kopilkaurokov.ru - сайт для учителей

Создайте Ваш сайт учителя Курсы ПК и ППК Видеоуроки Олимпиады Вебинары для учителей

  1. Главная
  2. Физика
  3. Уроки
  4. урок по теме "Газовые законы"

Урок по теме "Газовые законы"

Нажмите, чтобы узнать подробности

"Газовые законы"

Форма учебной работы: классно-урочная.

Тип урока: урок изучения и первичного закрепления новых знаний. (комбинированный урок).

Дидактические цели:

  • Ввести понятие изопроцесса;
  • Изучить газовые законы;
  • Научиться применять законы
  • Решать количественные и качественные задачи по данной теме

Задачи урока:

1.Образовательные:

  • Изучить изопроцессы (история открытия, модель установки для изучения зависимостей между термодинамическими параметрами, графики изопроцесса, математическая запись закона, объяснение с точки зрения МКТ);
  • Научить учащихся решать аналитические и графические задачи, используя уравнение состояния и газовые законы.

2.Воспитательные:

  • Продолжить формирование познавательного интереса учащихся;
  • В целях интернационального воспитания обратить внимание учащихся, что физика развивается благодаря работам ученых разных стран и исторических времён;
  • Продолжить формирование стремления к глубокому усвоению теоретических знаний через решение задач.

3.Развивающие:

  • Для развития мышления учащихся продолжить отработку умственных операций анализа, сравнения и синтеза;
  • Осуществляя проблемно-поисковый метод самостоятельно получить из уравнения состояния Менделеева –Клапейрона газовые законы для изо процессов;
  • Научить применять полученные знания в нестандартных ситуациях для решения графических и аналитических задач.

Оборудование: ПК, мультимедийная установка, презентация к уроку, интерактивная доска. (Сопровождение -  презентация к уроку)

Вы уже знаете о суперспособностях современного учителя?
Тратить минимум сил на подготовку и проведение уроков.
Быстро и объективно проверять знания учащихся.
Сделать изучение нового материала максимально понятным.
Избавить себя от подбора заданий и их проверки после уроков.
Наладить дисциплину на своих уроках.
Получить возможность работать творчески.

Просмотр содержимого документа
«урок по теме "Газовые законы" »

Газовые законы

Газовые законы

СОДЕРЖАНИЕ

СОДЕРЖАНИЕ

  • Уравнение состояния идеального газа …...
  • Понятие изопроцесса ……………………........
  • Изотермический процесс……………………..
  • Изобарный процесс ……………………………
  • Изохорный процесс …………………………....
  • Тестовые задания …………………………….....
Зависимость давления идеального (достаточно разреженного) газа от температуры и концентрации его молекул имеет вид: p = nkT Попытаемся получить на основе этой зависимости уравнение, связывающее все три макроскопических параметра, характеризующие состояние идеального газа : p , V , T m m 1 N N N А p = kT n = N = N А p = nkT p = kT V V M V M m N А pV = kT обе части уравнения умножим на V , получим : M N A k = R = 6,02 х 10 23 1/моль х 1 ,38 х 10 -23 Дж/К = 8,31 Дж/(моль . К) R = 8,31 Дж/(моль К) – универсальная газовая постоянная m уравнение состояния идеального газа pV = RT M

Зависимость давления идеального (достаточно разреженного) газа от температуры и концентрации его молекул имеет вид: p = nkT

Попытаемся получить на основе этой зависимости уравнение, связывающее все три макроскопических параметра, характеризующие состояние идеального газа : p , V , T

m

m

1

N

N

N А

p = kT

n =

N =

N А

p = nkT

p = kT

V

V

M

V

M

m

N А

pV = kT

обе части уравнения умножим на V , получим :

M

N A k = R = 6,02 х 10 23 1/моль х 1 ,38 х 10 -23 Дж/К = 8,31 Дж/(моль . К)

