2020-2021学年3 气体的等压变化和等容变化教案及反思

导入新课

【问题1】三大气体实验定律内容是什么？

1、玻意耳定律：

2、査理定律：

3、盖-吕萨克定律：

【问题2】这些定律的适用范围是什么？

温度不太低，压强不太大.

    1、 pV =C

2、

3、

复习旧知识引入课题，促进学生形成知识体系。

讲授新课

课堂小结

板书

一.理想气体

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：理想气体具有那些特点呢？

1、理想气体是不存在的，是一种理想模型。

2、在温度不太低,压强不太大时实际气体都可看成是理想气体。

3、从微观上说：分子间以及分子和器壁间，除碰撞外无其他作用力，分子本身没有体积，即它所占据的空间认为都是可以被压缩的空间。

4、从能量上说：理想气体的微观本质是忽略了分子力，没有分子势能，理想气体的内能只有分子动能。

一定质量的理想气体的内能仅由温度决定 ,与气体的体积无关.

【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？

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？

推导过程

从A→B为等温变化：由玻意耳定律

pAVA=pBVB

从B→C为等容变化：由查理定律

又TA=TB   VB=VC  解得：

二、理想气体的状态方程

1、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：

3、使用条件:一定质量的某种理想气体.

4、气体密度式：

说明：

方程具有普遍性

①当温度T保持不变

②当体积V保持不变

③当压强P保持不变

课堂练习1、某种气体的压强为2x105 Pa,体积为1 m3,温度为200K。它经过等温过程后体积变为2m3。随后，又经过等容过程，温度变为300 K,求此时气体的压强。

解：根据玻意耳定律，有

根据查理定律，有

联立上述各式可得

   等温和等容变化后气体的压强为1.5x105Pa。

三、用状态方程解题思路：

☆明确研究对象——一定质量的气体

☆选定两个状态——已知状态、待求状态

☆列出状态参量：

☆列方程求解

课堂练习2、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毫米汞柱？

解：以混进水银气压计的空气为研究对象

初状态：p1=758-738=20mmHg   V1=80Smm3     T1=273+27=300 K

末状态：p2=p-743mmHg     V2=（738+80）S-743S=75Smm3

T2=273+（-3）=270K

由理想气体状态方程得：，

解得：  p=762.2 mmHg

拓展提高1、气焊用的氧气储存于容积是100 L的筒内，这时筒上压强计显示的压强是60 p0( p0=1.0×105 Pa )，筒的温度是16 ℃，求筒里氧气的质量。已知在温度为0 ℃，压强为p0时，氧气的密度 ρ0=1.43 kg/m3 。

分析：本题的研究对象是筒内一定质量的氧气。由于不知氧气在温度为16 ℃、压强为60 p0下的密度，但知道氧气在温度为0 ℃、压强为p0时的密度，所以要用气体状态方程算出在温度为0 ℃，压强为p0下的体积，再根据密度公式算出氧气的质量。

解析：由理想气体状态方程得

 拓展提高2、如果病人在静脉输液时，不慎将5mL的空气柱输入体内，会造成空气栓塞，致使病人死亡．设空气柱在输入体内前的压强为760mmHg，温度为27℃，人的血压为120/80mmHg，试估算空气柱到达心脏处时，在收缩压和扩张压两种状态下，空气柱的体积分别为多少？

解析：空气柱的初状态参量：

p0＝760mmHg，V0＝5mL，T0＝300K.

它在体内收缩压时的状态参量：

p1＝120mmHg，T1＝310K.

由理想气体状态方程：，

得V1＝＝mL≈32.7mL.

一、理想气体：

在任何温度和任何压强下都能严格地遵从气体实验定律的气体

二、理想气体的状态方程

气体密度式：

一、理想气体

二、理想气体的状态方程

三、用状态方程解题思路：

完成思考题，并与同学交流讨论，明确什么是理想气体，特点是什么。

结合前几课学习的气体定律，思考气体在状态A、B、C的状态参量之前的关系。

整体推导过程。

熟悉理想气体状态方程的各种形式。

完成课堂练习

梳理解题思路和方法。

完成课堂练习

完成拓展提高练习题。

梳理本节课知识。

梳理知识结构。

通过学生讨论，让学生深刻理解理想气体这一“理想化模型”。

让学生自主研讨，提高学生的交流合作能力，同时也促进学生对新旧知识的掌握和对比。

推导新知识，帮助学生整理思路，加深知识印象。

展示理想气体状态方程的各种形式，加强对状态方程的理解。

强化解题思路，完善解题步骤。

总结知识技能的应用和方法，提高学生解题效率。

强化解题思路，完善解题步骤。

巩固本节课所学的基础知识，并让学生能够灵活应用本节课内容解决实际问题。

课堂小结由学生完成，能帮助学生形成知识框架，更好的理解和应用知识。

展示本节课知识框架，帮助学生记忆。