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1、成才之路成才之路 物理物理路漫漫其修远兮路漫漫其修远兮 吾将上下而求索吾将上下而求索人教版人教版 选修选修3-3 气体气体第八章第八章第三节理想气体的状态方程第三节理想气体的状态方程第八章第八章学习目标定位学习目标定位1课堂情景切入课堂情景切入2知识自主梳理知识自主梳理3重点难点突破重点难点突破4考点题型设计考点题型设计5课课 时时 作作 业业7易错案例剖析易错案例剖析6学习目标定位学习目标定位了解理想气体模型了解理想气体模型掌握理想气体状态方程的内容和表达式，并掌握理想气体状态方程的内容和表达式，并能应用方程解决实际问题能应用方程解决实际问题课堂情景切入课堂情景切入燃燃烧烧器器喷喷出出熊熊熊
2、熊烈烈焰焰，巨巨大大的的气气球球缓缓缓缓膨膨胀胀如如果果有有朝朝一一日日你你乘乘坐坐热热气气球球在在蓝蓝天天翱翱翔翔，那那将将是是一一件件有有趣趣而而刺刺激激的的事事情情，热热气气球球在在升升空空过过程程中中它它的的状状态态参参量量发发生生了了怎怎样样的的变变化化？遵遵循循什什么规律？么规律？知识自主梳理知识自主梳理理想气体理想气体1理想气体理想气体在在_温温度度、_压压强强下下都都严严格格遵遵从从气气体体实实验验定定律的气体。律的气体。2理想气体与实际气体理想气体与实际气体任何任何任何任何理想气体状态方程理想气体状态方程体积体积比值比值恒量恒量质量质量重点难点突破重点难点突破一、理想气体一、
3、理想气体1含义含义为为了了研研究究方方便便，可可以以设设想想一一种种气气体体，在在任任何何温温度度、任任何何压压强下都遵从气体实验定律，我们把这样的气体叫做理想气体。强下都遵从气体实验定律，我们把这样的气体叫做理想气体。2特点特点(1)严格遵守气体实验定律及理想气体状态方程。严格遵守气体实验定律及理想气体状态方程。(2)理理想想气气体体分分子子本本身身的的大大小小与与分分子子间间的的距距离离相相比比可可以以忽忽略略不计，分子可视为质点。不计，分子可视为质点。(3)理理想想气气体体分分子子除除碰碰撞撞外外，无无相相互互作作用用的的引引力力和和斥斥力力，故故无无分分子子势势能能，理理想想气气体体的
4、的内内能能等等于于所所有有分分子子热热运运动动动动能能之之和和，一定质量的理想气体内能只与温度有关。一定质量的理想气体内能只与温度有关。特别提醒：特别提醒：理理想想气气体体是是不不存存在在的的，它它是是实实际际气气体体在在一一定定程程度度的的近近似似，是是一一种种理理想想化化的的模模型型。“理理想想气气体体”如如同同力力学学中中的的“质质点点”、“弹弹簧振子簧振子”一样，是一种理想的物理模型。一样，是一种理想的物理模型。特别提醒：特别提醒：(1)注注意意方方程程中中各各物物理理量量的的单单位位。T必必须须是是热热力力学学温温度度，公公式两边中式两边中p和和V单位必须统一，但不一定是国际单位。单
5、位必须统一，但不一定是国际单位。(2)在在涉涉及及到到气气体体的的内内能能、分分子子势势能能问问题题中中要要特特别别注注意意是是否否为为理理想想气气体体，在在涉涉及及气气体体的的状状态态参参量量关关系系时时往往往往将将实实际际气气体体当当作理想气体处理，但这时往往关注的是是否满足一定质量。作理想气体处理，但这时往往关注的是是否满足一定质量。某某同同学学用用吸吸管管吹吹出出一一球球形形肥肥皂皂泡泡，开开始始时时，气气体体在在口口腔腔中中的的温温度度为为37，压压强强为为1.1标标准准大大气气压压，吹吹出出后后的的肥肥皂皂泡泡体体积积为为0.5L，温温度度为为0，压压强强近近似似等等于于1标标准准
