。2 .查理定律：一定質(zhì)量的某種理想氣體，體積保持不變時(shí)，分子的 保持不變。在這種情況下，溫度升高時(shí)，分子的增大，氣體的壓強(qiáng)就增大。3 .蓋一呂薩克定律：一定質(zhì)量的某種理想氣體，溫度升高時(shí)，分子的 增大。只有氣體的體積同時(shí)增大，使分子的 減小，才能保持壓強(qiáng)不變。二、課堂探究：探究一、探究氣體分子運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)1.少量分子的運(yùn)動(dòng)是雜亂無(wú)章的，但大

15、量分子的運(yùn)動(dòng)遵從統(tǒng)計(jì)規(guī)律，你能總結(jié)出氣體分子運(yùn)動(dòng)的特C.當(dāng)分子間的平均距離變大時(shí)，壓強(qiáng)必變小D.當(dāng)分子間的平均距離變大時(shí)，壓強(qiáng)必變大占嗎？八、 J 2、結(jié)合“氧氣分子在 0c和100c時(shí)的速率分布圖像”,討論，如何理解“溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志” ？探究二、氣體壓強(qiáng)的微觀意義1 .嘗試用分子動(dòng)理論的觀點(diǎn)來(lái)解釋氣體壓強(qiáng)產(chǎn)生的原因。2 .試從宏觀和微觀的角度來(lái)分析影響氣體壓強(qiáng)大小的因素有哪些探究三、對(duì)氣體實(shí)驗(yàn)定律的微觀解釋1 .試回顧玻意耳定律的內(nèi)容，并嘗試從微觀角度解釋玻意耳定律。2 .試回顧查理定律的內(nèi)容，并嘗試從微觀角度解釋查理定律。3 .試回顧蓋一呂薩克定律的內(nèi)容，并從微觀角度解釋蓋一呂薩克定律。三、課堂訓(xùn)練：1、對(duì)于氣體分子的運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是（）A. 一定溫度下某理想氣體的分子的碰撞雖然十分頻繁，但同一時(shí)刻，每個(gè)分子的速率都相等B.一定溫度下某理想氣體的分子速率一般不相等，但速率很大和速率很小的分子數(shù)目相對(duì)較少C. 一定溫度下某理想氣體的分子做雜亂無(wú)章的運(yùn)動(dòng)可能會(huì)出現(xiàn)某一時(shí)刻所有分子都朝同一方向運(yùn)動(dòng)的情況D. 一定溫度下某理想氣體，當(dāng)溫度升高時(shí)，其中某10個(gè)分子的平均動(dòng)能可能減小2、對(duì)于一定質(zhì)量的理想氣體 ，下