理想气体的状态方程（课时一）.docx

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1、第三节理想气体的状态方程（课时一）湖南省茶陵县第一中学：罗志文学习目标1.了解理想气体的模型，并知道实际气体在什么情况下可以看成理想气体。2.能够从气体实验定律推导出理想气体状态方程。3.掌握理想气体状态方程的内容及表达式，并能应用方程解决实际问题。4.熟练掌握气体各种图象及其之间的转换。5.通过由气体实验定律能推导出理想气体状态方程，经历应用理想气体状态方程分析和探究实际问题的过程，感悟解题技巧，从而培养自己的推理能力、抽象思维能力和运用数学和物理知识解决实际问题的能力。知识回顾[问题1]三大气体实验定律内容是什么？[问题2]这些定律的适用范围是什

2、么？[问题3]如果某种气体的三个状态参量（p、V、T）都发生了变化，它们之间又遵从什么规律呢？合作探究一、理想气体1．定义：假设有这样一种气体，它在任何温度和任何压强下都能严格地遵从气体实验定律,我们把这样的气体叫做“理想气体”。思考：根据你对“理想气体”的认识，你觉得理想气体有哪些特点？二、理想气体的状态方程[问题探究]如图所示，一定质量的某种理想气体从A到B经历了一个等温过程，从B到C经历了一个等容过程。分别用PA、VA、TA和PB、VB、TB以及PC、VC、TC表示气体在A、B、C三个状态的状态参量。那么A、C状态的状态参量间有何关系呢？11．

3、内容：一定质量的某种理想气体在从一个状态变化到另一个状态时，尽管P、V、T都可能改变，但是压强跟体积的乘积与热力学温度的比值保持不变。2．公式：或注意：恒量C由理想气体的质量和种类决定，即由理想气体的物质的量决定。3．使用条件：一定质量的某种理想气体。4．理想气体状态方程与气体的三个实验定律的关系(1)当T1＝T2时(玻意耳定律)理想气体状态方程：(2)当V1＝V2时(查理定律)(3)当P1＝P2时(盖—吕萨克定律)题型一：理想气体的状态方程及其应用问题[问题探究一]一水银气压计中混进了空气，因而在27℃、外界大气压为758mmHg时，这个水银气压计

4、的读数为738mmHg，此时管中水银面距管顶80mm，当温度降至－3℃时，这个气压计的读数为743mmHg，求此时的实际大气压值为多少mmHg?解析：画出该题初、末状态的示意图：方法小结：应用理想气体状态方程解题的思路[变式一]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，则当温度t2是多少时，左管气柱L2为9cm?2题型二：理想气体状态变化图象问题一定质量的理想气体的各种图象类别特点举例图线pV＝CT(其中C为恒量)，即pV之乘积越大的等温p-V线温

5、度越高，线离原点越远11，斜率k＝CT，即斜率越大，温度越高p-Vp＝CTVCCp-Tp＝VT，斜率k＝V，即斜率越大，体积越小V-TCC，即斜率越大，压强越小V＝pT，斜率k＝p[问题探究二]一定质量的理想气体经历了如图2所示的一系列过程，ab、bc、cd和da这四个过程在p—T图上都是直线段，其中ab的延长线通过坐标原点O，bc垂直于ab而cd平行于ab，由图可以判断()A．ab过程中气体体积不断减小B．bc过程中气体体积不断减小C．cd过程中气体体积不断增大D．da过程中气体体积不断增大1温馨提醒：图象问题要利用好几个线如V-t，p-t的延长线

6、及p-V、p-T、V-T过原点的线，还有与两个轴平行的辅助线.[变式二]：使一定质量的理想气体的状态按图1甲中箭头所示的顺序变化，图中BC段是以纵轴和横轴为渐近线的双曲线的一部分.(1)已知气体在状态A的温度TA＝300K，求气体在状态B、C和D的温度各是多少？(2)将上述状态变化过程在图乙中画成用体积V和温度T表示的图线(图中要标明A、B、C、D四点，并且要画箭头表示变化的方向).说明每段图线各表示什么过程.3课堂小结1．在任何温度、任何压强下都严格遵从气体实验定律的气体-----理想化的模型。2．理想气体状态方程表达式：p1V1＝p2V2或pV＝

7、C(常量)。注意：恒量C由理想气体的质T1T2T量和种类决定，即由气体的物质的量决定。3．理想气体状态方程及其应用问题----关键确定对象及变化过程的初末状态参量，注意统计表单位。4．质量一定的理想气体图象问题，应用时要充分利用等温、等容、等压的基本图线，学会巧妙利用与两个轴的平行辅助线。小试牛刀挑战自我1．（多选）关于理想气体的性质，下列说法中正确的是()ABCA．理想气体是一种假想的物理模型，实际并不存在B．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．一定质量的理想气体，内能增大，其温度一定升高D．氦是液化温度最低的气体，任何情况下均

8、可当作理想气体2．如图甲所示，一定质量理想气体的状态沿1→2→3→1的顺序作循环变化，若用V－T或p－V图象