2017人教版高中物理选修33理想气体的状态方程word教案
8.3理想气体的状态方程 优秀教案优秀教学设计 高中物理选修3-3 (1)
3 理想气体的状态方程一、教学目标1、知识与技能：（1）理解“理想气体”的概念。
（2）掌握运用玻意耳定律和查理定律推导理想气体状态方程的过程，熟记理想气体状态方程的数学表达式，并能正确运用理想气体状态方程解答有关简单问题。
2、过程与方法通过推导理想气体状态方程，培养学生严密的逻辑思维能力。
3、情感态度价值观：培养分析问题、解决问题的能力及综合的所学知识面解决实际问题的能力。
二、重点、难点分析1、理想气体的状态方程是本节课的重点，因为它不仅是本节课的核心内容，还是中学阶段解答气体问题所遵循的最重要的规律之一。
2、对“理想气体”这一概念的理解是本节课的一个难点，因为这一概念对中学生来讲十分抽象，而且在本节只能从宏观现象对“理想气体”给出初步概念定义，只有到后两节从微观的气体分子动理论方面才能对“理想气体”给予进一步的论述。
另外在推导气体状态方程的过程中用状态参量来表示气体状态的变化也很抽象，学生理解上也有一定难度。
三、导学流程前置复习：复述三个实验定律的内容。
并在作出它们在p-v、p-t、v-t中的图象。
(一)理想所体1.阅读教材，写出理想气体的定义。
理想气体：2.说明：①理想气体是严格遵守所体实验定律的气体，是理想化模型，是对实际气体的科学抽象。
②实际气体特别是那些不易液化的气体，如氢、氧气、氮气、氦气等，在的情况下可看作理想气体。
③微观模型：Ⅰ.体分子本身大小与分子间的距离相比可以忽略不计；Ⅱ.分子限、除碰撞外没有其它作用力，即不存在相互的引力和斥力；Ⅲ.以理想气体的分子势能为零，理想气体的内能等于分子的总动能，即由气体的 物质的量和温度来决定。
（二）理想气体的状态方程1.问题探究：理想气体的状态方程⑴提出问题：前面的三个实验定律都是对一定质量的气体在某一个量不变的情况下研究另外两个量的的变化，那么这三个量都变化时三个量之间满足什么样的关系呢？问题的表述：一定质量的气体由状态1（P 1,V 1,t 1）变化到状态2（P 2,V 2,t 2）,那么与之间遵从的数学关系式如何?⑵解决方案(学生间相互讨论提出自己的办法并推导)⑶推导过程:思路点拨(同学思考后再参考)【思路1】:“二步法”。
高中物理教案理想气体的状态方程
章节课题：理想气体的状态方程一、教学目标：（1）了解理想气体的模型，并知道实际气体在什么情况下可以看成理想气体；（2）能够从气体定律推出理想气体的状态方程；（3）掌握理想气体状态方程的内容和表达式，并能应用方程解决实际问题；（4）通过由气体的实验定律推出理想气体的状态方程，培养学生的推理能力和抽象思维能力。
二、教学重难点：重点：理想气体的状态方程的应用；难点：P、V、T都变化时遵从的关系式。
三、教学过程：（1）复习导入：前面学习了气体的等温变化、等容变化和等压变化，这三种变化符合的定律都是在压强不太大，温度不太低的条件下总结出来的。
当压强很大，温度很低时，由上述定律计算的结果与实际测量结有很大的差别。
为了研究方便，可以设想，一种气体，在任何温度、任何压强下都遵从气体实验定律，我们把这样的气体叫做理想气体。
（2）新课教学：上图中从A到B，是等温变化，根据玻意耳定律：P A V A=P B V B；从B到C，是等容变化，根据查理定律：P B/T B=P C/T C;可推出：P A V A/T A=P C V C/T C即，PV/T=C，C为常量，与P、V、T无关。
上面两式都叫做一定质量的某种理想气体的状态方程。
（3）巩固提高：一定质量的某种理想气体由状态A变为状态D，其有关数据如图所示，若状态D的压强是104Pa，状态A压强是多少？解析：V A=1m3，T A=200KV D=3m3，T D=400K根据题意，研究的对象是一种理想气体，而且质量是一定的。
由理想气体状态方程可得：P A V A/T A=P D V D/T D，得：P A=P D V D T A/V A T D代入数据后可得到状态A的压强P A=1.5*104P a四、课堂小结理解理想气体的定义；熟记一定质量的某种理想气体的状态方程并会运用；理想气体的内能只有分子动能。
五、板书设计理想气体的状态方程理想气体的定义一定质量的某种理想气体的状态方程：P1V1/T1=P2V2/T2或PV/T=C，C为常量，与P、V、T无关。
《理想气体的状态方程》人教版高三物理选修3-3PPT课件
p2V2
T1
T2
即 20 80S ( p 743) 75S
300
270
解得： p=762.2 mmHg
二、理想气体的状态方程
4、气体密度式：
P1 P2
1T1 2T2
以1mol的某种理想气体为研究对象，它在标准状态
p0 1atm，V0 22.4L/mol ，T0 273K
根据 pV C 得： T
TD=300 K
pAVA = pCVC = pDVD
TA
TC
TD
等压压缩
由p-V图可直观地看出气体在A、B、C、D各状态下
压强和体积
(2)将上述状态变化过程在图乙中画成用体积V和 温度T表示的图线（图中要标明A、B、C、D四点，
并且要画箭头表示变化的方向）.且说明每段图线 各表示什么过程.
由B到C,由玻意耳定律有pBVB=pCVC,得
4、从能量上说：理想气体的微观本质是忽略了分子力，没有分子势能，理想气体的内能只有分 子动能。
一、理想气体
一定质量的理想气体的内能仅由温度决定 ,与气体的体积无关.
