8.2氣體的等容變化和等壓變化 教案（人教版選修3-3）

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1、第2節(jié)氣體的等容變化和等壓變化目標導航1、知道什么是等容變化，什么是等壓變化。2、掌握查理定律，蓋·呂薩克定律的內(nèi)容和公式表達。3、理解p-T圖上等容變化的圖線及物理意義。4、理解V-T圖上等壓變化的圖線及物理意義。5、會用查理定律、蓋·呂薩克定律解決有關問題。誘思導學1、概念：（1）等容變化：氣體在體積不變的情況下發(fā)生的狀態(tài)變化叫等容變化。（2）等壓變化：氣體在壓強不變的情況下發(fā)生的狀態(tài)變化叫等壓變化。2、查理定律：（1）內(nèi)容：一定質(zhì)量的某種氣體，在體積不變的情況下，壓強與熱力學溫度成正比。（2）公式：=C或=點撥：①查理定律是實驗定律，由法國科學家查理發(fā)現(xiàn)②成立條件：氣體質(zhì)

2、量一定，體積不變③一定質(zhì)量的氣體在等容變化時，升高（或降低）相同的溫度增加（或減?。┑膲簭娛窍嗤模?④解題時，壓強的單位要統(tǒng)一⑤C與氣體的種類、質(zhì)量和體積有關3、蓋·呂薩克定律：（1）內(nèi)容：一定質(zhì)量的某種氣體，在壓強不變的情況下，體積與熱力學溫度成正比。（2）公式：=或=C點撥：①蓋·呂薩克定律是通過實驗發(fā)現(xiàn)的②成立條件：氣體質(zhì)量一定，壓強不變③一定質(zhì)量的氣體在等壓變化時，升高（或降低）相同的溫度增加（或減小）的體積是相同的④C與氣體的種類、質(zhì)量和壓強有關4、等容線：（1）等容線：一定質(zhì)量的氣體在等容變化過程中，壓強P與熱力學溫度T成正比關系，在p—T直角坐標系中的圖象叫等

3、容線（2）一定質(zhì)量的氣體的p—T圖線其延長線過原點，斜率反映體積的大小點撥：等容線的物理意義：①圖象上每一點表示氣體一個確定的狀態(tài)。同一等容線上，各氣體的體積相同②不同體積下的等溫線，斜率越大，體積越?。ㄒ妶D8.2—1）5、等壓線：（1）定義：一定質(zhì)量的氣體在等壓變化過程中，體積V與熱力學溫度T成正比關系，在V—T直角坐標系中的圖象叫等壓線（2）一定質(zhì)量的氣體的V—T圖線其延長線過原點點撥：等壓線的物理意義：①圖象上每一點表示氣體一個確定的狀態(tài)。同一等壓線上，各氣體的壓強相同②不同壓強下的等壓線，斜率越大，壓強越小（見圖8.2—2）[探究]1、查理定律的另一種表達式；設溫度為0

4、℃時，一定質(zhì)量的氣體壓強為p0，此時T=273K；當溫度為t℃時，氣體壓強為p，則有p0/273=p/（273+t）即p=p0（1+t/273）同樣對蓋·呂薩克定律：V=V0（1+t/273）典型探究例1．一定質(zhì)量的氣體在0℃時壓強為p0，在27℃時壓強為p，則當氣體從27℃升高到28℃時，增加的壓強為A.1/273p0B.1/273pC.1/300p0D.1/300p【解析】本題只要靈活應用查理定律的各種表達式即可求得。根據(jù)p/T=C可得pt=p0（1+t/273），所以p=p0（1+27/273），p′=p0(1+28/273),∴△p=p′－p=1/273p0根據(jù)p1/T

5、1=p2/T2得p1/（273+27）=p′/（273+28）從而p′=301/300p∴△p=p′－p=1/300p故正確答案為A、D例2、如圖8.2—3所示，兩端封閉的粗細均勻的、豎直放置的玻璃管內(nèi)有一長為h的水銀柱，將管內(nèi)氣體分為兩部分，已知l2=2l1，開始兩部分氣體溫度相同，若使兩部分氣體同時升高相同的溫度，管內(nèi)水銀柱將如何運動？【解析】判斷兩容器間液柱移動方向常用“假設法”先假設水銀柱不移動，即假設兩端空氣柱體積不變，用查理定律分別對上、下兩部分氣體列式，求得兩氣柱升高溫度前后壓強的增量△p1和△p2.若△p1=△p2，則水銀柱不移動；若△p1<△p2，則水銀住下移

6、，若△p1>△p2，則水銀住上移由△p1=p1，△p2=p2，以及p1>p2可得△p1>△p2，所以水銀柱上移。例3.容積為2L的燒瓶，在壓強為1.0×105Pa時，用塞子塞住，此時溫度為27℃，當把它加熱到127℃時，塞子被打開了，稍過一會兒，重新把蓋子塞好，停止加熱并使它逐漸降溫到27℃，求：（1）塞子打開前的最大壓強（2）27℃時剩余空氣的壓強【解析】塞子打開前，瓶內(nèi)氣體的狀態(tài)變化為等容變化。塞子打開后，瓶內(nèi)有部分氣體會逸出，此后應選擇瓶中剩余氣體為研究對象，再利用查理定律求解。（1）塞子打開前：選瓶中氣體為研究對象，初態(tài)：p1=1.0×105Pa，T1=273+27=3

7、00K末態(tài)：p2=？，T2=273+127=400K由查理定律可得：p2=T2/T1×p1=400/300×1.0×105Pa≈1.33×105Pa（3）塞子塞緊后，選瓶中剩余氣體為研究對象。初態(tài)：p1′=1.0×105Pa，T1′=400K末態(tài)：p2′=？T2′=300K由查理定律可得：p2′=T2′/T1′×p1′=300/400×1.0×105≈0.75×105Pa例4.一定質(zhì)量的理想氣體的P—t圖象，如圖8.2—4所示，在狀態(tài)A到狀態(tài)B的過程中，體積：A.一定不變B.一定減小C.一定