新人教版高中物理選修33第八章理想氣體狀態(tài)方程精品教案課題§8.3理想氣體狀態(tài)方程課型新授課課時(shí)1教學(xué)目的（一）知識(shí)與技能（1）理解“理想氣體”的概念。 （2）掌握運(yùn)用玻意耳定律和查理定律推導(dǎo)理想氣體狀態(tài)方程的過程，熟記理想氣體狀態(tài)方程的數(shù)學(xué)表達(dá)式，并能正確運(yùn)用理想氣體狀態(tài)方程解答有關(guān)簡(jiǎn)單問題。 （3）熟記蓋·呂薩克定律及數(shù)學(xué)表達(dá)式，并能正確用它來解答氣體等壓變化的有關(guān)問題。 （二）過程與方法通過推導(dǎo)理想氣體狀態(tài)方程及由理想氣體狀態(tài)方程推導(dǎo)蓋·呂薩克定律的過程，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)密的邏輯思維能力。 （三）情感、態(tài)度與價(jià)值觀通過用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證蓋·呂薩克定律的教學(xué)過程，使學(xué)生學(xué)會(huì)用實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證成正比關(guān)系的物理定律的一種方法，并對(duì)學(xué)生進(jìn)行“實(shí)踐是檢驗(yàn)真理唯一的標(biāo)準(zhǔn)”的教育。重難點(diǎn)1、理想氣體的狀態(tài)方程是本節(jié)課的重點(diǎn)，因?yàn)樗粌H是本節(jié)課的核心內(nèi)容，還是中學(xué)階段解答氣體問題所遵循的最重要的規(guī)律之一。 2、對(duì)“理想氣體”這一概念的理解是本節(jié)課的一個(gè)難點(diǎn)，因?yàn)檫@一概念對(duì)中學(xué)生來講十分抽象，而且在本節(jié)只能從宏觀現(xiàn)象對(duì)“理想氣體”給出初步概念定義，只有到后兩節(jié)從微觀的氣體分子動(dòng)理論方面才能對(duì)“理想氣體”給予進(jìn)一步的論述。另外在推導(dǎo)氣體狀態(tài)方程的過程中用狀態(tài)參量來表示氣體狀態(tài)的變化也很抽象，學(xué)生理解上也有一定難度。教學(xué)方法講述法、分析推理法。教學(xué)過程教學(xué)過程教學(xué)過程教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)（一）引入新課：復(fù)習(xí)玻意耳定律、查理定律和蓋.呂薩克定律。說明，前面的三個(gè)定律都是一定質(zhì)量的氣體的體積、壓強(qiáng)、溫度三個(gè)狀態(tài)參量中都有一個(gè)參量不變，而另外兩個(gè)參量變化所遵循的規(guī)律，若三個(gè)狀態(tài)參量都發(fā)生變化時(shí)，應(yīng)遵循什么樣的規(guī)律呢？這就是我們今天這節(jié)課要學(xué)習(xí)的主要問題。（二）開始新課1理想氣體設(shè)問：（1）玻意耳定律和查理定律是如何得出的？即它們是物理理論推導(dǎo)出來的還是由實(shí)驗(yàn)總結(jié)歸納得出來的？ （2）這兩個(gè)定律是在什么條件下通過實(shí)驗(yàn)得到的？在初中我們就學(xué)過使常溫常壓下呈氣態(tài)的物質(zhì)（如氧氣、氫氣等）液化的方法是降低溫度和增大壓強(qiáng)。這就是說，當(dāng)溫度足夠低或壓強(qiáng)足夠大時(shí)，任何氣體都被液化了，當(dāng)然也不遵循反映氣體狀態(tài)變化的玻意耳定律和查理定律了。