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2.3 气体的等压变化和等容变化学案

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气体的等压变化和等容变化【学习目标】一、知识与技能1.知道什么是气体的等容变化过程;掌握查理定律的内容;理解p-T图象的物理意义;知道查理定律的适用条件。2.知道什么是气体的等压变化过程;掌握盖-吕萨克定律的内容、数学表达式;理解V-T图象的物理意义。3.知道什么是理想气体,理解理想气体的状态方程。4.会用气体动理论的知识解释气体实验定律。二、过程与方法根据查理定律和盖-吕萨克定律的内容理解p-T图象和V-T图象的物理意义。三、情感、态度与价值观1.培养运用图象这种数学语言表达物理规律的能力。2.领悟物理探索的基本思路,培养科学的价值观。【学习重点】1.查理定律的内容、数学表达式及适用条件。2.盖-吕萨克定律的内容、数学表达式及适用条件。【学习难点】对p-T图象和V-T图象的物理意义的理解。【学习过程】一、温故知新玻意耳定律:___________________________________________________________。即_____________或_______________。二、新知学习(一)气体的等容变化和等压变化1.概念:(1)等容变化:_____________________________________________叫等容变化。(2)等压变化:_____________________________________________叫等压变化。2.盖-吕萨克定律(1)内容:一定质量的某种气体,在压强不变的情况下,___________________。 (2)公式:______________或______________点拨:①成立条件:气体质量__________,压强___________。②一定质量的气体在等压变化时,升高(或降低)相同的温度增加(或减小)的体积是相同的。③C与气体的种类、质量和压强有关。3.等压线:_____________________________________________________________。思考:斜率反应什么?4.一定质量气体的等压线的物理意义①图线上每一个点表示气体一个确定的__________,同一根等压线上各状态的___________相同。②不同压强下的等压线,斜率越大,压强___________,如图所示。体积与热力学温度成正比可以表示为另外形式:_____________或_____________总结盖-吕萨克定律:(1)盖-吕萨克定律是实验定律,由法国科学家盖-吕萨克通过实验发现的。(2)适用条件:气体质量一定,压强不变。(3)气体的种类、质量、压强有关。(4)一定质量的气体发生等压变化时,升高(或降低)相同的温度,增加(或减小)的体积是相同的。(5)解题时前后两状态的体积单位要统一。例题1:如图所示,两端开口的弯管,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(ACD)A.弯管左管内外水银面的高度差为hB.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 5.查理定律(1)内容:一定质量的某种气体,在体积不变的情况下,___________________。(2)公式:___________或______________。点拨:①成立条件:气体_____________一定,_____________不变。②一定质量的气体在等容变化时,升高(或降低)相同的温度增加(或减小)的压强是相同的,即________=_________。③C与气体的种类、质量和体积有关。6.等容线:___________________________________________________________。思考:斜率反应什么?7.一定质量气体的等容线的物理意义①图线上每一个点表示气体一个确定的_________,同一根等容线上各状态的_________相同。②不同体积下的等容线,斜率越大,体积越________,如图所示。压强与热力学温度成正比可以表示为另外形式:_______________或_______________总结查理定律:(1)查理定律是实验定律,由法国科学家查理通过实验发现的。(2)适用条件:气体质量一定,体积不变。(3)气体的种类、质量、体积有关。(4)一定质量的气体在等容时,升高(或降低)相同的温度,所增加(或减小)的压强是相同的。(5)解题时前后两状态压强的单位要统一。例题2:汽车行驶时轮胎的胎压太高容易造成爆胎事故,太低又会造成耗油量上升。已知某型号轮胎能在-40℃~90 ℃正常工作,为使轮胎在此温度范围内工作时的最高胎压不超过3.5atm,最低胎压不低于1.6atm,那么,在t=20℃时给该轮胎充气,充气后的胎压在什么范围内比较合适(设轮胎的体积不变)。对三个定律的总结:玻意耳定律:pV=C1气体实验定律査理定律:p/T=C2盖-吕萨克定律:V/T=C3强调:这些定律都是在压强____________、温度____________的条件下总结出来的。(二)理想气体1.理想气体:_________________________________________________________。2.理想气体的特点(1)理想气体是不存在的,是___________________。(2)在温度____________,压强___________时实际气体都可看成是理想气体。(3)从微观上说:分子间以及分子和器壁间,除碰撞外无其他作用力,分子本身没有体积,即它所占据的空间认为都是可以被压缩的空间。(4)从能量上说:理想气体的微观本质是忽略了分子力,没有分子势能,理想气体的内能只有分子动能。一定质量的理想气体的内能仅由___________决定,与气体的___________无关。3.理想气体的状态方程一定质量的理想气体,由初状态变化到末状态时,两个状态的状态参量之间的关系为:___________________________当温度T保持不变:________________方程具有普遍性当体积V保持不变:________________当压强p保持不变:_________________例题3:关于理想气体的性质,下列说法中正确的是(ABC)A.理想气体是一种假想的物理模型,实际并不存在B.理想气体的存在是一种人为规定,它是一种严格遵守气体实验定律的气体C.一定质量的理想气体,内能增大,其温度一定升高D.氦是液化温度最低的气体,任何情况下均可视为理想气体例题4:如图所示,一定质量的某种理想气体从A到B经历了一个等温过程,从B 到C经历了一个等容过程,分别用pA、VA、TA和pB、VB、TB以及pC、VC、TC表示气体在A、B、C三个状态的状态参量,那么A、C状态的状态参量间有何关系呢?例题5:一定质量的理想气体,处于某一状态,经过下列哪个过程后会回到原来的温度(AD)A.先保持压强不变而使它的体积膨胀,接着保持体积不变而减小压强B.先保持压强不变而使它的体积减小,接着保持体积不变而减小压强C.先保持体积不变而增大压强,接着保持压强不变而使它的体积膨胀D.先保持体积不变而减小压强,接着保持压强不变而使它的体积膨胀(三)气体实验定律的微观解释1.玻意耳定律的微观解释:一定质量的某种理想气体,温度保持不变,体积减小时,______________增大,单位时间内、单位面积上碰撞器壁的分子数就多,气体的压强增大。2.盖-吕萨克定律的微观解释:一定质量的某种理想气体,温度升高时,只有气体的体积同时增大,使_______________减小,才能保持压强不变。3.查理定律的微观解释:一定质量的某种理想气体,体积保持不变时,____________保持不变。在这种情况下,温度升高时,气体的压强增大。【练习巩固】1.一定质量的气体,体积保持不变,下列过程可以实现的是()A.温度升高,压强增大B.温度升高,压强减小C.温度不变,压强增大D.温度不变,压强减小答案:A2.图表示0.2mol的某种气体的压强与温度的关系图象,图中p0为标准大气压,问气体在B状态时的体积多大? 答案:5.6L3.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接,重物和活塞均处于平衡状态,这时活塞离缸底的高度为10cm,如果缸内空气变为0℃,问:①重物是上升还是下降?②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)答案:①重物上升②2.6cm4.对于一定质量的理想气体,下列状态变化中可能的是()A.使气体体积增加而同时温度降低B.使气体温度升高,体积不变、压强减小C.使气体温度不变,而压强、体积同时增大D.使气体温度升高,压强减小,体积减小答案:A

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所属: 高中 - 物理
发布时间:2021-12-13 09:04:58 页数:6
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