??现象：烧瓶中气体体积减小，B管中水银面上升，A管中水银面下降。气体压强减小。 ??措施：请学生讨论此时怎样移动A管才能使B管中水银面恢复到初始的标记位置。 ??记下此时A、B管中水银面的高度差。
??② 将烧瓶完全置于冰水混合物中。（请学生估测发生的现象） ??现象：烧瓶中气体体积仍小于室温时的标记体积，B管中水银面仍高于A管中水银面，但A、B两管中水银面高度差减少。
??措施：仍请学生回答此时怎样移动A管才能使B管中水银面恢复到初始的标记位置。 ??记下此时A、B管中水银面的高度差。
??③ 将烧瓶完全置于30 ℃的温水中。（请学生估测发生的现象） ??现象：B管中水银面低于标记位置，A管中水银面高于标记位置。
??措施：请学生讨论应怎样移动A管，才能使B管中的水银面恢复到初始标记位置。 ??记下此时A、B管中水银面的高度差。
??④ 将烧瓶再分别完全置于45℃的温水中，60℃、75℃的热水中，重复上述过程。 ??（5）实验数据表格
实验次数 1 2 3 4 5 6 气体温度－0 30 45 60 75 (℃) 20 气体压强 mmHg
??p0= mmHg 室温 ℃ ??请学生计算：
??（1）以0℃气体压强为参照，气体温度每升高1℃，增加的压强值是0℃时气体压强
值的多少分之一。
??（2）以0℃气体压强为参照，气体温度每降低1℃，减少的压强值是0℃时气体压强
值的多少分之一。
??（6）图象（以实际实验数据为准，此处仅为示意图） ?? ??由此图象，可写出如下方程： ??p=p0+kt
??其中k为斜率 ??
????精确的实验指出t外推=-273℃ ??3．实验结论——查理定律
??1787年法国科学家查理通过实验研究，发现所有气体都遵从定律查理。 ??适用条件：
??①温度不太低；②压强不太大。 ??微观解释：请学生自学课本。 ??4．查理定律的应用
??例1 一定质量的气体，保持体积不变，温度从1℃升高到5℃，压强的增量为 2.0
3
×10 Pa，则 [ ]
3
??A．它从5℃升高到10℃，压强增量为2.0×10Pa
3
??B．它从15℃升高到20℃，压强增量为2.0×10Pa
5
??C．它在0℃时，压强约为1.4×10Pa ??答案：C。（解题过程略）
??例2 密闭容器内装有一定质量的气体，当温度升高5℃时，气体
16
??
??答案：227℃（解题过程略） ??（三）课堂小结
??1．一定质量的气体，在体积保持不变的情况下，温度每升高（或降 ??2．查理定律可以用 p-t 图线来表示。
??3．查理定律是个实验定律。不论什么气体，只要符合压强不太大（和大气压比较）、
温度不太低（和室温比较）的条件，都近似地符合这个定律。 ?
??3、 气体·理想气体的状态方程
一、教学目标
1．在物理知识方面的要求：
（1）初步理解“理想气体”的概念。
（2）掌握运用玻意耳定律和查理定律推导理想气体状态方程的过程，熟记理想气体状态
方程的数学表达式，并能正确运用理想气体状态方程解答有关简单问题。
（3）熟记盖·吕萨克定律及数学表达式，并能正确用它来解答气体等压变化的有关问题。 2．通过推导理想气体状态方程及由理想气体状态方程推导盖·吕萨克定律的过程，培养
学生严密的逻辑思维能力。
3．通过用实验验证盖·吕萨克定律的教学过程，使学生学会用实验来验证成正比关系的
物理定律的一种方法，并对学生进行“实践是检验真理唯一的标准”的教育。 二、重点、难点分析
1．理想气体的状态方程是本节课的重点，因为它不仅是本节课的核心内容，还是中学阶
段解答气体问题所遵循的最重要的规律之一。
2．对“理想气体”这一概念的理解是本节课的一个难点，因为这一概念对中学生来讲十
分抽象，而且在本节只能从宏观现象对“理想气体”给出初步概念定义，只有到后两节从微观的气体分子动理论方面才能对“理想气体”给予进一步的论述。另外在推导气体状态方程的过程中用状态参量来表示气体状态的变化也很抽象，学生理解上也有一定难度。 三、教具
1．气体定律实验器、烧杯、温度计等。 四、主要教学过程 （一）引入新课
前面我们学习的玻意耳定律是一定质量的气体在温度不变时，压强与体积变化所遵循的规律，而查理定律是一定质量的气体在体积不变时，压强与温度变化时所遵循的规律，即这两个定律都是一定质量的气体的体积、压强、温度三个状态参量中都有一个参量不变，而另外两个参量变化所遵循的规律，若三个状态参量都发生变化时，应遵循什么样的规律呢？这就是我们今天这节课要学习的主要问题。