例1.（多选）关于理想气体的性质，下列说法中正确的是( ABC )
A．理想气体是一种假想的物理模型，实际并不存在 B．理想气体的存在是一种人为规定，它是一种严格遵守气体实验定律的气体 C．一定质量的理想气体，内能增大，其温度一定升高 D．氦是液化温度最低的气体，任何情况下均可视为理想气体
一、理想气体
【问题】如果某种气体的三个状态参量（p、V、T）都发生了变化，它们之间又 遵从什么规律呢？
p
如图所示，一定质量的某种理想气体从A到B
A
经历了一个等温过程，从B到C经历了一个等
C
高中物理 第八章 3 理想气体的状态方程教学案(含解析)新人教版选修3-3-新人教版高二选修3-3物
3理想气体的状态方程[学习目标] 1.了解理想气体的模型，并知道实际气体在什么情况下可以看成理想气体．(重点) 2.能够从气体定律推出理想气体的状态方程. (重点) 3.掌握理想气体状态方程的内容和表达式，会应用方程解决实际问题．(难点)知识点一理想气体 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在温度不低于零下几十摄氏度、压强不超过大气压的几倍的条件下，把实际气体当做理想气体来处理．[思考]如图831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．[判断]1．能严格遵守气体实验定律的气体是理想气体．(√)2．实际气体在通常温度和压强下，一般不符合气体实验定律．(×) 3．理想气体在任何温度、任何压强下都遵从气体实验定律．(√) 知识点二理想气体的状态方 1．内容一定质量的某种理想气体，在从一个状态变化到另一个状态时，压强跟体积的乘积与热力学温度的比值保持不变．2．公式p 1V 1T 1＝p 2V 2T 2或pV T＝C . 3．适用条件一定质量的理想气体． [思考]对于不同的理想气体，其状态方程pVT＝C (恒量)中的恒量C 相同吗？【提示】 不一定相同．C 是一个与理想气体种类和质量有关的物理量，气体种类不同，C 值不一定相同．[判断]1．一定质量的理想气体，使气体温度升高，体积不变，则压强减小．(×) 2．一定质量的理想气体，使气体的体积变大，压强增大，则温度降低．(×) 3．一定质量的气体，体积、压强、温度都可以变化．(√)考点一 理想气体及其状态方程(深化理解)1．理想气体的特点理想气体是一种理想模型，是实际气体的一种近似，就像质点、点电荷模型一样，突出问题的主要方面，忽略次要方面，它是物理学中常用的方法．(1)严格遵守气体实验定律及理想气体状态方程．(2)理想气体分子本身的大小与分子间的距离相比可以忽略不计，分子视为质点． (3)理想气体分子除碰撞外，无相互作用的引力和斥力，故无分子势能的变化，一定质量的理想气体内能的变化只与温度有关．2．理想气体状态方程与气体实验定律p 1V 1T 1＝p 2V 2T 2⇒⎩⎪⎪⎨⎪⎪⎧T 1＝T 2时，p 1V 1＝p 2V 2玻意耳定律V 1＝V 2时，p 1T 1＝p2T 2查理定律p 1＝p 2时，V 1T 1＝V2T2盖—吕萨克定律【例题1】 如图832所示，粗细均匀、一端封闭一端开口的U 形玻璃管，当t 1＝31 ℃、大气压强p 0＝76 cmHg 时，两管水银面相平，这时左管被封闭的气柱长L 1＝8 cm ，求：(1)当温度t 2是多少时，左管气柱L 2为9 cm ；(2)当温度达到上问中的温度t 2时，为使左管气柱长L 为8 cm ，应在右管中加入多长的水银柱．【思路点拨】 取左管气柱为研究对象→明确初末状态的状态参量→由理想气体状态方程列式求解．【解析】 (1)初状态：p 1＝p 0＝76 cmHg ，V 1＝L 1S ，T 1＝304 K ；末状态：p 2＝p 0＋2 cmHg ＝78 cmHg ，V 2＝L 2S ，T 2＝？根据理想气体状态方程p 1V 1T 1＝p 2V 2T 2代入数据得T 2＝351 K ，t 2＝78 ℃.(2)设应在左管中加入h cm 水银柱，p 3＝p 0＋h ＝(76＋h )cmHg ，V 3＝V 1＝L 1S ，T 3＝T 2＝351 K根据理想气体状态方程p 1V 1T 1＝p 3V 3T 3代入数据得h ＝11.75 cm.【答案】 (1)78 ℃ (2)11.75 cm【规律总结】应用理想气体状态方程解题的一般步骤1．明确研究对象，即一定质量的理想气体．2．确定气体在初、末状态的参量p 1、V 1、T 1及p 2、V 2、T 2. 3．由状态方程列式求解． 4．讨论结果的合理性．【及时训练】1．(多选)(2014·某某高考)下列对理想气体的理解，正确的有( ) A ．理想气体实际上并不存在，只是一种理想模型 B ．只要气体压强不是很高就可视为理想气体C ．一定质量的某种理想气体的内能与温度、体积都有关D ．在任何温度、任何压强下，理想气体都遵循气体实验定律 【答案】 AD2．内燃机汽缸里的混合气体，在吸气冲程末，温度为50℃，压强为1×105Pa ，体积为0.93 L ．在压缩冲程中，把气体的体积压缩为0.155 L 时，气体的压强增大到1.2×106Pa ，这时温度升高到多少？【解析】 首先确定研究对象——汽缸内的混合气体，然后找出汽缸内混合气体初末的参量，运用理想气体状态方程即可求解．气体初状态的状态参量为：p 1＝1.0×105 Pa ，V 1＝0.93 L ，T 1＝(50＋273)K ＝323 K.气体末状态的状态参量为：p 2＝1.2×106 Pa ，V 2＝0.155 L ，T 2为未知量．由p 1V 1T 1＝p 2V 2T 2可求得 T 2＝p 2V 2p 1V 1×T 1.将已知代入得：T2＝1.2×106×0.1551.0×105×0.93×323 K＝646 K.【答案】646 K考点二理想气体状态变化的图象的应用(深化理解) 1．一定质量的气体不同图象的比较，，系，但不成正比，2.一般状态变化图象的处理方法基本方法，化“一般”为“特殊”，如图833是一定质量的某种气体的状态变化过程A →B →C →A .在V T 图线上，等压线是一簇延长线过原点的直线，过A 、B 、C 三点作三条等压线分别表示三个等压过程p A ′<p B ′<p C ′，即p A <p B <p C ，所以A →B 压强增大，温度降低，体积缩小，B →C 温度升高，体积减小，压强增大，C →A 温度降低，体积增大，压强减小．【例题2】 一定质量的理想气体由状态A 变为状态D ，其有关数据如图834甲所示，若状态D 的压强是2×104Pa.甲 乙图834(1)求状态A 的压强．