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1、第三第三节理想气体的状理想气体的状态方程方程 核心要点突破核心要点突破课堂互动讲练课堂互动讲练知能优化训练知能优化训练第第三三节节课前自主学案课前自主学案课标定位课标定位学学习目目标：1.了解理想气体的模型，并知道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气体在什么情况下可以看成理想气体2能能够从气体定律推出理想气体的状从气体定律推出理想气体的状态方程方程3掌握理想气体状掌握理想气体状态方程的内容和表达式，并方程的内容和表达式，并能能应用方程解决用方程解决实际问题4通通过由气体的由气体的实验定律推出理想气体的状定律推出理想气体的状态方程，培养学生的推理能力和抽象思方程，培养
2、学生的推理能力和抽象思维能力能力课标定位课标定位重点重点难点：点：1.对物理模型物理模型理想气体的理解理想气体的理解及在及在实际中的意中的意义2理想气体的状理想气体的状态方程的推方程的推导，以及利用方，以及利用方程程进行有关行有关计算算课前自主学案课前自主学案一、理想气体一、理想气体在在任任何何温温度度、任任何何压强强下下都都遵遵从从气气体体_的气体叫做理想气体的气体叫做理想气体二、理想气体的状二、理想气体的状态方程方程1表表述述：一一定定质量量的的某某种种理理想想气气体体，在在从从一一个个状状态变化化到到另另一一个个状状态时，_跟跟_的的乘乘积与与_的的比比值保保持不持不变实验定律定律压强强
3、体体积热力学温度力学温度2公式：公式：_，或，或_C.上上面面两两式式都都叫叫做做一一定定质量量的的某某种种理理想想气气体体的的状状态方程方程核心要点突破核心要点突破一、理想气体的状一、理想气体的状态方程方程1理想气体理想气体(1)理解：理想气体是理解：理想气体是为了方便研究了方便研究问题提出提出的一种理想模型，是的一种理想模型，是实际气体的一种近似，气体的一种近似，就像力学中就像力学中质点、点、电学中点学中点电荷模型一荷模型一样，突出矛盾的主要方面，忽略次要方面，从而突出矛盾的主要方面，忽略次要方面，从而认识物理物理现象的本象的本质，是物理学中常用的方，是物理学中常用的方法法(2)特点特点严
4、格遵守气体格遵守气体实验定律及理想气体状定律及理想气体状态方程方程理想气体分子本身的大小与分子理想气体分子本身的大小与分子间的距离相比的距离相比可以忽略不可以忽略不计，分子可，分子可视为质点点理想气体分子除碰撞外，无相互作用的引力和理想气体分子除碰撞外，无相互作用的引力和斥力，故无分子斥力，故无分子势能，理想气体的内能等于所有能，理想气体的内能等于所有分子分子热运运动的的动能之和，一定能之和，一定质量的理想气体的量的理想气体的内能只与温度有关内能只与温度有关2理想气体状理想气体状态方程与气体方程与气体实验定律定律3应用状用状态方程解方程解题的一般步的一般步骤(1)明确研究明确研究对象，即一定象
5、，即一定质量的理想气体；量的理想气体；(2)确定气体在始末状确定气体在始末状态的参量的参量p1、V1、T1及及p2、V2、T2；(3)由状由状态方程列式求解；方程列式求解；(4)讨论结果的合理性果的合理性特特别提提醒醒：在在涉涉及及到到气气体体的的内内能能、分分子子势能能问题中中要要特特别注注意意是是否否为理理想想气气体体，在在涉涉及及气气体体的的状状态参参量量关关系系时往往往往将将实际气气体体当当作作理理想想气气体体处理理，但但这时往往往往关关注注的的是是气气体体是是否否满足一定足一定质量量即即时应用用(即即时突破，小突破，小试牛刀牛刀)1(2011年年淄淄博博高高二二检测)关关于于理理想想
6、气气体体，下下列列说法正确的是法正确的是()A理想气体也不能理想气体也不能严格地遵守气体格地遵守气体实验定律定律B实际气气体体在在温温度度不不太太高高、压强强不不太太小小的的情情况下，可看成理想气体况下，可看成理想气体C实际气气体体在在温温度度不不太太低低、压强强不不太太大大的的情情况下，可看成理想气体况下，可看成理想气体D所所有有的的实际气气体体在在任任何何情情况况下下，都都可可以以看看成理想气体成理想气体解解析析：选C.理理想想气气体体是是在在任任何何温温度度、任任何何压强强下下都都能能遵遵守守气气体体实验定定律律的的气气体体，A项错误；它它是是实际气气体体在在温温度度不不太太低低、压强强
