高中物理第八章3理想气体的状态方程教案新人教版选修3_3

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1、理想气体的状态方程课时教学设计课题理想气体的状态方程课型新授课课标要求．掌握理想气体状态方程的内容及表达式。2．知道理想气体状态方程的使用条件。教学目标知识与能力．掌握理想气体状态方程的内容及表达式。2．知道理想气体状态方程的使用条件。3．会用理想气体状态方程进行简单的运算。过程与方法推导理想气体状态方程培养学生利用所学知识解决实际问题的能力情感、态度与价值观理想气体是学生遇到的又一个理想化模型，正确建立模型，对于学好物理是非常重要的，因此注意对学生进行物理建模方面的教育教学重点1．掌握理想气体状态方程的内容及表达式。知道理想气体状态方程

2、的使用条件。2．正确选取热学研究对象，抓住气体的初、末状态，正确确定气体的状态参量，从而应用理想气体状态方程求解有关问题。教学难点应用理想气体状态方程求解有关问题教学方法启发、讲授、实验探究教学程序设计教学过程及方法环节一明标自学过程设计二次备课“明标自学”：复习预习引入.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.以上三个定律讨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？教环节二合作释疑环节三点拨拓

3、展学过程及方法过程设计二次备课一、理想气体问题：以下是一定质量的空气在温度不变时，体积随常压和非常压变化的实验数据：压强（p）（atm）空气体积V（L）pV值(1×1.013×105PaL)110020050010001.0000.9730/1001.0100/2001.3400/5001.9920/10001.0000.97301.01001.34001.9920问题分析：（1）从表中发现了什么规律？在压强不太大的情况下，实验结果跟实验定律——玻意耳定律基本吻合，而在压强较大时，玻意耳定律则完全不适用了。（2）为什么在压强较大时，玻意

4、耳定律不成立呢？如果温度太低，查理定律是否也不成立呢？分子本身有体积，但在气体状态下分子的体积相对于分子间的空隙很小，可以忽略不计。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，也可以忽略。一定质量的气体，在温度不变时，如果压强不太大，气体分子自身体积可忽略，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，分子体积显然不能忽略，这样，玻意耳定律也就不成立了。一定质量的气体，在体积不变时，如果温度足够低，分子动能非常小，与碰撞时的冲力相比，分子间分子力不能忽略，因此查理定律亦不成立了。总结规律：

5、设想有这样的气体，气体分子本身体积完全可以忽略，分子间的作用力完全等于零，也就是说，气体严格遵守实验定律。这样的气体就叫做理想气体。a.实际的气体，在温度不太低、压强不太大时，可以近似为理想气体。b.理想气体是一个理想化模型，实际气体在压强不太大、温度不太低的情况下可以看作是理想气体．二、理想气体的状态方程情景设置：理想气体状态方程是根据气体实验定律推导得到的。如图所示，一定质量的理想气体由状态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

6、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：状态B→状态C，等容变化，由查理定律：两式消去，得又，代入上式得上式即为状态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：一定质量的理想气体，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。这个规律叫做一定质量的理想气体状态方程。（2）公式：设一定质量的理想气体从状态1（p1、V1、T1）变到状态2（p2、V2、T2）则有表达式：或

7、=恒量适用条件：①一定质量的理想气体；②一定质量的实际气体在压强不太高，温度不太低的情况下也可使用。能力创新思维例1．某个汽缸中有活塞封闭了一定质量的空气，它从状态A变化到状态B,其压强p和温度T的关系如图所示，则它的体积（）A．增大B.减小C.保持不变D.无法判断解析：根据理想气体状态方程恒量，由图可知，气体从A变化到B的过程中温度T保持不变,压强p增大,则体积v一定变小。本题正确选项是:B.拓展：物理学中可以用图象来分析研究物理过程中物理量的变化关系,也可以用图象来描述物理量的变化关系,也就是说图象可以作为一种表达方式,本题中的图象给

8、了我们气体状态变化的信息,要学会从图中寻找已知条件，然后根据理想气体状态方程作出判断。如图，图线1、2描述了一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况。试比较气体体积v1、