（二）教学过程设计
1．关于“理想气体”概念的教学 设问：
（1）玻意耳定律和查理定律是如何得出的？即它们是物理理论推导出来的还是由实验总
结归纳得出来的？答案是：由实验总结归纳得出的。 （2）这两个定律是在什么条件下通过实验得到的？老师引导学生知道是在温度不太低（与
常温比较）和压强不太大（与大气压强相比）的条件得出的。
老师讲解：在初中我们就学过使常温常压下呈气态的物质（如氧气、氢气等）液化的方法是降低温度和增大压强。这就是说，当温度足够低或压强足够大时，任何气体都被液化了，当然也不遵循反映气体状态变化的玻意耳定律和查理定律了。而且实验事实也证明：
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在较低温度或较大压强下，气体即使未被液化，它们的实验数据也与玻意耳定律或查理定律计算出的数据有较大的误差。
出示表格（1）： 55P(×1.013×10Pa) pV值(×1.013×10PaL) H2 N2 O2 空气 1 1.000 1.000 1.000 1.000 100 1.0690 0.9941 0.9265 0.9730 200 1.1380 1.0483 0.9140 1.0100 500 1.3565 1.3900 1.1560 1.3400 1000 1.7200 2.0685 1.7355 1.9920 说明讲解：投影片
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（1）所示是在温度为0℃，压强为1.013×10Pa的条件下取1L几种常见实际气体保持温
度不变时，在不同压强下用实验测出的pV乘积值。从表中可看出在压强为1.013×57
10Pa至1.013×10Pa之间时，实验结果与玻意耳定律计算值，近似相等，当压强
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为1.013×10Pa时，玻意耳定律就完全不适用了。
这说明实际气体只有在一定温度和一定压强范围内才能近似地遵循玻意耳定律和查理定律。而且不同的实际气体适用的温度范围和压强范围也是各不相同的。为了研究方便，我们假设这样一种气体，它在任何温度和任何压强下都能严格地遵循玻意耳定律和查理定律。我们把这样的气体叫做“理想气体”。（板书“理想气体”概念意义。）
2．推导理想气体状态方程
前面已经学过，对于一定质量的理想气体的状态可用三个状态参量p、V、T来描述，且知道这三个状态参量中只有一个变而另外两个参量保持不变的情况是不会发生的。换句话说：若其中任意两个参量确定之后，第三个参量一定有唯一确定的值。它们共同表征一定质量理想气体的唯一确定的一个状态。根据这一思想，我们假定一定质量的理想气体在开始状态时各状态参量为（p1，V1，T1），经过某变化过程，到末状态时各状态参量变为（p2，V2，T2），这中间的变化过程可以是各种各样的，现假设有两种过程：
第一种：从（p1，V1，T1）先等温并使其体积变为V2，压强随之变为pc，此中间状态为（pc，V2，T1）再等容并使其温度变为T2，则其压强一定变为p2，则末状态（p2，V2，T2）。
第二种：从（p1；V1，T1）先等容并使其温度变为T2，则压强随之变为p′c，此中间状态为（p′c，V1，T2），再等温并使其体积变为V2，则压强也一定变为p2，也到末状态（p2，V2，T2）。
将全班同学分为两大组，根据玻意耳定律和查理定律，分别按两种过程，自己推导理想气体状态过程。（即要求找出p1、V1、T1与p2、V2、T2间的等量关系。）
理想气体状态方程。它说明：一定质量的理想气体的压强、体积的乘积与热力学
温度的比值是一个常数。
3．推导并验证盖·吕萨克定律
设问：（1）若上述理想气体状态方程中，p1=p2，方程形式变化成怎样的形式？
（2）p1=p2 本身说明气体状态变化有什么特点？
答案：说明等效地看作气体做等压变化。（即压强保持不变的变化）
由此可得出结论：当压强不变时，一定质量的理想气体的体积与热力学温度成正比。
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这个结论最初是法国科学家盖·吕萨克在研究气体膨胀的实验中得到的，也叫盖·吕萨克定律。它也属于实验定律。当今可以设计多种实验方法来验证这一结论。今天我们利用在验证玻意耳定律中用过的气体定律实验器来验证这一定律。
