粤教版高二选修3-3模块第二章固体、液体和气体

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1、粤教版高二选修3-3模块第二章固体、液体和气体《理想气体状态方程的应用》教学设计广东省云浮市新兴县惠能中学梁雪娥一、教学目标1.能通过数学推导从玻意耳定律、查理定律和盖.吕萨克定律三个定律得到理想气体的状态方程；2.能熟练运用理想气体的状态方程求解实际问题；3.通过推导，初步了解数学物理方法，建立数学与物理学间的联系。二、教学重点与难点熟练运用理想气体的状态方程求解实际问题三、知识点与学情分析本内容是粤教版选修3-3第二章第七、八节的内容，是3-3中比较难的一个知识点，对学生要求比较高，需要熟练掌握，重在应用。学生在学习本节内容时，最大的问题是涉及的状态和物理量比

2、较多，分不清给出的到底是哪个状态的哪个物理量，分不清哪个物理量变化了，哪个没有变化。代入数据时，一方面容易代错数据，另一方面容易把摄氏温度当成热力学温度代入方程。四、教学流程图复习回顾，引入课题（提问学生）能否把三个定律用一个方程表现（教师引导）数学推导（学生推导）理想气体的状态方程（学生得到结论）分析方程中的每个物理量及适用范围（师引生准确表述）通过例题分析如何应用气体方程（学生练习，教师讲解）第7页共7页分类练习（教师引导分析题目和总结类型）五、教学过程复习导入：1.上一节课我们已经知道对气体进行研究和描述时，一般涉及三个物理量：体积、压强和温度。2.当研究对

3、象的影响因素达到三个或三个以上时，我们一般采取控制变量法来研究。3.上节课我们通过控制变量法，得到了三条气体实验规律：①玻意耳定律（即等温変化）：一定质量的气体，在温度保持不变的条件下，压强与体积成反比．即：p1V1＝p2V2或pV＝恒量．②查理定律（即等容变化）:一定质量的气体，在体积保持不变的条件下，压强与温度成正比．即＝。③盖.吕萨克定律(即等压变化):一定质量的气体，在压强保持不变的条件下，体积与温度成正比。即＝.过渡：那么我们能不能把这三个规律合并成一个式子呢？例：如图所示，一定质量的某种理想气体经历了从A到B的一个等温过程，从B到C的一个等容过程学生活

4、动：数学推导，合并成一个数学表达式教师讲解：联立①②式，消去两个方程中状态B的压强，得到关系式因为A、C是气体的两个任意状态，所以上面的式子表明，一定质量的某种理想气体，从状态1变化到状态2时，尽管p、V、T都可能改变，但压强跟体积的乘积与热力学温度的比值保持不变。即或式中p为气体压强，V为气体体积，T热力学温度；c是与p、V、T无关的常量。上面两式都叫做一定质量的某种理想气体的状态方程。例1.用易拉罐盛装碳酸饮料非常卫生和方便，但如果剧烈碰撞或严重受热会导致爆炸．我们通常用的可乐易拉罐容积V＝335mL.假设在室温(17℃)下罐内装有0.9V的饮料，剩余空间充满

5、CO2气体，气体压强为1atm.若易拉罐能承受的最大压强为1.2atm第7页共7页，则保存温度不能超过多少？学生活动：找一个学生上讲台做教师评讲：去CO2气体为研究对象根据理想气体的状态方程有初态：p1＝1atm，T1＝(273＋17)K＝290K，V1=V2；末态：p2＝1.2atm，T2待求．有T2=348K即t=348-273=750C注意：1.找准初态和末态，以及对应的每一个状态参量2.温度为热力学温度对应练习：（学生活动）如图所示的装置称为伽利略温度计，如图所示的装置称为伽利略温度计，玻璃泡A内封有一定质量的气体，与A相连的细管B插在水银槽中，管内水银面

6、的高度h即可反映泡内气体的温度，即环境温度，并可由管B上的刻度直接读出，设管B的容积与玻璃泡A的容积相比可以忽略不计，已知温度为27℃、大气压为76cmHg时，管内水银面的高度为16cm，求温度变为0℃时，管内水银面的高度为多少厘米？教师评讲关键：初态：p1＝p0-h1=76-16=60cmHg，T1＝(273＋27)K＝300K，V1=V2；末态：T2＝273K，求p2．归类练习：一、单部分气体典型问题例1：（学生活动）如图所示，体积为V0的容器内有一个薄的活塞，活塞的横截面积为S，与汽缸内壁之间的滑动摩擦力为F，最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力．在汽缸内充有一定

7、质量的理想气体，初始状态体积为V0，温度为T0，气体压强与外界大气压均为p0．现缓慢加热气体，使活塞缓慢移动至汽缸口，求：①活塞刚要开始移动时，气体的温度；②活塞刚移动至汽缸口时，气体的温度．分析：①从初始状态到活塞刚要开始移动时初态：p1=p0V1=V2=V0T1=T0第7页共7页末态：p2=p0+求T2②从刚开始运动到活塞刚移动至汽缸口时初态：p2=p2=p0+V2=V0T2=T2末态：V3=V0求T3练习1：（学生活动）如图所示，竖直放置的汽缸，活塞横截面积为S＝0.01m2，可在汽缸内无摩擦滑动．汽缸侧壁有一个小孔与装有水银的U形玻璃管相通，汽缸内封闭了一

8、段高为80