高中物理第八章气体第3节理想气体的状态方程问题导学案新人教版选修3_3

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1、第3节　理想气体的状态方程课堂合作探究问题导学一、理想气体状态方程活动与探究11．实际气体严格遵守气体实验定律吗？2．从微观角度上讲，理想气体有怎样的特点？3．请根据一定质量的理想气体的状态方程推导出含有密度的表达式。迁移与应用1如图所示，粗细均匀、一端封闭一端开口的U形玻璃管，当t1=31℃、大气压强p0=76cmHg时，两管水银面相平，这时左管被封闭的气柱长L1=8cm，求：（1）当温度t2是多少时，左管气柱L2为9cm；（2）当温度达到上问中的温度t2时，为使左管气柱长L为8cm，应在右管中加入多长

2、的水银柱。1．理想气体状态方程与气体实验定律＝⇒由此可见，三个气体实验定律是理想气体状态方程的特例。2．应用理想气体状态方程解题的一般步骤（1）明确研究对象，即一定质量的气体；（2）确定气体在始末状态的参量p1、V1、T1及p2、V2、T2；（3）由理想气体状态方程列式求解；（4）讨论结果的合理性。二、气体的状态变化图象活动与探究2一定质量的理想气体，其状态变化如图中箭头所示顺序进行，则AB段是___________过程，遵守___________定律；BC段是___________过程，遵守______

3、_____定律；若CA段是以纵轴和横轴为渐近线的双曲线的一部分，则CA段是___________过程，遵守___________定律。迁移与应用2如图所示，水平放置的汽缸内壁光滑，活塞厚度不计，在A、B两处设有限制装置，使活塞只能在A、B之间运动，B左边汽缸的容积为V0，A、B之间的容积为0.1V0。开始时活塞在B处，缸内气体的压强为0.9p0（p0为大气压强），温度为297K，现缓慢加热缸内气体，直至399.3K。求：（1）活塞刚离开B处时的温度TB；（2）缸内气体最后的压强p；（3）在图中画出整个过程

4、的p－V图线。1．用图象表示气体状态变化的过程及变化规律具有形象、直观、物理意义明确等优点。另外，利用图象对气体状态、状态变化及规律进行分析，给解答将带来很大的方便。2．图象上的一个点表示一定质量气体的一个平衡状态，它对应着三个状态参量；图象上的某一条直线或曲线表示一定质量气体状态变化的一个过程。明确图象的物理意义和特点，区分清楚各个不同的物理过程是解决问题的关键。3．对于图象的改画问题，首先在原图中求出各状态的p、V、T，然后确定从一个状态到另一个状态经历什么过程，最后从其他图中描出各点状态量，根据变化

5、过程描出图线，即所画的图象。当堂检测1．关于理想气体，下列说法不正确的是（　　）A．理想气体能严格遵守气体实验定律B．实际气体在温度不太高、压强不太小的情况下，可看成理想气体C．实际气体在温度不太低、压强不太大的情况下，可看成理想气体D．所有的实际气体在任何情况下，都可以看成理想气体2．对于理想气体方程＝恒量，下列叙述正确的是（　　）A．质量相同的不同种气体，恒量一定相同B．质量不同的不同种气体，恒量一定不相同C．物质的量相同的任何气体，恒量一定相等D．标准状态下的气体，恒量一定相同3．对一定质量的气体，

6、下列说法正确的是（　　）A．温度发生变化时，体积和压强可以不变B．温度发生变化时，体积和压强至少有一个发生变化C．如果温度、体积和压强三个量都不变化，我们就说气体状态不变D．只有温度、体积和压强三个量都发生变化，我们就说气体状态变化了4．一定质量的理想气体经历一膨胀过程，此过程可以用p－V图象上的直线ABC来表示，如图所示，在A、B、C三个状态中，气体的温度TA________TC、TB________TA（选填“＞”“＝”或“＜”）。5．有一定质量的氦气，压强与大气压相等，体积为1m3，温度为0℃。在温

7、度不变的情况下，如果压强增大到大气压的500倍，按玻意耳定律计算，体积应该缩小至m3，但实验的结果是m3。如果压强增大到大气压的1000倍，体积实际减小至m3，而不是按玻意耳定律计算得到的m3。在此过程中可以把氦气看成理想气体吗？答案：课堂·合作探究【问题导学】活动与探究1：1．答案：任何规律都有自己的适用范围，气体实验定律也不例外。玻意耳定律、查理定律和盖—吕萨克定律，都是在压强不太大（和大气压强相比）、温度不太低（和室温比较）的条件下根据实验总结出来的。当压强很大、温度很低时，由上述气体定律得出的结果

8、和实际测量的结果有很大的差别。所以实际气体并不严格遵守气体实验定律。2．答案：（1）分子本身的大小和它们之间的距离相比较可忽略不计。（2）分子间的距离很大，因此除碰撞外，分子间的相互作用力忽略不计。3．答案：一定质量的理想气体的状态方程为＝，等式两边分别除以被研究气体的质量m，可以得到方程＝，这就是一定质量的理想气体的状态方程含有密度的表达式。迁移与应用1：答案：（1）78℃　（2）11.75cm解析：（1）初状态：p1＝p0