2018學(xué)年高中物理 第2章 氣體 理想氣體的狀態(tài)方程學(xué)案 教科版選修3-3

1、旅 游 經(jīng) 濟(jì) 價(jià) 值 的 大 小 很 大 程 度 上 取 決 于 它 們 與 旅 游 消 費(fèi) 市 場(chǎng) 旅 游 經(jīng) 濟(jì) 價(jià) 值 的 大 小 很 大 程 度 上 取 決 于 它 們 與 旅 游 消 費(fèi) 市 場(chǎng) — — 經(jīng) 濟(jì) 發(fā) 達(dá) 地 區(qū) 的 距 離 ， 經(jīng) 濟(jì) 距 離 越 長(zhǎng) ， 旅 游 者 對(duì) 旅 游 目 的 地 的 需 求 越 低 ； 靠 近 發(fā) 達(dá) 地 區(qū) 的 旅 游 資 源 ， 其 開 發(fā) 價(jià) 值 要 優(yōu) 于 遠(yuǎn) 離 發(fā) 達(dá)

2、區(qū) 的 旅 游 資 源 。 經(jīng) 濟(jì) 發(fā) 達(dá) 地 區(qū) 的 距 離 ， 經(jīng) 濟(jì) 距 離 越 長(zhǎng) ， 旅 游 者 對(duì) 旅 游 目 的 地 的 需 求 越 低 ； 靠 近 發(fā) 達(dá) 地 區(qū) 的 旅 游 資 源 ， 其 開 發(fā) 價(jià) 值 要 優(yōu) 于 遠(yuǎn) 離 發(fā) 達(dá) 區(qū) 的 旅 游 資 源 。理想氣體的狀態(tài)方程 理想氣體的狀態(tài)方程 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 1．知道什么是理想氣體，理想氣體分子的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)，氣體壓強(qiáng)產(chǎn)生的原因； 2．掌握理想氣體的狀態(tài)方

3、程，知道理想氣體狀態(tài)方程的推出過程； 3．學(xué)會(huì)建立物理模型的研究方法； 4．利用理想氣體的狀態(tài)方程分析解決實(shí)際問題。 5．利用圖象形象直觀地表示氣體狀態(tài)及狀態(tài)的變化． 6．學(xué)會(huì)利用圖象和氣體實(shí)驗(yàn)定律分析氣體的狀態(tài)變化。 7．在掌握?qǐng)D象的特點(diǎn)的基礎(chǔ)上利用圖象解決實(shí)際問題． 8．進(jìn)一步明確圖象上的一個(gè)點(diǎn)表示一定質(zhì)量的氣體的一個(gè)平衡狀態(tài)對(duì)應(yīng)著三個(gè)狀態(tài)參量，圖象上的某一條直線或曲線表示一定質(zhì)量氣體狀態(tài)變化的一個(gè)過程． 【要點(diǎn)梳理】 【要點(diǎn)梳理】

4、 要點(diǎn)一、理想氣體 要點(diǎn)一、理想氣體 1．理想氣體 ．理想氣體 嚴(yán)格遵從 3 個(gè)實(shí)驗(yàn)定律的氣體稱為理想氣體． 在任何溫度、任何壓強(qiáng)下都嚴(yán)格遵從氣體實(shí)驗(yàn)定律的氣體叫做理想氣體． 要點(diǎn)詮釋： 要點(diǎn)詮釋： 對(duì)理想氣體應(yīng)從以下幾個(gè)方面理解： （1）理想氣體是一種理想化模型，是對(duì)實(shí)際氣體的科學(xué)抽象． （2）實(shí)際氣體，特別是那些不容易液化的氣體，如氫氣、氧氣、氮?dú)?、氦氣等，在壓?qiáng)不太大（不超過大氣壓的幾倍） ，溫度不太低（不低于負(fù)幾十?dāng)z氏度）時(shí)，可

5、以近似地視為理想氣體． （3）在微觀意義上，理想氣體分子本身大小與分子間的距離相比可以忽略不計(jì)，分子間不存在相互作用的引力和斥力， 所以理想氣體的分子勢(shì)能為零， 理想氣體的內(nèi)能等于分子的總動(dòng)能． 2．理想氣體的狀態(tài)方程 ．理想氣體的狀態(tài)方程 一定質(zhì)量的理想氣體，由初狀態(tài)（ 1 1 1 p V T 、 、 ）變化到末狀態(tài)（ 2 2 2 p V T 、 、 ）時(shí)，各量滿足： 1 1 2 21 2pV p VT T ? 或 pV C T ?

