小學(xué)健康的教案

氣體的狀態(tài)參量。

一名優(yōu)秀的教師就要對每一課堂負(fù)責(zé)，教師要準(zhǔn)備好教案，這是教師工作中的一部分。教案可以讓學(xué)生能夠聽懂教師所講的內(nèi)容，使教師有一個簡單易懂的教學(xué)思路。那么如何寫好我們的教案呢？下面是由小編為大家整理的“氣體的狀態(tài)參量”，僅供參考，大家一起來看看吧。

教學(xué)目標(biāo)
知識目標(biāo)
1、知道氣體的溫度、體積、壓強是描述氣體狀態(tài)的狀態(tài)參量，理解描述狀態(tài)的三個參量的意義．
2、在知道溫度物理意義的基礎(chǔ)上；知道熱力學(xué)溫度及單位；知道熱力學(xué)溫度與攝氏溫度的關(guān)系，并會進行換算．
3、知道氣體的體積及其單位．并理解氣體的壓強是怎樣產(chǎn)生的，能運用分子動理論進行解釋；知道氣體壓強的單位并能進行單位換算；會計算各種情況下氣體的壓強．

能力目標(biāo)
1、運用所學(xué)的力學(xué)及運動學(xué)知識計算各種情況下氣體的壓強，總結(jié)出求解氣體壓強的方法．明確氣體的狀態(tài)及狀態(tài)參量是—一對應(yīng)的關(guān)系．

情感目標(biāo)
培養(yǎng)學(xué)生的分析、解決問題的能力及綜合應(yīng)用所學(xué)知識解決實際問題的能力．

教學(xué)建議Jab88.cOm

教材分析
氣體壓強的概念及計算是本節(jié)的重點，關(guān)于壓強的產(chǎn)生，教材在本章第五節(jié)分子動理論中——對氣體壓強產(chǎn)生做了詳細的介紹，而運用示例來講解壓強的計算，例題中分析了被水銀柱封閉的空氣柱在三種放置狀態(tài)時的壓強求解，利用前面所學(xué)的力學(xué)知識，分析水銀柱受力的平衡條件，得到了氣體壓強值，教學(xué)時，注意讓學(xué)生在復(fù)習(xí)初中內(nèi)容的基礎(chǔ)上，觀察演示實驗，討論壓強計算的公式并進行必要的練習(xí)，著重解決一下“氣體的壓強”問題，為以后的幾節(jié)學(xué)習(xí)掃清障礙．

教法建議
針對本章的重點——氣體壓強的計算，通過以前學(xué)過的固體和液體的壓強知識來理解氣體壓強的概念；用力學(xué)觀點來計算氣體的壓強，把力學(xué)和熱學(xué)聯(lián)系起來．

教學(xué)設(shè)計方案

教學(xué)用具：壓強計

教學(xué)整體設(shè)計：教師引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)壓強、力平衡、牛頓定律等力學(xué)知識引入氣體壓強等熱學(xué)參量，再讓學(xué)生做實驗掌握氣體壓強的測量，通過例題講解使學(xué)生掌握氣體壓強的求法．

教學(xué)目標(biāo)完成過程：

（一）課堂引入

教師講解：在前面一章中，我們主要研究了物質(zhì)的三種存在狀態(tài)：氣、液、固中的兩種——固體和液體，由于氣體分子排布的特點，使得氣體分子具有一些特有的性質(zhì)，今天，我們便開始研究氣體．

（二）新課講解

教師講解：為了描述我們的研究對象，針對氣體的熱學(xué)特性，我們用體積、壓強和溫度物理量等來標(biāo)識氣體，這幾個用來描述氣體狀態(tài)的物理量叫做氣體的狀態(tài)參量．

1、溫度（T）

溫度是表示物體冷熱程度的物理量，是物體分子平均動能的標(biāo)志．

（1）測量：用溫度計來測量．

（2）溫標(biāo)：溫度的數(shù)值表示法．

①攝氏溫標(biāo)：規(guī)定在1atm下冰水混合物的溫度為0℃，沸水的溫度為11℃，中間分成100等份，每一份為1℃，通常用t表示，單位為攝氏度（℃）．

②熱力學(xué)溫標(biāo)：規(guī)定－273.15℃為零開，每1開等于1℃，通常用T表示，單位為開爾文（K）．
③兩種溫標(biāo)的關(guān)系：

