第八节气体实验定律第八节气体实验定律() 核心要点突破核心要点突破课堂互动讲练课堂互动讲练知能优化训练知能优化训练第八节第八节课前自主学案课前自主学案课标定位课标定位课标定位定位学学习习目目标标：1.知知道道什什么么是是等等容容变变化化，知知道道查查理理定定律的内容和公式律的内容和公式2了解等容了解等容变变化的化的pT图线图线及其物理意及其物理意义义3知知道道什什么么是是等等压压变变化化，知知道道盖盖吕吕萨萨克克定定律律的的内容和公式内容和公式4了解等了解等压变压变化的化的VT图线图线及其物理意及其物理意义义5了解气体了解气体实验实验定律的微定律的微观观解解释释重重点点难难点点：1.查查理理定定律律、盖盖吕吕萨萨克克定定律律的的内内容容、数学表达式、数学表达式、图图象及适用条件象及适用条件2查查理定律、盖理定律、盖吕萨吕萨克定律的克定律的应应用用课前自主学案前自主学案一、一、查查理定律理定律1气气体体在在体体积积保保持持不不变变的的情情况况下下发发生生的的状状态态变变化化过过程，叫程，叫_. 图图281等容过程等容过程正比正比pT在在等等容容过过程程中中，压压强强p与与摄摄氏氏温温度度t是是_关关系系，不不是是简简单单的的正正比比关关系系压压强强p与与热热力力学学温温度度T才是成才是成_关系关系3等容等容线线：一定：一定质质量的某种气体做等容量的某种气体做等容变变化化时时，表示表示该过该过程的程的pT图图象称象称为为_；等容；等容线线是一条是一条_一次函数一次函数正比正比等容线等容线通过原点的直线通过原点的直线二、盖二、盖吕萨吕萨克定律克定律1气气体体在在压压强强不不变变情情况况下下发发生生的的状状态态变变化化过过程程，叫叫_图图282等压过程等压过程正比正比VT3等等压线压线：一定：一定质质量的某种气体做等量的某种气体做等压变压变化化时时，表示表示该过该过程的程的VT图图象称象称为为_；等；等压线压线是一条通是一条通过过_等压线等压线原点的直线原点的直线三、三、对对气体气体实验实验定律的微定律的微观观解解释释1玻玻意意耳耳定定律律：一一定定质质量量的的气气体体，温温度度保保持持不不变变时时，气气体体分分子子的的平平均均动动能能一一定定，气气体体体体积积减减小小，分分子子的的密密集集程程度度_，气气体体压压强强_；反反之之，气气体体体体积积增增大大，分分子子密密集集程程度度_，气体，气体压压强强_2查查理定律：一定理定律：一定质质量的气体，体量的气体，体积积保持不保持不变变而而温度升高温度升高时时，分子的平均，分子的平均动动能能_，因而气，因而气体体压压强强_，温度降低，温度降低时时，情况相反，情况相反增大增大增大增大减小减小减小减小增大增大增大增大3盖盖吕萨吕萨克定律：一定克定律：一定质质量的气体，温度升高量的气体，温度升高时时要保持要保持压压强强不不变变，只有，只有_气体体气体体积积，_分子的密集程度才行，才能保持分子的密集程度才行，才能保持压压强强不不变变增大增大减小减小四、理想气体及其状四、理想气体及其状态态方程方程1理想气体理想气体(1)气气体体实实验验定定律律的的适适用用条条件件：_、_(2)严严格格遵遵守守三三个个实实验验定定律律的的气气体体，叫叫_(3)实际实际气体在温度气体在温度(与室温比与室温比)不太低，不太低，压压强强(与大与大气气压压比比)不太大的情况下，可看成理想气体不太大的情况下，可看成理想气体压强不太大压强不太大温度不太低温度不太低理想气体理想气体思考感悟思考感悟某登山运某登山运动员动员在一次攀登珠穆朗在一次攀登珠穆朗玛玛峰的峰的过过程中，程中，在接近山在接近山顶时顶时他裸露在手腕上的防水手表的表他裸露在手腕上的防水手表的表盘盘玻璃突然爆裂了，而手表没有受到任何撞玻璃突然爆裂了，而手表没有受到任何撞击击，你，你知道其中的原因知道其中的原因吗吗？