1、高中物理新人教版選修- 系列課件8.3理想氣體的狀態方程第八章第八章氣體教學目標教學目標 知識與能力知識與能力1知識要求： （1）初步理解“理想氣體”的概念。 （2）掌握運用玻意耳定律和查理定律推導理想氣體狀態方程的過程，熟記理想氣體狀態方程的數學表達式，并能正確運用理想氣體狀態方程解答有關簡單問題。 （3）熟記蓋呂薩克定律及數學表達式，并能正確用它來解答氣體等壓變化的有關問題。2通過推導理想氣體狀態方程及由理想氣體狀態方程推導蓋呂薩克定律的過程，培養學生嚴密的邏輯思維能力。 3通過用實驗驗證蓋呂薩克定律的教學過程，使學生學會用實驗來驗證成正比關系的物理定律的一種方法，并對學生進行“實踐是檢驗

2、真理唯一的標準”的教育。 重點、難點分析重點、難點分析 1理想氣體的狀態方程是本節課的重點，因為它不僅是本節課的核心內容，還是中學階段解答氣體問題所遵循的最重要的規律之一。 2對“理想氣體”這一概念的理解是本節課的一個難點，因為這一概念對中學生來講十分抽象，而且在本節只能從宏觀現象對“理想氣體”給出初步概念定義，只有到后兩節從微觀的氣體分子動理論方面才能對“理想氣體”給予進一步的論述。另外在推導氣體狀態方程的過程中用狀態參量來表示氣體狀態的變化也很抽象，學生理解上也有一定難度。 教具教具 1氣體定律實驗器、燒杯、溫度計等。一一. .理想氣體理想氣體 假設這樣一種氣體，它在任何溫度和任何壓假設這

3、樣一種氣體，它在任何溫度和任何壓強下都能嚴格地遵循氣體實驗定律強下都能嚴格地遵循氣體實驗定律, ,我們把這我們把這樣的氣體叫做樣的氣體叫做“理想氣體理想氣體”。理想氣體具有以下特點理想氣體具有以下特點: :1.1.氣體分子是一種沒有內部結構氣體分子是一種沒有內部結構, ,不占有體積的不占有體積的剛性質點剛性質點. .2.2.氣體分子在運動過程中氣體分子在運動過程中, ,除碰撞的瞬間外除碰撞的瞬間外, ,分子分子之間以及分子和器壁之間都無相互作用力之間以及分子和器壁之間都無相互作用力. .3.3.分子之間和分子與器壁之間的碰撞分子之間和分子與器壁之間的碰撞, ,都是完全都是完全彈性碰撞彈性碰撞.

4、 .除碰撞以外除碰撞以外, ,分子的運動是勻速直線運分子的運動是勻速直線運動動, ,各個方向的運動機會均等各個方向的運動機會均等. .理想氣體是不存在的理想氣體是不存在的. .1 1、在常溫常壓下、在常溫常壓下, ,大多數實際氣體大多數實際氣體, ,尤其是那尤其是那些不易液化的氣體都可以近似地看成理想氣些不易液化的氣體都可以近似地看成理想氣體體. .2 2、在溫度不低于負幾十攝氏度、在溫度不低于負幾十攝氏度, ,壓強不超過壓強不超過大氣壓的幾倍時大氣壓的幾倍時, ,很多氣體都可當成理想氣體很多氣體都可當成理想氣體來處理來處理. .3 3、理想氣體的內能僅由溫度和分子總數決、理想氣體的內能僅由溫

5、度和分子總數決定定 , ,與氣體的體積無關與氣體的體積無關. .二二. .推導理想氣體狀態方程推導理想氣體狀態方程 對于一定質量的理想氣體的狀態可用三個狀對于一定質量的理想氣體的狀態可用三個狀態參量態參量p p、V V、T T來描述，且知道這三個狀態參來描述，且知道這三個狀態參量中只有一個變而另外兩個參量保持不變的情量中只有一個變而另外兩個參量保持不變的情況是不會發生的。換句話說：若其中任意兩個況是不會發生的。換句話說：若其中任意兩個參量確定之后，第三個參量一定有唯一確定的參量確定之后，第三個參量一定有唯一確定的值。它們共同表征一定質量理想氣體的唯一確值。它們共同表征一定質量理想氣體的唯一確定