教師強調(diào)：一般題目所給的溫度都為攝氏溫度，但計算時一般用熱力學(xué)溫度，最后結(jié)果應(yīng)轉(zhuǎn)化為攝氏溫度．

2、體積（V）

氣體的體積就是指氣體分子所充滿的容器間體積，即為容器的容積．

教師強調(diào)：這個容積不是分子本身的體積之和，氣體分子間有很大的間隙，容積變化，氣體的體積也隨之變化．

氣體的單位有：等，它們間的換算關(guān)系為：

教師強調(diào)：若氣體封閉在粗細均勻的容器中，體積通?？捎闷溟L度來表示，但切勿誤認(rèn)為長度單位就是體積的單位．

3、壓強（p）

氣體作用在器壁單位面積上的壓力叫做氣體的壓強，它是由大量氣體分子在熱運動中頻繁地碰撞器壁而產(chǎn)生的，它的大小決定于氣體的密度和氣體分子的平均動能．

壓強的單位有：Pa、atm、cmHg、mmHg等，它們間的換算關(guān)系為：

演示實驗：觀察壓強計，理解其原理，并用壓強計測氣體的壓強．

教師強調(diào)：

①氣體對容器的壓強和器壁給予氣體的壓強是相等的，因此在很多情況下，只要直接計算外界加于氣體的壓強，就可以知道氣體本身的壓強．

②在開口的容器中，不管氣體溫度如何變化，氣體的壓強總是等于該地的大氣壓強．

③在確定液體內(nèi)部的氣體的壓強時，必須計算液面上的大氣壓強．

或

④凡遇到壓強相加或相減時，應(yīng)注意統(tǒng)一單位．

（三）例題講解

1、首先對書中例題進行分析：針對水銀柱的不同運動情況讓學(xué)生分組討論分析．

2、參考“典型例題”，

教師可以將例題1擴展：為了更好的研究不同運動情況下封閉氣體的壓強，可以通過研究氣缸與活塞的運動，假定氣缸有豎直向上或豎直向下或水平向左或水平向右的加速a情況下，計算封閉活塞中的氣體的壓強，最后總結(jié)出各種情況下計算壓強的方法．

4、狀態(tài)及狀態(tài)變化——對應(yīng)關(guān)系

（1）狀態(tài)：對一定質(zhì)量的氣體來說，如果溫度、體積和壓強都不變，我們就說氣體處于一定的狀態(tài)中．

（2）狀態(tài)變化：如果氣體的狀態(tài)參量發(fā)生變化，我們就說氣體的狀態(tài)發(fā)生了變化．

教師強調(diào)：一定質(zhì)量的氣體發(fā)生狀態(tài)變化時，至少有兩個狀態(tài)參量發(fā)生變化，不可能只有一個狀態(tài)參量變，而其他兩個狀態(tài)參量不變，這一章的后面就是研究氣體在發(fā)生狀態(tài)變化時，狀態(tài)參量之間的關(guān)系．

（四）總結(jié)、擴展

1、描述一定質(zhì)量的氣體的狀態(tài)參量有溫度、體積和壓強，氣體處于一定的狀態(tài)，對應(yīng)一定的狀態(tài)參量，即狀態(tài)及狀態(tài)參量是—一對應(yīng)的，氣體發(fā)生狀態(tài)變化時，其狀態(tài)參量也隨之發(fā)生變化，狀態(tài)參量的變化存在一定的規(guī)律——氣體狀態(tài)方程．

2、各種情況下氣體壓強的計算，可以用以前學(xué)過的規(guī)律（平衡條件、牛頓第二定律）用力學(xué)觀點求解．

3、氣體狀態(tài)參量可作為物理論學(xué)綜合題的結(jié)合點．

（五）解決課后練習(xí)，布置作業(yè)

相關(guān)閱讀

理想氣體的狀態(tài)方程

第八章第3節(jié)理想氣體的狀態(tài)方程
課前預(yù)習(xí)學(xué)案
一、預(yù)習(xí)目標(biāo)
預(yù)習(xí)本節(jié)內(nèi)容，初步理解“理想氣體”的概念，了解理想氣體狀態(tài)方程的簡單應(yīng)用。
二、預(yù)習(xí)內(nèi)容
（一）、理想氣體
1、為了研究問題的方便，可以設(shè)想一種氣體，在任何，我們把這樣的氣體叫做理想氣體。
2、理想氣體是不存在的，它是實際氣體在一定程度的近似，是一種理想化的模型。
3、理想氣體分子間，除碰撞外無其它作用力，從能量上看，一定質(zhì)量的理想氣體的內(nèi)能完全由決定。
二、理想氣體的狀態(tài)方程
1、內(nèi)容：一定質(zhì)量的理想氣體在從一個狀態(tài)變到另一個狀態(tài)時，盡管P、V、T都可能改變，但是壓強跟體積的乘積與熱力學(xué)溫度的比值保持不變。
2、方程：，。
3、推導(dǎo)：（兩種方法）

4、推論
（1）一定質(zhì)量的理想氣體當(dāng)狀態(tài)變化過程中三個狀態(tài)參量保持某一個參量不變時，就可以從理想氣體狀態(tài)方程分別得到
（2）根據(jù)氣體的密度ρ=m/V，可以得到氣體的密度公式
5、適用條件
6、注意方程中各物理量的單位，溫度必須用，公式兩邊中P和V單位必須，但不一定是國際單位。