(2)请在乙图中画出该状态变化过程的p T 图象，并分别标出A 、B 、C 、D 各个状态，不要求写出计算过程．【思路点拨】 由V T 图得A 、B 、C 、D 温度和体积→ 理想气体状态方程→A 、B 、C 、D 的压强→描点、连线【解析】 (1)据理想气体状态方程：p A V A T A ＝p D V D T D ，则p A ＝p D V D T A V A T D ＝2×104×4×2×1021×4×102Pa ＝4×104Pa.(2)A →B 等容变化、B →C 等温变化、C →D 等容变化，根据理想气体状态方程可求得各状态的参量．p T 图象及A 、B 、C 、D 各个状态如图所示．【答案】 (1)4×104Pa (2)见解析图【规律总结】图象问题的解题要点用图象表示气体状态变化的过程及变化规律具有形象、直观、物理意义明朗等优点．图象上的一个点表示一定质量的气体的一个平衡状态，它对应着三个状态参量，图象上的某一条直线或曲线表示气体状态变化的一个过程．【及时训练】1．某同学利用DIS 实验系统研究一定质量理想气体的状态变化，实验后计算机屏幕显示如图所示的p t 图象．已知在状态B 时气体的体积为V B ＝3 L ，问：(1)气体由A →B 、B →C 各作什么变化？ (2)气体在状态C 的体积是多少？【解析】 (1)A →B 的反向延长线通过－273 ℃，所以其所在的直线是等容线，A →B 是等容变化；B →C 的温度不变，是等温变化．(2)在状态B 时：p B ＝1.0 atm V B ＝3 L 在状态C 时：p C ＝1.5 atm V C ＝？ 由玻意耳定律，有p B V B ＝p C V C 解得V C ＝2 L.【答案】 (1)等容变化 等温变化 (2)2 L2．如图836所示，一定质量的气体从状态A 经状态B 、C 、D 再回到状态A .问AB 、BC 、CD 、DA 是什么过程？已知气体在状态A 时的体积是1 L ，则在状态B 、C 、D 时的体积各为多少？并把此图改为p V 图．【解析】 AB 过程是等容升温升压过程，BC 过程是等压膨胀过程，CD 过程是等温膨胀过程，DA 过程是等压压缩过程．现求A 、B 、C 、D 各点的体积：已知V A ＝1 L ，V B ＝1 L(等容过程)，由V C T C ＝V B T B (等压过程)，得V C ＝T C V B T B ＝⎝⎛⎭⎪⎫900×1450 L ＝2 L ；由p D V D ＝p C V C (等温过程)，得V D ＝V C p C P D ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫2×31 L ＝6 L ．改画为p V 图如下图所示．【答案】 见解析【学法指导】用理想气体状态方程处理变质量问题对于变质量问题，直接应用气体实验定律或理想气体状态方程显然不合适，关键是如何灵活选择研究对象，将变质量问题转化为一定质量问题，可取原有气体为研究对象，也可以选择剩余气体为研究对象，始末状态参量必须对同一部分气体．可想象“放出”或“漏掉”的气体与剩余气体的状态相同，将变质量问题转化为定质量问题，然后利用理想气体的状态方程，就可以确定剩余气体与“放出”或“漏掉”气体的体积、质量关系，从而确定剩余气体和原有气体间的状态变化关系．【例题3】 房间的容积为20 m 3，在温度为7 ℃、大气压强为9.8×104Pa 时，室内空气质量是25 kg.当温度升高到27 ℃，大气压强变为1.0×105Pa 时，室内空气的质量是多少？【思路点拨】【解析】 气体初态：p 1＝9.8×104 Pa ，V 1＝20 m 3，T 1＝280 K.末态：p 2＝1.0×105Pa ，V 2＝？，T 2＝300 K. 由状态方程：p 1V 1T 1＝p 2V 2T 2， 所以V 2＝p 1T 2p 2T 1V 1＝9.8×104×300×201.0×105×280m 3＝21.0 m 3. 因V 2>V 1，故有气体从房间内流出，房间内气体质量m 2＝V 1V 2m 1＝2021×25 kg ≈23.8 kg.【答案】 23.8 kg【规律总结】本题是变质量问题，如果我们通过恰当地选取研究对象，可以使变质量问题转化为定质量问题，运用理想气体状态方程求解．【及时训练】贮气筒内压缩气体的温度为27 ℃，压强是20 atm ，从筒内放出一半质量的气体后，并使筒内剩余气体的温度降低到12℃，求剩余气体的压强为多大．【解析】 以容器内剩余气体为研究对象，它原来占有整个容器容积的一半，后来充满整个容器，设容器的容积为V ，则初态：p 1＝20 atm ，V 1＝12V ，T 1＝(273＋27)K ＝300 K ；末态：p 2＝？，V 2＝V ，T 2＝(273＋12)K ＝285 K 根据理想气体状态方程：p 1V 1T 1＝p 2V 2T 2得：p 2＝p 1V 1T 2V 2T 1＝20×V2×285300V atm ＝9.5 atm.【答案】 9.5 atm【课后作业】[基础练]1．(多选)关于理想气体，下列说法正确的是( ) A ．理想气体能严格遵守气体实验定律B ．实际气体在温度不太高、压强不太大的情况下，可看成理想气体C ．实际气体在温度不太低、压强不太大的情况下，可看成理想气体D ．所有的实际气体在任何情况下，都可以看成理想气体 【答案】 AC2．(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 ，则下列过程中可以实现的是( )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 【答案】 BD3．(多选)一定质量的理想气体经过如图所示的一系列过程，下列说法中正确的是( ) A ．a →b 过程中，气体体积增大，压强减小 B ．b →c 过程中，气体压强不变，体积增大 C ．c →a 过程中，气体压强增大，体积变小 D ．c →a 过程中，气体内能增大，体积不变 【答案】 AD4．关于理想气体的状态变化，下列说法中正确的是 ( )A ．一定质量的理想气体，当压强不变而温度由100 ℃上升到200 ℃时，其体积增大为原来的2倍B ．气体由状态1变化到状态2时，一定满足方程p 1V 1T 1＝p 2V 2T 2C ．一定质量的理想气体体积增大到原来的4倍，可能是压强减半，热力学温度加倍D ．一定质量的理想气体压强增大到原来的4倍，可能是体积加倍，热力学温度减半 【答案】 C5．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 点对应的气体分子密集程度大于b 点对应的气体分子密集程度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 ．