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1、气体的等容变化和等压变化导学案气体的等容变化和等压变化导学案班级： 姓名： 学号： 第 组本节知识点本节知识点1、 掌握查理定律及应用，理解 P-T 图象的意义。2、 掌握盖吕萨克定律及应用，理解图 V-T 象的意义。学习重点：学习重点：1.对查理定律及盖吕萨克定律的理解，以及应用定律求解有关问题。2.理解等容变化的 P-T 图象和等压变化的 V-T 图象的物理意义。学习难点：学习难点： 采用“控制变量法”研究气体状态参量之间的关系。 考纲要求：考纲要求： 知道气体的等容变化和等压变化情况，并能在相关问题中识别和直接使 用。 自主学习自主学习 一、一、气体的等容变化气体的等容变化 1、法国科学
2、家查理在分析了实验事实后发现，一定质量的气体在体积不变 时，各种气体的压强与温度之间都有线性关系， 从图 811 甲可以看出，在等 容过程中，压强 P 与摄氏温度 t 是一次函数关系，不是简单的 关系。但 是，如果把图 81 甲直线 AB 延长至与横轴相交，把交点当做坐标原点。建立 新的坐标系（如图 811 乙所示） ，那么这时的压强与温度的关系就是正比例关 系了。图乙坐标原点的意义为 。可以证明，当气体的压强不太大，温度 不太低时，坐标原点代表的温度就是 。2、查理定律的内容：一定质量的某种气体，在体积不变的情况下，压强 P 与热力学温度 T 成 比。3、公式： 、 、 。4、气体在体积不变
3、的情况下，发生的状态变化过程， 叫做 过程。表示该过程的 PT 图象称为。一定质量的气体的等容线是 线。 一定质量的某种气体在不同体积下的几条等容线如 1 图所示，其体积的大小关系是 。POPT/KOAABBt/0c273.15图 81甲乙OPTV1V2V3图 82二、气体的等压变化二、气体的等压变化1、盖吕萨克定律内容：一定质量的某种气体，在压强不变的情况下，体 积 V 与热力学温度 T 成 比。 2、公式： 、 、 。 3、气体在压强不变的情况下发生的状态变化的过程， 叫做 过程，表示变化过程的 VT 图象称为 。 一定质量的某种气体的等压线是 线。图 2 中是一 定质量的某种气体在不同压
4、强下的几条等压线，其压强的大 小关系是 。【合作探究合作探究】探究思考探究思考 1 1：两个同样的玻璃瓶中装有干燥的空气，用涂有少量润滑油的橡皮塞盖住 一个玻璃瓶的瓶口，把一个玻璃瓶放入热水中，把另一个玻璃瓶放入冰水混 合物中会观察到什么现象？这个现象使我们得到一个什么规律？探究思考探究思考 2 2：OVTP1P2P3图 83热水冰水混合物热水冰水混合物F冰水混合物两个相同的气缸内封闭了相同质量的气体，活塞可自由活动，活塞上砝码数不变，把其中一个气缸置于冰水中，另一个用酒精灯予以加热，我们可以观察到什么样的现象？这个实验现象使我们得到一个什么样的规律？两个定律的微观解释： 查理定律的微观解释：
5、 一定质量（m）的气体的总分子数（N）是一定的，体积（V）保持不变时，其单 位体积内的分子数（n）也保持不变，当温度（T）升高时，其分子运动的平均 速率（v）也增大，则气体压强（p）也增大；反之当温度（T）降低时，气体压 强（p）也减小。这与查理定律的结论一致。 盖吕萨克定律的微观解释： 一定质量（m）的理想气体的总分子数（N）是一定的，要保持压强（p）不变， 当温度（T）升高时，全体分子运动的平均速率 v 会增加，那么单位体积内的分 子数（n）一定要减小（否则压强不可能不变），因此气体体积（V）一定增大； 反之当温度降低时，同理可推出气体体积一定减小 典例解析典例解析 例 1：如图所示，两端
