《理想气体的状态方程》导学案.ppt

,第3节理想气体的状态方程,课时8.3理想气体的状态方程,1.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。2.能够从气体定律推出理想气体的状态方程。3.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。4.通过由气体的实验定律推出理想气体的状态方程,提高推理能力和抽象思维能力。,1.理想气体(1)玻意耳定律、查理定律、盖吕萨克定律等气体实验定律,都是在_(相对大气压强)、_(相对室温)的条件下总结出来的。当压强很大,温度很低时,用气体实验定律计算出来的结果与_结果有很大差别。(2)为了研究方便,可以设想一种气体,在何温度、任何压强下都遵从气体实验定律,我们把这样的气体叫作_。(3)理想气体是一种经科学的抽象而建立的_模型。实际气体在温度不低于_摄氏度,压强不超过_时,都可以当作理想气体。,压强不太大,零下几十,温度不太低,实际测量,理想化,大气压的几倍,理想气体,压强,热力学温度,体积,=C,2.理想气体状态方程(1)一定质量的某种理想气体在从一个状态变化到另一个状态时,尽管p、T都可能改变,但是_跟_的乘积与_的比值保持不变,这就叫作一定质量的理想气体状态方程。公式:_或_,(2)当一定质量的理想气体温度不变时,由理想气体状态方程得_即_,(3)当一定质量的理想气体体积不变时,由理想气体状态方程得:_即_,。,(4)当一定质量的理想气体压强不变时,由理想气体状态方程得:_即_,p1V1=p2V2,pV=C,2.一定质量的理想气体在外界条件发生变化时,其状态会发生变化,可以用哪些参量来描述气体的状态?一定质量的理想气体状态变化时,只有一个状态参量发生变化,有这种可能吗?,1.如图所示的储气罐中存有高压气体,在其状态发生变化时,还遵守气体实验定律吗?低温状态下气体还遵守实验定律吗?为什么?,解答:在高压、低温状态下,气体状态发生改变,将不会严格遵守气体实验定律了,因为在高压、低温状态下,气体的状态可能已接近或达到液态,故气体实验定律将不再适用。,解答:对于一定质量的理想气体的状态可用三个状态参量p、V、T来描述,由此可以知道这三个状态参量中只有一个变而另外两个参量保持不变的情况是不会发生的。换句话说:当其中任意两个参量确定之后,第三个参量一定有唯一确定的值,它们共同表征一定质量理想气体唯一确定的一个状态。,3.玻意耳定律、查理定律和盖吕萨克定律是实验定律,三个定律成立的共同条件是什么?,解答:都是在压强不太大(和大气压强相比),温度不太低(和室温相比)的条件下成立的。,4.判断下列说法是否正确。(1)一定质量的气体体积、压强不变,只有温度升高。(2)一定质量的气体温度不变时,体积、压强都增大。(3)一定质量的气体,体积、压强、温度都可以变化。,解答:描述气体的三个状态参量只有一个变化是不可能的,(1)错误。一定质量的气体温度不变时,压强与体积成反比,(2)错误。由理想气体的状态方程可知一定质量的气体,体积、压强、温度都可以变化,(3)正确。,主题1:理想气体问题:阅读课本“理想气体”标题下的内容,完成下列问题。(1)在实际生活中理想气体是否真的存在?引入理想气体模型有什么好处?(2)从微观角度上讲,理想气体有怎样的特点?(3)实际气体严格遵守气体实验定律吗?,解答:(1)理想气体实际上是不存在的,它只是为了研究问题方便,突出事物的主要因素,忽略次要因素而引入的一种理想化模型,是对实际气体的科学抽象,就像力学中引入的质点、电学中引入的点电荷模型一样,是一种理想化的物理模型。这些理想化模型的引入使我们对物体运动规律的研究大大简化。对“理想气体”研究得出的规律在很大温度范围和压强范围内都能适用于实际气体,因此它是有很大实际意义的。,(2)分子本身的大小和它们之间的距离相比较可忽略不计,分子间距离很大,因此除碰撞处,分子间的相互作用力可忽略不计。(3)任何规律都有自己的适用范围,气体实验定律也不例外。玻意耳定律、查理定律和盖吕萨克定律,都是在压强不太大(和大气压相比),温度不太低(和室温比较)的条件下根据实验总结出来的。当压强很大,温度很低时,由上述气体实验定律得出的结果和实际测量的结果有很大的差别,所以实际气体并不严格遵守气体实验定律。知识链接:实际气体在常温常压下都可看作理想气体。理想气体分子除碰撞外,无相互作用的引力和斥力,故无分子势能的变化,一定质量的理想气体内能的变化只与温度有关。,主题2:探究理想气体状态方程问题:阅读课本“理想气体状态方程”相关内容,完成下面的问题。(1)课本推导理想气体状态方程的过程中先后经历了等温变化、等容变化两个过程,是否表示始、末状态参量的关系与中间过程有关?(2)结合课本上的状态参量pA、VA、TA与pC、VC、TC,能否让气体先经过等容过程再经过等压过程而推导出理想气体状态方程?如果不能,请说明理由;如果能,列出推导过程。(3)理想气体状态方程的推导过程有几种组合方式?说明什么问题?,说明从初态到末态各两个状态参量之间的关系,只跟这两个状态有关,与中间过程无关。知识链接:理想气体的状态参量只与初、末状态有关,与中间过程无关。,C,1.(考查理想气体微观模型)关于理想气体,下列说法正确的是()。A.理想气体也不能严格地遵守气体实验定律B.实际气体在温度不太高、压强不太小的情况下,可看成理想气体C.实际气体在温度不太低、压强不太大的情况下,可看成理想气体D.所有的实际气体在任何情况下,都可以看成理想气体,【解析】理想气体是在任何温度、任何压强下都能遵守气体实验定律的气体,A项错误;理想气体是实际气体在温度不太低、压强不太大的情况下的抽象,故C正确,B、D错误。【点评】理想气体是不存在的,它是实际气体在一定程度的近似,是一种理想化的模型。“理想气体”如同力学中的“质点”,是一种理想的物理模型。,A,2.(考查利用理想气体状态方程判断状态参量的变化)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,压强、体积同时增大D.使气体温度升高,压强减小,体积减小,C,4.(考查气