高中物理第八章气体第3节理想气体的状态方程导学案新人教版选修3-316页

3　理想气体的状态方程
内容 要求
理想气体
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。
理想气体的状态方
程
能够从气体实验定律推出理想气体的状态方程，进而培养学生的推
理能力和抽象思维能力；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。
前面我们学习了气体的三条实验定律，即描述气体等温变化的玻意耳定律；描述气体等
容变化的查理定律；描述气体等压变化的盖—吕萨克定律。我们注意到，这三个气体实验定
律中每一条都只包含有两个状态参量，那么，当气体的三个状态参量同时发生变化时又遵循
怎样的规律呢？
提示：理想气体的状态方程。
一、理想气体
1．定义：在任何温度、任何压强下都遵从____________的气体叫做理想气体。
2．实际气体可视为理想气体的条件
实际气体在温度不太____(不低于零下几十摄氏度)、压强不太____(不超过大气压的几
倍)时，可以当成理想气体。
思考 1：由于理想气体忽略了分子间的相互作用，即理想气体无分子势能，同学们想一
下，理想气体的内能与哪些因素有关？
二、理想气体的状态方程
1．内容：一定____的某种____气体，在从一个状态变化到另一个状态时，尽管 p、V、
T都可能改变，但是压强与体积的乘积与__________的比值保持不变。
2．公式：______＝C(C为常量)或
p1V1
T1
＝________。
3．适用条件：一定____的____气体。
思考 2：课本推导理想气体状态方程的过程中先后经历了等温变化、等容变化两个过程，
是否表示始末状态参量的关系与中间过程有关？
答案：一、1.气体实验定律
2．低　高
思考 1
提示：与分子数和分子热运动的平均动能有关。
二、1.质量　理想　热力学温度
2.
pV
T
　
p2V2
T2
3．质量　理想
思考 2
提示：与中间过程无关，中间过程只是为了应用已学过的规律(如玻意耳定律、查理定
律等)研究始末状态参量之间的关系而采用的一种手段。
一、对理想气体的理解

1．理解
(1)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，实
际上并不存在，就像力学中的质点、电学中的点电荷模型一样。
(2)从宏观上讲，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。而
在微观意义上，理想气体是指分子本身大小与分子间的距离相比可以忽略不计且分子间不存
在相互作用的引力和斥力的气体。
2．特点
(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，分子可视为质点。
(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，理想气体的内
能等于所有分子热运动动能之和，一定质量的理想气体内能只与温度有关。
理想气体是一种理想化模型，是对实际气体的科学抽象。题目中无特别说明时，一般都
可将实际气体作为理想气体来处理。
二、对理想气体状态方程的理解
1．理想气体状态方程与气体实验定律
p1V1
T1
＝
p2V2
T2
⇒Error!
2．理想气体状态方程的应用要点
(1)选对象：根据题意，选出所研究的某一部分气体，这部分气体在状态变化过程中，
其质量必须保持一定。
(2)找参量：找出作为研究对象的这部分气体发生状态变化前后的一组 p、V、T 数值或
表达式，压强的确定往往是个关键，常需结合力学知识(如力的平衡条件或牛顿运动定律)才
能写出表达式。
(3)认过程：过程表示两个状态之间的一种变化式，除题中条件已直接指明外，在许多
情况下，往往需要通过对研究对象跟周围环境的相互关系的分析中才能确定，认清变化过程
是正确选用物理规律的前提。
(4)列方程：根据研究对象状态变化的具体方式，选用理想气体状态方程或某一实验定
律，代入具体数值，T必须用热力学温度，p、V的单位要统一，最后分析讨论所得结果的合
理性及其物理意义。
在涉及气体的内能、分子势能的问题中要特别注意是否为理想气体，在涉及气体的状态
参量关系时往往将实际气体当作理想气体处理，但这时往往关注的是气体的质量是否保持不
变。
三、理想气体状态变化的图象
1．一定质量的理想气体的各种图象
名称 图象 特点 其他图象
p-V
pV＝CT(C为常量)即 pV之
积越大的等温线对应的温
度越高，离...