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《气体的等压变化和等容变化》教案

1．知道什么是等压变化和等容变化。

2．知道盖吕萨克定律和查理定律的内容和表达式。

3.知道V-T图像和p-T图像及其物理意义。

4．能利用盖吕萨克定律和查理定律处理有关的气体问题。

5.知道理想气体及其特点，会用分子动理论定性解释气体实验定律。

eq\a\vs4\al(一、气体的等压变化)

1．填一填

(1)等压变化：一定质量的某种气体，在压强不变时，体积随温度变化的过程。

(2)盖吕萨克定律

①内容：一定质量的某种气体，在压强不变的情况下，其体积V与热力学温度T成正比。

②表达式：V＝CT(其中C是常量)，或eq\f(V1,T1)＝eq\f(V2,T2)。

(3)等压线(如图所示)

2．判一判

(1)气体的温度升高时，体积一定增大。(×)

(2)一定质量的气体，在压强不变的情况下，体积与温度成正比。(×)

(3)一定质量的气体，在压强不变的情况下，其V-T图像是一条过原点的直线。(√)

3．想一想

如图所示，用双手捂住烧瓶，发现竖直细管中的液柱上升了，试分析烧瓶中的被封气体发生了怎样的变化？

提示：烧瓶中气体的压强不变，用双手捂住烧瓶，瓶内气体温度升高，体积增大，细管中的液柱上升。

eq\a\vs4\al(二、气体的等容变化)

1．填一填

(1)等容变化：一定质量的某种气体，在体积不变时，压强随温度变化的过程。

(2)查理定律：

①文字表述：一定质量的某种气体，在体积不变的情况下，压强p与热力学温度T成正比。

②符号表达：p＝CT(其中C为常量)，或eq\f(p1,T1)＝eq\f(p2,T2)。

③图像表达

④适用条件：气体的质量不变，气体的体积不变。

2．判一判

(1)一定质量的气体做等容变化时，气体的压强与温度成正比。(×)

(2)一定质量的气体在体积不变的情况下，压强p与摄氏温度t存在线性关系。(√)

(3)一定质量的某种气体在体积不变的情况下，当气体的温度由27℃增加到54℃时，其压强将由p0增加到2p0。(×)

3．选一选

描述一定质量的气体在等容变化过程的图线是图中的()

解析：选D等容变化过程的p-t图线在t轴上的交点坐标是(－273℃，0)，故D正确。

eq\a\vs4\al(三、理想气体和气体实验定律的微观解释)

1．填一填

(1)理想气体

①定义：在任何温度、任何压强下都遵从气体实验定律的气体。

②理想气体与实际气体：

(2)气体实验定律的微观解释

玻意耳

定律

一定质量的某种理想气体，温度保持不变时，分子的平均动能是一定的。在这种情况下，体积减小时，分子的数密度增大，单位时间内、单位面积上碰撞器壁的分子数就多，气体的压强就增大

盖吕萨

克定律

一定质量的某种理想气体，温度升高时，分子的平均动能增大。只有气体的体积同时增大，使分子的数密度减小，才能保持压强不变

查理

定律

一定质量的某种理想气体，体积保持不变时，分子的数密度保持不变。在这种情况下，温度升高时，分子的平均动能增大，气体的压强就增大

2．判一判

(1)实际气体在常温常压下可看作理想气体。(√)

(2)理想气体是为了研究问题的方便提出的一种理想化模型。(√)

(3)一定质量的理想气体，体积增大，单位体积内的分子数减少，气体的压强一定减小。(×)

3．想一想

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？

提示：在高压、低温状态下，气体状态发生改变时，将不会严格遵守气体实验定律，因为在高压、低温状态下，气体的状态可能已接近或已达到液态，故气体实验定律将不再适用。

盖吕萨克定律的理解及应用

[学透用活]

1．适用条件：气体的质量一定，压强不变且不太大(小于几个大气压)，温度不太低(不低于零下几十摄氏度)。

2．在摄氏温标下，盖吕萨克定律的表述

一定质量的某种气体，在压强不变的情况下，温度每升高(或降低)1℃，增大(或减小)的体积等于它在0℃时体积的eq\f(1,273)。

数学表达式为eq\f(Vt－V0,t)＝eq\f(V0,273)或Vt＝V0eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1＋\f(t,273)))。

3．推论：一定质量的气体，从初状态(V、T)开始，发生等压变化，其体积变化ΔV和温度的变化ΔT间的关系为eq\f(ΔV,ΔT)＝eq\f(V,T)或ΔV＝eq\f(ΔT,T)·V。

eq\a\vs4\al([典例1])

如图所示，汽缸A中封闭有一定质量的气体，活塞B与A的接触是光滑的且不漏气，B上放一重物C，B与C的总重力为G，大气压为p0。当汽缸内气体温度是20℃时，活塞与汽缸底部距离为h1；当汽缸内气体温度是100℃时，活塞与汽缸底部的