气体在状态a 时p a V a T a 的值大于气体在状态b 时p b V bT b的值 【答案】 A6．(2013·某某高考)已知湖水深度为20 m ，湖底水温为4℃，水面温度为17℃，大气压强为1.0×105Pa.当一气泡从湖底缓慢升到水面时，其体积约为原来的(取g ＝10 m/s 2，ρ水＝1.0×103 kg/m 3)( )A ．12.8倍B ．8.5倍C ．3.1倍D ．2.1倍【答案】 C7．(2013·某某高考)我国“蛟龙”号深海探测船载人下潜超过7000 m ，再创载人深潜新纪录．在某次深潜实验中，“蛟龙”号探测到990 m 深处的海水温度为280 K ．某同学利用该数据来研究气体状态随海水深度的变化．如图3所示，导热良好的汽缸内封闭一定质量的气体，不计活塞的质量和摩擦，汽缸所处海平面的温度T 0＝300 K ，压强p 0＝1 atm ，封闭气体的体积V 0＝3 m 3，如果将该汽缸下潜至990 m 深处，此过程中封闭气体可视为理想气体．求990 m 深处封闭气体的体积(1 atm 相当于10 m 深的海水产生的压强)．【解析】 当汽缸下潜至990 m 时，设封闭气体的压强为p ，温度为T ，体积为V ，由题意可知p ＝100 atm ①根据理想气体状态方程得p 0V 0T 0＝pVT.② 代入数据得V ＝2.8×10－2 m 3.③【答案】 2.8×10－2m 38．贮气筒的容积为100 L ，贮有温度为27 ℃、压强为30 atm 的氢气，使用后温度降为20 ℃，压强降为20 atm ，求用掉的氢气占原有气体的百分比．【解析】 解法一 选取筒内原有的全部氢气为研究对象，且把没用掉的氢气包含在末状态中，则初状态p 1＝30 atm ，V 1＝100 L ，T 1＝300 K ；末状态p 2＝20 atm ，V 2＝？T 2＝293 K ，根据p 1V 1T 1＝p 2V 2T 2得 V 2＝p 1V 1T 2p 2T 1＝30×100×29320×300L ＝146.5 L用掉的占原有的百分比为V 2－V 1V 2×100%＝146.5－100146.5×100%＝31.7% 解法二 取剩下的气体为研究对象初状态：p 1＝30 atm ，体积V 1＝？，T 1＝300 K 末状态：p 2＝20 atm ，体积V 2＝100 L ，T 2＝293 K 由p 1V 1T 1＝p 2V 2T 2得V 1＝p 2V 2T 1p 1T 2＝20×100×30030×293＝68.3 L用掉的占原有的百分比V 2－V 1V 2×100%＝100－68.3100×100%＝31.7% 【答案】 31.7%[提升练]9．一定质量的理想气体，经历了如图所示的变化，A →B →C ，这三个状态下的温度之比T A ∶T B ∶T C 为( )A ．1∶3∶5B ．3∶2∶1C ．5∶6∶3D ．3∶6∶5【答案】 D10．如图8311所示，玻璃管内封闭了一段气体，气柱长度为l ，管内外水银面高度差为h .若温度保持不变，把玻璃管稍向上提起一段距离，则( )A ．h 、l 均变大B ．h 、l 均变小C ．h 变大，l 变小D ．h 变小，l 变大 【答案】 A11．用销钉固定的活塞把容器分成A 、B 两部分，其容积之比V A ∶V B ＝2∶1，如图8312所示．起初A 中空气温度为127 ℃，压强为1.8×105Pa ，B 中空气温度为27 ℃，压强为1.2×105Pa.拔去销钉，使活塞可以无摩擦地移动(不漏气)，由于容器缓慢导热，最后都变成室温27 ℃，活塞也停止，求最后A 中气体的压强．【解析】 设开始时气体A 和B 的压强、体积、温度分别为p A 、V A 、T A 和p B 、V B 、T B ，最终活塞停止时，两部分气体压强相等，用p 表示；温度相同，用T 表示；A 和B 的体积分别为V A ′和V B ′.根据理想气体状态方程可得气体A ：p A V A T A ＝pV A ′T ，① 气体B ：p B V B T B ＝pV B ′T，② 活塞移动前后总体积不变，则V A ′＋V B ′＝V A ＋V B .③由①②③和已知V A ＝2V B 可得p ＝T (2p A 3T A ＋p B 3T B )＝300×(2×1.83×400＋ 1.23×300)×105Pa ≈1.3×105Pa. 【答案】 1.3×105Pa12．(2015·某某高二检测)如图8313所示，水平放置的汽缸内壁光滑，活塞厚度不计，在A 、B 两处设有限制装置，使活塞只能在A 、B 之间运动，B 左面汽缸的容积为V 0.A 、B 之间的容积为0.1V 0，开始时活塞在B 处，缸内气体的压强为0.9 p 0(p 0为大气压强)，温度为297 K ，现缓慢加热汽缸内气体，直至399.3 K ．求：(1)活塞刚离开B 处时的温度T B .(2)缸内气体最后的压强p 3.(3)在图中画出整个过程的p －V 图线．【解析】 (1)活塞刚离开B 处时，体积不变，封闭气体的压强为p 2＝p 0，由查理定律得：0.9p 0297＝p 0T B，解得T B ＝330 K. (2)以封闭气体为研究对象，活塞开始在B 处时，p 1＝0.9p 0，V 1＝V 0，T 1＝297 K ；活塞最后在A 处时，V 3＝1.1V 0，T 3＝399.3 K ，由理想气体状态方程得p 1V 1T 1＝p 3V 3T 3，故p 3＝p 1V 1T 3V 3T 1＝ 0.9p 0V 0×399.31.1V 0×297＝1.1p 0. (3)如图所示，封闭气体由状态1保持体积不变，温度升高，压强增大到p2＝p0达到状态2，再由状态2先做等压变化，温度升高，体积增大，当体积增大到1.1V0后再等容升温，使压强达到1.1p0.【答案】(1)330 K (2)1.1p0(3)见解析。
高中物理 第八章 3理想气体的状态方程教案 新人教版选修3-3-新人教版高二选修3-3物理教案
理想气体的状态方程课时教学设计一、理想气体问题：以下是一定质量的空气在温度不变时，体积随常压和非常压变化的实验数据：压强〔p〕〔atm〕空气体积V〔L〕pV值( 1×1.013×105PaL)1 100 200 500 10001.0000.9730/1001.0100/2001.3400/5001.9920/10001.0000.97301.01001.34001.9920问题分析：〔1〕从表中发现了什么规律？在压强不太大的情况下，实验结果跟实验定律——玻意耳定律基本吻合，而在压强较大时，玻意耳定律那么完全不适用了。