提示：提示：手表表壳可以看成一个密手表表壳可以看成一个密闭闭容器，出厂容器，出厂时时封封闭闭着一定着一定质质量的气体，登山量的气体，登山过过程中气体程中气体发发生等生等容容变变化，因化，因为为高山山高山山顶顶附近的附近的压压强强比山脚比山脚处处小很小很多，温度差多，温度差别别也比也比较较大，内外大，内外压压力差超力差超过过表表盘盘玻玻璃的承受限度，便会璃的承受限度，便会发发生爆裂生爆裂核心要点突破核心要点突破一、气体一、气体实验实验三定律的区三定律的区别别即即时应时应用用(即即时时突破，小突破，小试试牛刀牛刀)图图2831使使一一定定质质量量的的理理想想气气体体的的状状态态按按图图283中中箭箭头头所所示示的的顺顺序序变变化化：AB是是一一段段平平行行于于纵纵轴轴的的直直线线段段，BC是是一一段段平平行行于于横横轴轴的的直直线线段段，CD是是一一段以坐段以坐标轴为渐标轴为渐近近线线的双曲的双曲线线(1)已已知知气气体体在在状状态态A的的温温度度为为27 ，求求气气体体在在状状态态B、C、D时时的温度各的温度各为为多少？多少？(2)试试把上述状把上述状态变态变化的化的过过程用程用VT图图象和象和pT图图象分象分别别表示出来表示出来答案：答案：见见解析解析二、理想气体状二、理想气体状态态方程的理解方程的理解1内容内容一定一定质质量的某种理想气体在从一个状量的某种理想气体在从一个状态变态变化到另化到另一个状一个状态时态时，尽管，尽管p、V、T都可能改都可能改变变，但是，但是压压强强跟体跟体积积的乘的乘积积与与热热力学温度的比力学温度的比值值保持不保持不变变7应应用理想气体状用理想气体状态态方程解方程解题题的一般思路和步的一般思路和步骤骤运运用用理理想想气气体体状状态态方方程程解解题题前前，应应确确定定在在状状态态变变化化过过程程中中保保持持质质量量不不变变解解题题时时，第第一一，必必须须确确定定研研究究对对象象，即即某某一一定定质质量量的的气气体体，分分析析它它的的变变化化过过程程；第第二二，确确定定初初、末末两两状状态态，正正确确找找出出初初、末末两两状状态态的的六六个个状状态态参参量量，特特别别是是压压强强；第第三三，用理想气体状用理想气体状态态方程列式，并求解方程列式，并求解8注意方程中各物理量的注意方程中各物理量的单单位位T必必须须是是热热力学温度，公式两力学温度，公式两边边中中p和和V单单位必位必须须统统一，但不一定是国一，但不一定是国际单际单位位即即时应时应用用(即即时时突破，小突破，小试试牛刀牛刀)2某气象探某气象探测测气球内充有温度气球内充有温度为为27 、压压强强为为1.5105 Pa的氦气，其体的氦气，其体积为积为5 m3，当气球升高，当气球升高到某一高度到某一高度时时，氦气温度，氦气温度为为200 K，压压强强变为变为0.8105 Pa，则这时则这时气球的体气球的体积积多大？多大？解解析析：以以探探测测气气球球内内的的氦氦气气作作为为研研究究对对象象，并并可可看作理想气体，其初始状看作理想气体，其初始状态态参量参量T1(27327) K300 Kp11.5105 Pa，V15 m3升到高空，其末状升到高空，其末状态为态为T2200 K，p20.8105 Pa答案：答案：6.25 m3课堂互堂互动讲练例例例例1 1类类型一型一查理定律的应用查理定律的应用电电灯灯泡泡内内充充有有氮氮、氩氩混混合合气气体体，如如果果要要使使电电灯灯泡泡内内的的混混合合气气体体在在500 时时的的压压强强不不超超过过一一个个大大气气压压，则则在在20 的的室室温温下下充充气气，电电灯灯泡泡内内气气体体压压强强至多能充到多少？至多能充到多少？【精精讲讲精精析析】忽忽略略灯灯泡泡容容积积的的变变化化，气气体体为为等等容容变变化化，找找出出气气体体的的初初末末状状态态，运运用用查查理理定定律律的的两种表述皆可求解两种表述皆可求解法一：灯泡内的气体初、末状法一：灯泡内的气体初、末状态态的参量的参量为为气气体体在在500 时时，p11 atm，T1(273500) K773 K.