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文檔簡介
1、2021/8/11 星期三1第三節(jié)理想氣體的狀態(tài)方程2021/8/11 星期三2核心要點(diǎn)突破課堂互動(dòng)講練知能優(yōu)化訓(xùn)練第三節(jié)課前自主學(xué)案課標(biāo)定位2021/8/11 星期三3學(xué)習(xí)目標(biāo):1.了解理想氣體的模型,并知道實(shí)際氣體在什么情況下可以看成理想氣體2能夠從氣體定律推出理想氣體的狀態(tài)方程3掌握理想氣體狀態(tài)方程的內(nèi)容和表達(dá)式,并能應(yīng)用方程解決實(shí)際問題4通過由氣體的實(shí)驗(yàn)定律推出理想氣體的狀態(tài)方程,培養(yǎng)學(xué)生的推理能力和抽象思維能力課標(biāo)定位2021/8/11 星期三4重點(diǎn)難點(diǎn):1.對物理模型理想氣體的理解及在實(shí)際中的意義2理想氣體的狀態(tài)方程的推導(dǎo),以及利用方程進(jìn)行有關(guān)計(jì)算2021/8/11 星期三5課前自
2、主學(xué)案一、理想氣體在任何溫度、任何壓強(qiáng)下都遵從氣體_的氣體叫做理想氣體二、理想氣體的狀態(tài)方程1表述:一定質(zhì)量的某種理想氣體,在從一個(gè)狀態(tài)變化到另一個(gè)狀態(tài)時(shí),_跟_的乘積與_的比值保持不變實(shí)驗(yàn)定律壓強(qiáng)體積熱力學(xué)溫度2021/8/11 星期三62公式:_,或_C.上面兩式都叫做一定質(zhì)量的某種理想氣體的狀態(tài)方程2021/8/11 星期三7核心要點(diǎn)突破一、理想氣體的狀態(tài)方程1理想氣體(1)理解:理想氣體是為了方便研究問題提出的一種理想模型,是實(shí)際氣體的一種近似,就像力學(xué)中質(zhì)點(diǎn)、電學(xué)中點(diǎn)電荷模型一樣,突出矛盾的主要方面,忽略次要方面,從而認(rèn)識(shí)物理現(xiàn)象的本質(zhì),是物理學(xué)中常用的方法2021/8/11 星期三
3、8(2)特點(diǎn)嚴(yán)格遵守氣體實(shí)驗(yàn)定律及理想氣體狀態(tài)方程理想氣體分子本身的大小與分子間的距離相比可以忽略不計(jì),分子可視為質(zhì)點(diǎn)理想氣體分子除碰撞外,無相互作用的引力和斥力,故無分子勢能,理想氣體的內(nèi)能等于所有分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能之和,一定質(zhì)量的理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)2理想氣體狀態(tài)方程與氣體實(shí)驗(yàn)定律2021/8/11 星期三92021/8/11 星期三103應(yīng)用狀態(tài)方程解題的一般步驟(1)明確研究對象,即一定質(zhì)量的理想氣體;(2)確定氣體在始末狀態(tài)的參量p1、V1、T1及p2、V2、T2;(3)由狀態(tài)方程列式求解;(4)討論結(jié)果的合理性2021/8/11 星期三11特別提醒:在涉及到氣體的內(nèi)能、分子勢能
4、問題中要特別注意是否為理想氣體,在涉及氣體的狀態(tài)參量關(guān)系時(shí)往往將實(shí)際氣體當(dāng)作理想氣體處理,但這時(shí)往往關(guān)注的是氣體是否滿足一定質(zhì)量即時(shí)應(yīng)用(即時(shí)突破,小試牛刀)1(2011年淄博高二檢測)關(guān)于理想氣體,下列說法正確的是()2021/8/11 星期三12A理想氣體也不能嚴(yán)格地遵守氣體實(shí)驗(yàn)定律B實(shí)際氣體在溫度不太高、壓強(qiáng)不太小的情況下,可看成理想氣體C實(shí)際氣體在溫度不太低、壓強(qiáng)不太大的情況下,可看成理想氣體D所有的實(shí)際氣體在任何情況下,都可以看成理想氣體2021/8/11 星期三13解析:選C.理想氣體是在任何溫度、任何壓強(qiáng)下都能遵守氣體實(shí)驗(yàn)定律的氣體,A項(xiàng)錯(cuò)誤;它是實(shí)際氣體在溫度不太低、壓強(qiáng)不太大