〔2〕为什么在压强较大时，玻意耳定律不成立呢？如果温度太低，查理定律是否也不成立呢？○1分子本身有体积，但在气体状态下分子的体积相对于分子间的空隙很小，可以忽略不计。
○2分子间有相互作用的引力和斥力，但分子力相对于分子的弹性碰撞时的冲力很小，也可以忽略。
○3一定质量的气体，在温度不变时，如果压强不太大，气体分子自身体积可忽略，玻意耳定律成立，但在压强足够大时，气体体积足够小而分子本身不能压缩，分子体积显然不能忽略，这样，玻意耳定律也就不成立了。
○4一定质量的气体，在体积不变时，如果温度足够低，分子动能非常小，与碰撞时的冲力相比，分子间分子力不能忽略，因此查理定律亦不成立了。
总结规律：设想有这样的气体，气体分子本身体积完全可以忽略，分子间的作用力完全等于零，也就是说，气体严格遵守实验定律。
这样的气体就叫做理想气体。
a.实际的气体，在温度不太低、压强不太大时，可以近似为理想气体。
b.理想气体是一个理想化模型，实际气体在压强不太大、温度不太低的情况下可以看作是理想气体． 二、理想气体的状态方程情景设置：理想气体状态方程是根据气体实验定律推导得到的。
如下图，一定质量的理想气体由状态1〔T 1、p 1、v 1〕变化到状态2〔T 2、p 2、v 2〕，各状态参量变化有什么样的变化呢？我们可以假设先让气体由状态1〔T 1、p 1、v 1〕经等温变化到状态c 〔T 1、p c 、v 2〕，再经过等容变化到状态2〔T 2、p 2、v 2〕。
高中物理选修3-3-理想气体的状态方程
理想气体的状态方程知识元理想气体的状态方程知识讲解1．理想气体（1）宏观上讲，理想气体是指在任何条件下始终遵守气体实验定律的气体，实际气体在压强不太大、温度不太低的条件下，可视为理想气体．（2）微观上讲：分子本身的大小可以忽略不计，分子可视为质点；理想气体分子除碰撞外，无相互作用的引力和斥力；从能量上看，分子间无相互作用力，也就没有分子力做功，故无分子势能。
理想气体的内能等于所有分子热运动的动能之和，一定质量的理想气体的内能只与温度有关。
2．理想气体的状态方程一定质量的理想气体状态方程：．（1）气体实验定律可看作一定质量理想气体状态方程的特例．（2）适用条件：压强不太大，温度不太低（3）式中常量C由气体的各类和质量决定，与其它参量无关例题精讲理想气体的状态方程例1.'如图所示，汽缸开口向上固定在水平面上，其横截面积为S，内壁光滑，A、B为距离汽缸底部h2处的等高限位装置，限位装置上装有压力传感器，可探测活塞对限位装置的压力大小，活塞质量为m，在汽缸内封闭了一段高为h1、温度为T1得到理想气体，对汽缸内气体缓缓降温，已知重力加速度为g，大气压强为p0，变化过程中活塞始终保持水平状态。
求：①当活塞刚好与限位装置接触（无弹力）时，汽缸内气体的温度T2；②当A、B处压力传感器的示数之和为2mg时，汽缸内气体的度T3。
'例2.'如图所示，一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，再变化到状态C．已知状态A的温度为600K．求：（I）气体在状态C的温度；（II）若从状态A变化到状态B的整个过程中，气体是从外界吸收热量为Q，气体对外界做了多少功。
'例3.'热气球是靠加热气球内部空气排出部分气体而获得上升动力的装置。
已知空气在1个大气压，温度27℃时的密度为1.16kg/m3．现外界气体温度是17℃，气球内、外气压始终为1个标准大气压。
现要用容积V0=1000m3的气球（气球自身质量忽略不计）吊起m1=200kg的重物。
人教版高中物理课件-理想气体的状态方程
解析：由於此題要經過一系列狀態變化後回到初始溫度， 所以先在 p－V 座標中畫出等溫變化圖線，然後在圖線上任選中 間一點代表初始狀態，根據各個選項中的過程畫出圖線，如圖 4 所示．從圖線的發展趨勢來看，有可能與原來等溫線相交的說 明經過變化後能夠回到原來的溫度．
圖4 答案：AD
2．內燃機汽缸裏的混合氣體，在吸氣衝程之末，溫度為 50 ℃，壓強為 1.0×105 Pa，體積為 0.93 L，在壓縮衝程中，把氣 體的體積壓縮為 0.155 L 時，氣體的壓強增大到 1.2×106 Pa，這 時混合氣體的溫度升高到多少攝氏度？
(3)一定质量的理想气体，当 p1＝p2 时，由pT1V1 1＝pT2V2 2得VT11＝ VT22，即盖—吕萨克定律．
2．推廣：氣體密度與狀態參量的關係 把 V＝mρ 代入状态方程pT1V1 1＝pT2V2 2，得ρp1T1 1＝ρp2T2 2，由此可知，
氣體的密度與壓強成正比，與熱力學溫度成反比． 3．應用理想氣體狀態方程解題的一般步驟 (1)明確研究對象，即一定品質的某種理想氣體． (2)確定氣體在始末狀態的參量 p1、V1、T1 及 p2、V2、T2. (3)由狀態方程列式求解． (4)分析討論結果的合理性及其物理意義．
二、理想氣體的狀態方程 1．內容：一定品質的某種理想氣體，在從狀態 1 變化到狀 態 2 時，儘管 p、V、T 都可能改變，但是__壓__強____跟__體__積____ 的乘積與__熱__力__學__溫__度____的比值保持不變．
2．公式：___pT_1V_1 1_＝__p_T2_V2_2_____或____p_TV_____＝C.(式中的恒量 C 由氣體的種類和品質決定，與其他參量無關)
3．一定品質的理想氣體從狀態(p1、V1、T1)變化到狀態(p2、 V2、T2)，已知 T2>T1，則在這個過程中( C )
2024-2025学年高中物理第8章气体3理想气体的状态方程教案新人教版选修3-3
-教师可提供必要的指导和帮助，如解答疑问、推荐阅读材料等。
3.拓展活动：
-设计一个实验，验证理想气体状态方程。记录实验数据，分析实验结果，撰写实验报告。
-思考理想气体状态方程在生活中的应用，如吹气球、烧水等，尝试解释这些现象背后的原理。
-讨论理想气体状态方程在现代科技领域中的应用，如航空航天、制冷技术等，分享自己的见解和想法。
针对教学中存在的问题和不足，我将在今后的教学中采取以下改进措施：
1.针对学生理解困难的问题，我将采取更加直观的教学方式，如通过图示或实验，帮助学生更好地理解理想气体的状态方程及其推导过程。
2.对于学生在问题解决策略上的不足，我将引导学生运用数学知识和科学方法，培养他们的逻辑思维和问题解决能力。
3.为了提高学生的课堂参与度，我将更多地设计一些互动性强的教学活动，如小组讨论、实验操作等，激发学生的学习兴趣和主动性。
教学内容与学生已有知识的联系：
1.学生已经学习了初中物理中的基本概念，如压强、体积、温度等，对本节课的内容有了一定的理解基础。
2.学生已经学习了初中化学中的物质的量概念，对n的定义和计算方法有一定的了解。