6、的一個狀態。定的一個狀態。 假定一定質量的理想氣體在開始狀態時各狀假定一定質量的理想氣體在開始狀態時各狀態參量為（態參量為（p p1 1，V V1 1，T T1 1），經過某變化過程，），經過某變化過程，到末狀態時各狀態參量變為（到末狀態時各狀態參量變為（p p2 2，V V2 2，T T2 2），），這中間的變化過程可以是各種各樣的這中間的變化過程可以是各種各樣的. .假設有兩種過程：假設有兩種過程：第一種：從（第一種：從（p p1 1，V V1 1，T T1 1）先等溫并使其體積）先等溫并使其體積變為變為V V2 2，壓強隨之變為，壓強隨之變為p pc c，此中間狀態為（，此中間狀態為（p

7、 pc c，V V2 2，T T1 1）再等容并使其溫度變為）再等容并使其溫度變為T T2 2，則其壓強一，則其壓強一定變為定變為p p2 2，則末狀態（，則末狀態（p p2 2，V V2 2，T T2 2）。）。第二種：從（第二種：從（p p1 1；V V1 1，T T1 1）先等容并使其溫度變）先等容并使其溫度變為為T T2 2，則壓強隨之變為，則壓強隨之變為ppc c，此中間狀態為，此中間狀態為（ppc c，V V1 1，T T2 2），再等溫并使其體積變為），再等溫并使其體積變為V V2 2，則壓強也一定變為則壓強也一定變為p p2 2，也到末狀態（，也到末狀態（p p2 2，V V2

8、 2，T T2 2）。）。 根據玻意耳定律和查理定律，分別按兩種過程，自根據玻意耳定律和查理定律，分別按兩種過程，自己推導理想氣體狀態過程。（即要求找出己推導理想氣體狀態過程。（即要求找出p p1 1、V V1 1、T T1 1與與p p2 2、V V2 2、T T2 2間的等量關系。）間的等量關系。）三三. .理想氣體的狀態方程理想氣體的狀態方程1 12212PVPVTTPVCT 一定質量的理想氣體的壓強、體積的一定質量的理想氣體的壓強、體積的乘積與熱力學溫度的比值是一個常數。乘積與熱力學溫度的比值是一個常數。121 122PPTT使用條件使用條件: : 一定質量的某種理想氣體一定質量的某種

9、理想氣體. .恒量由兩個因素決定恒量由兩個因素決定: :1.1.理想氣體的質量理想氣體的質量. .2.2.理想氣體的種類理想氣體的種類. .氣體的物質的量決定氣體的物質的量決定 不同種類的理想氣體不同種類的理想氣體, ,具有相同的狀態具有相同的狀態, ,同時同時具有相同的物質的量具有相同的物質的量, ,這個恒量就相同這個恒量就相同. .例題一例題一: :例題例題 二二: :一水銀氣壓計中混進了空氣，因而在一水銀氣壓計中混進了空氣，因而在2727，外界大氣壓為，外界大氣壓為758758毫米汞柱時，這個水銀毫米汞柱時，這個水銀氣壓計的讀數為氣壓計的讀數為738738毫米汞柱，此時管中水銀面毫米汞柱，此時管中水銀面距管頂距管頂8080毫米，當溫度降至毫米，當溫度降至-3-3時，這個氣壓計時，這個氣壓計的讀數為的讀數為743743毫米汞柱，求此時的實際大氣壓值毫米汞柱，求此時的實際大氣壓值為多少毫米汞柱？為多少毫米汞柱？引導學生按以下步驟解答此題：引導學生按以下步驟解答此題：（1 1）該題研究對象是什么？）該題研究對象是什么？混入水銀氣壓計中的空氣混入水銀氣壓計中的空氣（2 2）畫出該題兩個狀態的示意圖：）畫出該題兩個狀態的示意圖：（3 3）分別寫出兩個狀態的狀態參量：）分別寫