三、提出疑惑
同學(xué)們，通過你的自主學(xué)習(xí)，你還有哪些疑惑，請把它填在下面的表格中
疑惑點疑惑內(nèi)容

課內(nèi)探究學(xué)案
一、學(xué)習(xí)目標(biāo)
1、準(zhǔn)確理解理想氣體這個物理模型。
2、會推導(dǎo)理想氣體的狀態(tài)方程，并能夠應(yīng)用理想氣體狀態(tài)方程求解相應(yīng)的題目和解釋相關(guān)的現(xiàn)象。
學(xué)習(xí)重難點：
1．理想氣體的狀態(tài)方程是本節(jié)課的重點。
2．對“理想氣體”這一概念的理解是本節(jié)課的一個難點。
二、學(xué)習(xí)過程
?1．關(guān)于“理想氣體”概念
（1）玻意耳定律和查理定律是如何得出的？即它們是物理理論推導(dǎo)出來的還是由實驗總結(jié)歸納得出來的？
（2）這兩個定律是在什么條件下通過實驗得到的？
出示表格（1）：
P
(×1.013×105Pa)pV值(×1.013×105PaL)
H2N2O2空氣
11.0001.0001.0001.000
1001.06900.99410.92650.9730
2001.13801.04830.91401.0100
5001.35651.39001.15601.3400
10001.72002.06851.73551.9920
通過表格了解實驗定律的條件，引出理想氣體。
2．推導(dǎo)理想氣體狀態(tài)方程
第一種：從（p1，V1，T1）先等溫并使其體積變?yōu)閂2，壓強隨之變?yōu)閜c，此中間狀態(tài)為（pc，V2，T1）再等容并使其溫度變?yōu)門2，則其壓強一定變?yōu)閜2，則末狀態(tài)（p2，V2，T2）。
第二種：從（p1；V1，T1）先等容并使其溫度變?yōu)門2，則壓強隨之變?yōu)閜′c，此中間狀態(tài)為（p′c，V1，T2），再等溫并使其體積變?yōu)閂2，則壓強也一定變?yōu)閜2，也到末狀態(tài)（p2，V2，T2）。
分組用兩種方法推導(dǎo)：

[典型例題]
例題1

例例題2一水銀氣壓計中混進了空氣，因而在27℃，外界大氣壓為758毫米汞柱時，這個水銀氣壓計的讀數(shù)為738毫米汞柱，此時管中水銀面距管頂80毫米，當(dāng)溫度降至-3℃時，這個氣壓計的讀數(shù)為743毫米汞柱，求此時的實際大氣壓值為多少毫米汞柱？

三、課堂小結(jié)
整理總結(jié)：

四、當(dāng)堂檢測
1、如圖8—24所示，粗細均勻一端封閉一端開口的U形玻璃管，當(dāng)t1=310C，大氣壓強P0=76cmHg時，兩管水銀面相平，這時左管被封閉的氣柱長L1=8cm，則
（１）當(dāng)溫度t2多少時，左管氣柱L2為9cm?
（２）當(dāng)溫度達到上問中大的溫度t2時,為使左管氣柱長L為8cm,應(yīng)在右管中加入多長的水銀柱?

2、鋼筒內(nèi)裝有3kg氣體，當(dāng)溫度是－230C時，壓強為4atm，如果用掉1kg后，溫度升高到270C，求筒內(nèi)氣體的壓強。
課后練習(xí)與提高
1、對于理想氣體下列哪些說法是不正確的（）
A、理想氣體是嚴(yán)格遵守氣體實驗定律的氣體模型
B、理想氣體的分子間沒有分子力
C、理想氣體是一種理想模型，沒有實際意義
D、實際氣體在溫度不太低，壓強不太大的情況下，可當(dāng)成理想氣體
2、一定質(zhì)量的理想氣體，從狀態(tài)P1、V1、T1變化到狀態(tài)P2、V2、T2。下述過程不可能的是（）
A、P2＞P1，V2＞V1，T2＞T1
B、P2＞P1，V2＞V1，T2＜T1
C、P2＞P1，V2＜V1，T2＞T1
D、P2＞P1，V2＜V1，T2＜T1
3、密封的體積為2L的理想氣體，壓強為2atm，溫度為270C。加熱后，壓強和體積各增加20%，則它的最后溫度是
4、用活塞氣筒向一個容積為V的容器內(nèi)打氣，每次能把體積為V0、壓強為P0的空氣打入容器內(nèi)。若容器內(nèi)原有空氣的壓強為P0，打氣過程中溫度不變，則打了n次后容器內(nèi)氣體的壓強為
5、在溫度為00C、壓強為1.0×105Pa的狀態(tài)下，1L空氣的質(zhì)量是1.29g，當(dāng)溫度為1000C、壓強等于2.0×105Pa時。1Kg空氣的體積是多少？