3.学生已经学习了数学中的代数知识，能够进行方程的求解和分析。
核心素养目标
本节课的核心素养目标包括：
请学生阅读以上拓展阅读材料，进一步加深对理想气体状态方程的理解和应用。
2.课后自主学习和探究：
-请学生利用网络资源，查找理想气体状态方程在现代科技领域中的应用实例，如航空航天、制冷技术等，并在下节课分享自己的研究成果。
-设计一个实验，验证理想气体的状态方程。可以在家中利用简单的器材进行实验，记录实验数据，分析实验结果。
高中物理人教版选修3-3+第8章+3 理想气体的状态方程+教案(1)+Word版含解析
第三节理想气体的状态方程授课年级高二课题§8.3 理想气体的状态方程课程类型新授课课程导学目标目标解读 1.了解理想气体的模型,并知道实际气体在什么情况下可以看成理想气体。
2.能够从气体定律推出理想气体的状态方程。
3.掌握理想气体状态方程的内容和表达式,并能应用方程解决实际问题。
4.通过由气体的实验定律推出理想气体的状态方程,提高推理能力和抽象思维能力。
学法指导对“理想气体”这一概念的理解是本节课的一个难点，可以学习中结对互学。
对理想气体的状态方程可结合思考与讨论自主推导。
气体的图像简洁、直观地表达了气体状态变化过程，在分析解决问题时也起到了很重要的作用，对运用图线讨论气体在状态变化过程中内能的变化、气体吸放热情况、气体是否对外做功等采用合作、探究的学习方法。
课程导学建议重点难点理想气体的状态方程。
对“理想气体”概念的理解,推导气体状态方程的过程中用状态参量来表示气体状态的变化。
教学建议理想气体是为了研究问题方便而提出的一种理想模型,是实际气体的一种近似,教学中可类比力学中的质点、电学中的点电荷等模型。
理想气体严格遵从三个实验定律,实际气体只是近似地遵从。
理想气体是不存在的,但在常温常压下,大多数实际气体都可以近似地看成理想气体。
教科书通过“思考与讨论”,引导学生根据已学过的气体实验定律推导理想气体状态方程。
教学中还可以用其他方法得出这个结果。
教学中要说明结果只跟始、末两个状态有关,与中间过程无关,明确理论推导也是一种科学研究方法。
课前准备调试多媒体课件、投影仪、视频等。
研读教材，估计学生自主学习过程中可能出现的问题和疑难点，在导学案的基础上根据本班学生学习情况进行二次备课。
导学过程设计程序设计学习内容教师行为学生行为媒体运用新课导入创设情境燃烧器喷出熊熊烈焰,巨大的气球缓缓膨胀……如果有朝一日你乘坐热气球在蓝天翱翔,那将是一件有趣而刺激的事情,热气球在升空过程中它的状态参量发生了怎样的变化?遵循什么规律? PPT展示、图片第一层级研读教材指导学生学会使用双色笔，确保每一位学生处于预习状态。
第四节理想气体的状态方程物理教案
第四节理想气体的状态方程物理教案教学过程总体设计1、老师复习前面知识引入，通过提问启发学生理解克拉珀龙方程的推导．2、学生积极思考、讨论，推导克拉珀龙方程并掌握其应用．（一）教学重点、难点以及相应的解决办法1、重点：克拉珀龙方程的推导和内容．2、难点：在用克拉珀龙方程解题时如何根据题意选好研究对象，找出等量关系（列方程）．3、疑点：摩尔气体常量为什么与气体的质量和种类无关．解决办法：明确研究对象，并把作为研究对象的气体所发生的过程弄清楚．（二）教具学具：投影片（三）师生互动活动设计让学生先回顾一些基本常数，结合气态方程在老师引导下推导克拉珀龙方程，并利用所学规律解题．（四）教学步骤本节利用前面学过的知识推导克拉珀龙方程，并用克拉珀龙方程解题，与以前学过的方法比较，归纳解题方法，是热力学中最重要的一节．1、摩尔气体常量问：理想气体状态方程（常量）中的常量C与什么因素有关？答：实验表明，常量C与气体的质量和种类有关．问：对1mol的某种气体，常量C应为多少？∵1mol的气体，在标准状态下：――摩尔气体常量．对于1mol的理想气体：――1mol理想气体的状态方程．2、克拉珀龙方程对于nmol的理想气体：即或（m为气体的质量，M为气体的摩尔质量）克拉珀龙方程．3、克拉珀龙方程的应用例题讲解（参考备课资料中的典型例题）4、总结、扩展（1）克拉珀龙方程的推导由（恒量）当m、M一定时――一定质量的理想气体状态方程当m、M、T一定时――玻意耳定律当m、M、T一定时――查理定律当m、M、p一定时――盖・吕萨克定律因此，克拉珀龙方程既反映了理想气体在某一状态各参量的关系，也可以得出气体在两个状态下各气体状态参量的关系，所以，它包括了本章的所有规律，是本章的核心，把克拉珀龙方程与化学知识相结合，可编写理化综合题对考生考查．（2）关于图像研究克拉珀龙方程由克拉珀龙方程，可得三条等值线对应的函数关系分别为：、、．气体状态变化图线包括图、图和图三种图线，所有题中有以下形式：①三种图线的相互转换；②由图线的物理意义确定气体的三个状态参量的关系；③结合围绕判断气体状态变化过程中的内能变化情况，在这些题型中，求解时首先要清楚各种图线的物理意义，再结合三个实验定律、气体状态方程，克拉珀龙方程以及热力学第一定律求解即可．。
人教版高三物理选修3《理想气体的状态方程》说课稿
人教版高三物理选修3《理想气体的状态方程》说课稿一、课程背景和意义《理想气体的状态方程》是人教版高中物理选修3中的重要内容之一。
通过学习本章内容，学生将深刻理解气体的状态和特性，了解理想气体的状态方程，掌握理想气体的宏观特性与微观机制之间的关系。
同时，这一章的学习也为后续学习热学提供了必要的基础。
本节课的教学目标主要包括： - 了解理想气体的相关概念和基本特性； - 掌握理想气体状态方程及其在问题解答中的应用； - 培养学生观察、实验、分析和解决问题的能力。
二、教学内容和学情分析本节课的教学内容主要包括： - 理想气体的概念和特性；- 理想气体状态方程的推导和应用。
在学情分析方面，学生已经具备了一定的物理基础知识和实验基本操作技能。
然而，对于气体的宏观特性与微观机制之间的关系以及理想气体状态方程的理解可能较为薄弱。
因此，本节课的教学重点是引导学生理解气体的微观机制和状态方程的推导过程，帮助学生建立起宏观与微观之间的联系。
三、教学目标和教学重难点教学目标•知识目标：了解理想气体的状态方程和理想气体的特性。
•能力目标：掌握理想气体状态方程的推导过程和应用方法，培养学生分析和解决物理问题的能力。
•情感目标：培养学生对物理学科的兴趣和热爱。
教学重难点•教学重点：理解理想气体的状态方程的推导过程，掌握理想气体的特性。
•教学难点：帮助学生建立宏观与微观之间的联系，引导学生分析和解决相关问题。
四、教学方法和教学过程设计教学方法本节课采用问题导入、教师讲解、实验探究和问题解答等多种教学方法，以培养学生的观察、实验和分析问题的能力。