6、大大气气压压。求求这这部部分分气气体在口腔内的体积。体在口腔内的体积。答案：答案：0.52L三、一定质量的理想气体的各种图象三、一定质量的理想气体的各种图象(盐盐 城城 市市 20132014学学年年高高二二下下学学期期期期末末)如如图图甲甲所所示示，一一定定质质量量理理想想气气体体的的状状态态沿沿1231的的顺顺序序作作循循环环变变化化，若若用用VT或或pV图图象象表表示示这这一一循循环环，乙乙图图中中表表示示可可能能正正确确的的选项是选项是()答案：答案：D解解析析：在在pT图图象象中中12过过原原点点，所所以以12为为等等容容过过程程，体体积积不不变变，而而从从23气气体体的的压压强强不
7、不变变，温温度度降降低低，31为为等等温温过程，过程，D正确。正确。考点题型设计考点题型设计一一水水银银气气压压计计中中混混进进了了空空气气，因因而而在在27，外外界界大大气气压压为为758mmHg时时，这这个个水水银银气气压压计计的的读读数数为为738mmHg，此此时时管管中中水水银银面面距距管管顶顶80mm，当当温温度度降降至至3时时，这这个个气气压压计计的的读读数数为为743mmHg，求此时的实际大气压值。求此时的实际大气压值。理想气体状态方程的应用理想气体状态方程的应用解解析析：(1)封封闭闭气气体体的的压压强强与与水水银银柱柱的的压压强强之之和和等等于于大大气气压压强。强。(2)首首
8、先先应应确确定定初初末末状状态态各各状状态态参参量量，明明确确哪哪些些量量已已知知，哪哪些量未知，然后列方程求解。些量未知，然后列方程求解。初状态：初状态：p1(758738)mmHg20mmHg，V180Smm3(S是管的横截面积是管的横截面积)T1(27327)K300K(山山东东省省实实验验中中学学20142015学学年年高高三三模模拟拟)我我国国“蛟蛟龙龙”号号深深海海探探测测船船载载人人下下潜潜超超过过七七千千米米，再再创创载载人人深深潜潜新新纪纪录录。在在某某次次深深潜潜实实验验中中，“蛟蛟龙龙”号号探探测测到到990 m 深深处处的的海海水水温温度度为为280 K。某某同同学学利
9、利用用该该数数据据来来研研究究气气体体状状态态随随海海水水深深度度的的变变化化，如如图图所所示示，导导热热良良好好的的汽汽缸缸内内封封闭闭一一定定质质量量的的气气体体，不不计计活活塞塞的的质质量量和和摩摩擦擦，汽汽缸缸所所处处海海平平面面的的温温度度T0300 K，压压强强p01 atm，封封闭闭气气体体的的体体积积V03 m3。如如果果将将该该汽汽缸缸下下潜潜至至990 m深深处处，此此过过程程中中封封闭闭气气体体可可视视为为理理想想气气体体。求求990 m深深处处封封闭闭气体的体积气体的体积(1 atm 相当于相当于10 m深的海水产生的压强深的海水产生的压强)。答案：答案：2.8102
10、m3使使一一定定质质量量的的理理想想气气体体按按图图甲甲中中箭箭头头所所示示的的顺顺序序变变化化，图图中中BC段段是是以以纵纵轴轴和和横横轴轴为为渐渐近近线线的的双双曲线。曲线。(1)已已知知气气体体在在状状态态A的的温温度度TA300K，求求气气体体在在状状态态B、C和和D的温度各是多少？的温度各是多少？(2)将将上上述述状状态态变变化化过过程程在在图图乙乙中中画画成成体体积积V和和温温度度T表表示示的的图图线线(图图中中要要标标明明A、B、C、D四四点点，并并且且要要画画箭箭头头表表示示变变化化的方向的方向)。说明每段图线各表示什么过程。说明每段图线各表示什么过程。图象问题图象问题如如图图
