教科版高中物理选修3-3 第三章 气体单元复习 精品课件+教学设计 （3份打包）

气体复习 学习目标 1．进一步理解描述气体分子热运动的基本概念，掌握气体实验三定律。 2．掌握用公式法和图像法研究气体实验定律，进一步增强问题意识，提高分析问题、解决问题的能力。 3．能用分子动理论和统计观点解释气体实验定律。 4．理解理想气体模型，使学生进一步认识理想化模型的方法。 重点难点 重点：气体实验定律的应用 难点：用分子动理论和统计观点解释气体实验定律 设计思想 通过本节课的学习，使学生能够全面、系统地了解、掌握气体分子热运动的有关规律，能够从宏观和微观两个角度理解气体实验定律，并能运用分子动理论和统计观点进行分析、建模、求解，逐步提高自己分析问题和解决问题的能力。 教学资源 《气体复习》多媒体课件 教学设计 【课堂学习】 学习活动一：理解基本概念 问题1：气体分子的热运动有什么特点？其速率分布有什么规律？受到哪些因素的影响？ 问题2：描述气体的状态参量有哪些？如何从微观角度解释它们？ 问题3：什么是物体的内能，它由哪些因素决定？ 学习活动二：掌握基本规律 问题1：一定质量理想气体在等温、等容和等压变化过程中其状态参量之间满足什么规律？ 问题2：一定质量理想气体的三个状态参量之间满足什么规律？ 学习活动三：巩固基本模型 问题1：理想气体模型是如何建立的？建立理想气体模型有什么意义？ 问题2：实际气体在什么条件下可以当做理想气体？ 问题3：运用理想气体状态方程解题的一般步骤是什么？ 学习活动四：熟悉基本题型 问题1：气体作等值变化 【例题1】一气象探测气球，在充有压强为1.00 atm(即76.0 cm Hg)、温度为27.0℃的氦气时，体积为3.50 m3。在上升至海拔6.50 km高空的过程中，气球内氦气的压强逐渐减小到此高度上的大气压36.0 cmHg，气球内部因启动一持续加热装置而维持其温度不变。此后停止加热，保持高度不变（气球内气体压强不变）。已知在这一海拔高度气温为－48.0℃。求： ⑴氦气在停止加热前的体积； ⑵氦气在停止加热较长一段时间后的体积。 〖解析〗⑴在气球上升至海拔6.50 km高空的过程中，气球内氦气经历一等温过程。 根据玻意耳定律有p1V1＝p2V2 式中，p1＝76.0 cmHg，V1＝3.50 m3，p2＝36.0 cmHg，V2 是在此等温过程末氦气的体积。由上式得V2＝7.39 m3。 ⑵在停止加热较长一段时间后，氦气的温度逐渐从T1＝300 K下降到与外界气体温度相同，即T2＝225 K，这是一等压过程。根据盖－吕萨克定律有 ＝ 式中，V3是在此等压过程末氦气的体积。由上式得V3＝5.54 m3。 问题2：有关内能变化的问题 【例题2】若某种气体分子之间的作用力表现为引力，则一定质量的该气体内能的大小与气体的体积和温度的关系是（ ） A．如果保持其体积不变，温度升高，内能不变 B．如果保持其体积不变，温度升高，内能减小 C．如果保持其温度不变，体积增大，内能增大 D．如果保持其温度不变，体积增大，内能减小 〖解析〗物体的内能等于所有分子热运动的动能与分子势能之和，分子动能由温度决定，该气体分子间距离大于平衡距离，当体积增大即分子间距离增大时分子势能也增大，所以C选项正确。 问题3：有关气体的图像问题 【例题3】如图所示，一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，再从状态B变化到状态C。已知状态A的温度为480 K，求： (1)气体在状态C时的温度； (2)试分析从状态A变化到状态B的整个过程中，气体的内能如何变化。 〖解析〗 (1)A、C两状态体积相等，则有 ＝ 得：TC＝ K＝160 K。TA＝ (2)由理想气体状态方程＝ 得：TB＝ K＝480 K TA＝ 由此可知A、B两状态温度相同，由等温线性质可知，从状态A到状态B气体温度先升高后降低，故此过程中气体的内能先增大后减小。 问题4：气体状态参量及实验定律的微观解释 【例题4.1】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，则它的状态参量变化情况是(　　) 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少 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 〖解析〗气体做等容变化，压强增大，温度升高，分子平均速率增大，所以内能增大，B选项正确。 【例题4.2】对一定质量的气体，若用N表示单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数，则下列说法正确的是(　　) A．当体积减小时，N必定增加 B．当温度升高时，N必定增加 C．当压强不变而体积和温度变化时，N必定变化 D．当体积不变而压强和温度变化时，N可能不变 〖解析〗气体的体积减小时，压强和温度是怎样变化的并不清楚，不