气体在气体在20 时时，热热力学温度力学温度为为T2(27320) K293 K.【答案答案】0.38 atm【方法方法总结总结】明确研究明确研究对对象、确定体象、确定体积积不不变变，选选好初末状好初末状态态，灵活，灵活应应用用查查理定律的各种表达式理定律的各种表达式列式求解列式求解类类型二型二盖盖吕萨克定律的应用吕萨克定律的应用例例例例2 2 (双双选选)一一定定质质量量的的某某种种气气体体自自状状态态A经经状状态态C变变化化到到状状态态B，这这一一过过程程在在VT图图285上上所所示，示，则则()图图285A在在过过程程AC中，气体的中，气体的压压强强不断不断变变大大B在在过过程程CB中，气体的中，气体的压压强强不断不断变变小小C在状在状态态A时时，气体的，气体的压压强强最大最大D在状在状态态B时时，气体的，气体的压压强强最大最大【精精讲讲精精析析】气气体体的的AC变变化化过过程程是是等等温温变变化化，由由pVC可可知知，体体积积减减小小，压压强强增增大大，故故A正正确确在在CB变变化化过过程程中中，气气体体的的体体积积不不发发生生变变化化，即即为为等等容容变变化化，由由p/TC可可知知，温温度度升升高高，压压强强增增大大，故故B错错误误综综上上所所述述，在在ACB过过程程中中气气体体的的压压强强始始终终增增大大，所所以以气气体体在在状状态态B时时的的压压强强最最大大，故故C错误错误，D正确正确【答案答案】AD【方法方法总结总结】在在VT图图象中，比象中，比较较两个状两个状态态的的压压强强大小，可以用大小，可以用这这两个状两个状态态到原点到原点连线连线的斜率的斜率大小判断，斜率越大，大小判断，斜率越大，压压强强越小，斜率越小，越小，斜率越小，压压强强越大越大用用销销钉钉固固定定的的活活塞塞把把容容器器分分成成A、B两两部部分分，其其容容积积之之比比VAVB21，如如图图286所所示示，起起初初A中中有有温温度度为为127 、压压强强为为1.8105 Pa的的空空气气，B中中有有温温度度27 ，压压强强为为1.2105 Pa的的空空气气，拔拔去去销销钉钉，使使活活塞塞可可以以无无摩摩擦擦地地移移动动但但不不漏漏气气由由于于容容器器壁壁缓缓慢慢导导热热，最最后后都都变变成成室室温温27 ，活活塞塞也停住，求最后也停住，求最后A、B中气体的中气体的压压强强类类型三型三理想气体状态方程的应用理想气体状态方程的应用例例例例3 3图图286【思路点思路点拨拨】A、B两部分均两部分均为为一定一定质质量的气体，量的气体，两者体两者体积积之和之和为为定定值值，末状，末状态压态压强强相等，可由理相等，可由理想气体状想气体状态态方程，分方程，分别别列式即可求解列式即可求解VAVB21pApB由由得得pApB1.3105 Pa.【答案答案】1.3105 Pa【方法方法总结总结】本本题题涉及两部分气体的状涉及两部分气体的状态变态变化，化，解解题时应题时应分分别对别对两部分气体两部分气体进进行研究，挖掘出它行研究，挖掘出它们们之之间间的相关条件的相关条件体体积积关系、关系、压压强强关系关系变变式式训训练练图图287甲甲是是一一定定质质量量的的气气体体由由状状态态A经经过过状状态态B变变为为状状态态C的的VT图图线线已已知知气气体体在在状状态态A时时的的压压强强是是1.5105 Pa.图图287(1)说说出出AB过过程程中中压压强强变变化化的的情情形形，并并根根据据图图线线提供的信息，提供的信息，计计算算图图中中TA的温度的温度值值(2)请请在在图图乙所示坐乙所示坐标标系中，作出由状系中，作出由状态态A经过经过状状态态B变为变为状状态态C的的pT图线图线，并在，并在图线图线相相应应位置上位置上标标出字母出字母A、B、C.如果需要如果需要计计算才能确定有关坐算才能确定有关坐标值标值，请请写出写出计计算算过过程程答案：答案：(1)压压强强不不变变200 K(2)见见解析解析