理想气体状态方程ppt课件.ppt

选修选修3-33-3与高考与高考 兰州市教科所兰州市教科所 黄晖黄晖 2012.3.28一、近几年3-3考题分析有利于学习和创新的组织管理机制，创造充满活力的创新激励机制，以市场为导向，以顾客价值追求为中心的企业文化氛围，依赖既开放又相互信任的合作环境。1.1.选择题选择题20082008年：年：(1)(1)（6 6分）如图所示，由导热材料制成的气缸和活塞将分）如图所示，由导热材料制成的气缸和活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸内，活塞与气缸壁之一定质量的理想气体封闭在气缸内，活塞与气缸壁之间无摩擦，活塞上方存有少量液体。将一细管插入液间无摩擦，活塞上方存有少量液体。将一细管插入液体，由于虹吸现象，活塞上方液体逐渐流出。在此过体，由于虹吸现象，活塞上方液体逐渐流出。在此过程中，大气压强与外界的温度保持不变。关于这一过程中，大气压强与外界的温度保持不变。关于这一过程，下列说法正确的是程，下列说法正确的是 。（填入选项前的。（填入选项前的字母，有填错的不得分）字母，有填错的不得分）A.A.气体分子的平均动能逐渐增大气体分子的平均动能逐渐增大 B.B.单位时间气体分子对活塞撞击的次数增多单位时间气体分子对活塞撞击的次数增多C.C.单位时间气体分子对活塞的冲量保持不变单位时间气体分子对活塞的冲量保持不变 D.D.气体对外界做功等于气体从外界吸收的热量气体对外界做功等于气体从外界吸收的热量考查知识点：气体的等温变化，气体压强的微观解释，考查知识点：气体的等温变化，气体压强的微观解释， 热力学第一定律热力学第一定律有利于学习和创新的组织管理机制，创造充满活力的创新激励机制，以市场为导向，以顾客价值追求为中心的企业文化氛围，依赖既开放又相互信任的合作环境。20092009年：年：（1 1）（）（5 5分）带有活塞的汽缸内封闭一定量的理想气体。分）带有活塞的汽缸内封闭一定量的理想气体。气体开始处于状态气体开始处于状态a a，然后经过过程，然后经过过程abab到达状态到达状态b b或经或经过过程过过程acac到状态到状态c c，b b、c c状态温度相同，如状态温度相同，如V-TV-T图所示。图所示。设气体在状态设气体在状态b b和状态和状态c c的压强分别为的压强分别为P Pb b、和、和P PC C , ,在过在过程程abab和和acac中吸收的热量分别为中吸收的热量分别为Q Qabab和和Q Qacac，则，则 （填入选项前的字母，有填错的不得分）（填入选项前的字母，有填错的不得分）A. PA. Pb b P Pc c，Q QababQQacac B. PB. Pb b P Pc c，Q QababQQac ac C. PC. Pb b P QQacac D. PD. Pb b P Pc c，Q QababQQacac 考点：气体的等容、等压变化及图像，热力学第一定律考点：气体的等容、等压变化及图像，热力学第一定律有利于学习和创新的组织管理机制，创造充满活力的创新激励机制，以市场为导向，以顾客价值追求为中心的企业文化氛围，依赖既开放又相互信任的合作环境。20102010年：年：（1 1）（）（5 5分）关于晶体和非晶体，下列说法正确分）关于晶体和非晶体，下列说法正确的是的是 （填入正确选项前的字母）（填入正确选项前的字母）A.A.金刚石、食盐、玻璃和水晶都是晶体金刚石、食盐、玻璃和水晶都是晶体B.B.晶体的分子（或原子、离子）排列是有规则的晶体的分子（或原子、离子）排列是有规则的C.C.单晶体和多晶体有固定的熔点，非晶体没有固单晶体和多晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点定的熔点D.D.单晶体和多晶体的物理性质是各向异性的，非单晶体和多晶体的物理性质是各向异性的，非晶体是各向同性的晶体是各向同性的考点：晶体和非晶体的性质考点：晶体和非晶体的性质有利于学习和创新的组织管理机制，创造充满活力的创新激励机制，以市场为导向，以顾客价值追求为中心的企业文化氛围，依赖既开放又相互信任的合作环境。