R = 8,31 Дж/(моль К) – универсальная газовая постоянная

m

уравнение состояния идеального газа

pV = RT

M

m pV m pV = RT = R в виде Запишем уравнение состояния M M T Выберем газ с молярной массой М и рассмотрим два его состояния в закрытом сосуде ( m = const) p 1 V 1 m = R M T 1 pV pV m p 1 V 1 p 2 V 2 = = = const R M T T T 2 T 1 p 2 V 2 m = R M T 2 p 2 V 2 p 1 V 1 = получил Б. Клапейрон уравнение Клапейрона T 1 T 2 m уравнение Менделеева - Клапейрона pV = RT получил Д.И.Менделеев M

m

pV

m

pV = RT

=

R

в виде

Запишем уравнение состояния

M

M

T

Выберем газ с молярной массой М и рассмотрим два его состояния в закрытом сосуде ( m = const)

p 1 V 1

m

=

R

M

T 1

pV

pV

m

p 1 V 1

p 2 V 2

=

=

= const

R

M

T

T

T 2

T 1

p 2 V 2

m

=

R

M

T 2

p 2 V 2

p 1 V 1

=

получил Б. Клапейрон

уравнение Клапейрона

T 1

T 2

m

уравнение

Менделеева - Клапейрона

pV = RT

получил Д.И.Менделеев

M

С помощью уравнения состояния можно исследовать процессы, в которых масса газа постоянна: m = const Количественные зависимости между двумя параметрами газа при неизменном значении третьего параметра называют газовыми законами . Процессы , протекающие при неизменном значении одного из параметров: p , V , T - называют изопроцессами . процесс закон графики термодинамика m = const

С помощью уравнения состояния можно исследовать процессы, в которых масса газа постоянна: m = const

Количественные зависимости между двумя параметрами газа при неизменном значении третьего параметра называют газовыми законами .

Процессы , протекающие при неизменном значении одного из параметров: p , V , T - называют изопроцессами .

процесс закон графики термодинамика

m = const

ИЗОТЕРМИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС Процесс изменения состояния газа при постоянной температуре называют ИЗО ИЧЕСКИМ ТЕРМ pV pV = const при Т = const = const T Закон Бойля – Мариотта : для газа данной массы произведение давления на объем постоянно, если температура не меняется р 1 V 1 = р 2 V 2 Пример : медленное расширение (сжатие) воздуха под поршнем в сосуде p 2 изотермическое сжатие изотермическое расширение 1 р V 1/2 1/4 1/2 1 V 1/4 2

ИЗОТЕРМИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС

Процесс изменения состояния газа при постоянной

температуре называют ИЗО ИЧЕСКИМ

ТЕРМ

pV

pV = const

при Т = const

= const

T

Закон Бойля – Мариотта : для газа данной массы

произведение давления на объем постоянно,

если температура не меняется

р 1 V 1 = р 2 V 2

Пример : медленное расширение (сжатие)

воздуха под поршнем в сосуде

p

2

изотермическое

сжатие

изотермическое

расширение

1

р

V

1/2

1/4

1/2

1

V

1/4

2

ИЗОПРОЦЕССЫ В ГАЗАХ процесс закон графики термо- динамика m = const Бойля - Мариотта изотермы изотерми- ческий р р V р 1 V 1 = р 2 V 2 Т = const T 1 2 р 2 T 2 р 1 T 1 V T T V ВАЖНО : из двух изотерм в координатах pV выше расположена та, на которой температура больше . Из графиков видно, что при фиксированном значении V р 1 р 2 , что возможно лишь при T 1 2

ИЗОПРОЦЕССЫ В ГАЗАХ

процесс закон графики термо-

динамика

m = const

Бойля -

Мариотта

изотермы

изотерми-

ческий

р

р

V

р 1 V 1 = р 2 V 2

Т = const

T 1 2

р 2

T 2

р 1

T 1

V

T

T

V

ВАЖНО : из двух изотерм в координатах pV выше расположена та, на которой температура больше .

