人教版(新教材)高中物理选择性必修3教学设计2：第2课时 理想气体、气体实验定律的微观解释教案

人教版（新教材）高中物理选择性必修第三册PAGEPAGE1题课第2课时理想气体、气体实验定律的微观解释教学目标1.巩固等压变化、等容变化规律及其应用。2.了解理想气体模型，知道实际气体在什么情况下可以看作理想气体。3.能用分子动理论和统计观点解释气体实验定律。学习重点理想气体模型、用分子动理论和统计观点解释气体实验定律学习难点用分子动理论和统计观点解释气体实验定律教学过程教学环节教学内容引入新课讲授新课 讨论一.问题引入大气体实验定律内容是什么？适用范围是什么?二.进行新课（一）理想气体1．理想气体：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(1)实际气体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，可以当成理想气体来处理。(2)理想气体是对实际气体的一种理想化抽象，就像质点、点电荷模型一样，是一种理想模型，实际并不存在。（二）理想气体的状态方程1．内容：一定质量的某种理想气体，在从某一状态变化到另一状态时，尽管其压强p、体积V和温度T都可能改变，但是压强p跟体积V的乘积与热力学温度T之比却保持不变。2．表达式：eq\f(pV,T)＝C。3．适用条件：一定质量的某种理想气体。（三）气体实验定律的微观解释用分子动理论可以定性解释气体的实验定律。1．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。2．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。3．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。（四）气体状态变化的图像名称图像特点其他图像等温线p­VpV＝CT(C为常量)，即pV越大的等温线对应的温度越高，离原点越远p­eq\f(1,V)p＝eq\f(CT,V)，斜率k＝CT，即斜率越大，对应的温度越高等容线p­Tp＝eq\f(C,V)T，斜率k＝eq\f(C,V)，即斜率越大，对应的体积越小等压线V­TV＝eq\f(C,p)T，斜率k＝eq\f(C,p)，即斜率越大，对应的压强越小三.课堂练习：1.(多选)一定质量的理想气体，初始状态为p、V、T，经过一系列状态变化后，压强仍为p，则下列过程中不可实现的是()A．先等温膨胀，再等容降温B．先等温压缩，再等容降温C．先等容升温，再等温压缩D．先等容降温，再等温压缩AC〖根据理想气体的状态方程eq\f(pV,T)＝C，若经过等温膨胀，则T不变，V增加，p减小，再等容降温，则V不变，T降低，p减小，最后压强p肯定不是原来的值，A不可实现；同理可以确定C也不可实现。故A、C正确。〗2.(多选)如图为一定质量的理想气体两次不同体积下的等容变化图线，有关说法正确的是()A．a点对应的气体分子的数密度大于b点对应的气体分子的数密度B．a点对应的气体状态其体积等于b点对应的气体体积C．由状态a沿直线ab到状态b，气体经历的是等容过程D．由状态a沿直线ab到状态b，气体经历的是等温过程AD〖由eq\f(pV,T)＝C，a点对应的气体状态其体积小于b点对应的气体体积，故a点对应的气体分子的数密度大于b点对应的气体分子的数密度，故A正确，B错误；由状态a沿直线ab到状态b，气体经历的是等温过程，故C错误，D正确。〗3.如图所示，一定质量的理想气体由状态A沿平行纵轴的直线变化到状态B，则它的状态变化过程的下列说法正确的是()A．气体的温度不变B．气体的内能增加C．气体的分子平均速率减小D．气体分子在单位时间内与器壁单位面积上碰撞的次数不变B〖从p­V图像中的AB图线看。气体状态由A变到B为等容升压，根据查理定律，一定质量的气体。当体积不变时，压强跟热力学温度成正比，所以压强增大，温度升高，A错误；一定质量的理想气体的内能仅由温度决定，所以气体的温度升高，内能增加，B正确；气体的温度升高，分子平均速率增大，C错误；气体压强增大，则气体分子在单位时间内与器壁单位面积上碰撞的次数增加，D错误。〗4.如图所示，绝热汽缸A与导热汽缸B横截面积相同，均固定于地面，由刚性杆连接的绝热活塞与两汽缸间均无摩擦。两汽缸内都装有处于平衡状态的理想气体，开始时体积均为V0、温度均为T0，缓慢加热A中气体，停止加热达到稳定后，A中气体压强变为原来的1.2倍，设环境温度始终保持不变，求汽缸A中气体的体积VA和温度TA。〖〖解析〗〗设初态压强为p0，膨胀后A、B压强相等，均为1.2p0。B中气体始末状态温度相等，则有p0V0＝1.2p0(2V0－VA)VA＝eq\f(7,6)V0A部分气体满足eq\f(p0V0,T0)＝e