2.3氣體的等壓變化和等容變化第二課時(shí)教學(xué)設(shè)計(jì)課題 氣體的等壓變化和等容變化單元2學(xué)科物理年級高二學(xué)習(xí)目標(biāo)物理觀念：了解理想氣體的模型，并知道實(shí)際氣體在什么情況下可以看成理想氣體；科學(xué)思維：能夠從氣體定律退出理想氣體的狀態(tài)方程。科學(xué)探究：掌握理想氣體狀態(tài)方程的內(nèi)容和表達(dá)式，并能應(yīng)用方程解決實(shí)際問題。科學(xué)態(tài)度與責(zé)任：通過由氣體的實(shí)驗(yàn)定律推出理想氣體的狀態(tài)方程，培養(yǎng)學(xué)生的推理能力和抽象思維能力。重點(diǎn)理想氣體的狀態(tài)方程的推導(dǎo)和應(yīng)用。難點(diǎn)    理想氣體的狀態(tài)方程的推導(dǎo)和應(yīng)用。 教學(xué)過程教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動學(xué)生活動設(shè)計(jì)意圖導(dǎo)入新課 【問題1】三大氣體實(shí)驗(yàn)定律內(nèi)容是什么？1、玻意耳定律：2、査理定律：3、蓋-呂薩克定律：【問題2】這些定律的適用范圍是什么？溫度不太低，壓強(qiáng)不太大.     1、 pV =C2、3、   復(fù)習(xí)舊知識引入課題，促進(jìn)學(xué)生形成知識體系。講授新課                                                                                                                             課堂小結(jié)         板書     一.理想氣體假設(shè)有這樣一種氣體，它在任何溫度和任何壓強(qiáng)下都能嚴(yán)格地遵從氣體實(shí)驗(yàn)定律,我們把這樣的氣體叫做“理想氣體”。思考：理想氣體具有那些特點(diǎn)呢？1、理想氣體是不存在的，是一種理想模型。2、在溫度不太低,壓強(qiáng)不太大時(shí)實(shí)際氣體都可看成是理想氣體。3、從微觀上說：分子間以及分子和器壁間，除碰撞外無其他作用力，分子本身沒有體積，即它所占據(jù)的空間認(rèn)為都是可以被壓縮的空間。4、從能量上說：理想氣體的微觀本質(zhì)是忽略了分子力，沒有分子勢能，理想氣體的內(nèi)能只有分子動能。一定質(zhì)量的理想氣體的內(nèi)能僅由溫度決定 ,與氣體的體積無關(guān).【問題3】如果某種氣體的三個狀態(tài)參量（p、V、T）都發(fā)生了變化，它們之間又遵從什么規(guī)律呢？如圖所示，一定質(zhì)量的某種理想氣體從A到B經(jīng)歷了一個等溫過程，從B到C經(jīng)歷了一個等容過程。分別用pA、VA、TA和pB、VB、TB以及pC、VC、TC表示氣體在A、B、C三個狀態(tài)的狀態(tài)參量，那么A、C狀態(tài)的狀態(tài)參量間有何關(guān)系呢？推導(dǎo)過程從A→B為等溫變化：由玻意耳定律pAVA=pBVB從B→C為等容變化：由查理定律又TA=TB   VB=VC  解得： 二、理想氣體的狀態(tài)方程1、內(nèi)容：一定質(zhì)量的某種理想氣體在從一個狀態(tài)變化到另一個狀態(tài)時(shí)，盡管p、V、T都可能改變，但是壓強(qiáng)跟體積的乘積與熱力學(xué)溫度的比值保持不變。2、公式：3、使用條件:一定質(zhì)量的某種理想氣體.4、氣體密度式：說明：方程具有普遍性①當(dāng)溫度T保持不變②當(dāng)體積V保持不變③當(dāng)壓強(qiáng)P保持不變課堂練習(xí)1、某種氣體的壓強(qiáng)為2x105 Pa,體積為1 m3,溫度為200K。它經(jīng)過等溫過程后體積變?yōu)?/span>2m3。隨后，又經(jīng)過等容過程，溫度變?yōu)?/span>300 K,求此時(shí)氣體的壓強(qiáng)。解：根據(jù)玻意耳定律，有根據(jù)查理定律，有聯(lián)立上述各式可得   等溫和等容變化后氣體的壓強(qiáng)為1.5x105Pa。三、用狀態(tài)方程解題思路：☆明確研究對象——一定質(zhì)量的氣體☆選定兩個狀態(tài)——已知狀態(tài)、待求狀態(tài)☆列出狀態(tài)參量：☆列方程求解課堂練習(xí)2、一水銀氣壓計(jì)中混進(jìn)了空氣，因而在27℃，外界大氣壓為758mmHg時(shí)，這個水銀氣壓計(jì)的讀數(shù)為738mmHg，此時(shí)管中水銀面距管頂80mm，當(dāng)溫度降至-3℃時(shí)，這個氣壓計(jì)的讀數(shù)為743mmHg，求此時(shí)的實(shí)際大氣壓值為多少毫米汞柱？