6、為了測定湖的深度，將一根試管開口向下緩緩壓至湖底，測得進入管中的水的高度為管長的3/4，湖底水溫為40C，湖面水溫為100C，大氣壓強76cmHg。求湖深多少？

7、某房間的容積為20m3，在溫度為170C，大氣壓強為74cmHg，室內(nèi)空氣質(zhì)量為25Kg，則當(dāng)溫度升為270C，大氣壓強為76cmHg時，室內(nèi)空氣的質(zhì)量為多少？

參考答案
[當(dāng)堂達標(biāo)]
1、（1）78℃（2）11.75cm2、3.2atm
[課后練習(xí)]
1、A、C2、B3、432K4、P0（1+nV0/V）5、530L6、30.13m7、24.8Kg

理想氣體狀態(tài)方程（1）

理想氣體的狀態(tài)方程

一、教學(xué)目標(biāo)

1、知識目標(biāo)：

（1）理解“理想氣體”的概念。

（2）掌握運用玻意耳定律和查理定律推導(dǎo)理想氣體狀態(tài)方程的過程，熟記理想氣體狀態(tài)方程的數(shù)學(xué)表達式，并能正確運用理想氣體狀態(tài)方程解答有關(guān)簡單問題。

（3）熟記蓋·呂薩克定律及數(shù)學(xué)表達式，并能正確用它來解答氣體等壓變化的有關(guān)問題。

2、能力目標(biāo)

通過推導(dǎo)理想氣體狀態(tài)方程及由理想氣體狀態(tài)方程推導(dǎo)蓋·呂薩克定律的過程，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)密的邏輯思維能力。

3、情感目標(biāo)

通過用實驗驗證蓋·呂薩克定律的教學(xué)過程，使學(xué)生學(xué)會用實驗來驗證成正比關(guān)系的物理定律的一種方法，并對學(xué)生進行“實踐是檢驗真理唯一的標(biāo)準(zhǔn)”的教育。

二、重點、難點分析

1、理想氣體的狀態(tài)方程是本節(jié)課的重點，因為它不僅是本節(jié)課的核心內(nèi)容，還是中學(xué)階段解答氣體問題所遵循的最重要的規(guī)律之一。

2、對“理想氣體”這一概念的理解是本節(jié)課的一個難點，因為這一概念對中學(xué)生來講十分抽象，而且在本節(jié)只能從宏觀現(xiàn)象對“理想氣體”給出初步概念定義，只有到后兩節(jié)從微觀的氣體分子動理論方面才能對“理想氣體”給予進一步的論述。另外在推導(dǎo)氣體狀態(tài)方程的過程中用狀態(tài)參量來表示氣體狀態(tài)的變化也很抽象，學(xué)生理解上也有一定難度。

三、教具

1、投影幻燈機、書寫用投影片。

2、氣體定律實驗器、燒杯、溫度計等。

四、主要教學(xué)過程

（一）引入新課

玻意耳定律是一定質(zhì)量的氣體在溫度不變時，壓強與體積變化所遵循的規(guī)律，而查理定律是一定質(zhì)量的氣體在體積不變時，壓強與溫度變化時所遵循的規(guī)律，即這兩個定律都是一定質(zhì)量的氣體的體積、壓強、溫度三個狀態(tài)參量中都有一個參量不變，而另外兩個參量變化所遵循的規(guī)律，若三個狀態(tài)參量都發(fā)生變化時，應(yīng)遵循什么樣的規(guī)律呢？這就是我們今天這節(jié)課要學(xué)習(xí)的主要問題。

（二）教學(xué)過程設(shè)計

1、關(guān)于“理想氣體”概念的教學(xué)

設(shè)問：

（1）玻意耳定律和查理定律是如何得出的？即它們是物理理論推導(dǎo)出來的還是由

實驗總結(jié)歸納得出來的？答案是：由實驗總結(jié)歸納得出的。

（2）這兩個定律是在什么條件下通過實驗得到的？老師引導(dǎo)學(xué)生知道是在溫度不太低（與常溫比較）和壓強不太大（與大氣壓強相比）的條件得出的。

老師講解：在初中我們就學(xué)過使常溫常壓下呈氣態(tài)的物質(zhì)（如氧氣、氫氣等）液化的方法是降低溫度和增大壓強。這就是說，當(dāng)溫度足夠低或壓強足夠大時，任何氣體都被液化了，

當(dāng)然也不遵循反映氣體狀態(tài)變化的玻意耳定律和查理定律了。而且實驗事實也證明：在較低溫度或較大壓強下，氣體即使未被液化，它們的實驗數(shù)據(jù)也與玻意耳定律或查理定律計算出的數(shù)據(jù)有較大的誤差。