Из графиков видно, что при фиксированном значении V р 1 р 2 , что возможно лишь при T 1 2

ИЗОБАРНЫЙ ПРОЦЕСС Процесс изменения состояния газа при постоянном давлении называют ИЗО БАР НЫМ V pV при р = const = const = const T T Закон Гей-Люссака : для газа данной массы отношение объема к температуре постоянно, если давление газа не меняется V 1 V 2 = T 1 T 2 Пример : расширение газа при нагревании в сосуде с подвижным поршнем при р атм = const изобарное нагревание изобарное охлаждение V V 3 Т V V 2 V 1 T 3 T 1 T 2 T

ИЗОБАРНЫЙ ПРОЦЕСС

Процесс изменения состояния газа при постоянном

давлении называют ИЗО БАР НЫМ

V

pV

при р = const

= const

= const

T

T

Закон Гей-Люссака : для газа данной массы

отношение объема к температуре постоянно,

если давление газа не меняется

V 1

V 2

=

T 1

T 2

Пример : расширение газа при нагревании в сосуде с подвижным

поршнем при р атм = const

изобарное

нагревание

изобарное

охлаждение

V

V 3

Т

V

V 2

V 1

T 3

T 1

T 2

T

p 2" width="640"

ИЗОПРОЦЕССЫ В ГАЗАХ

процесс закон графики термо-

динамика

m = const

Гей -

Люссака

изобарный

изобары

р = const

р

р

p 2 1

V

V 1

V 2

р 2

=

V 2

T 1

T 2

р 1

V 1

V

T

T

T

ВАЖНО : из двух изобар в координатах V Т выше расположена та, на которой давление меньше.

Из графиков видно, что при фиксированном значении Т V 1 2 , что возможно лишь при p 1 p 2

ИЗОХОРНЫЙ ПРОЦЕСС Процесс изменения состояния газа при постоянном объеме называют ИЗО ХОР НЫМ p pV при V = const = const = const T T Закон Шарля : для газа данной массы отношение давления к температуре постоянно, если объем газа не меняется р 1 р 2 = T 1 T 2 Пример : нагревание газа в лампочке накаливания при ее включении V= const р р Т р 3 р 2 изохорное охлаждение изохорное нагревание р 1 T 2 T 1 T 3 T

ИЗОХОРНЫЙ ПРОЦЕСС

Процесс изменения состояния газа при постоянном

объеме называют ИЗО ХОР НЫМ

p

pV

при V = const

= const

= const

T

T

Закон Шарля : для газа данной массы

отношение давления к температуре постоянно,

если объем газа не меняется

р 1

р 2

=

T 1

T 2

Пример : нагревание газа в лампочке накаливания при ее включении V= const

р

р Т

р 3

р 2

изохорное

охлаждение

изохорное

нагревание

р 1

T 2

T 1

T 3

T

ИЗОПРОЦЕССЫ В ГАЗАХ процесс закон графики термо- динамика m = const изохорный Шарля Изохоры V = const p 1 p 2 V р р V 2 1 = V 2 T 1 T 2 p 2 V 1 p 1 V T T T ВАЖНО : из двух изохор в координатах p Т выше расположена та, на которой объем меньше. Из графиков видно, что при фиксированном значении Т р 1 р 2 , что возможно лишь при V 2 1 .

ИЗОПРОЦЕССЫ В ГАЗАХ

процесс закон графики термо-

динамика

m = const

изохорный

Шарля

Изохоры

V = const

p 1

p 2

V

р

р

V 2 1

=

V 2

T 1

T 2

p 2

V 1

p 1

V

T

T

T

ВАЖНО : из двух изохор в координатах p Т выше расположена та, на которой объем меньше.

Из графиков видно, что при фиксированном значении Т

р 1 р 2 , что возможно лишь при V 2 1 .

Расположите номера процессов в соответствующие колонки таблицы р р р р V V 4 1 6 3 2 5 T T T T V V р р р р V V 7 8 9 10 11 12 : T T T T V V р р р V V 13 14 р 16 18 15 17 T T T V T V изохорное изобарное изотермическое нагревание охлаждение сжатие нагревание охлаждение расширение 13, 14, 15 11, 12, 18 3, 5, 8 4, 6, 7 1, 2, 9 10, 16, 17

Расположите номера процессов в соответствующие колонки таблицы

р

р

р

р

V

V

4

1

6

3

2

5

T

T

T

T

V

V

р

р

р

р

V

V

7

8

9

10

11

12

:

