高中物理_气体热现象的微观意义教学设计学情分析教材分析课后反思
高中物理_气体热现象的微观意义教学设计学情分析教材分析课后反思
第4节气体热现象的微观意义复习预习引入知识探究过程一、投掷硬币实验学生实验：实验表明：个别事物的出现具有偶然的因素，但大量事物出现的机会，却遵从一定的统计规律。
二、气体分子运动的特点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其他力作用，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。
5.理想气体的热力学温度T与分子的平均动能E成正比，即kT =aEk式中a是比例常数。
此式说明，温度是分子平均动能的标志。
三、气体压强的微观意义模拟情景：雨滴打在伞面上使伞面受到冲击力，雨滴动能越大，雨滴越密集，产生的压力就越大。
【视频演示】雨滴撞击伞面【实验演示】滚珠撞击电子秤实验总结结论：从微观角度来看，气体压强的大小与两个因素有关，一是气体分子的平均动能，二是分子的密集程度。
前者决定温度，后者决定体积。
所以：气体压强与温度和体积有关。
四、对气体实验定律的微观解释1.用气体分子动理论解释玻意耳定律：一定质量（m）的理想气体，其分子总数（N）是一个定值，当温度（T）保持不变时，则分子的平均速率（v）也保持不变，当其体积（V）增大几倍时，则单位体积内的分子数（n）变为原来的几分之一，因此气体的压强也减为原来的几分之一；反之若体积减小为原来的几分之一，则压强增大几倍，即压强与体积成反比。
这就是玻意耳定律。
书面符号简易表述方式：总结：基本思维方法是：依据描述气体状态的宏观物理量（m、p、V、T）与表示气体分子运动状态的微观物理量（N、n、v）间的相关关系，从气体实验定律成立的条件所述的宏观物理量（如m一定和T不变）推出相关不变的微观物理量（如N一定和v不变），再根据宏观自变量（如V）的变化推出有关的微观量（如n）的变化，再依据推出的有关微观量（如v和n）的变与不变的情况推出宏观因变量（如p）的变化情况，结论是否与实验定律的结论相吻合。
8.4气体热现象的微观意义 优秀教案优秀教学设计 高中物理选修3-3 (4)
4 气体热现象的微观意义★新课标要求（一）知识与技能1．知道气体分子运动的特点。
2．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。
3．能用气体分子动理论解释三个气体实验定律。
（二）过程与方法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。
（三）情感、态度与价值观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。
★教学重点气体分子运动的特点和气体压强的微观意义。
★教学难点气体压强的微观意义。
★教学方法讲授法、阅读法、电教法★教学用具：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。
电子秤滚珠实验演示视频。
投影仪、投影片★教学过程（一）引入新课教师：（复习提问）分子动理论的基本内容是什么？待学生回答后，指出课题：气体分子的运动是怎样的？气体所遵循的宏观规律和气体的微观结构有何关系？本节我们就研究气体分子微观模型，用气体分子动理论解释气体的实验定律。
（二）进行新课1．投掷硬币实验教师：通过对分子动理论的学习，我们知道，由于物体是由数量极多的分子组成的，这些分子单独来看，运动是不规则的，带有偶然性的，但从总体上看，大量分子的运动遵守一定的规律，这种规律叫做统计规律。
教材31页的“投掷硬币实验”就说明了这种规律。
（可以在课前预先安排学生完成实验，将实验数据收集起来，进行分析）教师：实验表明：个别事物的出现具有偶然的因素，但大量事物出现的机会，却遵从一定的统计规律。
（引导学生观察教材31页图8.4－1，体会这种统计规律。
）教师：请大家列举生活中你所观察到的符合统计规律的现象。
学生：讨论，列举实例。
如考试时，得高分的人数和低分的人数占总人数的比例相对较少，接近平均分的人数相对较多。
全班同学的身高分布，也有类似的规律。
2．气体分子运动的特点先设问：气体分子运动的特点有哪些？引导学生看课本32页“气体分子运动的特点”师生总结：气体分子运动的特点是：（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其他力作用，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。
8.4气体热现象的微观意义 优秀教案优秀教学设计 高中物理选修3-3 (1)
4气体热现象的微观意义一、教学目标1、知识与技能：（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、过程与方法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、情感态度价值观：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象力。
三、导学流程(一)体验统计规律1.阅读教材，知道个别事物的出现具有偶然的因素，但大量事物出现的机会，却遵从一定的统计规律。
（二）气体分子运动的特点1．阅读教材：你能找到气体分子运动有哪些特点？同学之间相互交流，然后总结。
2.点拨：气体分子运动特点是：（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。
（三）气体压强的微观解释1、提出问题：讨论分析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哪些微观状态物理量间存在联系？【点拨】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越大。
