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課時作業(yè)課時作業(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)格遵從氣體實驗定律的氣體。 2理想氣體與實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三個量中，可以兩個量發(fā)生變化，一個量恒定；也可以三個量同時發(fā)生變化；一個量變化的情況是不存在的，故C、D選項正確。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，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)下都遵從氣體實驗定律，我們把這樣的氣體叫做理想氣體。 (2)特點(diǎn) 嚴(yán)格遵守氣體實驗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，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，它是實際氣體在一定程度的近似，是一種理想化的模型。“理想氣體”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)系時往往將實際氣體當(dāng)作理想氣體處理，但這時往往關(guān)注的是是否滿足一定質(zhì)量。 一水銀氣壓

5、計中混進(jìn)了空氣，因而在27，外界大氣壓為758mmHg時，這個水銀氣壓計的讀數(shù)為738mmHg，此時管中水銀面距管頂80mm，當(dāng)溫度降至3時，這個氣壓計的讀數(shù)為743mmHg，求此時的實際大氣壓值。 對點(diǎn)訓(xùn)練1 如果病人在靜脈輸液時，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，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，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，平衡時壓強(qiáng)相等，等等。 解題時需要注意的是： (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)系時往往將實際氣體當(dāng)做理想氣體處理，但這時往往關(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