T

T

T

T

V

V

р

р

р

V

V

13

14

р

16

18

15

17

T

T

T

V

T

V

изохорное

изобарное

изотермическое

нагревание

охлаждение

сжатие

нагревание

охлаждение

расширение

13, 14, 15

11, 12, 18

3, 5, 8

4, 6, 7

1, 2, 9

10, 16, 17

В сосуде находится некоторое количество идеального газа. Как изменится температура газа, если он перейдет из состояния 1 в состояние 2 ? V 2 1 балл 0 баллов 0 баллов 0 баллов 1 Т 2 = 4 Т 1 Т 2 = ¼ Т 1 1 Т 2 = 4/3 Т 1 Т 2 = ¾ Т 1 3 2 4 р На рисунке показан график зависимости объема одноатомного идеального газа от температуры. Найти отношение давлений газа р 2 /р 1 V 5 2 2 0 баллов 0 баллов 0 баллов 5 1 2 2 1 4 3 V 0 1 балл 5 2 Т 0 Т На рисунке представлены графики процессов, проводимых с постоянной массой идеального газа . Какой из процессов изображен на графике 1?
  • В сосуде находится некоторое количество идеального газа. Как изменится температура газа, если он перейдет из состояния 1 в состояние 2 ?

V

2

1 балл

0 баллов

0 баллов

0 баллов

1

Т 2 = 4 Т 1

Т 2 = ¼ Т 1

1

Т 2 = 4/3 Т 1

Т 2 = ¾ Т 1

3

2

4

р

  • На рисунке показан график зависимости объема одноатомного идеального газа от температуры. Найти отношение давлений газа р 2 /р 1

V

5 2

2

0 баллов

0 баллов

0 баллов

5

1

2

2

1

4

3

V 0

1 балл

5

2

Т 0

Т

  • На рисунке представлены графики процессов, проводимых с постоянной массой идеального газа . Какой из процессов изображен на графике 1?

адиабатный изотермический

изохорный изобарный

р

1

2

3

0 баллов

0 баллов

1 балл

0 баллов

4

2

1

V

3

4

р На рисунке показан график процесса, проведенного над 1 молем идеального газа. Найдите отношение температур Т 2 /Т 1 . 6 5 15 3 3 3р 0 2 2р 0 1 р 0 1 балл 2 3 1 4 0 баллов V 5 V 0 V 0 0 баллов 3 V 0 0 баллов Один моль разреженного газа сначала изотермически сжимали, а затем изохорно нагревали. На каком из рисунков изображен график этих процессов? 1 2 3 4 1 3 2 4 0 баллов 0 баллов 0 баллов 3 2 1 4 р V р V 1 балл Т Т V Т

р

  • На рисунке показан график процесса, проведенного над 1 молем идеального газа. Найдите отношение температур Т 2 /Т 1 .

6 5 15 3

3

3р 0

2

2р 0

1

р 0

1 балл

2

3

1

4

0 баллов

V

5 V 0

V 0

0 баллов

3 V 0

0 баллов

  • Один моль разреженного газа сначала изотермически сжимали, а затем изохорно нагревали. На каком из рисунков изображен график этих процессов?

1 2 3 4

1

3

2

4

0 баллов

0 баллов

0 баллов

3

2

1

4

р

V

р

V

1 балл

Т

Т

V

Т

V На диаграмме представлена зависимость объема идеального газа постоянной массы от абсолютной температуры. Как изменяется его давление в процессе 1 – 2 – 3 ? 3 1 2 0 баллов 0 баллов 0 баллов 1 балл 1 Т на участках 1 – 2 и 2 – 3 увеличивается на участках 1 – 2 и 2 – 3 уменьшается на участке 1 – 2 уменьшается, на участке 2 – 3 не изменяется на участке 1 – 2 не изменяется, на участке 2 – 3 увеличивается 2 3 4 Д V В сосуде, закрытом поршнем, находится идеальный газ. На рисунке показан график зависимости объема газа от его температуры. В каком состоянии давление газа наибольшее? А В С Д А С В 0 баллов 0 баллов 0 баллов 3 4 1 2 Т 1 балл

V

  • На диаграмме представлена зависимость объема идеального газа постоянной массы от абсолютной температуры. Как изменяется его давление в процессе 1 – 2 – 3 ?

3

1

2

0 баллов

0 баллов

0 баллов

1 балл

1

Т

на участках 1 – 2 и 2 – 3 увеличивается

на участках 1 – 2 и 2 – 3 уменьшается

на участке 1 – 2 уменьшается, на участке 2 – 3 не изменяется

на участке 1 – 2 не изменяется, на участке 2 – 3 увеличивается

2

3

4

Д

V

  • В сосуде, закрытом поршнем, находится идеальный газ. На рисунке показан график зависимости объема газа от его температуры.

