物理 第8章 氣體 第3節(jié) 理想氣體的狀態(tài)方程 新人教版選修3-3

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1、物 理選修選修3-3 人教版人教版第八章氣體氣體第三節(jié)理想氣體的狀態(tài)方程第三節(jié)理想氣體的狀態(tài)方程了解理想氣體模型了解理想氣體模型掌握理想氣體狀態(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1 1課前預(yù)習(xí)課前預(yù)習(xí)2 2課內(nèi)探究課內(nèi)探究3 3素養(yǎng)提升素養(yǎng)提升4 4課堂達(dá)標(biāo)課堂達(dá)標(biāo)5 5課時(shí)作業(yè)課時(shí)作業(yè)課課 前前 預(yù)預(yù) 習(xí)習(xí) 1理想氣體 在_溫度、_壓強(qiáng)下都嚴(yán)格遵從氣體實(shí)驗(yàn)定律的氣體。 2理想氣體與實(shí)際氣體理想氣體理想氣體任何任何任何任何理想氣體狀態(tài)方程理想氣體狀態(tài)方程體積體積 比值比值 恒量恒量 質(zhì)量質(zhì)量 選一選 (多選)下列過程可能發(fā)生

2、的是( ) A氣體的溫度變化，但壓強(qiáng)、體積保持不變 B氣體的溫度、壓強(qiáng)保持不變，而體積發(fā)生變化 C氣體的溫度保持不變，而壓強(qiáng)、體積發(fā)生變化 D氣體的溫度、壓強(qiáng)、體積都發(fā)生變化 解析：p、V、T三個(gè)量中，可以兩個(gè)量發(fā)生變化，一個(gè)量恒定；也可以三個(gè)量同時(shí)發(fā)生變化；一個(gè)量變化的情況是不存在的，故C、D選項(xiàng)正確。CD 想一想 如圖所示，某同學(xué)用吸管吹出一球形肥皂泡，開始時(shí)，氣體在口腔中的溫度為37，壓強(qiáng)為1.1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，吹出后的肥皂泡體積為0.5L，溫度為0，壓強(qiáng)近似等于1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓。則這部分氣體在口腔內(nèi)的體積是多少呢？課課 內(nèi)內(nèi) 探探 究究 教科書推導(dǎo)理想氣體狀態(tài)方程的過程中先經(jīng)歷了等溫變化再經(jīng)歷

3、等容變化。 (1)表示始末狀態(tài)參量的關(guān)系與中間過程有關(guān)嗎？ (2)理想氣體狀態(tài)方程的推導(dǎo)過程有幾種組合方式？ 提示：(1)無關(guān)(2)6種探究一理想氣體及其狀態(tài)方程探究一理想氣體及其狀態(tài)方程 1理想氣體 (1)含義 為了研究方便，可以設(shè)想一種氣體，在任何溫度、任何壓強(qiáng)下都遵從氣體實(shí)驗(yàn)定律，我們把這樣的氣體叫做理想氣體。 (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)動動能之和，一定質(zhì)量的理想氣體內(nèi)能只與溫度有關(guān)。 (3)應(yīng)用狀態(tài)

4、方程解題的一般步驟 明確研究對象，即一定質(zhì)量的理想氣體； 確定氣體在始末狀態(tài)的參量p1、V1、T1及p2、V2、T2； 由狀態(tài)方程列式求解； 討論結(jié)果的合理性。 特別提醒：(1)理想氣體是不存在的，它是實(shí)際氣體在一定程度的近似，是一種理想化的模型?！袄硐霘怏w”如同力學(xué)中的“質(zhì)點(diǎn)”、“彈簧振子”一樣，是一種理想的物理模型。 (2)注意方程中各物理量的單位。T必須是熱力學(xué)溫度，公式兩邊中p和V單位必須統(tǒng)一，但不一定是國際單位。 (3)在涉及到氣體的內(nèi)能、分子勢能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)注的是是否滿足一定質(zhì)量。 一水銀氣壓

5、計(jì)中混進(jìn)了空氣，因而在27，外界大氣壓為758mmHg時(shí)，這個(gè)水銀氣壓計(jì)的讀數(shù)為738mmHg，此時(shí)管中水銀面距管頂80mm，當(dāng)溫度降至3時(shí)，這個(gè)氣壓計(jì)的讀數(shù)為743mmHg，求此時(shí)的實(shí)際大氣壓值。 對點(diǎn)訓(xùn)練1 如果病人在靜脈輸液時(shí)，不慎將5mL的空氣柱輸入體內(nèi)，會造成空氣栓塞，致使病人死亡。設(shè)空氣柱在輸入體內(nèi)前的壓強(qiáng)為760mmHg，溫度為27，人的血壓為120/80mmHg，試估算空氣柱到達(dá)心臟處時(shí)，在收縮壓和擴(kuò)張壓兩種狀態(tài)下，空氣柱的體積分別為多少？ 答案：32.7mL49.1mL探究二理想氣體狀態(tài)變化的圖象探究二理想氣體狀態(tài)變化的圖象 一定質(zhì)量的理想氣體的各種圖象 使一定質(zhì)量的理想氣體

6、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TA300K，求氣體在狀態(tài)B、C和D的溫度各是多少？ (2)將上述狀態(tài)變化過程在圖乙中畫成體積V和溫度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)。說明每段圖線各表示什么過程。 對點(diǎn)訓(xùn)練2 如圖甲所示，一定質(zhì)量理想氣體的狀態(tài)沿1231的順序作循環(huán)變化，若用VT或pV圖象表示這一循環(huán)，乙圖中表示可能正確的選項(xiàng)是( D ) 解析：在pT圖象中12過原點(diǎn)，所以12為等容過程，體積不變，而從23氣體的壓強(qiáng)不變，溫度降低，31為等溫過程，D正確。素素 養(yǎng)養(yǎng) 提提 升升 應(yīng)用理想

7、氣體狀態(tài)方程解決兩部分氣體相關(guān)聯(lián)的問題時(shí)，要注意： (1)要把兩部分氣體分開看待，分別對每一部分氣體分析初、末狀態(tài)的p、V、T情況，分別列出相應(yīng)的方程(應(yīng)用相應(yīng)的定律、規(guī)律)，切不可將兩部分氣體視為兩種狀態(tài)； (2)要找出兩部分氣體之間的聯(lián)系，如總體積不變，平衡時(shí)壓強(qiáng)相等，等等。 解題時(shí)需要注意的是： (1)注意方程中各物理量的單位，T必須是熱力學(xué)溫度，公式兩邊p和V單位必須統(tǒng)一，但不一定是國際單位制單位； (2)在涉及氣體的內(nèi)能、分子勢能的問題中要特別注意該氣體是否為理想氣體，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)做理想氣體處理，但這時(shí)往往關(guān)注的是氣體是否滿足一定質(zhì)量這一條件。相關(guān)聯(lián)的氣體問題相關(guān)聯(lián)的氣體問題