Phương trình trạng thái của khí lý tưởng

Trường THPT Yên Khánh A
Giáo sinh thực tập: Nguyễn Thị Tân Mùi
Giáo viên hướng dẫn: Nguyễn Ngọc Tú
Ngày soạn :1/3/2013
Ngày dạy: 7/3/2013
Giáo án bài 31: Phương trình trạng thái của khí lý tưởng.
Mục tiêu
Kiến thức
Học sinh biết vận dụng kiến thức về định luật Bôi lơ – Mariot và định luật Saclo để tìm ra phương trình thể hiện sự phụ thuộc nhau của ba đại lượng: thể tích, áp suất, nhiệt độ của một lượng khí xác định.
Học sinh biết cách suy ra quy luật của sự phụ thuộc thể tích của một lượng khí có áp suất không đổi vào nhiệt độ của nó, dựa vào phương trình trạng thái.
Học sinh phát biểu được nội dung định luật Gayluyxac và nêu được điều kiện áp dụng định luật.
Áp dụng được phương trình trạng thái và định luật Gayluyxac để giải các bài tập có liên quan.
Kỹ năng
Vẽ đồ thị.
Rút ra phương trình trạng thái khí lí tưởng bằng cách suy luận lý thuyết.
Vận dụng được phương trình trạng thái của khí lí tưởng để giải các bài tập có liên quan.
II. Chuẩn bị.
Học sinh: ôn lại kiến thức về định luật Bôiơ-Mairiốt và định lụât Sắclơ.
IV. Tổ chức hoạt động dạy học.
(tiết 1)1.Hoạt động 1. Kiểm tra bài cũ.
Phát biểu và viết biểu thức định luật Bôiơ-Mairiốt và định lụât Sắclơ.
2.Hoạt động 2. Nhận biết khí thực và khí lí tưởng.
Hoạt động của GV
Hoạt động của HS
Ghi bảng

 Đọc SGK và trả lời câu hỏi: Thế nào là khí thực, khí lí tưởng?
Nhấn mạnh: Khi ở nhiệt độ, áp suất thông thường không quá cao khí thực và khí lí tưởng không có sự khác biệt lớn. Do vậy vẫn áp dụng được các định luật chất khí cho khí thực.
Cá nhân suy nghĩ và trả lời:
+ Khí thực là khí tuân theo gần đúng định luật Bôilơ- Mariôt và định luật Sáclơ. Ví dụ: khí ôxi, nitơ, cacbonic…
+ Khí lí tưởng tuân theo đúng định luật Bôilơ- Mariôt và định luật Sáclơ.

I. Khí thực và khí lí tưởng.


 3.Hoạt động 3: Xây dựng phương trình trạng thái của khí lí tưởng.
Hoạt động của GV
Hoạt động của HS
Ghi bảng

Đặt vấn đề:
GV: nhúng quả bóng bàn bẹp vào ca nước nóng.
+ Các em hãy cho biết hiện tượng xảy ra với quả bóng?
+ Xét khối khí trong quả bóng: áp suất, thể tích, nhiệt độ khí thay đổi như thế nào? Có thể xác định các đại lượng trên từ định luật Bôilơ- Mariôt, định luật Sáclơ được không?
Bây giờ chúng ta sẽ xây dựng phương trình biểu diện mối liên hệ cả ba thông số trạng thái này.
Thông báo: Trong thực tế khi có sự thay đổi trạng thái khí thì cả ba thông số cùng thay đổi. Xét một khối khí m ở trạng thái 1 có p1, T1 , V1 chuyển sang trạng thái 2 là p2 , T2, V2. Hãy tìm mối liên hệ giữa các thông số này và vẽ đồ thị biểu diễn quá trình biến đổi đó?
(Gợi ý: Ta chuyển qua một trạng thái trung gian 1’ và giữ một thông số không đổi).
+ Quan sát các nhóm làm việc, nhận xét và đưa ra phương án khả thi nhất. Vì chúng ta chưa biết được mối liên hệ các thông số trong quá trình đẳng áp, nên phương án 1 hoặc 2 là khả thi nhất.











Từ các mối quan hệ trên, thử rút ra một biểu thức mà trong đó không có các thông số trạng thái của trạng thái 1’?












Từ đây có thể rút ra được kết luận gì?

Nhận xét:

= hằng số gọi là phương trình trạng thái của khí lí tưởng. Việc chọn trạng thái 1 sang 2 là bất kì nên có thể viết biểu thức :
= hằng số.

?: hãy vẽ trên đồ thị p-V quá trình biến đổi trên?





rộng:
-Hằng số C đặc trưng cho lượng khí mà ta đang xét
-Xét một lượng khí có khối lượng m(g). Khối lượng riêng M(g/mol)
Số mol: n

Xét lượng khí đó ở điều kiện tiêu chuẩn: p0= 1atm= 1,013.105Pa
T0= 273 K
V0=22,4.n= 0,0224.n (m3/mol)
C=




Với R=8,31(J/K.mol)đúng với mọi chất khí