2011年：（1 1）（）（6 6分）对于一定量的理想气体，下列说法正确的分）对于一定量的理想气体，下列说法正确的是是_。（选对一个给。（选对一个给3 3分，选对两个给分，选对两个给4 4分，选对分，选对3 3个给个给6 6分。每选错一个扣分。每选错一个扣3 3分，最低得分为分，最低得分为0 0分）分）A A若气体的压强和体积都不变，其内能也一定不变若气体的压强和体积都不变，其内能也一定不变B B若气体的内能不变，其状态也一定不变若气体的内能不变，其状态也一定不变C C若气体的温度随时间不断升高，其压强也一定不断若气体的温度随时间不断升高，其压强也一定不断增大增大D D气体温度每升高气体温度每升高1K1K所吸收的热量与气体经历的过程所吸收的热量与气体经历的过程有关有关E E当气体温度升高时，气体的内能一定增大当气体温度升高时，气体的内能一定增大考点：气体状态变化，热力学第一定律考点：气体状态变化，热力学第一定律有利于学习和创新的组织管理机制，创造充满活力的创新激励机制，以市场为导向，以顾客价值追求为中心的企业文化氛围，依赖既开放又相互信任的合作环境。规律：规律： 从近从近4 4年的高考选择题可以看出，题目基年的高考选择题可以看出，题目基本出在理想气体的等温、等容、等压变化和热本出在理想气体的等温、等容、等压变化和热力学第一定律的理解和应用上。偶尔涉及分子力学第一定律的理解和应用上。偶尔涉及分子动理论和固体液体的性质，也都是一些基本的动理论和固体液体的性质，也都是一些基本的概念和规律，不会有太难的内容。选择题的总概念和规律，不会有太难的内容。选择题的总体难度基本与原来的考试相当。体难度基本与原来的考试相当。有利于学习和创新的组织管理机制，创造充满活力的创新激励机制，以市场为导向，以顾客价值追求为中心的企业文化氛围，依赖既开放又相互信任的合作环境。2.计算题20072007年：年： 如图所示，两个可导热的气缸竖直放置，它们的底部都由一细管连如图所示，两个可导热的气缸竖直放置，它们的底部都由一细管连通（忽略细管的容积）。两气缸各有一个活塞，质量分别为通（忽略细管的容积）。两气缸各有一个活塞，质量分别为m m1 1和和m m2 2，活，活塞与气缸无摩擦。活塞的下方为理想气体，上方为真空。当气体处于塞与气缸无摩擦。活塞的下方为理想气体，上方为真空。当气体处于平衡状态时，两活塞位于同一高度平衡状态时，两活塞位于同一高度h h。（已知。（已知m m1 13 3m m，m m2 22 2m m） 在两活塞上同时各放一质量为在两活塞上同时各放一质量为m m的物块，求气体再次达到平衡后两活的物块，求气体再次达到平衡后两活塞的高度差（假定环境温度始终保持为塞的高度差（假定环境温度始终保持为T T0 0）。）。 在达到上一问的终态后，环境温度由在达到上一问的终态后，环境温度由T T0 0缓慢上升到缓慢上升到T T，试问在这个过，试问在这个过程中，气体对活塞做了多少功？气体是吸收还是放出了热量？（假定程中，气体对活塞做了多少功？气体是吸收还是放出了热量？（假定在气体状态变化过程中，两物块均不会碰到气缸顶部）。在气体状态变化过程中，两物块均不会碰到气缸顶部）。考点：气体等温变化，理想气体状态方程，考点：气体等温变化，理想气体状态方程， 气体状态参量的分析气体状态参量的分析（ 难点：在两个活塞上各加一质量为难点：在两个活塞上各加一质量为m m的物块后，右活塞降至气缸底部，的物块后，右活塞降至气缸底部，所有气体都在左气缸中。所有气体都在左气缸中。) )有利于学习和创新的组织管理机制，创造充满活力的创新激励机制，以市场为导向，以顾客价值追求为中心的企业文化氛围，依赖既开放又相互信任的合作环境。20082008年：年：(2)(2)（9 9分）一定质量的理想气体被活塞封闭在可导热的分）一定质量的理想气体被活塞封闭在可导热的气缸内，活塞相对于底部的高度为气缸内，活塞相对于底部的高度为h h，可沿气缸无摩，可沿气缸无摩擦地滑动。取一小盒沙子缓慢地倒在活塞的上表面上。擦地滑动。取一小盒沙子缓慢地倒在活塞的上表面上。沙子倒完时，活塞下降了沙子倒完时，活塞下降了h h/4/4。