出示投影片（1）：

p

（Pa）

pV值（PaL）

空氣

1

100

200

500

1000

1.000

1.0690

1.1380

1.3565

1.7200

1.000

0.9941

1.0483

1.3900

2.0685

1.000

0.9265

0.9140

1.1560

1.7355

1.000

0.9730

1.0100

1.3400

1.9920

說明講解：投影片（l）所示是在溫度為0℃，壓強為Pa的條件下取1L幾種常見實際氣體保持溫度不變時，在不同壓強下用實驗測出的pV乘積值。從表中可看出在壓強為Pa至Pa之間時，實驗結(jié)果與玻意耳定律計算值，近似相等，當(dāng)壓強為Pa時，玻意耳定律就完全不適用了。

這說明實際氣體只有在一定溫度和一定壓強范圍內(nèi)才能近似地遵循玻意耳定律和查理定律。而且不同的實際氣體適用的溫度范圍和壓強范圍也是各不相同的。為了研究方便，我們假設(shè)這樣一種氣體，它在任何溫度和任何壓強下都能嚴(yán)格地遵循玻意耳定律和查理定律。我們把這樣的氣體叫做“理想氣體”。（板書“理想氣體”概念意義。）

2．推導(dǎo)理想氣體狀態(tài)方程

前面已經(jīng)學(xué)過，對于一定質(zhì)量的理想氣體的狀態(tài)可用三個狀態(tài)參量p、V、T來描述，且知道這三個狀態(tài)參量中只有一個變而另外兩個參量保持不變的情況是不會發(fā)生的。換句話說：若其中任意兩個參量確定之后，第三個參量一定有唯一確定的值。它們共同表征一定質(zhì)量理想氣體的唯一確定的一個狀態(tài)。根據(jù)這一思想，我們假定一定質(zhì)量的理想氣體在開始狀態(tài)時各狀態(tài)參量為（），經(jīng)過某變化過程，到末狀態(tài)時各狀態(tài)參量變?yōu)椋ǎ@中間的變化過程可以是各種各樣的，現(xiàn)假設(shè)有兩種過程：

第一種：從（）先等溫并使其體積變?yōu)椋瑝簭婋S之變?yōu)?，此中間狀態(tài)為（）再等容并使其溫度變?yōu)?，則其壓強一定變?yōu)?，則末狀態(tài)（）。

第二種：從（）先等容并使其溫度變?yōu)椋瑒t壓強隨之變?yōu)?，此中間狀態(tài)為（），再等溫并使其體積變?yōu)椋瑒t壓強也一定變?yōu)?，也到末狀態(tài)（），如投影片所示。

出示投影片（2）：

將全班同學(xué)分為兩大組，根據(jù)玻意耳定律和查理定律，分別按兩種過程，自己推導(dǎo)理想氣體狀態(tài)過程。（即要求找出與間的等量關(guān)系。）

基本方法是：解聯(lián)立方程或消去中間狀態(tài)參量或均可得到：

這就是理想氣體狀態(tài)方程。它說明：一定質(zhì)量的理想氣體的壓強、體積的乘積與熱力學(xué)溫度的比值是一個常數(shù)。

3．推導(dǎo)并驗證蓋·呂薩克定律

設(shè)問：（1）若上述理想氣體狀態(tài)方程中，，方程形式變化成怎樣的形式？

答案：或

（2）本身說明氣體狀態(tài)變化有什么特點？

答案：說明等效地看作氣體做等壓變化。（即壓強保持不變的變化）

由此可得出結(jié)論：當(dāng)壓強不變時，一定質(zhì)量的理想氣體的體積與熱力學(xué)溫度成正比。

這個結(jié)論最初是法國科學(xué)家蓋·呂薩克在研究氣體膨脹的實驗中得到的，也叫蓋·呂薩克定律。它也屬于實驗定律。當(dāng)今可以設(shè)計多種實驗方法來驗證這一結(jié)論。今天我們利用在驗證玻意耳定律中用過的氣體定律實驗器來驗證這一定律。

演示實驗：實驗裝置如圖所示，此實驗保持壓強不變，只是利用改變燒杯中的水溫來確定三個溫度狀態(tài)，這可從溫度計上讀出，再分別換算成熱力學(xué)溫度，再利用氣體實驗器上的刻度值作為達熱平衡時，被封閉氣體的體積值，分別為，填入下表：

出示投影幻燈片（3）：

然后讓學(xué)生用計算器迅速算出、、，只要讀數(shù)精確，則這幾個值會近似相等，從而證明了蓋·呂薩克定律。

4．課堂練習(xí)

出示投影幻燈片（4），顯示例題（1）：

例題一水銀氣壓計中混進了空氣，因而在27℃，外界大氣壓為758毫米汞柱時，這個水銀氣壓計的讀數(shù)為738毫米汞柱，此時管中水銀面距管頂80毫米，當(dāng)溫度降至－3℃時，這個氣壓計的讀數(shù)為743毫米汞柱，求此時的實際大氣壓值為多少毫米汞柱？

