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文檔簡介
粵教版選擇性必修第三冊第二章氣體、液體和固體第一節(jié)氣體實驗定律(Ⅰ)
在慶典活動中放飛的氣球,會飛到我們看不見的地方。隨著氣球的升空,大氣壓在減小,溫度在降低,氣球在膨脹……
用打氣筒給自行車打氣,會感到越來越吃力。
將壓癟的乒乓球放入熱水中,乒乓球會自動復原。
一定質(zhì)量的氣體的壓強、體積和溫度三個狀態(tài)參量之間是有聯(lián)系的。那么,它們會有怎樣的聯(lián)系呢?氣體的狀態(tài)參量:(1)溫度:熱力學溫度:單位:開爾文,符號:K(2)體積:單位:mL,L等(3)壓強:單位:PammHg、atm1atm=760mmHg=1.01×105Pa一、氣體的等溫變化
一定質(zhì)量的氣體,在溫度不變的條件下,其壓強與體積變化時的關系。我們把這種變化叫作氣體的等溫變化。問題1:實驗中的研究對象是什么?問題2:為什么要緩慢地推、拉柱塞?問題:3:推、拉柱塞,觀察空氣柱體積與壓強的變化情況,能發(fā)現(xiàn)什么規(guī)律?【觀察與思考】如圖所示的裝置,由注射器與氣壓計組成。在柱塞上涂油防止漏氣,以保證氣體質(zhì)量不變;緩慢地推、拉柱塞。
【實驗與探究】用如圖所示的實驗裝置驗證一定質(zhì)量的氣體,在溫度不變時,其壓強和體積的關系。通過改變注射器內(nèi)氣體的體積,可以獲得對應的氣體壓強值并記錄數(shù)據(jù)。
【實驗與探究】用如圖所示的實驗裝置驗證一定質(zhì)量的氣體,在溫度不變時,其壓強和體積的關系。通過改變注射器內(nèi)氣體的體積,可以獲得對應的氣體壓強值并記錄數(shù)據(jù)。
(一)實驗數(shù)據(jù)采集次數(shù)12345壓強
體積
(二)繪制圖像
(1)繪制
圖像,能否說明壓強與體積的定量關系?
(2)繪制
圖像,能否說明壓強與體積的定量關系?
實驗結(jié)論:溫度一定時,一定質(zhì)量的氣體的壓強與體積成反比。1、內(nèi)容:一定質(zhì)量的氣體,在溫度不變的情況下,其壓強與體積成反比。二、玻意耳定律英國科學家玻意耳和法國科學家馬略特各自通過實驗發(fā)現(xiàn)3、公式:2、表達式:“C是常量”,意思是當p、V變化時C的值不變。但是對于溫度不同、質(zhì)量不同、種類不同的氣體,C的數(shù)值一般不同。適用條件:在壓強不太大(相對大氣壓)、溫度不太低(相對室溫)例題1:某容器的容積是10L,里面所盛氣體的壓強2.0×106Pa.如果溫度保持不變,把這些氣體裝入另一個容器里,氣體的壓強變?yōu)?.0×105Pa,則此容器的容積是多大?用氣體實驗定律解題的步驟(1)確定研究對象。被封閉的氣體(滿足質(zhì)量不變的條件);(2)用一定的數(shù)字或表達式寫出氣體狀態(tài)的初始條件;(3)根據(jù)氣體狀態(tài)變化過程的特點,列出相應的氣體公式;(4)將各初始條件代入氣體公式中,求解未知量。三、等溫圖像1、等溫過程:氣體在溫度不變的情況下發(fā)生的狀態(tài)變化過程。2、等溫線:一定質(zhì)量的等溫過程在
圖像中是過原點的直線,在圖像
中是雙曲線的一支,這種表示等溫過程的圖線稱為等溫線。
情境:如圖所示,一定質(zhì)量的某種氣體,其壓強隨體積變化的情況如圖。問題1:狀態(tài)A的壓強和體積分別是多少?問題2:狀態(tài)B的壓強和體積分別是多少?箭頭表示過程進行的方向,氣體由狀態(tài)A經(jīng)等溫過程變化到狀態(tài)B?!居懻撆c交流】一定質(zhì)量的氣體,不同溫度下的等溫線是不同的。圖中的兩條等溫線,哪條等溫線表示的是溫度比較高時的情形?請你嘗試給出判斷,并說明理由。溫度越高,其等溫線離原點越遠。
例題2:人們使用氣壓式保溫瓶,只需按壓保溫瓶頂端,即可將水從瓶中壓出。如圖所示是氣壓式保溫瓶結(jié)構(gòu)圖,請分析回答下列問題。(1)保溫瓶中的水越少,需按壓瓶蓋的次數(shù)越多,才能將水從瓶中壓出,請分析其原因。(2)已知保溫瓶中水的占比,估測出水所需的按壓次數(shù),需用到什么氣體實驗定律?若要滿足該氣體實驗定律的適用條件,應怎樣選取研究對象?(3)若保溫瓶中只有半瓶水時,希望按壓兩次就能出水,則還需要滿足什么條件?練習1:(多選)如圖所示為一定質(zhì)量的氣體在不同溫度下的兩條圖線。由圖可知()A.一定質(zhì)量的氣體在發(fā)生等溫變化時,其壓強與體積成正比B.一定質(zhì)量的氣體在發(fā)生等溫變化時,其圖線的延長線是經(jīng)過坐標原點的C.T1>T2D.T1<T2答案:BD
答案:D練習3:如圖所示,是一根一端封閉的粗細均勻的細玻璃管,用一段h=19.0cm的水銀柱將一部分空氣封閉在細玻璃管里.當玻璃管開口向上豎直放置時(見圖甲),管內(nèi)空氣柱長L1=15
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