高中物理 8.3 理想氣體的狀態(tài)方程 課件 新人教選修33

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(wèn)題4通過(guò)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(duì)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(wèn)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(wú)相互作用的引力和斥力，故無(wú)分子勢(shì)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(duì)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(shì)能

4、問(wèn)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(cè))關(guān)于理想氣體，下列說(shuō)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(guò)程ABCA.圖8312021/8/11 星期三16在VT圖線上，等壓線是一簇延長(zhǎng)線過(guò)原點(diǎn)的直線，過(guò)A、B、C三點(diǎn)作三條等壓線分別表示三個(gè)等壓過(guò)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(guò)程后會(huì)回到原來(lái)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(duì)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(cè)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(lái)解決氣體狀態(tài)變化問(wèn)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(guó)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(kāi)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(zhǎng)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(wèn)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(duì)象，根據(jù)題意，其溫度不變，可應(yīng)用玻意耳定律設(shè)原來(lái)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(duì)于涉及兩部分氣體的