教師引導(dǎo)學(xué)生按以下步驟解答此題：

（1）該題研究對象是什么？

答案：混入水銀氣壓計中的空氣。

（2）畫出該題兩個狀態(tài)的示意圖：

（3）分別寫出兩個狀態(tài)的狀態(tài)參量：

（S是管的橫截面積）。

（4）將數(shù)據(jù)代入理想氣體狀態(tài)方程：

得

解得

（三）課堂小結(jié)

1．在任何溫度和任何壓強下都能嚴(yán)格遵循氣體實驗定律的氣體叫理想氣體。

2．理想氣體狀態(tài)方程為：

3．蓋·呂薩克定律是指：一定質(zhì)量的氣體在壓強不變的條件下，它的體積與熱力學(xué)溫度成正比。

五、說明

1．“理想氣體”如同力學(xué)中的“質(zhì)點”、“彈簧振子”一樣，是一種理想的物理模型，是一種重要的物理研究方法。對“理想氣體”研究得出的規(guī)律在很大溫度范圍和壓強范圍內(nèi)都能適用于實際氣體，因此它是有很大實際意義的。

2．本節(jié)課設(shè)計的驗證蓋·呂薩克定律的實驗用的是溫州師院教學(xué)儀器廠制造的J2261型氣體定律實驗器；實驗中確定的三個溫度狀態(tài)應(yīng)相對較穩(wěn)定（即變化不能太快）以便于被研究氣體與燒杯中的水能達穩(wěn)定的熱平衡狀態(tài)，使讀數(shù)較為準(zhǔn)確。建議選當(dāng)時的室溫為，冰水混合物的溫度，即0℃或0℃附近的溫度為，保持沸騰狀態(tài)的溫度，即100℃或接近100℃為。這需要教師在課前作充分的準(zhǔn)備，才能保證在課堂得出較理想的結(jié)論。作者做的一組實驗值如下表所示，供參考。

室溫℃

℃

℃

K

K

K

理想氣體的狀態(tài)方程（2）

教學(xué)目標(biāo)
知識目標(biāo)
1、知道摩爾氣體常量．了解克拉珀龍方程的推導(dǎo)過程．
2、在理解克拉珀龍方程內(nèi)容的基礎(chǔ)上學(xué)會方程的應(yīng)用．
3、進一步強化對氣體狀態(tài)方程的應(yīng)用．

能力目標(biāo)
通過克拉珀龍方程的推導(dǎo)，培養(yǎng)學(xué)生對問題的分析、推理、綜合能力．

情感目標(biāo)
通過對不同類型題目的練習(xí)，引導(dǎo)學(xué)生自己分析研究和歸納出解題方法并根據(jù)實驗選用不同的氣體狀態(tài)方程的表達式，培養(yǎng)其分析和判斷能力．

教學(xué)建議

教材分析

氣體實驗定律和克拉珀龍方程都是氣體的狀態(tài)方程，其區(qū)別僅在于再實驗定律中未知的常量C，再克拉珀龍方程中得到了具體的表述，即，因此，對處在某種狀態(tài)下的一定質(zhì)量的某種氣體來說，借助普適氣體常量，在已知兩個狀態(tài)參量的情況下便可以由克拉珀龍方程直接求出第三個參量，而無需另一個狀態(tài)的參與，所以運用克拉珀龍方程解題不涉及過程問題，對于解決變質(zhì)量問題尤為方便．

教法建議

在教師講解克拉珀龍方程時，要讓學(xué)生深刻理解普適常量的物理意義，注意普適常量的單位．

在應(yīng)用方程解題時，注意單位必須是統(tǒng)一的國際單位制．

教學(xué)設(shè)計方案

教學(xué)過程總體設(shè)計

1、老師復(fù)習(xí)前面知識引入，通過提問啟發(fā)學(xué)生理解克拉珀龍方程的推導(dǎo)．

2、學(xué)生積極思考、討論，推導(dǎo)克拉珀龍方程并掌握其應(yīng)用．

（一）教學(xué)重點、難點以及相應(yīng)的解決辦法

1、重點：克拉珀龍方程的推導(dǎo)和內(nèi)容．

2、難點：在用克拉珀龍方程解題時如何根據(jù)題意選好研究對象，找出等量關(guān)系（列方程）．

3、疑點：摩爾氣體常量為什么與氣體的質(zhì)量和種類無關(guān)．

解決辦法：明確研究對象，并把作為研究對象的氣體所發(fā)生的過程弄清楚．

（二）教具學(xué)具：投影片

（三）師生互動活動設(shè)計

讓學(xué)生先回顧一些基本常數(shù)，結(jié)合氣態(tài)方程在老師引導(dǎo)下推導(dǎo)克拉珀龍方程，并利用所學(xué)規(guī)律解題．