5、的情況下的抽象,故C正確,B、D是錯(cuò)誤的二、理想氣體狀態(tài)變化的圖象1一定質(zhì)量理想氣體的狀態(tài)變化圖象與特點(diǎn)2021/8/11 星期三142021/8/11 星期三152.一般狀態(tài)變化圖象的處理方法基本方法,化“一般”為“特殊”,如圖831是一定質(zhì)量的某種氣體的狀態(tài)變化過程ABCA.圖8312021/8/11 星期三16在VT圖線上,等壓線是一簇延長線過原點(diǎn)的直線,過A、B、C三點(diǎn)作三條等壓線分別表示三個(gè)等壓過程pApBpC,即pApBtDDtDtA圖8322021/8/11 星期三182021/8/11 星期三19課堂互動(dòng)講練類型一利用狀態(tài)方程判斷狀態(tài)參量的變化 一定質(zhì)量的理想氣體,處于某一狀態(tài)
6、,經(jīng)下列哪個(gè)過程后會(huì)回到原來的溫度()A先保持壓強(qiáng)不變而使它的體積膨脹,接著保持體積不變而減小壓強(qiáng)B先保持壓強(qiáng)不變而使它的體積減小,接著保持體積不變而減小壓強(qiáng)C先保持體積不變而增大壓強(qiáng),接著保持壓強(qiáng)不變而使它的體積膨脹例12021/8/11 星期三20D先保持體積不變而減小壓強(qiáng),接著保持壓強(qiáng)不變而使它的體積膨脹【精講精析】選項(xiàng)A,先p不變V增大,則T升高;再V不變p減小,則T降低,可能實(shí)現(xiàn)回到初始溫度選項(xiàng)B,先p不變V減小,則T降低;再V不變p減小,則T又降低,不可能實(shí)現(xiàn)回到初始溫度選項(xiàng)C,先V不變p增大,則T升高;再p不變V增大,則T又升高,不可能實(shí)現(xiàn)回到初始溫度2021/8/11 星期三2
7、1選項(xiàng)D,先V不變p減小,則T降低;再p不變V增大,則T升高,可能實(shí)現(xiàn)回到初始溫度綜上所述,正確的選項(xiàng)為A、D.【答案】AD2021/8/11 星期三22變式訓(xùn)練1對于一定質(zhì)量的理想氣體,下列狀態(tài)變化中可能的是()A使氣體體積增加而同時(shí)溫度降低B使氣體溫度升高,體積不變、壓強(qiáng)減小C使氣體溫度不變,而壓強(qiáng)、體積同時(shí)增大D使氣體溫度升高,壓強(qiáng)減小,體積減小2021/8/11 星期三232021/8/11 星期三24類型二理想氣體狀態(tài)方程的應(yīng)用 某氣象探測氣球內(nèi)充有溫度為27 、壓強(qiáng)為1.5105 Pa的氦氣,其體積為5 m3.當(dāng)氣球升高到某一高度時(shí),氦氣溫度為200 K,壓強(qiáng)變?yōu)?.8105 Pa
8、,求這時(shí)氣球的體積多大?【思路點(diǎn)撥】找出氣球內(nèi)氣體的初、末狀態(tài)的參量,運(yùn)用理想氣體狀態(tài)方程即可求解例22021/8/11 星期三252021/8/11 星期三26【答案】6.25 m3【借題發(fā)揮】理想氣體狀態(tài)方程是用來解決氣體狀態(tài)變化問題的方程,運(yùn)用時(shí)必須要明確氣體在不同狀態(tài)下的狀態(tài)參量,將它們的單位統(tǒng)一,且溫度的單位一定要統(tǒng)一為國際單位制單位(K)2021/8/11 星期三27變式訓(xùn)練2如圖833所示,粗細(xì)均勻一端封閉一端開口的U形玻璃管,當(dāng)t131 ,大氣壓強(qiáng)p076 cmHg時(shí),兩管水銀面相平,這時(shí)左管被封閉的氣柱長L18 cm,求:當(dāng)溫度t2等于多少時(shí),左管氣柱L2為9 cm?圖8332021/8/11 星期三28答案:78 2021/8/11 星期三29類型三“兩部分氣”問題例32021/8/11 星期三30【自主解答】A、B兩部分氣體均為一定質(zhì)量的理想氣體,可分別確定A、B氣體的狀態(tài)參量,依據(jù)理想氣體狀態(tài)方程求解,同時(shí)要注意兩部分氣體之間的聯(lián)系(1)以A部分氣體為研究對象,根據(jù)題意,其溫度不變,可應(yīng)用玻意耳定律設(shè)原來A的體積為V,則初態(tài):pA1.0105 Pa,VAV圖8342021/8/11 星期三312021/8/11 星期三32【答案】(1)1.5105 Pa(2)500 K【思維總結(jié)】對于涉及兩部分氣體的
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