6、开口的弯管，左管插入水银槽中，右管有一段高为h的 水银柱，中间封有一段空气。则（A C D） （A）弯管左管内外水银面的高度差为h （B）若把弯管向上移动少许，则管内气体体积增大 （C）若把弯管向下移动少许，右管内的水银柱沿管壁上升 （D）若环境温度升高，右管内的水银柱沿管壁上升 解析：封闭气体的压强等于大气压与水银柱产生压强之差， 故左管内外水银面高度差也为h，A 对；弯管上下移动，封 闭气体温度和压强不变，体积不变，B 错 C 对；环境温度升高，封闭气体体积 增大，则右管内的水银柱沿管壁上升，D 对。 例 2：在图所示的气缸中封闭着温度为 100的空气, 一重物用绳索经滑轮与缸 中活塞相连
7、接, 重物和活塞均处于平衡状态, 这时活塞离缸底的高度为 10 cm，如果缸内空气变为 0, 问: 重物是上升还是下降？ 这时重物将从原处移动多少厘米?(设活塞与气缸 壁间无摩擦)解: 缸内气体温度降低, 压强减小, 故活塞下移, 重物上升. 分析可知缸内气体作等压变化. 设活塞截面积为S cm2, 气体初态体积V1=10S cm3, 温度T1=373 K, 末态温 度T2=273 K, 体积设为V2=hScm3 (h为活塞到缸底的距离)h据 可得h =7.4 cm2121 TT VV则重物上升高度 h=107.4=2.6 cm 巩固练习巩固练习 1、 下面图中描述一定质量的气体做等容变化的过
8、程的图线是（ CD ）2、 一个密闭的钢管内装有空气，在温度为 200C 时，压强为 1atm，若温度 上升到 800C，管内空气的压强为（ C ） A、4atm B、1atm/4 C、1.2atm D、5atm/6 3、一定质量的气体在体积不变时，下列有关气体的状态变化说法正确的是 （B ） A、温度每升高 10C，压强的增加是原来压强的 1/273 B、温度每升高 10C，压强的增加是 00C 时压强的 1/273 C、气体压强和热力学温度成正比 D、气体压强与摄氏温度成正比4、一定质量的气体，在体积不变时，温度每升高 1，它的压强增加量（A ）A. 相同 B. 逐渐增大 C. 逐渐减小
9、D. 成正比例增大5、容积为 2L 的烧瓶，在压强为 1.0105Pa 时，用塞子塞住，此时温度为27，当把它加热到 127时，塞子被打开了，稍过一会儿，重新把盖子塞好，停止加热并使它逐渐降温到 27，求：（1） 塞子打开前的最大压强（2） 27时剩余空气的压强【解析】塞子打开前，瓶内气体的状态变化为等容变化。塞子打开后，瓶内有部分气体会逸出，此后应选择瓶中剩余气体为研究对象，再利用查理定律求解。（1）塞子打开前：选瓶中气体为研究对象，初态：p1=1.0105Pa，T1=273+27=300KPTOPTOPTOPOt/0C -273A B C D末态：p2=？，T2=273+127=400K由
10、查理定律可得：p2=T2/T1 p1=400/300 1.0105 Pa1.33105Pa（2） 塞子塞紧后，选瓶中剩余气体为研究对象。初态：p1=1.0105Pa，T1=400K末态：p2=？ T2=300K由查理定律可得：p2=T2/T1p1=300/400 1.01050.75105Pa学后反思：自主学习自主学习 一、一、气体的等容变化气体的等容变化 、 正比，气体的压强为零时其温度为零，热力学温度的 0 K 、 正 、 P/T=C，P1/T1=P2/T2，P1/P2=T1/T2 、 等容，等容图象，过原点的直，V3V2V1 二、二、气体的等压变化气体的等压变化 、 正 2、V/T=C，V1/T1=V2/T2 ，V1/V2=T1/T2 、 等压，等压图象，P3P2P1
