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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 第 3 节 抱负气体的状态方程新课标要求学问与技能过程与方法情感、态度和价值观1把握抱负气体状态方程的内容及表达式；通过推导抱负气抱负气体是同学遇到的体状态方程, 培育又一个抱负化模型,正2知道抱负气体状态方程的使用条件；同学利用所学知确建立模型,对于学好3会用抱负气体状态方程进行简洁的运算；识解决实际问题物理是特别重要的,因的才能此留意对同学进行物理建模方面的训练教材分析与方法教学重点教学难点教学方法教学用具1把握抱负气体状态方程的内容及表达式；知道应 用 理 想启 发 、 讲投影仪、气 体 状 态授、试验探多媒体、抱负气体状态方程的使用条件
2、；方 程 求 解究试验仪器2正确选取热学争论对象,抓住气体的初、末状有关问题态,正确确定气体的状态参量,从而应用抱负气体状态方程求解有关问题；复习预习引入老师活动 同学活动1.前面我们已经学习了三个气体实验定律,玻意耳定律、查理定律、盖吕萨克定律；这三个定律分别描述了怎样的规律？说出它们的公式；2.以上三个定律争论的都是一个参量变化时另外两个参量的关系；那么,当气体的 p、V、T 三个参量都变化时,它们的关系如何呢？学问探究过程一、抱负气体问题： 以下是肯定质量的空气在温度不变时,体积随常压和特别压变化的试验数据：压强（ p）（atm）空气体积 V（L ）pV 值 1 1.013 105PaL
3、 1 1.000 1.000 100 0.9730/100 0.9730 200 1.0100/200 1.0100 500 1.3400/500 1.3400 1000 1.9920/1000 1.9920 问题分析：（ 1）从表中发觉了什么规律？在压强不太大的情形下,试验结果跟试验定律 玻意耳定律基本吻合,而在压强较大时,玻意耳定律就完全不适用了；（2）为什么在压强较大时,玻意耳定律不成立呢？假如温度太低,查理定律是否也不成立名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 5 页精选学习资料 - - - - - - - - - 呢？1分子本身有体积,但在气体状态下分子的体积相对于分
4、子间的间隙很小,可以忽视不计；2分子间有相互作用的引力和斥力,但分子力相对于分子的弹性碰撞时的冲力很小,也可以忽视；3肯定质量的气体,在温度不变时,假如压强不太大,气体分子自身体积可忽视,玻意耳定律成立, 但在压强足够大时, 气体体积足够小而分子本身不能压缩,这样,玻意耳定律也就不成立了；分子体积明显不能忽视,4肯定质量的气体,在体积不变时,假如温度足够低,分子动能特别小,与碰撞时的冲力相比,分子间分子力不能忽视,因此查理定律亦不成立了；总结规律： 设想有这样的气体,气体分子本身体积完全可以忽视,分子间的作用力完全等于零,也就是说,气体严格遵守试验定律；这样的气体就叫做抱负气体；a.实际的气体
5、,在温度不太低、压强不太大时,可以近似为抱负气体；b.抱负气体是一个抱负化模型,实际气体在压强不太大、温度不太低的情形下可以看作是抱负气体二、抱负气体的状态方程情形设置： 抱负气体状态方程是依据气体试验定律推导得到的；如下列图, 肯定质量的抱负气体由状态 1（T1、p1、v1）变化到状态 2（T2、p2、v2）,各状态参量变化有什么样的变化呢？我们可以假设先让气体由状态 1（T1、p1、v1）经等温变化到状态 c（T1、pc、v2）,再经过等容变化到状态 2（ T2、p2、v2）；推导过程： 状态 A 状态 B,等温变化,由玻意耳定律：pAVApB VB状态 B状态 C,等容变化,由查理定律：
6、两式消去pB,得BVCppBpCVBT BT C又TBT A,VA VApCT BTC代入上式得p A V A p C V CT A T C上式即为状态 A 的三个参量 pA、VA、TA 与状态 C 的三个参量 pC、VC、TC 的关系；总结规律：（ 1）内容：肯定质量的抱负气体,在状态发生变化时,它的压强 P 和体积 V 的乘积与热力学温度 T 的比值保持不变,总等于一个常量；这个规律叫做肯定质量的抱负气体状态方程；名师归纳总结 （2）公式：设肯定质量的抱负气体从状态1（p1、V1、T1）变到状态2（p2、V2、T2）第 2 页,共 5 页- - - - - - -精选学习资料 - - -