（四）教學(xué)步驟

本節(jié)利用前面學(xué)過的知識推導(dǎo)克拉珀龍方程，并用克拉珀龍方程解題，與以前學(xué)過的方法比較，歸納解題方法，是熱力學(xué)中最重要的一節(jié)．

1、摩爾氣體常量
問：理想氣體狀態(tài)方程（常量）中的常量C與什么因素有關(guān)？

答：實驗表明，常量C與氣體的質(zhì)量和種類有關(guān)．

問：對1mol的某種氣體，常量C應(yīng)為多少？

∵1mol的氣體，在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下：

——摩爾氣體常量．

對于1mol的理想氣體：

——1mol理想氣體的狀態(tài)方程．

2、克拉珀龍方程

對于nmol的理想氣體：

即

或（m為氣體的質(zhì)量，M為氣體的摩爾質(zhì)量）克拉珀龍方程．

3、克拉珀龍方程的應(yīng)用

例題講解（參考備課資料中的典型例題）

4、總結(jié)、擴展

（1）克拉珀龍方程的推導(dǎo)

由（恒量）

當(dāng)m、M一定時——一定質(zhì)量的理想氣體狀態(tài)方程

當(dāng)m、M、T一定時——玻意耳定律

當(dāng)m、M、T一定時——查理定律

當(dāng)m、M、p一定時——蓋·呂薩克定律

因此，克拉珀龍方程既反映了理想氣體在某一狀態(tài)各參量的關(guān)系，也可以得出氣體在兩個狀態(tài)下各氣體狀態(tài)參量的關(guān)系，所以，它包括了本章的所有規(guī)律，是本章的核心，把克拉珀龍方程與化學(xué)知識相結(jié)合，可編寫理化綜合題對考生考查．

（2）關(guān)于圖像研究克拉珀龍方程

由克拉珀龍方程，可得三條等值線對應(yīng)的函數(shù)關(guān)系分別為：

、、．

氣體狀態(tài)變化圖線包括圖、圖和圖三種圖線，所有題中有以下形式：

①三種圖線的相互轉(zhuǎn)換；

②由圖線的物理意義確定氣體的三個狀態(tài)參量的關(guān)系；

③結(jié)合圍繞判斷氣體狀態(tài)變化過程中的內(nèi)能變化情況，在這些題型中，求解時首先要清楚各種圖線的物理意義，再結(jié)合三個實驗定律、氣體狀態(tài)方程，克拉珀龍方程以及熱力學(xué)第一定律求解即可．

物質(zhì)的聚集狀態(tài)

一名優(yōu)秀的教師在教學(xué)方面無論做什么事都有計劃和準(zhǔn)備，教師要準(zhǔn)備好教案為之后的教學(xué)做準(zhǔn)備。教案可以讓學(xué)生更容易聽懂所講的內(nèi)容，幫助教師提高自己的教學(xué)質(zhì)量。優(yōu)秀有創(chuàng)意的教案要怎樣寫呢？下面是小編精心收集整理，為您帶來的《物質(zhì)的聚集狀態(tài)》，大家不妨來參考。希望您能喜歡！

物質(zhì)的聚集狀態(tài)　教學(xué)設(shè)計
教學(xué)目的：
1.在了解氣體的體積與溫度和壓強有密切關(guān)系的基礎(chǔ)上，了解氣體摩爾體積的概念
2.通過氣體摩爾體積和有關(guān)計算的教學(xué)，培養(yǎng)分析、推理、歸納、總結(jié)的能力。
教學(xué)重點：氣體摩爾體積的概念
教學(xué)方法：探究法
教具：投影儀
課時：2
教學(xué)過程
第一課時
〔引入〕C＋O2＝＝CO2
微觀6.02×10236.02×10236.02×1023
1mol1mol1mol
宏觀12g32g44g
通過上節(jié)課的學(xué)習(xí)，我們利用物質(zhì)的量把宏觀可稱量的物質(zhì)與微觀微粒聯(lián)系起來。
但是我們平常所見到的物質(zhì)，都不是單個原子或分子，而是它們的聚集體。物質(zhì)的聚集狀態(tài)主要有三種：氣態(tài)、液態(tài)、固態(tài)。許多物質(zhì)在不同的溫度和壓強下，可以呈現(xiàn)不同的聚集狀態(tài)。

【板書】不同聚集狀態(tài)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)
物質(zhì)的
聚集狀態(tài)微觀結(jié)構(gòu)微粒的運動方式宏觀性質(zhì)
固態(tài)微粒排列緊密，微粒間的空隙很小在固定的位置上振動有固定的形狀，幾乎不能被壓縮
液態(tài)微粒排列較緊密，微粒間的空隙較小可以自由移動沒有固定的形狀，不易被壓縮
氣態(tài)微粒間的距離較大可以自由移動沒有固定的形狀，容易被壓縮

