高中物理2.4《理想气体状态方程》课件（沪科选修3—2）

欢迎进入物理课堂 2 4理想气体状态方程 课标定位学习目标 1 知道什么是理想气体 理解理想气体的状态方程 掌握用理想气体实验定律进行定性分析的方法 2 理解理想气体状态方程的推导过程 掌握用理想气体状态方程进行定量计算的方法 重点难点 理想气体状态方程的应用 核心要点突破 课堂互动讲练 知能优化训练 2 4理想气体状态方程 课前自主学案 课前自主学案 一 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1变化到另一个状态2时 尽管其p V T都可能变化 但是压强跟体积的乘积与热力学温度的比值保持 也就是说 或 C为恒量 上面两式都叫做一定质量的理想气体状态方程 不变 盖 吕萨克定律 玻意耳定律 查理定律 8 31 nRT 思考感悟实际气体在什么情况下看做理想气体 提示 实际气体可视为理想气体的条件 在温度不低于零下几十摄氏度 压强不超过大气压的几倍时实际气体可当成理想气体来处理 核心要点突破 一 对理想气体的理解1 理解 1 理想气体是为了研究问题方便提出的一种理想模型 是实际气体的一种近似 实际上并不存在 就像力学中质点 电学中点电荷模型一样 2 从宏观上讲 实际气体在压强不太大 温度不太低的条件下 可视为理想气体 而在微观意义上 理想气体是指分子本身大小与分子间的距离相比可以忽略不计且分子间不存在相互作用的引力和斥力的气体 2 特点 1 严格遵守气体实验定律及理想气体状态方程 2 理想气体分子本身的大小与分子间的距离相比可以忽略不计 分子可视为质点 3 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 理想气体的内能等于所有分子热运动动能之和 一定质量的理想气体内能只与温度有关 即时应用 即时突破 小试牛刀 1 关于理想气体 下列说法正确的是 A 理想气体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 选AC 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项正确 它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是错误的 故选A C 3 应用状态方程解题的一般步骤 1 明确研究对象 即某一定质量的理想气体 2 确定气体在始末状态的参量p1 V1 T1及p2 V2 T2 3 由状态方程列式求解 4 讨论结果的合理性 4 理想气体状态方程和克拉珀龙方程的比较 1 理想气体状态方程是克拉珀龙方程在气体质量不变情况下的一种特例 2 克拉珀龙方程可以处理气体质量发生变化的情况 用钉子固定的活塞把容器分成A B两部分 其容积之比VA VB 2 1 如图2 4 1所示 起初A中空气温度为127 压强为1 8 105Pa B中空气温度为27 压强为1 2 105Pa 拔去钉子 使活塞可以无摩擦地移动但不漏气 由于容器壁缓慢导热 最后都变成室温27 活塞也停住 求最后A B中气体的压强 课堂互动讲练 图2 4 1 答案 均为1 3 105Pa 房间的容积为20m3 在温度为7 大气压强为9 8 104Pa时 室内空气质量是25kg 当温度升高到27 大气压强变为1 0 105Pa时 室内空气的质量是多少 思路点拨 由于气体的质量发生变化 可以用克拉珀龙方程来求解 答案 见自主解答 变式训练一只显像管容积为2dm3 在20 温度下用真空泵把它内部抽成真空 要使管内压强减小到2 66 10 3Pa 试计算此时管内气体分子数 阿伏伽德罗常量NA 6 02 1023mol 1 答案 1 32 1015 同学们 来学校和回家的路上要注意安全 同学们 来学校和回家的路上要注意安全