7、- - - - - - 就有表达式：p1 V 1p2 V2或pV= 恒量T 1T2T适用条件： 肯定质量的抱负气体；肯定质量的实际气体在压强不太高,温度不太低的情形下也可使用；才能创新思维例 1 某个汽缸中有活塞封闭了肯定质量的空气,它从状态A 变化到状态B,其压强 p 和温度 T 的关系如下列图,就它的体积（）A增大 B.减小 C.保持不变 D.无法判定解析： 依据抱负气体状态方程pv恒量,由图可知,气体从 A :B.T变化到 B 的过程中温度T 保持不变 ,压强 p 增大 ,就体积 v 肯定变小；此题正确选项是拓展：物理学中可以用图象来分析争论物理过程中物理量的变化关系,也可以用图象来描述
8、物理量的变化关系,也就是说图象可以作为一种表达方式 ,此题中的图象给了我们气体状态变化的信息 ,要学会从图中查找已知条件,然后依据抱负气体状态方程作出判定；如图,图线 1、2 描述了肯定质量的气体分别保持体积v1、v2不变,压强与温度变化的情形；试比较气体体积 v1、v2 的大小；解析：由图线可以看到,气体分别做等容变化,也就是说,一条图线的每一点气体的体积是相等的,我们可以在图上画一条等压线,比较 v1、v2的大小,只要比较 a、 b 的体积,气体状态从 a 变到 b,气体压强不变,温度上升,就体积增大,所以 v1v2；例 2 已知高山上某处的气压为 0.4atm,气温为零下 30,就该处每
9、 1cm 3 大气中含有的分子数为多少？（阿伏加德罗常数为 6.0 10 23mol-1,标准状态下 1mol 气体的体积为 22.4L ）解析： 此题要运算分子数,就需要知道 1cm 3 大气有多少 mol,需要运算高山状态下 1cm 3 的3大气在标准状态下的体积；p 1 0.4atm,v 1 1 10 L,T 1 243K；p 2 1atm ,T 2 273K；依据抱负气体状态方程：p v 1 1 p v 2,解得：v 2 4.5 10 4L,T 1 T 2内含分子数：n v 2 N =1.2 10 19 个；22.4拓展 ：此题虽然没有直接得状态变化,但是由于我们知道标准状态下气体的体
10、积与气体摩尔数之间的关系,所以选取高山状态下 1cm 3 大气作为争论对象,假定它进行状态变化到标准状态,从而解决了问题；例 3如下列图,一端封闭的圆筒内用活塞封闭肯定质量的抱负气体,它处于图中的三种状态中,试比较三种状态的温度的高低；解析： 状态 A 与状态 B 比较,气体体积不变,压强增大,所以温度上升, 有 TATC,所以： TC TA TB 才能提升训练1封闭气体在体积膨胀时,它的温度将（）A 肯定上升 B肯定降低 C可能上升也可能降低 D可能保持不变 2如下列图 ,A 、B 两点代表肯定质量抱负气体的两个不同的状态 ,状态 A 的 温度为 TA,状态 B 的温度为 TB,由图可知 A
11、 TB=2TA BTB=4TA CTB=6TA DTB=8TA 3肯定质量的抱负气体处于某一初始状态,如要使它经受两个状态变化过程,压强仍回到初始的数值,就以下过程中,可以采纳 A 先经等容降温,再经等温压缩 B先等容降温,再等温膨胀 C先等容升温,再等温膨胀 D先等温膨胀,再等容升温4对于肯定质量的气体,以下说法正确选项 A无论温度如何变化,压强/密度 =常量B在恒定温度下,压强/密度 =常量C在恒定温度下,压强密度 =常量D当温度保持恒定时,压强与密度无关 5如下列图, A 、B 两容器容积相等,用粗细匀称的细玻璃管相连,两容器内装有不同气体,细管中心有一段水银柱,在两边气体作用下保持平稳
12、时,A 中气体的温度为0, B 中气体温度为20；假如将它们的温度都降低10,就水银柱将 A 向 A 移动 B向 B 移动 C不动 D不能确定 6如下列图的绝热容器内装有某种抱负气体,一无摩擦透热活塞将容器分成两部分,初始状态时A、B 两部分气体温度分别为TA=127,TB 207,两部分气体体积V B=2V A,经过足够长时间后,当活塞达到稳固后,两部分气体的体积之比 v A为多少？ v B8在验证玻 -马定律的试验中,有两组同学发觉p-1/v 图线偏离了理论曲线,其图线如图所示,就显现甲组这种偏离的缘由可能是什么？显现乙组情形的缘由可能是什么？名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 5 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 5 页