【過渡】對于氣體，無論是實驗室或生產(chǎn)中都是使用它的體積而不是質(zhì)量，那么如何利用物質(zhì)的量把宏觀可量度的體積與微觀微粒數(shù)聯(lián)系起來呢？
我們已經(jīng)知道，1mol任何微粒的集合體所含的微粒數(shù)目都相同，1mol微粒的質(zhì)量往往不同。已知1mol物質(zhì)的質(zhì)量，由物質(zhì)的密度，我們可以求出它們的體積

〔投影〕1mol不同物質(zhì)的體積
物質(zhì)狀態(tài)微粒數(shù)摩爾質(zhì)量
gmol－1密度
gcm－3體積
cm3
Al固6.02×102326.982.709.99
Fe固6.02×102355.857.867.10
H2O液6.02×102318.020.99818.0
C2H5OH液6.02×102346.070.78958.4
H2氣6.02×10232.0160.0899gL－122.4
N2氣6.02×102328.021.25gL－122.4
CO氣6.02×102328.011.25gL－122.4
請根據(jù)上述數(shù)據(jù)分析物質(zhì)存在的狀態(tài)與體積的關(guān)系
〔結(jié)論〕1mol不同的固態(tài)或液態(tài)物質(zhì)的體積
在相同狀態(tài)下（標(biāo)準(zhǔn)狀況：0℃，101kPa），1mol氣體的體積。
〔板書〕一、氣體摩爾體積
1.決定物質(zhì)體積的因素：、、
（量的多少、微粒本身大小、微粒間的距離）
〔引導(dǎo)〕那么決定物質(zhì)體積大小的因素有哪些呢？（閱讀思考）
當(dāng)微粒數(shù)一定時（1mol），決定體積大小的因素是和。
（微粒本身大小、微粒間的距離）
〔展示〕固體、液體、氣體分子之間距離比較和1mol幾種物質(zhì)的體積示意圖（課本P10）

〔分析〕由于固體、液體物質(zhì)中微粒間的距離非常小，所以，1mol固體、液體物質(zhì)的體積主要取決于，因此，1mol固體、液體物質(zhì)的體積是。
〔分析〕我們知道氣體比固體和液體更容易壓縮，這說明氣體分子間的距離比固體和液體中的微粒之間的距離大得多。在氣體中，分子之間的距離要比分子本身的體積大很多倍，通常情況下，同質(zhì)量的氣態(tài)物質(zhì)的體積要比它在固態(tài)或液態(tài)時的體積大1000倍。氣體分子的直徑約為0.4nm，而氣體分子之間的距離則約為4nm，即分子間的距離約是分子直徑的10倍。因此，當(dāng)氣體分子數(shù)相同時，氣體體積的大小主要決定于，而不是。
由于氣體的體積與溫度、壓強等外界條件的關(guān)系非常密切。一定質(zhì)量的氣體，當(dāng)溫度升高時，氣體分子之間的距離，當(dāng)溫度降低時，氣體分子間的距離；當(dāng)壓強增大時，氣體分子間的距離，當(dāng)壓強減小時，氣體分子間的距離。因此，要比較一定質(zhì)量的氣體的體積，就必須要在相同的溫度和壓強下才有意義。
標(biāo)準(zhǔn)狀況：。（273K，101Kpa）
1.氣體摩爾體積：
（單位物質(zhì)的量的氣體所占的體積）
符號Vm，表達式：Vm＝，單位：（Lmol－1）
在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1mol任何氣體的體積都約是。即標(biāo)準(zhǔn)狀況下Vm＝

〔練習(xí)〕判斷下列說法是否正確？為什么？
1.1molH2的體積是22.4L
2.1molH2O在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積是22.4L
3.1mol任何物質(zhì)的體積在標(biāo)準(zhǔn)狀況下都約是22.4L
4.標(biāo)準(zhǔn)狀況下，一定量的任何氣體的體積都約是22.4L
5.溫度為0℃，壓強為505kPa時，CO2氣體的氣體摩爾體積是22.4Lmol－1
6.當(dāng)溫度高于0℃時，1mol任何氣體的體積都大于22.4L
7.標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1molN2的體積約是22.4L
8.1molCO和1molCO2所含分子數(shù)相同，體積也相同。
注意：①描述對象：氣體
②只有標(biāo)準(zhǔn)狀況下Vm＝22.4Lmol－1
③Vm有單位：Lmol－1
〔小結(jié)〕由氣體摩爾體積Vm我們可以直接把氣體體積與物質(zhì)的量聯(lián)系起來。如標(biāo)準(zhǔn)狀況下，22.4LO2的物質(zhì)的量為1mol，所含O2分子數(shù)為6.02×1023。即在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，22.4L的任何氣體，含有的氣體分子數(shù)都是6.02×1023。

〔布置作業(yè)〕課P11問題解決