理想氣體狀態(tài)方程教案

1、第1頁共4頁理想氣體狀態(tài)方程理想氣體狀態(tài)方程一、教學(xué)目標(biāo)：1、知識目標(biāo)：初步理解“理想氣體”的概念掌握運用玻意爾定律、查理定律和蓋?呂薩克推導(dǎo)理想氣體狀態(tài)方程的過程，熟記理想氣體狀態(tài)方程的數(shù)學(xué)表達式，并能正確運用理想氣體狀態(tài)方程分析理想氣體初末狀態(tài)，解答有關(guān)的簡單問題。2、方法和過程：通過推導(dǎo)理想氣體狀態(tài)方程及對氣體初末狀態(tài)的判斷，培養(yǎng)學(xué)生嚴密的邏輯思維能力。3、情感、態(tài)度和價值觀：通過采用不同方法推導(dǎo)出理想氣體狀態(tài)方程，使同學(xué)們養(yǎng)成全

2、面思考問題的習(xí)慣。而對氣體初末狀態(tài)變化的分析，則教會學(xué)生看到問題要抓住問題的本質(zhì)。二、教學(xué)重點、難點分析：1、如何理解理想氣體狀態(tài)方程是本節(jié)課的重點，也是中學(xué)階段解答氣體問題所遵循的最重要的規(guī)律之一。2、本節(jié)課的難點在于如何分析氣體變化問題的初末狀態(tài)參量。尤其是末狀態(tài)，各部分都發(fā)生變化的情況，更要選取合適的參考對象，找到壓強變化與氣體體積變化的關(guān)系。三、主要教學(xué)過程：（一）、課堂引入由生活中螃蟹在水中吐出的氣泡上升過程中的變化問題引發(fā)思

3、考，將該氣泡作為理想氣體，氣泡上升到水面時體積是水底初始時的多少倍？并給出具體數(shù)值，分別計算兩種不同情況下，即湖底和湖面溫度相同和不同時分別是多少？學(xué)生計算溫度相同時可以直接運用前面學(xué)習(xí)的等溫變化規(guī)律（玻意爾定律）直接解得，但對于溫度不同時，氣泡三個狀態(tài)參量都變化的情況卻不能運用所學(xué)的三大定律解決。由此引入研究，氣體在三個狀態(tài)都變化時的規(guī)律的探究。（二）、教學(xué)過程的設(shè)計1、進行“理想氣體”概念的教學(xué)設(shè)問：（1）玻意耳定律和查理定律是如何

4、得出的？即它們是物理理論推導(dǎo)出來的還是由實驗總結(jié)歸納得出的？答案是：由實驗總結(jié)歸納得出的。（2）這兩個定律是在什么條件下通過實驗得到的？老師引導(dǎo)學(xué)生知道是在溫度不太低（與常溫比較）和壓強不太大（與大氣壓強相比）的條件得出的。老師講解：在初中我們就學(xué)過使常溫常壓下呈氣態(tài)的物質(zhì)（如氧氣、氫氣等）液化的方法是降低溫度和增大壓強。這就是說，當(dāng)溫度足夠低或壓強足夠大時，任何氣體都被液化了，當(dāng)然也不遵循反映氣體狀態(tài)變化的玻意耳定律和查理定律了。而且

5、實驗事實也證明：在較低溫度或較大壓強下，氣體即使未被液化，它們的實驗數(shù)據(jù)也與玻意爾定律或查理定律計算出的數(shù)據(jù)有較大的誤差。出示投影片（1）：pV值(1.013105PaL)P(1.013105Pa)H2N2O2空氣11.0001.0001.0001.000第3頁共4頁222111TVPTVP?可提示假設(shè)中間狀態(tài)參量Pc或P′c均可得到：路徑共有6條（另外還可以有等溫、再等容，或等溫再等壓）這就是理想氣體狀態(tài)方程。它說明：一定質(zhì)量的理想氣

6、體的壓強、體積的乘積與熱力學(xué)溫度的比值是一個常數(shù)。（板書）板書：1）狀態(tài)方程CTPV?2）條件：m一定的理想氣體說明：P、V的單位統(tǒng)一，T為熱力學(xué)溫標(biāo)3、理想氣體狀態(tài)方程的應(yīng)用[例2]：對于一定質(zhì)量理想氣體，下列說法正確的是：（）A、P減小，V增大，則T一定增大；B、P增大，V減小，則T可能不變C、P不變，變小，T一定增大?D、P減小，V減小，則T一定減??；分析：分析：此題中，對A、B、D的判斷是非常簡單的，直接利用PVT＝C可以判斷，

7、但對于如何變化卻不是很清楚，因此引導(dǎo)學(xué)生思考與m、v的關(guān)系，推導(dǎo)出PT＝C。此???方程可以進一步拓展到M發(fā)生變化的情況，因為此時的代表了單位體積內(nèi)的質(zhì)量。因此?同樣可以用于變質(zhì)量氣體。舉出實例：如熱氣球的升空。[例3]：如何思考引入中湖內(nèi)水泡問題：分析：分析：解決此類問題，首先要弄清楚研究對象，并正確分析物體初末狀態(tài)是關(guān)鍵。初：P1＝P0gh=2.0105Pa，T1=27317=290K；?末：P2＝1.0105Pa，T2=2737=

8、280K由：有V2=1.93V1222111TVPTVP?因此，氣泡越來越大。[例4]：如下圖所示，一右端封閉的U形管內(nèi)封閉了一段長為12cm的空氣，右邊管截面積是左邊開口管的2倍，且左邊管內(nèi)水銀高出右邊4cm，開始時處于溫度為27C下，求當(dāng)給右管加熱至溫度為57C時，右邊空氣柱長為多少？（外界P0＝76cmHg）分析：分析：確定初末狀態(tài)是這題的難點，如何設(shè)置未知量更可以簡化計算，如此題可以設(shè)左邊水銀面右邊下降高度為xcm則左右水銀面高