而且實(shí)驗(yàn)事實(shí)也證明：在較低溫度或較大壓強(qiáng)下，氣體即使未被液化，它們的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)也與玻意耳定律或查理定律計(jì)算出的數(shù)據(jù)有較大的誤差。出示投影片（1）：P(×1.013×105Pa)pV值(×1.013×105PaL)H2N2O2空氣11.0001.0001.0001.0001001.06900.99410.92650.97302001.13801.04830.91401.01005001.35651.39001.15601.340010001.72002.06851.73551.9920 說明講解：投影片（1）所示是在溫度為0，壓強(qiáng)為1.013×105Pa的條件下取1L幾種常見實(shí)際氣體保持溫度不變時(shí)，在不同壓強(qiáng)下用實(shí)驗(yàn)測(cè)出的pV乘積值。從表中可看出在壓強(qiáng)為1.013×105Pa至1.013×107Pa之間時(shí)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果與玻意耳定律計(jì)算值，近似相等，當(dāng)壓強(qiáng)為1.013×108Pa時(shí)，玻意耳定律就完全不適用了。這說明實(shí)際氣體只有在一定溫度和一定壓強(qiáng)范圍內(nèi)才能近似地遵循氣體三個(gè)實(shí)驗(yàn)定律。而且不同的實(shí)際氣體適用的溫度范圍和壓強(qiáng)范圍也是各不相同的。為了研究方便，我們假設(shè)這樣一種氣體，它在任何溫度和任何壓強(qiáng)下都能嚴(yán)格地遵循氣體實(shí)驗(yàn)定律，我們把這樣的氣體叫做“理想氣體”。（板書“理想氣體”概念意義。）特點(diǎn):分子體積忽略不計(jì),分子間作用力忽略不計(jì)2推導(dǎo)理想氣體狀態(tài)方程前面已經(jīng)學(xué)過，對(duì)于一定質(zhì)量的理想氣體的狀態(tài)可用三個(gè)狀態(tài)參量p、V、T來描述，且知道這三個(gè)狀態(tài)參量中只有一個(gè)變而另外兩個(gè)參量保持不變的情況是不會(huì)發(fā)生的。換句話說：若其中任意兩個(gè)參量確定之后，第三個(gè)參量一定有唯一確定的值。它們共同表征一定質(zhì)量理想氣體的唯一確定的一個(gè)狀態(tài)。根據(jù)這一思想，我們假定一定質(zhì)量的理想氣體在開始狀態(tài)時(shí)各狀態(tài)參量為（p1，V1，T1），經(jīng)過某變化過程，到末狀態(tài)時(shí)各狀態(tài)參量變?yōu)椋╬2，V2，T2），這中間的變化過程可以是各種各樣的，現(xiàn)假設(shè)有兩種過程：第一種：從（p1，V1，T1）先等溫并使其體積變?yōu)閂2，壓強(qiáng)隨之變?yōu)閜c，此中間狀態(tài)為（pc，V2，T1）再等容并使其溫度變?yōu)門2，則其壓強(qiáng)一定變?yōu)閜2，則末狀態(tài)（p2，V2，T2）。第二種：從（p1；V1，T1）先等容并使其溫度變?yōu)門2，則壓強(qiáng)隨之變?yōu)閜c，此中間狀態(tài)為（pc，V1，T2），再等溫并使其體積變?yōu)閂2，則壓強(qiáng)也一定變?yōu)閜2，也到末狀態(tài)（p2，V2，T2），如投影片所示。出示投影片（2）：將全班同學(xué)分為兩大組，根據(jù)玻意耳定律和查理定律，分別按兩種過程，自己推導(dǎo)理想氣體狀態(tài)過程。（即要求找出p1、V1、T1與p2、V2、T2間的等量關(guān)系。）態(tài)參量pc或pc均可得到：這就是理想氣體狀態(tài)方程。