理想气体的状态方程教学设计
本堂课使用的教学方法:
讲授法、归纳法、互动探究法、实验法。
教学过程设计:
(一)情景导入、展示目标
教师提出问题:瘪了的乒乓球如何恢复原状?
演示:把乒乓球放入热水中,乒乓球恢复原样。
请同学们猜想解释:为何能够恢复原状?
你知道如何应用气体知识解释这个现象吗?
引入新课:理想气体状态方程
(二)回顾复习提问:
1、玻意耳定理(气体等温变化):PV=C
2、查理定律(气体等容变化):P/T=C
3、盖---吕萨克定律(气体等压变化):V/T=C
(三)新课探究、精讲点拨
1、理想气体:
问题探究一:教师通过引导学生分析表格数据,引导学生得出理想气体概念,通过对理想模型的说明对学生进行物理思想方法的培养。
2、理想气体状态方程:
问题探究二:
老师通过联系乒乓球的实际引导学生寻找P、V、T 三个状态参量同时变化时它们之间的关系。
(1)乒乓球内的气体可以看做理想气体
(2)
瘪了的乒乓球对应的三个状态参量分别为:P 1、V 1、T 1,放入热水复原后的乒乓球对应的三个状态参量分别为:P 2、V 2、T 2
这种情况下初末状态的这三个状态参量会遵循什么关系呢?
教师引导点拨: 直接寻找初末状态各参量的关系比较困难,我们能否想办法寻找一个中间状态作为中转站,把一个不熟悉的比较复杂的过程化解成两个熟悉的简单的过程去解决?
教师引导学生探究讨论, 并应用气体实验定律和相关数学知识推导, 并让学生展示推导过程。
教师引导学生反思总结: 比较以上探究过程,你能发现什么?
虽然经历的过程不同,但是得出了相同的结论:一定质量的某种理想气体,在状态发生变化时,它的压强 P 和体积 V 的乘积与热力学温度 T 的比值相等
说明:这里的 1、2 是气体的任意两个状态,具有普遍意义,所以,可以得出结论: 对于一定质量的某种理想气体,满足:
PV =C
T
学生总结以上理论推导,得出结论: 理想气体状态方程教师引导学生深入探究: 常数 C 和什么有关呢?
教师设计提出问题: 质量为m 的空气,在温度为T 1,压强为P 1 时,对应的体积为 V 1,
如何求其标况下对应的体积 V 2(设标况下温度为 T 0,压强为 P 0)?
如果设标况下空气的摩尔体积为 V 0,摩尔质量为M ,请写出V 2 和V 0 的关系式。
引导学生得出:
P 1V 1 T 1 =P 0V 2 T 0 =nP 0V 0
T 0
=nR =C
可见:C 和摩尔数有关。
对某种气体,摩尔数和质量有关
3、学生学习效果评测: 一定质量的某种理想气体由状态 A 变到状态 D ,其有
关数据如图所示, 若状态 D 的压强是
104
pa ,状态 A 的压强是多少? 解析:根据理想气体状态方程:
V/m3
P A V A T A =P D V D
T D
T/102K
4
得:P A =P D V D T A
V A T D
104 ´ 3´ 200 = 1´ 400
pa=1.5´104 pa
学生解答并展示过程。
教师引导学生反思总结: 利用理想气体状态方程解题步骤: 当堂检测练习:
1 、 对 于 一 定 质 量 的 理 想 气 体 , 可 能 发 生 的 过 程 是
A. 气体的压强增大、温度升高,体积增大
B .气体的压强增大、温度不变,体积增大
C .气体的压强减小、温度降低,体积不变
D .气体的压强减小、温度升高,体积减小 2、关于理想气体的性质,下列说法中正确的是( )
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 (四)、课堂总结:
教师组织学生反思总结本节课的主要内容:
1、 理想气体:理想化模型
2、 理想气体状态方程 (五)作业布置:
板书设计:
理想气体的状态方程
1、 理想气体:理想化模型
2、 理想气体状态方程:
P 1V 1 =P 2V 2
T 1 T 2
或:PV =C
T
邹城市第二中学 王文慧
2018 年 4 月 21 日。