高中物理 8.3 理想气体的状态方程 3课件 新人教选修33.ppt

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1、2021/8/11 星期三1理想气体状态方程理想气体状态方程一、教材分析一、教材分析二、教学方法二、教学方法三、学法指导三、学法指导四、教学程序四、教学程序五、板书设计五、板书设计2021/8/11 星期三2一、教材分析一、教材分析1.1.编者的意图编者的意图（1 1）通过）通过“理想气体理想气体”概念的教学，概念的教学，培养同学们建立理想化的物理模型能培养同学们建立理想化的物理模型能力。力。（2 2）本节安排了思考与讨论，让学）本节安排了思考与讨论，让学生自主推导理想气体状态方程，由于生自主推导理想气体状态方程，由于前面第二节例题的物理情景做足够的前面第二节例题的物理情景做足够的铺垫，进行自

2、主推导，已是水到渠成。铺垫，进行自主推导，已是水到渠成。学生自主解决问题的过程中构建新知学生自主解决问题的过程中构建新知识，有利于形成学生的探究意识，发识，有利于形成学生的探究意识，发展学生的探究能力。展学生的探究能力。2021/8/11 星期三3一、教材分析一、教材分析2.2.教材的地位和作用教材的地位和作用 从知识点的角度来说从知识点的角度来说:是是“气体气体”这一章这一章的核心内容，是气体的三个实验定律的概括的核心内容，是气体的三个实验定律的概括与升华，同时又是进一步得出克拉珀龙方程与升华，同时又是进一步得出克拉珀龙方程的跳板和桥梁，为今后同学们的发展空间做的跳板和桥梁，为今后同学们的发

3、展空间做好铺垫。好铺垫。从培养学生的能力角度来说从培养学生的能力角度来说:理想气体状理想气体状态方程的得出过程，是科学的逻辑推理训练态方程的得出过程，是科学的逻辑推理训练的好素材；它反映了怎样的好素材；它反映了怎样“整理知识整理知识”，它，它是由片面的、局部的知识上升为全面的、综是由片面的、局部的知识上升为全面的、综合知识的具体案例。合知识的具体案例。2021/8/11 星期三4一、教材分析一、教材分析3.3.教材的重点、难点教材的重点、难点(1)“(1)“理想气体理想气体”概念的理解是难点，概念的理解是难点，(2)(2)理想气体状态方程理解及应用是理想气体状态方程理解及应用是重点，重点，20

4、21/8/11 星期三5一、教材分析一、教材分析4.4.教学目标教学目标（1 1）知识与技能）知识与技能 （2 2）过程与方法）过程与方法 （3 3）情感、态度与价值观）情感、态度与价值观2021/8/11 星期三6（1 1）知识与技能）知识与技能 理解理解“理想气体理想气体”的概念的概念 掌握运用玻意耳定律和查理定律、掌握运用玻意耳定律和查理定律、盖盖-吕萨克定律推导理想气体状态方吕萨克定律推导理想气体状态方程的过程，并能正确运用理想气体状程的过程，并能正确运用理想气体状态方程解答简单问题。态方程解答简单问题。2021/8/11 星期三7（2 2）过程与方法）过程与方法 理想气体的模型建立过

5、程，突出主要矛理想气体的模型建立过程，突出主要矛盾，忽略次要矛盾，从而认识物理现象的盾，忽略次要矛盾，从而认识物理现象的本质，是物理学中常用一种的方法本质，是物理学中常用一种的方法通过推导理想气体状态方程及由理想气通过推导理想气体状态方程及由理想气体状态方程推导三条实验定律的过程，培体状态方程推导三条实验定律的过程，培养了学生严密的逻辑思维能力和锻炼应用养了学生严密的逻辑思维能力和锻炼应用数学知识解决物理问题的能力数学知识解决物理问题的能力2021/8/11 星期三8（3 3）情感态度与价值观）情感态度与价值观 突出主要矛盾，忽略次要矛盾，坚持突出主要矛盾，忽略次要矛盾，坚持内容与形式的统一的

6、辩证唯物主义思内容与形式的统一的辩证唯物主义思想教育；同时培养严谨认真的科学态想教育；同时培养严谨认真的科学态度。度。2021/8/11 星期三9二教学方法二教学方法 根据本课的内容在本章中的特殊地位以根据本课的内容在本章中的特殊地位以及教学的重点和难点的突破需要，结合新课及教学的重点和难点的突破需要，结合新课程程“面向全体学生面向全体学生”的教学理念，教学部分的教学理念，教学部分主要采用自主探究、分析推理的方法；应用主要采用自主探究、分析推理的方法；应用部分采用讲练结合的方法。可以创造和谐愉部分采用讲练结合的方法。可以创造和谐愉快的课堂教学环境，有利于培养学生的学习快的课堂教学环境，有利于培