它說明：一定質(zhì)量的理想氣體的壓強(qiáng)、體積的乘積與熱力例題1 一水銀氣壓計(jì)中混進(jìn)了空氣，因而在27，外界大氣壓為758毫米汞柱時(shí)，這個(gè)水銀氣壓計(jì)的讀數(shù)為738毫米汞柱，此時(shí)管中水銀面距管頂80毫米，當(dāng)溫度降至-3時(shí)，這個(gè)氣壓計(jì)的讀數(shù)為743毫米汞柱，求此時(shí)的實(shí)際大氣壓值為多少毫米汞柱？教師引導(dǎo)學(xué)生按以下步驟解答此題：（1）該題研究對(duì)象是什么？（2）畫出該題兩個(gè)狀態(tài)的示意圖：（3）分別寫出兩個(gè)狀態(tài)的狀態(tài)參量：p1=758-738=20mmHg  V1=80Smm3（S是管的橫截面積）。T1=273+27=300 Kp2=p-743mmHg V2=（738+80）S-743S=75Smm3T2=273+（-3）=270K解得  p=762.2 mmHg從控制變量法的角度理解氣體三種變化之間的關(guān)系？（3分鐘）閱讀課本思考并回答下列問題左側(cè)兩個(gè)問題,（5分鐘）從而了解氣體實(shí)驗(yàn)三定律的局限性(3分鐘)通過具體的數(shù)據(jù)感知?dú)怏w實(shí)驗(yàn)三定律的適用條件.為理解理想氣體打下基礎(chǔ).(3分鐘)理解理想氣體的概念,并知道理想氣體的特點(diǎn)理想氣體狀態(tài)方程得推倒（10分鐘）并準(zhǔn)確理解推導(dǎo)過程的各種變化完成例題1，并總結(jié)此類問題的解題思路（5分鐘）學(xué)習(xí)札記： 備注課堂達(dá)標(biāo)練習(xí)1、對(duì)于理想氣體下列哪些說法是不正確的（ ）A、理想氣體是嚴(yán)格遵守氣體實(shí)驗(yàn)定律的氣體模型B、理想氣體的分子間沒有分子力C、理想氣體是一種理想模型，沒有實(shí)際意義D、實(shí)際氣體在溫度不太低，壓強(qiáng)不太大的情況下，可當(dāng)成理想氣體2、一定質(zhì)量的理想氣體，從狀態(tài)P1、V1、T1變化到狀態(tài)P2、V2、T2。下述過程不可能的是（ ）A、P2 P1，V2 V1，T2 T1B、P2 P1，V2 V1，T2 T1C、P2 P1，V2 V1，T2 T1D、P2 P1，V2 V1，T2 T13圖824cbOTVad、如圖824所示，表示一定質(zhì)量的理想氣體沿從a到b到c到d再到a的方向發(fā)生狀態(tài)變化的過程，則該氣體壓強(qiáng)變化情況是（ ）A、 從狀態(tài)c到狀態(tài)d，壓強(qiáng)減小，內(nèi)能減小B、 從狀態(tài)d到狀態(tài)a，壓強(qiáng)增大，內(nèi)能減小C、 從狀態(tài)a到狀態(tài)b，壓強(qiáng)增大，內(nèi)能增大D、 從狀態(tài)b到狀態(tài)c，壓強(qiáng)不變，內(nèi)能增大4、密封的體積為2L的理想氣體，壓強(qiáng)為2atm，溫度為270C。加熱后，壓強(qiáng)和體積各增加20%，則它的最后溫度是 5、用活塞氣筒向一個(gè)容積為V的容器內(nèi)打氣，每次能把體積為V0、壓強(qiáng)為P0的空氣打入容器內(nèi)。若容器內(nèi)原有空氣的壓強(qiáng)為P0，打氣過程中溫度不變，則打了n次后容器內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為 6、 7、某房間的容積為20m3，在溫度為170C，大氣壓強(qiáng)為74cmHg，室內(nèi)空氣質(zhì)量為25Kg，則當(dāng)溫度升為270C，大氣壓強(qiáng)為76cmHg時(shí)，室內(nèi)空氣的質(zhì)量為多少？