教学过程设计步骤一：导入与激发兴趣（10分钟）通过提出问题或引用一个实际生活中的场景，让学生思考气体的特性和状态。
比如，引导学生思考以下问题：空气中的气压为什么会变化？为什么在高山上呼吸困难？为什么气球可以飞起来？步骤二：理论讲解与知识点梳理（30分钟）1.介绍理想气体的定义和特性，包括分子间无相互作用、分子间距离远大于分子本身尺寸等。
高三物理上册《理想气体的状态方程》教案、教学设计
在总结归纳环节，我将从以下几个方面进行：
1.理想气体的概念及其特性。
2.理想气体状态方程的推导、物理意义及实际应用。
3.本节课学习的重点和难点。
总之，本节课的教学内容与过程旨在让学生在掌握理想气体状态方程的基础上，学会运用物理学知识解决实际问题，提高学生的分析问题和解决问题的能力。同时，关注学生的情感态度，激发学生的学习兴趣，培养他们的科学素养。
2.掌握理想气体状态方程在不同条件下的应用，能够解决实际问题。
3.深入理解气体的微观模型，将统计物理学的基本思想与宏观现象相结合。
（二）教学设想
1.教学方法：
-采用多元化的教学手段，如多媒体演示、实验操作、小组讨论等，增强学生对理想气体概念的理解。
-利用问题导向法（PBL）引导学生主动探索，通过解决具体问题来深化对理想气体状态方程的理解。
二、学情分析
本章节的教学对象为高三学生，他们在之前的学习中已经掌握了气体实验定律、压强、体积和温度等基本概念，具备了一定的物理理论基础。在此基础上，学生对理想气体的学习应更具深度和广度。然而，由于理想气体状态方程涉及抽象的微观解释和数学推导，学生可能会在理解上存在一定困难。
针对这种情况，教师应充分关注学生的学习需求，尊重学生的认知规律。在教学中，注重激发学生的兴趣，引导学生通过实验观察和理论推导，逐步理解理想气体的性质。此外，要关注学生的个体差异，针对不同学生的学习能力，提供适当的辅导和支持，使他们在原有基础上得到提高。
五、作业布置
为了巩固学生对理想气体状态方程的理解和应用，以及培养.请同学们结合课堂所学，撰写一篇关于理想气体性质及其状态方程推导的科普文章，字数在500字左右。文章要求：逻辑清晰，语言简洁，易懂有趣。
2.完成课后习题：
高中物理理想气体的状态方程教案人教版选修3-3
8.3 理想气体的状态方程[学习目标]1、准确理解理想气体这个物理模型。
2、会推导理想气体的状态方程，并能够应用理想气体状态方程求解相应的题目和解释相关的现象。
3、了解统计规律及其在科学研究和社会生活中的作用。
4、知道分子运动的特点，掌握温度的微观定义。
5、掌握压强、实验定律的微观解释。
[自主学习]一、理想气体1、为了研究问题的方便，可以设想一种气体，在任何，我们把这样的气体叫做理想气体。
2、理想气体是不存在的，它是实际气体在一定程度的近似，是一种理想化的模型。
3、理想气体分子间，除碰撞外无其它作用力，从能量上看，一定质量的理想气体的内能完全由决定。
二、理想气体的状态方程1、内容：一定质量的理想气体在从一个状态变到另一个状态时，尽管P、V、T都可能改变，但是压强跟体积的乘积与热力学温度的比值保持不变。
2、方程：，。
3、推导：（两种方法）4、推论（1）一定质量的理想气体当状态变化过程中三个状态参量保持某一个参量不变时，就可以从理想气体状态方程分别得到（2）根据气体的密度ρ=m/V，可以得到气体的密度公式5、适用条件6、注意方程中各物理量的单位，温度必须用，公式两边中P和V单位必须，但不一定是国际单位。
三、气体分子运动的特点1、从微观的角度看，物体的热现象是由的热运动所决定的，尽管个别分子的运动有它的不确定性，但大量分子的运动情况会遵守一定的。
2、分子做无规则的运动，速率有大有小，由于分子间频繁碰撞，速率又将发生变化，但分子的速率都呈现的规律分布。
这种分子整体所体现出来的规律叫统计规律。
3、气体分子运动的特点（1）分子的运动杂乱无章，在某一时刻，向着运动的分子都有，而且向各个方向运动的气体分子数目都。
（2）气体分子速率分布表现出“中间多，两头少”的分布规律。
温度升高时，速率大的分子数目，速率小的分子数目，分子的平均速率。
4、温度是的标志。
用公式表示为。
四、气体压强的微观意义1、气体的压强是而产生的。
人教版高中物理教案-理想气体的状态方程
3 理想氣體的狀態方程1．理想氣體(1)概念 在任何溫度、壓強下都嚴格遵守氣體實驗定律的氣體，理想氣體是抽象出來的物理模型，實際中不存在。
在溫度不太低、壓強不太大的情況下，可把實際氣體看成是理想氣體。
(2)對理想氣體的理解①理想氣體是為了研究問題方便提出的一種理想模型，是實際氣體的一種近似，就像力學中質點、電學中點電荷模型一樣，突出矛盾的主要方面，忽略次要方面，從而認識物理現象的本質，是物理學中常用的方法。
②實際氣體，特別是那些不容易液化的氣體，如氫氣、氧氣、氮氣、氦氣等，在壓強不太大(不超過大氣壓強的幾倍)、溫度不太低(不低於零下幾十攝氏度)時，可以近似地視為理想氣體。
③在微觀意義上，理想氣體分子本身大小與分子間的距離相比可以忽略不計，分子除碰撞外，分子間不存在相互作用的引力和斥力，所以理想氣體的分子勢能為零，理想氣體的內能等於分子的總動能。
一定品質的理想氣體的內能只與氣體的溫度有關。
④嚴格遵守氣體實驗定律及理想氣體狀態方程。
【例1】 有一定品質的氦氣，壓強與大氣壓相等，體積為1 m 3，溫度為0 ℃。
在溫度不變的情況下，如果壓強增大到大氣壓的500倍，按玻意耳定律計算，體積應該縮小至1500m 3，但實驗的結果是1.36500 m 3。
如果壓強增大到大氣壓的1 000倍，體積實際減小至2.071 000m 3，而不是按玻意耳定律計算得到的11 000m 3。
在此過程中可以把氦氣看成理想氣體嗎？ 解析：理想氣體是在任何溫度、壓強下都嚴格遵守氣體實驗定律的氣體。
一定品質的氦氣在上述變化過程中，不符合玻意耳定律，所以不能看成理想氣體。
答案：不可以析規律：模型的建立理想氣體和質點的概念都是應用理想化模型的方法建立起來的。
2．理想氣體狀態方程(1)理想氣體遵循的規律一定品質的理想氣體的壓強、體積的乘積與熱力學溫度的比值是一個常數。
(2)理想氣體的狀態方程p 1V 1T 1＝p 2V 2T 2或pV T＝C (常量) 常量C 僅由氣體的種類和品質決定，與其他參量無關。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
理想气体的状态方程
一、教学目标
1．在物理知识方面的要求：
（1）初步理解“理想气体”的概念。
（2）掌握运用玻意耳定律和查理定律推导理想气体状态方程的过程，熟记理想气体状态方程的数学表达式，并能正确运用理想气体状态方程解答有关简单问题。