7、养学生的学习兴趣和发现问题、分析问题、解决问题的能兴趣和发现问题、分析问题、解决问题的能力，更好的提高学生的创造能力和科学精神。力，更好的提高学生的创造能力和科学精神。2021/8/11 星期三10三三.学法指导学法指导 考虑到本节的重、难点以及学生已有的考虑到本节的重、难点以及学生已有的知识水平，教学主要在教师的引导下，让学知识水平，教学主要在教师的引导下，让学生自主探究，实现由生自主探究，实现由“旧知旧知”向向“新知新知”的的过渡和迁移，对于能顺利完成过渡和迁移的过渡和迁移，对于能顺利完成过渡和迁移的学生，可以通过从不同的角度提问、讨论来学生，可以通过从不同的角度提问、讨论来发展他们的思维

8、能力，同时帮助过渡和迁移发展他们的思维能力，同时帮助过渡和迁移有困难的学生使用有困难的学生使用“代入、相乘代入、相乘”消去中间消去中间量，推导方程。这样可以较好地调动学生学量，推导方程。这样可以较好地调动学生学习的主动性，发展学生的思维品质。让学生习的主动性，发展学生的思维品质。让学生在轻松、民主的学习环境中完成学习任务。在轻松、民主的学习环境中完成学习任务。2021/8/11 星期三11四、教学程序设计四、教学程序设计1.1.新课的导入新课的导入2.2.新课教学过程新课教学过程（1 1）“理想气体理想气体”概念的教学概念的教学 （2 2）推导理想气体状态方程）推导理想气体状态方程 （3 3）

9、理想气体状态方程的应用）理想气体状态方程的应用（4 4）达标演练）达标演练（5 5）总结提升）总结提升3.3.课堂延伸课堂延伸2021/8/11 星期三12四、教学程序设计四、教学程序设计1 1、新课导入、新课导入师：玻意耳定律的适用条件是什么？师：玻意耳定律的适用条件是什么？生：一定质量的气体且温度不变。生：一定质量的气体且温度不变。师：查理定律的适用条件是什么？师：查理定律的适用条件是什么？生：生：一定质量的气体且体积不变。一定质量的气体且体积不变。师：质量一定，体积、压强、温度三个状态师：质量一定，体积、压强、温度三个状态参量都发生变化时，应遵循什么样的规律呢参量都发生变化时，应遵循什么

10、样的规律呢？这就是我们今天这节课要学习的主要问题。？这就是我们今天这节课要学习的主要问题。2021/8/11 星期三13四、教学程序设计四、教学程序设计2.2.新课教学过程新课教学过程（1 1）.“.“理想气体理想气体”概念的教学概念的教学 提出问题：提出问题：常温常压下呈气态的物常温常压下呈气态的物质液化的方法是降低温度或增大压强。质液化的方法是降低温度或增大压强。这就是说，当温度足够低或压强足够大这就是说，当温度足够低或压强足够大时，任何气体都被液化了，当然不遵循时，任何气体都被液化了，当然不遵循三条实验定律。在较低温度或较大压强三条实验定律。在较低温度或较大压强下，气体即使未被液化，三条

11、实验定律下，气体即使未被液化，三条实验定律能很好的符合吗？能很好的符合吗？2021/8/11 星期三14(1).“(1).“理想气体理想气体”概念的教学概念的教学探究材料探究材料 在温度为在温度为00，取体积，取体积1L1L四种常见实际气体保持温度四种常见实际气体保持温度不变时，在不同压强下用实验测出的不变时，在不同压强下用实验测出的pVpV乘积值。乘积值。P(x1.01325x105Pa)pV值（x1.01325x105PaL）氢气氮气氧气空气1 110010020020050050010001000 1.0001.0001.06901.06901.13801.13801.35651.356

12、51.72001.7200 1.0001.0000.99410.99411.04831.04831.39001.39002.06852.0685 1.0001.0000.92650.92650.91400.91401.15601.15601.73551.7355 1.0001.0000.97300.97301.01001.01001.34001.34001.99201.9920 点拨：从上表中发现一定质量的气体不同压强下点拨：从上表中发现一定质量的气体不同压强下PVPV值一值一样吗？您能得到什么结论？样吗？您能得到什么结论？2021/8/11 星期三15(1).“(1).“理想气体理想气体”概

13、念的教学概念的教学观察、分析比较、合作交流观察、分析比较、合作交流 表中可看出在压强为表中可看出在压强为1 Pa1 Pa至至100 Pa100 Pa之间时，之间时，实验结果与玻意耳定律计算值近似相等；当压强实验结果与玻意耳定律计算值近似相等；当压强大于大于 100Pa100Pa时，玻意耳定律就完全不适用了时，玻意耳定律就完全不适用了。总结总结提升提升 为了研究方便，我们假设有这样一种气体，它为了研究方便，我们假设有这样一种气体，它在任何温度和任何压强下都能严格地遵循气体实在任何温度和任何压强下都能严格地遵循气体实验定律。我们把这样的气体叫做验定律。我们把这样的气体叫做“理想气体理想气体”。“理