11、所所示示，用用活活塞塞把把一一定定质质量量的的理理想想气气体体封封闭闭在在气气缸缸中中，用用水水平平外外力力F作作用用于于活活塞塞杆杆，使使活活塞塞缓缓慢慢向向右右移移动动，由由状状态态变变化化到到状状态态，如如果果环环境境保保持持恒恒温温，分分别别用用p、V、T表表示示该该理理想想气气体体的的压压强强、体体积积、温温度度。气气体体从从状状态态变变化化到到状状态态，此过程可用下图中哪几个图象表示，此过程可用下图中哪几个图象表示()答案：答案：AD如如果果病病人人在在静静脉脉输输液液时时，不不慎慎将将5mL的的空空气气柱柱输输入入体体内内，会会造造成成空空气气栓栓塞塞，致致使使病病人人死死亡亡。
12、设设空空气气柱柱在在输输入入体体内内前前的的压压强强为为760mmHg，温温度度为为27，人人的的血血压压为为120/80mmHg，试试估估算算空空气气柱柱到到达达心心脏脏处处时时，在在收收缩缩压压和扩张压两种状态下，空气柱的体积分别为多少？和扩张压两种状态下，空气柱的体积分别为多少？解析：解析：空气柱的初状态参量：空气柱的初状态参量：p0760mmHg，V05mL，T0300K。它在体内收缩压时的状态参量：它在体内收缩压时的状态参量：p1120mmHg，T1310K。探究探究应用应用借借助助铅铅笔笔，把把气气球球塞塞进进一一只只瓶瓶子子里里，并并拉拉出出气气球球的的吹吹气气口口，反反扣扣在在
13、瓶瓶口口上上，如如图图所所示示，然然后后给给气气球球吹吹气气，无无论论怎怎么么吹吹，气气球球不不过过大大了了一点，想把气球吹大，非常困难，为什么？一点，想把气球吹大，非常困难，为什么？答答案案：由由题题意意“吹吹气气口口反反扣扣在在瓶瓶口口上上”可可知知瓶瓶内内封封闭闭着着一一定定质质量量的的空空气气。当当气气球球稍稍吹吹大大时时，瓶瓶内内空空气气的的体体积积缩缩小小，根根据据气气体体压压强强、体体积积的的关关系系，空空气气的的压压强强增增大大，阻阻碍碍了了气气球球的的膨膨胀胀，因而再要吹大气球是很困难的。因而再要吹大气球是很困难的。易错案例剖析易错案例剖析易错点：易错点：对理想气体的概念理解
14、不透对理想气体的概念理解不透案例：案例：关于理想气体，下列说法正确的是关于理想气体，下列说法正确的是()A理想气体能严格遵守气体实验定律理想气体能严格遵守气体实验定律B实实际际气气体体在在温温度度不不太太高高、压压强强不不太太大大的的情情况况下下，可可看看成理想气体成理想气体C实实际际气气体体在在温温度度不不太太低低、压压强强不不太太小小的的情情况况下下， 可可看看成理想气体成理想气体D描描述述气气体体的的三三个个状状态态参参量量都都发发生生变变化化时时，才才可可应应用用理理想气体状态方程想气体状态方程易错分析：易错分析：易错选项及错误原因具体分析如下：易错选项及错误原因具体分析如下：易错选项
15、易错选项错误原因错误原因B、C对理想气体的概念理解不清对理想气体的概念理解不清D不能正确理解理想气体状态方程的使用条件不能正确理解理想气体状态方程的使用条件正正确确解解答答：理理想想气气体体是是在在任任何何温温度度、任任何何压压强强下下都都能能遵遵守守气气体体实实验验定定律律的的气气体体，A选选项项正正确确。它它是是实实际际气气体体在在温温度度不不太太低低、压压强强不不太太大大情情况况下下的的抽抽象象，B、C选选项项错错误误。对对一一定定质质量量的的理理想想气气体体，有有两两个个或或三三个个状状态态参参量量发发生生变变化化时时，都都可可应应用用理理想气体状态方程，想气体状态方程，D选项错误。选项错误。正确答案：正确答案：A