（3）熟记盖·吕萨克定律及数学表达式，并能正确用它来解答气体等压变化的有关问题。
2．通过推导理想气体状态方程及由理想气体状态方程推导盖·吕萨克定律的过程，培养学生严密的逻辑思维能力。
3．通过用实验验证盖·吕萨克定律的教学过程，使学生学会用实验来验证成正比关系的物理定律的一种方法，并对学生进行“实践是检验真理唯一的标准”的教育。
二、重点、难点分析
1．理想气体的状态方程是本节课的重点，因为它不仅是本节课的核心内容，还是中学阶段解答气体问题所遵循的最重要的规律之一。
2．对“理想气体”这一概念的理解是本节课的一个难点，因为这一概念对中学生来讲十分抽象，而且在本节只能从宏观现象对“理想气体”给出初步概念定义，只有到后两节从微观的气体分子动理论方面才能对“理想气体”给予进一步的论述。
另外在推导气体状态方程的过程中用状态参量来表示气体状态的变化也很抽象，学生理解上也有一定难度。
三、教具
1．气体定律实验器、烧杯、温度计等。
四、主要教学过程
（一）引入新课
前面我们学习的玻意耳定律是一定质量的气体在温度不变时，压强与体积变化所遵循的规律，而查理定律是一定质量的气体在体积不变时，压强与温度变化时所遵循的规律，即这两个定律都是一定质量的气体的体积、压强、温度三个状态参量中都有一个参量不变，而另外两个参量变化所遵循的规律，若三个状态参量都发生变化时，应遵循什么样的规律呢？这就是我们今天这节课要学习的主要问题。
（二）教学过程设计
1．关于“理想气体”概念的教学
设问：
（1）玻意耳定律和查理定律是如何得出的？即它们是物理理论推导出来的还是由实验总结归纳得出来的？答案是：由实验总结归纳得出的。
（2）这两个定律是在什么条件下通过实验得到的？老师引导学生知道是在温度不太低（与常温比较）和压强不太大（与大气压强相比）的条件得出的。
老师讲解：在初中我们就学过使常温常压下呈气态的物质（如氧气、氢气等）液化的方法是降低温度和增大压强。
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，当然也不遵循反映气体状态变化的玻意耳定律和查理定律了。
而且实验事实也证明：在较低温度或较大压强下，气体即使未被液化，它们的实验数据也与玻意耳定律或查理定律计算出的数据有较大的误差。
P
(××105Pa)
pV值(××105PaL)
H
2
N
2
O
2
空
气
1
100
200
500
1000
说明讲解：投影片
（1）所示是在温度为0℃，压强为×105Pa的条件下取1L几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pV乘积值。
从表中可看出在压强为×105Pa至×107Pa之间时，实验
结果与玻意耳定律计算值，近似相等，当压强为×108Pa时，玻意耳定律就完全不适用了。
这说明实际气体只有在一定温度和一定压强范围内才能近似地遵循玻意耳定律和查理定律。
而且不同的实际气体适用的温度范围和压强范围也是各不相同的。
为了研究方便，我们假设这样一种气体，它在任何温度和任何压强下都能严格地遵循玻意耳定律和查理定律。
我们把这样的气体叫做“理想气体”。
（板书“理想气体”概念意义。
）
2．推导理想气体状态方程
前面已经学过，对于一定质量的理想气体的状态可用三个状态参量p、V、T来描述，且知道这三个状态参量中只有一个变而另外两个参量保持不变的情况是不会发生的。
换句话说：若其中任意两个参量确定之后，第三个参量一定有唯一确定的值。
它们共同表征一定质量理想气体的唯一确定的一个状态。
根据这一思想，我们假定一定质量的理想气体在开始状态时各状态参量为（p1，V1，T1），经过某变化过程，到末状态时各状态参量变为（p2，V2，T2），这中间的变化过程可以是各种各样的，现假设有两种过程：
第一种：从（p1，V1，T1）先等温并使其体积变为V2，压强随之变为p c，此中间状态为（p c，V2，T1）再等容并使其温度变为T2，则其压强一定变为p2，则末状态（p2，V2，T2）。
第二种：从（p1；V1，T1）先等容并使其温度变为T2，则压强随之变为p′c，此中间状态为（p′c，V1，T2），再等温并使其体积变为V2，则压强也一定变为p2，也到末状态（p2，V2，T2）。
将全班同学分为两大组，根据玻意耳定律和查理定律，分别按两种过程，自己推导理想气体状态过程。
（即要求找出p1、V1、T1与p2、V2、T2间的等量关系。
）
理想气体状态方程。
它说明：一定质量的理想气体的压强、体积的乘积与热力学温度的比值是一个常数。
3．推导并验证盖·吕萨克定律
设问：（1）若上述理想气体状态方程中，p1=p2，方程形式变化成怎样的形式？
（2）p1=p2本身说明气体状态变化有什么特点？
答案：说明等效地看作气体做等压变化。
（即压强保持不变的变化）
由此可得出结论：当压强不变时，一定质量的理想气体的体积与热力学温度成正比。
这个结论最初是法国科学家盖·吕萨克在研究气体膨胀的实验中得到的，也叫盖·吕萨克定律。
它也属于实验定律。
当今可以设计多种实验方法来验证这一结论。
今天我们利用在验证玻意耳定律中用过的气体定律实验器来验证这一定律。
演示实验：实验装置如图所示，此实验保持压强不变，只是利用改变烧杯中的水温来确定三个温度状态t1、t2、t3，这可从温度计上读出，再分别换算成热力学温度T1、T2、T3，再利用气体实验器上的刻度值作为达热平衡时，被封闭气体的体积值，分别为V1、V2、V3，填入下表：
t1t2t3
T 1T2T3
V1V2V3
这几个值会近似相等，从而证明了盖·吕萨克定律。
4．课堂练习
显示例题（1）：
例题一水银气压计中混进了空气，因而在27℃，外界大气压为758毫米汞柱时，这个水银气压计的读数为738毫米汞柱，此时管中水银面距管顶80毫米，当温度降至-3℃时，这个气压计的读数为743毫米汞柱，求此时的实际大气压值为多少毫米汞柱？
教师引导学生按以下步骤解答此题：
（1）该题研究对象是什么？
答案：混入水银气压计中的空气。
（2）画出该题两个状态的示意图：
（3）分别写出两个状态的状态参量：
p1=758-738=20mmHg V1=80Smm3（S是管的横截面积）。
T1=273+27=300 K
p2=p-743mmHg V2=（738+80）S-743S=75Smm3
T2=273+（-3）=270K
解得 p= mmHg
（三）课堂小结
1．在任何温度和任何压强下都能严格遵循气体实验定律的气体叫理想气体。
3．盖·吕萨克定律是指：一定质量的气体在压强不变的条件下，它的体积与热力学温度成正比。