14、想气体理想气体”如同力学中的如同力学中的“质点质点”一样，是一一样，是一种理想的物理模型。对种理想的物理模型。对“理想气体理想气体”研究得出的研究得出的规律在很大温度范围和压强范围内都能适用于实规律在很大温度范围和压强范围内都能适用于实际气体，因此它是有很大实际意义的。际气体，因此它是有很大实际意义的。2021/8/11 星期三16(1).“(1).“理想气体理想气体”概念的教学概念的教学 例题例题1.1.对于理想气体下列说法正确的是对于理想气体下列说法正确的是A.A.只有温度很低时，实际气体可当作理想气体只有温度很低时，实际气体可当作理想气体B.B.只有压强很大时，实际气体可当作理想气体只有

15、压强很大时，实际气体可当作理想气体C.C.在常温下，许多气体可当作理想气体在常温下，许多气体可当作理想气体D.D.所有的实际气体在任何情况下，都可以当作所有的实际气体在任何情况下，都可以当作理想气体理想气体 变式题变式题1 1.从力、能的角度如何理解理想气从力、能的角度如何理解理想气体？体？2021/8/11 星期三17(2)(2)推导理想气体状态方程推导理想气体状态方程自主推导自主推导2021/8/11 星期三18(2)(2)推导理想气体状态方程推导理想气体状态方程师师 尝试有没有其它的推导方法？尝试有没有其它的推导方法？生生 讨论、交流合作、展示讨论、交流合作、展示:根据玻意耳定律和盖根据

16、玻意耳定律和盖吕萨克定律推吕萨克定律推导导 查理定律和盖查理定律和盖吕萨克定推导吕萨克定推导2021/8/11 星期三19(2)(2)推导理想气体状态方程推导理想气体状态方程启发启发：同学们往往会有疑惑：实际发生：同学们往往会有疑惑：实际发生的过程不一定是这种的过程不一定是这种“两步过程两步过程”。那。那么用这种机械刻板的过程推得的结果对么用这种机械刻板的过程推得的结果对它们普遍有效、同样成立吗？这种推导它们普遍有效、同样成立吗？这种推导法的另一个缺点是直接推得的结果仅仅法的另一个缺点是直接推得的结果仅仅是是P P1 1V V1 1/T/T1 1=P=P2 2V V2 2/T/T2 2，要对它

17、再稍作一番思，要对它再稍作一番思考考,才能得出更为根本的规律才能得出更为根本的规律PV/TPV/T=C(=C(恒量恒量)能不能从本质特征得出能不能从本质特征得出?2021/8/11 星期三20(2)(2)推导理想气体状态方程推导理想气体状态方程引导：引导：师师：一定质量的气体，：一定质量的气体，温度一定时，压强与体积关系？温度一定时，压强与体积关系？生：生：P1/VP1/V（玻意耳定）（玻意耳定）师师：体积一定时，压强与温度的关系？：体积一定时，压强与温度的关系？生：生：PTPT（查理定律）（查理定律）综合：一般情况下综合：一般情况下PT/VPT/V改成等式改成等式P=CT/V P=CT/V

18、亦即亦即PV/T=CPV/T=C 2021/8/11 星期三21(3)(3)理想气体状态方程的应用理想气体状态方程的应用 例例2.2.教室的容积是教室的容积是100100平方米，在温度是平方米，在温度是7 7摄氏度，大气压强为摄氏度，大气压强为1.01051.0105帕时，室内空气的帕时，室内空气的质量是质量是130130千克，当温度升高到千克，当温度升高到2727摄氏度摄氏度时大气压时大气压强为强为1.21051.2105帕时，教室内空气质量是多少？帕时，教室内空气质量是多少？变式题变式题2.2.一水银气压计中混进了空气，因而在一水银气压计中混进了空气，因而在2727，外界大气压为，外界大气

19、压为758758毫米汞柱时，这个水银气毫米汞柱时，这个水银气压计的读数为压计的读数为738738毫米汞柱，此时管中水银面距管毫米汞柱，此时管中水银面距管顶顶8080毫米，当温度降至毫米，当温度降至33时，这个气压计的读时，这个气压计的读数为数为743743毫米汞柱，求此时的实际大气压值为多少毫米汞柱，求此时的实际大气压值为多少毫米汞柱？毫米汞柱？2021/8/11 星期三22（4）达标演练达标演练 (新学案新学案P P29 29 1 1、2 2、3 3、4 4、5 5）（5）总结提升总结提升 P1V1/T1=P2V2/T2四、教学程序设计四、教学程序设计等温变化等温变化等容变化等容变化等压变化等压变化2021/8/11 星期三233.课堂延伸课堂延伸 常量常量C C与那些因素有关？与那些因素有关？四、教学程序设计四、教学程序设计2021/8/11 星期三24一一.理想气体理想气体 概念概念 例题例题1 1 变式题变式题1 1二二.理想气体状态方程理想气体状态方程 PV/T=C(PV/T=C(恒量恒量）五板书设计五板书设计第三节第三节 理想气体状态方程理想气体状态方程三三.理想气体方程应用理想气体方程应用 例题例题2 2 变式题变式题2 2 课堂小结课堂小结:作业题作业题2021/8/11 星期三25谢 谢2021/8/11 星期三262021/8/11 星期三27