《物理（医药卫生类）》教案 高职 6.2 理想气体的状态方程

教案名称：6.2理想气体的状态方程教学目标：1.知道理想气体模型是实际气体的理想化的近似，实际气体在温度不太低、压强不太大时,都可以看成理想气体。了解玻意耳-马略特定律、盖•吕萨克定律和查理定律。了解理想气体状态方程,知道理想气体状态变化时气体的体积、温度和压强三个物理量变化的关系，知道理想气体状态方程是大量气体分子运动状态的统计结果。学会用理想气体状态方程解决气体状态变化相关问题。（物理观念与应用）2.知道理想气体的状态方程可以通过实验来验证，理想气体状态方程也可以从大量分子的热运动中归纳得出，因此归纳法也广泛应用于对气体状态方程及其变化规律的研究.培养假设推理、科学论证、质疑创新等核心素养。（科学思维与创新）3．通过理想气体状态方程得学习，提升学生的实验操作、数据分析和问题处理能力（科学探究与实践）4.能将理想气体状态方程应用于化工、医药等领域中,了解我国在医药、化工等领域取得的成就，激发爱国热情并培养科技传承和社会责任等核心素养。（科学态度与责任）教学重点：理解气体状态参量及其变化特点；理解理想气体状态方程，会进行相关计算教学难点：运用理想气体状态方程进行相关计算及其在医药卫生中的应用。教学方法：演示法、启发式、讲授法、操作法教学准备：多媒体课件、视频、数字化资源、相关理想气体方程实验器材教学过程：一、导入新课：在用注射器从自封闭瓶中抽取药液的过程中，需要先向往瓶内注入所需药液的等量空气，以增加瓶内压力，避免形成负压。你有思考过为什么直接抽取药液会导致负压吗？二、新课讲解：（一）气体实验定律1.气体等温变化（1）活动：如图所示，探究气体等温变化的规律（2）玻意耳-马略特定律：一定质量的气体，在保持温度不变时，气体的压强P与体积V成反比。（3）公式：（4）图像：2.气体等压变化(1)盖·吕萨克定律：一定质量的气体，在保持压强不变时，气体的体积与热力学温度成正比。（2）公式：盖·吕萨克定律V-T图盖·吕萨克定律V-T图像（4）活动：等压下温度与体积的讨论3.气体等容变化（1）查理定律：一定质量的气体在保持体积不变时气体的压强与热力学温度成正比。（2）公式：（3）图像：图图查理定律p-t与p-T图像（4）活动：讨论为何夏天汽车容易爆胎（二）理想气体状态方程1.人们通过大量实验发现：一定质量的气体，无论气体状态发生任何变化，其压强和体积的乘积与热力学温度的比值，始终保持不变。即，或式中恒量的大小决定于气体的种类和质量。2.理想气体更精密的实验发现，自然界中的实际气体在状态变化过程中，并不完全遵循上述规律。而且随着压强的增大，温度的降低，按照上式计算出的数值与实际偏差越来越大。我们把严格符合上述规律的气体称为理想气体，显然，它是一种理想化的模型。上述方程称为理想气体状态方程，简称气态方程。在压强不太大、温度不太低的情况下，各种实际气体如氢气、氧气、氮气、空气等都能很好地符合以上规律，我们都将它当作理想气体来处理。3.例题：气焊用的氧气瓶容量为100L，在室温为16℃时，瓶上压强计显示的压强为6.0×106Pa，求瓶内氧气的质量。已知标准状态下，氧气的密度ρ0=1.43kg/m3。（标准状态指压强p0=1.013×分析：以瓶内一定质量的氧气为研究对象，设它由室温状态变化到标准状态，求出其标准状态下的体积。又已知ρ0，便可求得质量m解：两个状态的状态参量分别是：室温状态 pT标准状态 pT根据气态方程，则有p可求得Vm=反思与拓展：不同的气体，在标准状况下每摩尔的体积相同，1摩尔任何物质所含的结构微粒数目为6.02×1023，也就是说对于1摩尔不同的气体，标准状况P、T三、课堂小结：知识梳理：1.气体实验定律：气体等温变化、气体等压变化、气体等容变化2.理想气体状态方程重点强调：强调科学探究和归纳推理的重要性。可引导学生回顾是否达到本节的核心素养目标。四、课后练习及作业布置：安全气囊一般由传感器、电控单元、气体发生器、气囊、续流器等组成，通常气体发生器和气囊等做在一起构成气囊模块传感器感受汽车碰撞强度，并将感受到的信号传送到控制器，控制器接收传感器的信号并进行处理，当它判断有必要打开气囊时，立即发出点火信号以触发气体发生器，气体发生器接收到点火信号后，迅速点火并产生大量气体给气囊充气。假设产生的气体都是N2，充满气囊时的压强大约为1.2×105Pa，体积大约60L，温度大约为27℃。试求（1）如果车内温度为37℃，当气囊温度与车内温度相同时，压强多大？（气囊的缩胀不计）（2