再取相同质量的一小。再取相同质量的一小盒沙子缓慢地倒在活塞的上表面上。外界天气的压强盒沙子缓慢地倒在活塞的上表面上。外界天气的压强和温度始终保持不变，求此次沙子倒完时活塞距气缸和温度始终保持不变，求此次沙子倒完时活塞距气缸底部的高度。底部的高度。考点：气体的等温变化，理想气体状态方程计算考点：气体的等温变化，理想气体状态方程计算有利于学习和创新的组织管理机制，创造充满活力的创新激励机制，以市场为导向，以顾客价值追求为中心的企业文化氛围，依赖既开放又相互信任的合作环境。2009年：(2)(10(2)(10分分) )图中系统由左右连个侧壁绝热、底部、截面均为图中系统由左右连个侧壁绝热、底部、截面均为S S的容器组的容器组成。左容器足够高，上端敞开，右容器上端由导热材料封闭。两成。左容器足够高，上端敞开，右容器上端由导热材料封闭。两个容器的下端由可忽略容积的细管连通。个容器的下端由可忽略容积的细管连通。 容器内两个绝热的活塞容器内两个绝热的活塞A A、B B下方封有氮气，下方封有氮气，B B上方封有氢气。上方封有氢气。大气的压强大气的压强p p0 0，温度为，温度为T T0 0=273K=273K，两连个活塞因自身重量对下方气，两连个活塞因自身重量对下方气体产生的附加压强均为体产生的附加压强均为0.1 p0.1 p0 0。系统平衡时，各气体柱的高度如。系统平衡时，各气体柱的高度如图所示。现将系统的底部浸入恒温热水槽中，再次平衡时图所示。现将系统的底部浸入恒温热水槽中，再次平衡时A A上升了上升了一定的高度。用外力将一定的高度。用外力将A A缓慢推回第一次平衡时的位置并固定，第缓慢推回第一次平衡时的位置并固定，第三次达到平衡后，氢气柱高度为三次达到平衡后，氢气柱高度为0.8h0.8h。氮气和氢气均可视为理想。氮气和氢气均可视为理想气体。求气体。求（i i）第二次平衡时氮气的体积；）第二次平衡时氮气的体积；（iiii）水的温度。）水的温度。考点：气体的等温变化，两部分气体状态变化，考点：气体的等温变化，两部分气体状态变化， 理想气体状态方程理想气体状态方程。有利于学习和创新的组织管理机制，创造充满活力的创新激励机制，以市场为导向，以顾客价值追求为中心的企业文化氛围，依赖既开放又相互信任的合作环境。2010年：（2 2）（）（1010分）如图所示，一开口气缸内盛有密分）如图所示，一开口气缸内盛有密度为的某种液体；一长为的粗细均匀的小瓶底度为的某种液体；一长为的粗细均匀的小瓶底朝上漂浮在液体中，平衡时小瓶露出液面的部朝上漂浮在液体中，平衡时小瓶露出液面的部分和进入小瓶中液柱的长度均为。现用活塞将分和进入小瓶中液柱的长度均为。现用活塞将气缸封闭（图中未画出），使活塞缓慢向下运气缸封闭（图中未画出），使活塞缓慢向下运动，各部分气体的温度均保持不变。当小瓶的动，各部分气体的温度均保持不变。当小瓶的底部恰好与液面相平时，进入小瓶中的液柱长底部恰好与液面相平时，进入小瓶中的液柱长度为，求此时气缸内气体的压强。大气压强为，度为，求此时气缸内气体的压强。大气压强为，重力加速度为。重力加速度为。考点：气体的等温变化，状态参量分析考点：气体的等温变化，状态参量分析有利于学习和创新的组织管理机制，创造充满活力的创新激励机制，以市场为导向，以顾客价值追求为中心的企业文化氛围，依赖既开放又相互信任的合作环境。20112011年：年：（2 2）（）（9 9分）如图，一上端开口，下端封闭的细长分）如图，一上端开口，下端封闭的细长玻璃管，下部有长玻璃管，下部有长L L1 1=66cm=66cm的水银柱，中间封有长的水银柱，中间封有长L L2 2=6=66cm6cm的空气柱，上部有长的空气柱，上部有长L L3 3=44cm=44cm的水银柱，的水银柱，此时水银面恰好与管口平齐。已知大气压强为此时水银面恰好与管口平齐。已知大气压强为P Po o=76cmHg=76cmHg。如果使玻璃管绕低端在竖直平面内缓。如果使玻璃管绕低端在竖直平面内缓慢地转动一周，求在开口向下和转回到原来位置慢地转动一周，求在开口向下和转回到原来位置时管中空气柱的长度。封入的气体可视为理想气时管中空气柱的长度。