В каком состоянии давление газа наибольшее?

А В С Д

А

С

В

0 баллов

0 баллов

0 баллов

3

4

1

2

Т

1 балл

Разреженный углекислый газ изобарно сжимается. Масса газа постоянна. Как надо изменить абсолютную температуру газа, чтобы уменьшить его объем в 4 раза? повысить в 16 раз повысить в 4 раза понизить в 16 раз понизить в 4 раза 0 баллов 0 баллов 0 баллов 1 2 1 балл 4 3 В цилиндрическом сосуде под поршнем находится идеальный газ, давление которого 4 х 10 5 Па и температура 300 К. Как надо изменить объем газа, не меняя его температуры, чтобы давление увеличилось до 0,8 х 10 6 Па? увеличить в 2 раза увеличить в 4 раза уменьшить в 2 раза уменьшить в 4 раза 0 баллов 0 баллов 2 1 0 баллов 3 4 1 балл Давление 3 моль водорода в сосуде при температуре 300 К равно р 1 . Каково давление 1 моль водорода в этом сосуде при вдвое большей температуре?
  • Разреженный углекислый газ изобарно сжимается. Масса газа постоянна. Как надо изменить абсолютную температуру газа, чтобы уменьшить его объем в 4 раза?

повысить в 16 раз повысить в 4 раза

понизить в 16 раз понизить в 4 раза

0 баллов

0 баллов

0 баллов

1

2

1 балл

4

3

  • В цилиндрическом сосуде под поршнем находится идеальный газ, давление которого 4 х 10 5 Па и температура 300 К. Как надо изменить объем газа, не меняя его температуры, чтобы давление увеличилось до 0,8 х 10 6 Па?

увеличить в 2 раза увеличить в 4 раза

уменьшить в 2 раза уменьшить в 4 раза

0 баллов

0 баллов

2

1

0 баллов

3

4

1 балл

  • Давление 3 моль водорода в сосуде при температуре 300 К равно р 1 . Каково давление 1 моль водорода в этом сосуде при вдвое большей температуре?

3/2 р 1 2/3 р 1 1/6 р 1 6 р 1

0 баллов

0 баллов

0 баллов

2

3

1

4

1 балл

р, 10 4 Па На рисунке показан график изотермического расширения водорода массой 4 х 10 -2 кг. Определите его массу, округлив ответ до целых 300 К 332 К 600 К 900 К 60 40 0 баллов 0 баллов 0 баллов 1 балл 20 3 2 1 4 0,2 0,6 0,4 0,8 Одноатомный идеальный газ неизменной массы находится в сосуде с поршнем. Процесс изменения состояния газа показан на диаграмме. Как изменяются в ходе процесса объем, давление и температура газа? Каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами. V , м3 р 1 2 Т Физические величины А) объем газа Б) давление газа В) температура газа их изменения не изменяется увеличивается уменьшается А Б В

р,

10 4 Па

  • На рисунке показан график изотермического расширения водорода массой 4 х 10 -2 кг. Определите его массу, округлив ответ до целых

300 К 332 К 600 К 900 К

60

40

0 баллов

0 баллов

0 баллов

1 балл

20

3

2

1

4

0,2

0,6

0,4

0,8

  • Одноатомный идеальный газ неизменной массы находится в сосуде с поршнем. Процесс изменения состояния газа показан на диаграмме. Как изменяются в ходе процесса объем, давление и температура газа?

Каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

V , м3

р

1

2

Т

Физические величины

А) объем газа

Б) давление газа

В) температура газа

их изменения

  • не изменяется
  • увеличивается
  • уменьшается

А Б В

Использованная литература

Использованная литература

  • Физика : Учеб. для 10 кл. общеобразоват. учреждений / Г.Я.Мякишев, Б.Б. Буховцев, Н.Н.Сотский. – 12-е изд. – М. : Просвещение, 2004 .
  • ЕГЭ 2011. Физика. Универсальные материалы для подготовки учащихся / ФИПИ – М. : Интеллект – Центр. 2011.
  • Самое полное издание типовых вариантов ЕГЭ: 2011, 2012 : Физика / авт. – сост. А.В.Берков, В.А.Грибов. – М.: АСТ: Астрель, 2011, 2012.
  • Портреты ученых – страницы свободного доступа сети интернет
  • Рекомендации по использованию триггеров в тестовых заданиях даны Г.Ф.Кузнецовым.