7、不不太太大大的的情况下的抽象，故情况下的抽象，故C正确，正确，B、D是是错误的的二、理想气体状二、理想气体状态变化的化的图象象1一定一定质量理想气体的状量理想气体的状态变化化图象与特点象与特点2.一般状一般状态变化化图象的象的处理方法理方法基本方法，化基本方法，化“一般一般”为“特殊特殊”，如如图831是一定是一定质量的某种量的某种气体的状气体的状态变化化过程程ABCA.图831在在VT图线上，等上，等压线是一簇延是一簇延长线过原点原点的直的直线，过A、B、C三点作三条等三点作三条等压线分分别表示三个等表示三个等压过程程pApBpC，即，即pApBtDDtDtA图832课堂互动讲练课堂互动讲练
8、类型一类型一利用状态方程判断状态参量的变化利用状态方程判断状态参量的变化 一一定定质量量的的理理想想气气体体，处于于某某一一状状态，经下列哪个下列哪个过程后会回到原来的温度程后会回到原来的温度()A先先保保持持压强强不不变而而使使它它的的体体积膨膨胀，接接着着保保持体持体积不不变而减小而减小压强强B先先保保持持压强强不不变而而使使它它的的体体积减减小小，接接着着保保持体持体积不不变而减小而减小压强强C先先保保持持体体积不不变而而增增大大压强强，接接着着保保持持压强强不不变而使它的体而使它的体积膨膨胀例例例例1 1D先保持体先保持体积不不变而减小而减小压强强，接着保持，接着保持压强强不不变而使它
9、的体而使它的体积膨膨胀【精精讲精精析析】选项A，先先p不不变V增增大大，则T升升高高；再再V不不变p减减小小，则T降降低低，可可能能实现回回到初始温度到初始温度选项B，先先p不不变V减减小小，则T降降低低；再再V不不变p减减小小，则T又又降降低低，不不可可能能实现回回到到初初始始温温度度选项C，先先V不不变p增增大大，则T升升高高；再再p不不变V增增大大，则T又又升升高高，不不可可能能实现回回到到初初始始温温度度选项D，先先V不不变p减减小小，则T降降低低；再再p不不变V增大，增大，则T升高，可能升高，可能实现回到初始温度回到初始温度综上所述，正确的上所述，正确的选项为A、D.【答案答案】AD
10、变式式训练1对于于一一定定质量量的的理理想想气气体体，下下列列状状态变化中可能的是化中可能的是()A使气体体使气体体积增加而同增加而同时温度降低温度降低B使气体温度升高，体使气体温度升高，体积不不变、压强强减小减小C使气体温度不使气体温度不变，而，而压强强、体、体积同同时增大增大D使气体温度升高，使气体温度升高，压强强减小，体减小，体积减小减小类型二类型二理想气体状理想气体状态方程的方程的应用用 某某气气象象探探测气气球球内内充充有有温温度度为27 、压强强为1.5105 Pa的的氦氦气气，其其体体积为5 m3.当当气气球球升升高高到到某某一一高高度度时，氦氦气气温温度度为200 K，压强强变
11、为0.8105 Pa，求，求这时气球的体气球的体积多大？多大？【思思路路点点拨】找找出出气气球球内内气气体体的的初初、末末状状态的的参参量，运用理想气体状量，运用理想气体状态方程即可求解方程即可求解例例例例2 2【答案答案】6.25 m3【借借题发挥】理理想想气气体体状状态方方程程是是用用来来解解决决气气体体状状态变化化问题的的方方程程，运运用用时必必须要要明明确确气气体体在在不不同同状状态下下的的状状态参参量量，将将它它们的的单位位统一一，且且温温度度的的单位位一一定定要要统一一为国国际单位制位制单位位(K)变式式训练2如如图833所所示示，粗粗细均均匀匀一一端端封封闭一一端端开开口口的的U
12、形形玻玻璃璃管管，当当t131 ，大大气气压强强p076 cmHg时，两两管管水水银面面相相平平，这时左管被封左管被封闭的气柱的气柱长L18 cm，求：当温度求：当温度t2等于多少等于多少时，左管气柱左管气柱L2为9 cm?图833答案：答案：78 类型三类型三“两部分气两部分气”问题例例例例3 3【自主解答自主解答】A、B两部分气两部分气体均体均为一定一定质量的理想气体，量的理想气体，可分可分别确定确定A、B气体的状气体的状态参量，参量，依据理想气体状依据理想气体状态方程求解，方程求解，同同时要注意两部分气体之要注意两部分气体之间的的联系系(1)以以A部部分分气气体体为研研究究对象象，根根据据题意意，其其温温度度不不变，可可应用用玻玻意意耳耳定定律律设原原来来A的的体体积为V，则初初态：pA1.0105 Pa，VAV图8342024/8/11【答案答案】(1)1.5105 Pa(2)500 K【思思维总结】对于于涉涉及及两两部部分分气气体体的的状状态变化化问题，解解题时应分分别对两两部部分分气气体体进行行研研究究，找找出出它它们之之间的的相相关关条条件件体体积关关系、系、压强强关系关系2024/8/11图835答案：答案：500 K同学们来学校和回家的路上要注意安全同学们来学校和回家的路上要注意安全