封入的气体可视为理想气体，在转动过程中没有发生漏气。体，在转动过程中没有发生漏气。考点：气体的等温变化，状态参量分析考点：气体的等温变化，状态参量分析有利于学习和创新的组织管理机制，创造充满活力的创新激励机制，以市场为导向，以顾客价值追求为中心的企业文化氛围，依赖既开放又相互信任的合作环境。规律：规律： 3-33-3大题基本上是气体状态方程的应大题基本上是气体状态方程的应用，以用，以等温变化等温变化为主，重点考查学生对为主，重点考查学生对气体在不同状态下的状态参量的分析，气体在不同状态下的状态参量的分析，尤其是压强的分析。尤其是压强的分析。有利于学习和创新的组织管理机制，创造充满活力的创新激励机制，以市场为导向，以顾客价值追求为中心的企业文化氛围，依赖既开放又相互信任的合作环境。二、教学建议二、教学建议1. 1. 针对以上分析可以看出，选择题主要涉及针对以上分析可以看出，选择题主要涉及分分子动理论、气体、固体液体的性质和热力学定子动理论、气体、固体液体的性质和热力学定律律，教学中应以知识的，教学中应以知识的识记为主识记为主，要求学生能，要求学生能准确复述相关概念和规律。热力学第一定律要准确复述相关概念和规律。热力学第一定律要求学生会分析求学生会分析等温、等容、等压、绝热过程中等温、等容、等压、绝热过程中气体内能、做功及吸放热情况气体内能、做功及吸放热情况。除此外不需要。除此外不需要过深挖掘。过深挖掘。热力学第二定律热力学第二定律虽然在近四年中没虽然在近四年中没有涉及，但由于其与节能、环保、低碳等热门有涉及，但由于其与节能、环保、低碳等热门话题联系紧密，很可能在今后涉及，所以不可话题联系紧密，很可能在今后涉及，所以不可掉以轻心，基本的理论要求学生要掌握，但掉以轻心，基本的理论要求学生要掌握，但不不宜讲得太深。宜讲得太深。有利于学习和创新的组织管理机制，创造充满活力的创新激励机制，以市场为导向，以顾客价值追求为中心的企业文化氛围，依赖既开放又相互信任的合作环境。2.2.计算题主要出自气体一章，要求较高，对于重计算题主要出自气体一章，要求较高，对于重点概念如点概念如气体的压强气体的压强，重点规律如，重点规律如气体的等温、气体的等温、等容、等压变化、理想气体状态方程等容、等压变化、理想气体状态方程等，要做等，要做足文章，尽可能使学生熟练掌握。对于气体的足文章，尽可能使学生熟练掌握。对于气体的状态参量的分析和确定要尤其重视，状态参量的分析和确定要尤其重视，规范解题规范解题步骤步骤，帮助学生养成良好的解题习惯，避免不，帮助学生养成良好的解题习惯，避免不必要的失误。必要的失误。 有利于学习和创新的组织管理机制，创造充满活力的创新激励机制，以市场为导向，以顾客价值追求为中心的企业文化氛围，依赖既开放又相互信任的合作环境。教学中注意题目的梯度 ：*刚接触时题目以较为直接的状态分析为主，重在培养学生先确定初末状态、再寻找参量的习惯上；*3-3结束时可将综合题的难度稍有提升，解决一些简单的多过程问题，注意训练学生用不同的脚标区分不同状态的参量；*高三复习时题目难度再上一个台阶，增加两部分气体多过程状态分析的题目，注意训练学生合理选择研究对象，对不同对象用不同的参量表示方法，寻找各部分气体状态参量间的关系的等。有利于学习和创新的组织管理机制，创造充满活力的创新激励机制，以市场为导向，以顾客价值追求为中心的企业文化氛围，依赖既开放又相互信任的合作环境。 气体的计算题在以前就是学生不容易掌握的一部分内容，现在仍旧是，只有概念清楚、过程明确、表达准确才能最终解答正确，所以要求教师在教学中不能急于求成，一步到位，尽量按照学生的认知规律，从物理过程的分析入手，使学生逐步掌握此类问题的分析方法，进而由浅入深的掌握习题的解答。有利于学习和创新的组织管理机制，创造充满活力的创新激励机制，以市场为导向，以顾客价值追求为中心的企业文化氛围，依赖既开放又相互信任的合作环境。考题预测n由于明年是第一次全国范围内的新课程高考，考虑到像咱们甘肃省这样的省份的具体情况，我们猜测试题的难度应该不会太难，最起码应该与往年持平。所以老师们在教学中切忌讲的过难、过深，以免浪费时间，挫伤学生们的自信心，影响学习效果。