Получите в подарок сайт учителя

Астрономия 11 класс ФГОС

Электронная тетрадь по физике 9 класс...

Электронная тетрадь по астрономии 11...

Покорение космоса. К юбилею полёта Ю....

Решение задач по физике. Механика 7-11...

Физика 10 класс ФГОС

Физика 10 класс

Физика 8 класс ФГОС

Предмет: Физика

Категория: Уроки

Целевая аудитория: 10 класс.
Урок соответствует ФГОС

Скачать
урок по теме "Газовые законы"

Автор: Чернышева Светлана Владимировна

Дата: 14.09.2015

Номер свидетельства: 230790

Похожие файлы

object(ArrayObject)#853 (1) {
  ["storage":"ArrayObject":private] => array(6) {
    ["title"] => string(121) "Интегрированное занятие на тему:  "Газовые законы и их применение" "
    ["seo_title"] => string(73) "intieghrirovannoie-zaniatiie-na-tiemu-gazovyie-zakony-i-ikh-primienieniie"
    ["file_id"] => string(6) "136103"
    ["category_seo"] => string(6) "fizika"
    ["subcategory_seo"] => string(5) "uroki"
    ["date"] => string(10) "1417026443"
  }
}

object(ArrayObject)#875 (1) {
  ["storage":"ArrayObject":private] => array(6) {
    ["title"] => string(76) "разработка урока на тему "Газовые законы" "
    ["seo_title"] => string(41) "razrabotka-uroka-na-tiemu-gazovyie-zakony"
    ["file_id"] => string(6) "199385"
    ["category_seo"] => string(6) "fizika"
    ["subcategory_seo"] => string(5) "uroki"
    ["date"] => string(10) "1428574495"
  }
}

object(ArrayObject)#853 (1) {
  ["storage":"ArrayObject":private] => array(6) {
    ["title"] => string(80) "Презентация к уроку по теме "Газовые законы""
    ["seo_title"] => string(49) "priezientatsiia_k_uroku_po_tiemie_gazovyie_zakony"
    ["file_id"] => string(6) "384344"
    ["category_seo"] => string(6) "fizika"
    ["subcategory_seo"] => string(11) "presentacii"
    ["date"] => string(10) "1485491419"
  }
}

object(ArrayObject)#875 (1) {
  ["storage":"ArrayObject":private] => array(6) {
    ["title"] => string(104) "Конспект урока физики в 10 классе по теме "Газовые законы" "
    ["seo_title"] => string(61) "konspiekt-uroka-fiziki-v-10-klassie-po-tiemie-gazovyie-zakony"
    ["file_id"] => string(6) "104931"
    ["category_seo"] => string(6) "fizika"
    ["subcategory_seo"] => string(5) "uroki"
    ["date"] => string(10) "1402770855"
  }
}

object(ArrayObject)#853 (1) {
  ["storage":"ArrayObject":private] => array(6) {
    ["title"] => string(76) "Конспект урока по физике "Газовые законы" "
    ["seo_title"] => string(42) "konspiekt-uroka-po-fizikie-gazovyie-zakony"
    ["file_id"] => string(6) "122203"
    ["category_seo"] => string(6) "fizika"
    ["subcategory_seo"] => string(5) "uroki"
    ["date"] => string(10) "1414167044"
  }
}

Перейти в личный кабинет

Полезное для учителя




Распродажа видеоуроков!
1850 руб.
2640 руб.
Смотреть все комплекты
Курсы ПК и ППК для учителей!
Смотреть все курсы
ПОЛУЧИТЕ СВИДЕТЕЛЬСТВО МГНОВЕННО

Добавить свою работу

* Свидетельство о публикации выдается БЕСПЛАТНО, СРАЗУ же после добавления Вами Вашей работы на сайт

Удобный поиск материалов для учителей

Проверка свидетельства