解：以混進(jìn)水銀氣壓計(jì)的空氣為研究對象初狀態(tài)：p1=758-738=20mmHg   V1=80Smm3     T1=273+27=300 K末狀態(tài)：p2=p-743mmHg     V2=（738+80）S-743S=75Smm3T2=273+（-3）=270K由理想氣體狀態(tài)方程得：，解得：  p=762.2 mmHg拓展提高1、氣焊用的氧氣儲存于容積是100 L的筒內(nèi)，這時(shí)筒上壓強(qiáng)計(jì)顯示的壓強(qiáng)是60 p0( p0=1.0×105 Pa )，筒的溫度是16 ℃，求筒里氧氣的質(zhì)量。已知在溫度為0 ℃，壓強(qiáng)為p0時(shí)，氧氣的密度 ρ0=1.43 kg/m3 。分析：本題的研究對象是筒內(nèi)一定質(zhì)量的氧氣。由于不知氧氣在溫度為16 ℃、壓強(qiáng)為60 p0下的密度，但知道氧氣在溫度為0 ℃、壓強(qiáng)為p0時(shí)的密度，所以要用氣體狀態(tài)方程算出在溫度為0 ℃，壓強(qiáng)為p0下的體積，再根據(jù)密度公式算出氧氣的質(zhì)量。解析：由理想氣體狀態(tài)方程得 拓展提高2、如果病人在靜脈輸液時(shí)，不慎將5mL的空氣柱輸入體內(nèi)，會造成空氣栓塞，致使病人死亡．設(shè)空氣柱在輸入體內(nèi)前的壓強(qiáng)為760mmHg，溫度為27℃，人的血壓為120/80mmHg，試估算空氣柱到達(dá)心臟處時(shí)，在收縮壓和擴(kuò)張壓兩種狀態(tài)下，空氣柱的體積分別為多少？解析：空氣柱的初狀態(tài)參量：p0＝760mmHg，V0＝5mL，T0＝300K.它在體內(nèi)收縮壓時(shí)的狀態(tài)參量：p1＝120mmHg，T1＝310K.由理想氣體狀態(tài)方程：，得V1＝＝mL≈32.7mL.   一、理想氣體：在任何溫度和任何壓強(qiáng)下都能嚴(yán)格地遵從氣體實(shí)驗(yàn)定律的氣體二、理想氣體的狀態(tài)方程氣體密度式：一、理想氣體二、理想氣體的狀態(tài)方程三、用狀態(tài)方程解題思路：                    完成思考題，并與同學(xué)交流討論，明確什么是理想氣體，特點(diǎn)是什么。      結(jié)合前幾課學(xué)習(xí)的氣體定律，思考?xì)怏w在狀態(tài)A、B、C的狀態(tài)參量之前的關(guān)系。      整體推導(dǎo)過程。                  熟悉理想氣體狀態(tài)方程的各種形式。        完成課堂練習(xí)       梳理解題思路和方法。         完成課堂練習(xí)             完成拓展提高練習(xí)題。                           梳理本節(jié)課知識。       梳理知識結(jié)構(gòu)。        通過學(xué)生討論，讓學(xué)生深刻理解理想氣體這一“理想化模型”。       讓學(xué)生自主研討，提高學(xué)生的交流合作能力，同時(shí)也促進(jìn)學(xué)生對新舊知識的掌握和對比。       推導(dǎo)新知識，幫助學(xué)生整理思路，加深知識印象。                展示理想氣體狀態(tài)方程的各種形式，加強(qiáng)對狀態(tài)方程的理解。      強(qiáng)化解題思路，完善解題步驟。      總結(jié)知識技能的應(yīng)用和方法，提高學(xué)生解題效率。       強(qiáng)化解題思路，完善解題步驟。            鞏固本節(jié)課所學(xué)的基礎(chǔ)知識，并讓學(xué)生能夠靈活應(yīng)用本節(jié)課內(nèi)容解決實(shí)際問題。                       課堂小結(jié)由學(xué)生完成，能幫助學(xué)生形成知識框架，更好的理解和應(yīng)用知識。    展示本節(jié)課知識框架，幫助學(xué)生記憶。     

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高中物理人教版 (2019)選擇性必修 第三冊電子課本

3 氣體的等壓變化和等容變化

版本： 人教版 (2019)

年級： 選擇性必修 第三冊

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