演示实验：实验装置如图所示，此实验保持压强不变，只是利用改变烧杯中的水温来确定三个温度状态t1、t2、t3，这可从温度计上读出，再分别换算成热力学温度T1、T2、T3，再利用气体实验器上的刻度值作为达热平衡时，被封闭气体的体积值，分别为V1、V2、V3，填入下表：
出示投影幻灯片（3）： t1 t2 t3 T1 T2 T3 V1 V2 V3
这几个值会近似相等，从而证明了盖·吕萨克定律。 4．课堂练习 显示例题（1）：
例题 一水银气压计中混进了空气，因而在27℃，外界大气压为758毫米汞柱时，这个水银气压计的读数为738毫米汞柱，此时管中水银面距管顶80毫米，当温度降至-3℃时，这个气压计的读数为743毫米汞柱，求此时的实际大气压值为多少毫米汞柱？
教师引导学生按以下步骤解答此题： （1）该题研究对象是什么？
答案：混入水银气压计中的空气。 （2）画出该题两个状态的示意图：
（3）分别写出两个状态的状态参量：
p1=758-738=20mmHg V1=80Smm3（S是管的横截面积）。T1=273+27=300 K
3
p2=p-743mmHg V2=（738+80）S-743S=75Smm T2=273+（-3）=270K
解得 p=762.2 mmHg
（三）课堂小结
1．在任何温度和任何压强下都能严格遵循气体实验定律的气体叫理想气体。
3． 盖·吕萨克定律是指：一定质量的气体在压强不变的条件下，它的体积与热力学温度成
正比。
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4、气体实验定律的微观解释
??
??一、教学目标
??1．在物理知识方面的要求：
??（1）能用气体分子动理论解释气体压强的微观意义，并能知道气体的压强、温度、
体积与所对应的微观物理量间的相关联系。
??（2）能用气体分子动理论解释三个气体实验定律。
??2．通过让学生用气体分子动理论解释有关的宏观物理现象，培养学生的微观想像能
力和逻辑推理能力，并渗透“统计物理”的思维方法。
??3．通过对宏观物理现象与微观粒子运动规律的分析，对学生渗透“透过现象看本质”的哲学思维方法。 ??二、重点、难点分析 ??1．用气体分子动理论来解释气体实验定律是本节课的重点，它是本节课的核心内容。 ??2．气体压强的微观意义是本节课的难点，因为它需要学生对微观粒子复杂的运动状
态有丰富的想像力。 ??三、教具
??计算机控制的大屏幕显示仪；自制的显示气体压强微观解释的计算机软件。 ??四、主要教学过程 ??（一）引入新课
??先设问：气体分子运动的特点有哪些？ ??答案：特点是：
??（1）气体间的距离较大，分子间的相互作用力十分微弱，可以认为气体分子除相互
碰撞及与器壁碰撞外不受力作用，每个分子都可以在空间自由移动，一定质量的气体的分子可以充满整个容器空间。
??（2）分子间的碰撞频繁，这些碰撞及气体分子与器壁的碰撞都可看成是完全弹性碰
撞。气体通过这种碰撞可传递能量，其中任何一个分子运动方向和速率大小都是不断变化的，这就是杂乱无章的气体分子热运动。
??（3）从总体上看气体分子沿各个方向运动的机会均等，因此对大量分子而言，在任
一时刻向容器各个方向运动的分子数是均等的。
??（4）大量气体分子的速率是按一定规律分布，呈“中间多，两头少”的分布规律，
且这个分布状态与温度有关，温度升高时，平均速率会增大。
??今天我们就是要从气体分子运动的这些特点和规律来解释气体实验定律。 ??（二）教学过程设计
??1．关于气体压强微观解释的教学
?首先通过设问和讨论建立反映气体宏观物理状态的温度（T）、体积（V）与反映气体分子运动的微观状态物理量间的联系：
?温度是分子热运动平均动能的标志，对确定的气体而言，温度与分子运动的平均速率有关，温度越高，反映气体分子热运动的平均速率
?? 体积影响到分子密度（即单位体积内的分子数），对确定的一定质量的理想气体而言，分子总数N是一定的，当体积为V时，单位体积内 ?? ??
n越小。
??然后再设问：气体压强大小反映了气体分子运动的哪些特征呢？ ??这应从气体对容器器壁压强产生的机制来分析。
??先让学生看用计算机模拟气体分子运动撞击器壁产生压强的机制：
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