6、（C 為恒量） ． 上面兩式都叫做一定質(zhì)量的理想氣體的狀態(tài)方程． 要點(diǎn)詮釋： 要點(diǎn)詮釋： （1）氣體的三個(gè)實(shí)驗(yàn)定律是理想氣體狀態(tài)方程的特例： ○ 1 當(dāng) 1 2 T T ? 時(shí)， 1 1 2 2 pV p V ? （玻意耳定律） ． ○ 2 當(dāng) 1 2 V V ? 時(shí)， 1 21 2p pT T ? （查理定律） ． ○ 3 當(dāng) 1 2 p p ? 時(shí)， 1 21 2V VT T ? （蓋—呂薩克定律） ． 旅 游 經(jīng) 濟(jì) 價(jià) 值 的

7、大 小 很 大 程 度 上 取 決 于 它 們 與 旅 游 消 費(fèi) 市 場(chǎng) 旅 游 經(jīng) 濟(jì) 價(jià) 值 的 大 小 很 大 程 度 上 取 決 于 它 們 與 旅 游 消 費(fèi) 市 場(chǎng) — — 經(jīng) 濟(jì) 發(fā) 達(dá) 地 區(qū) 的 距 離 ， 經(jīng) 濟(jì) 距 離 越 長(zhǎng) ， 旅 游 者 對(duì) 旅 游 目 的 地 的 需 求 越 低 ； 靠 近 發(fā) 達(dá) 地 區(qū) 的 旅 游 資 源 ， 其 開 發(fā) 價(jià) 值 要 優(yōu) 于 遠(yuǎn) 離 發(fā) 達(dá) 區(qū) 的 旅 游 資 源 。

8、經(jīng) 濟(jì) 發(fā) 達(dá) 地 區(qū) 的 距 離 ， 經(jīng) 濟(jì) 距 離 越 長(zhǎng) ， 旅 游 者 對(duì) 旅 游 目 的 地 的 需 求 越 低 ； 靠 近 發(fā) 達(dá) 地 區(qū) 的 旅 游 資 源 ， 其 開 發(fā) 價(jià) 值 要 優(yōu) 于 遠(yuǎn) 離 發(fā) 達(dá) 區(qū) 的 旅 游 資 源 。3 要點(diǎn)三、理想氣體狀態(tài)方程的推導(dǎo) 要點(diǎn)三、理想氣體狀態(tài)方程的推導(dǎo) 1．理想氣體狀態(tài)方程的推導(dǎo) ．理想氣體狀態(tài)方程的推導(dǎo) 一定質(zhì)量理想氣體初態(tài)（ 1 1 1 p V T 、 、 ）變化到末態(tài)

9、（ 2 2 2 p V T 、 、 ） ，因氣體遵從三個(gè)實(shí)驗(yàn)定律，我們可以從三個(gè)定律中任意選取其中兩個(gè)，通過一個(gè)中間狀態(tài)，建立兩個(gè)方程，解方程消去中間狀態(tài)參量便可得到氣態(tài)方程．組成方式有6 種，如圖所示。 我們選（1）先等溫、后等壓來證明． 從初態(tài)→中間態(tài)，由玻意耳定律得 1 1 2pV p V ? ＇① 從中間態(tài)→末態(tài)，由蓋一呂薩克定律得 12 2' T VV T ?② 由①②式得 1 1 2 21 2pV p VT T

10、? 。 其余 5 組大家可試證明一下． 2．克拉珀龍方程 ．克拉珀龍方程 某種理想氣體， 設(shè)質(zhì)量為m ， 摩爾質(zhì)量為 M ， 則該理想氣體狀態(tài)方程為 m pV RT M ? 。式中 R 為摩爾氣體常量，在國(guó)際單位制中 8.31 J/(mol K) R ? ? ． 這就是任意質(zhì)量的理想氣體的狀態(tài)方程，也叫做克拉珀龍方程． 從上式可以看出在 pV C T ? 中的恒量C 由理想氣體的質(zhì)量、摩爾質(zhì)量和摩爾氣體常量決定． 3．氣體密度方程 氣