《气体热现象的微观意义》教案1.docx
气体热现象的微观意义教材分析本节是这一章高中物理新课标要求的重要知识，也是山东高考选修3-3的一个常考知识点，尤其是气体压强的微观解释，既是本节也是本章的难点。
这个知识点, 在历年高考屮经常有考查，所以，可以通过投掷硬币实验理解大量事物的出现遵从一定统计规律的基础上，介绍气体分子运动额特点和气体分子速率分布的特点，又通过气体压强的模拟实验得出决定其大小的两个微观因素，进一步又可以对气体实验定律进行微观解释。
一、教学目标1.知识与技能：(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.过程与方法：通过投掷硬币的实验得出统计规律的基础上，了解气体分子运动的特点和气体分子速率分布的特点，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.情感态度与价值观：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、教学方法实验法问题教学法四、教具硬币多媒体课件五、课时1个学吋六、教学过程（一）引入新课下面，请同学们翻到课本P26，咱们分组按照课本的要求做一个实验，尤其是做母人都扌匕4枝硬币■雇手中，在桌:旳上随窓才殳掷10次，记承毎次扌荧掷时正面朝上的咬币个欽、统计总共IO次才炙掷中有O. I, 2. 3, 4枚披.帀正函沏上殆次数各是多少.把结衆填在叹下表■箱的箔1行。
以3~4■人为一个小如.目巴小纽中各人统计的薮孚專计起来.填區表烙中第2行。
抿•座位把仝班分成兀个大如爲巴毎个大纽中各小俎统计的數字系计足来，填在衣格中第3疔。
高中物理 人教版选修3-3 第八章 第4节 气体热现象的微观意义 教学设计、教案
第4节气体热现象的微观意义1．初步了解什么是“随机事件”和“统计规律”。
2．知道气体分子运动的特点。
3．理解气体温度的微观意义，知道气体分子速率的统计分布规律。
4．理解气体压强的微观意义，知道气体压强大小的决定因素。
5．理解分子动理论对三个气体实验定律的微观解释。
一、随机性与统计规律1．随机性(1)必然事件：若在一定条件下，某事件必然出现，这个事件叫做必然事件。
(2)不可能事件：若在一定条件下某事件不可能出现，这个事件叫做不可能事件。
(3)随机事件：若在一定条件下某事件可能出现，也可能不出现，这个事件叫做随机事件。
2．统计规律大量随机事件的整体表现出一定的规律性，这种规律就是统计规律。
热现象与大量分子热运动的统计规律有关。
二、气体分子运动的特点1．运动的自由性：气体分子之间的距离大约是分子直径的□0110倍左右，因此，除了相互碰撞或者跟器壁碰撞外，气体分子不受力的作用，在空间内可□02自由移动。
2．运动的无序性：分子的运动□03永不停息，杂乱无章，在某一时刻，向着任何方向运动的分子都有，而且向各个方向运动的气体□04分子数目都相等。
3．运动的高速性：常温下，大多数气体分子的速率都达到数百米每秒，在数量级上相当于子弹的速率。
三、气体温度的微观意义1．温度□01越高，分子的热运动越激烈。
2．理想气体的热力学温度T与分子的平均动能E k成□02正比，即：□03T＝a E k(式中a是比例常数)，因此可以说，温度是分子□04平均动能的标志。
四、气体压强的微观意义1．气体压强的形成原因气体作用在器壁上的压力是由碰撞产生的，一个气体分子和器壁的碰撞时间是极其短暂的，它施于器壁的作用力是不连续的，但大量分子频繁地碰撞器壁，从宏观上看，可以认为气体对器壁的作用力是持续的、均匀的。
2．气体压强的决定因素(1)分子的平均动能与密集程度从微观角度来看，气体分子的质量越大，速度越大，即分子的□01平均动能越大，每个气体分子撞一次器壁的作用力□02越大，而单位时间内气体分子撞击器壁的次数□03越多，对器壁的总压力也越大，而这一次数又取决于单位体积内的分子数(分子的密集程度)和平均动能(分子在容器中往返运动着，其平均动能越大，分子□04平均速率也越大，连续两次碰撞某器壁的时间间隔□05越短，即单位时间内撞击次数越多)。
2024-2025学年高中物理第8章气体4气体热现象的微观意义教案1新人教版选修3-3
1.拓展资源：
-《气体热现象的微观意义》科普文章，介绍气体分子的热运动、温度与分子平均动能的关系、理想气体状态方程和绝对零度的概念。
-《气体热现象的微观意义》实验视频，展示气体的热现象实验，如气体分子的运动实验、温度与分子平均动能的关系实验、理想气体状态方程实验等。
-《气体热现象的微观意义》应用案例，介绍气体热现象在实际生活中的应用，如汽车发动机中的气体热现象、空调中的气体热现象等。
-学生提前预习相关内容。
教学过程：
1.导入：通过日常生活中的气体现象，引发学生对气体热现象的思考。
2.理论讲解：介绍气体分子的热运动、温度与分子平均动能的关系。
3.实验演示：进行理想气体状态方程的实验，让学生直观理解。
4.应用练习：分析实际问题，运用理想气体状态方程解决问题。
5.总结：讲解绝对零度的概念，强调重要知识点。
-学生可以阅读《气体热现象的微观意义》应用案例，了解气体热现象在实际生活中的应用，提高知识应用能力。
-学生可以阅读《气体热现象的微观意义》相关论文，了解气体热现象的研究进展和相关理论，提高学术研究能力。
-学生可以参加相关的学术讲座或研讨会，与专家学者交流气体热现象的研究成果和经验。
-学生可以参加相关的学术比赛或竞赛，如物理竞赛、科技创新大赛等，提高学术创新能力和团队协作能力。
学情分析
本节课面向的是高中物理选修3-3的学生群体，他们已经具备了一定的物理知识基础，对微观世界有一定的认识。在此基础上，他们需要进一步深化对气体热现象微观意义的理解，为后续学习打下坚实的基础。
1.知识基础：大部分学生已经掌握了固体和液体的微观结构，对分子运动论有了初步的认识。他们知道分子永不停息地做无规则运动，温度越高，分子运动越剧烈。此外，他们还了解到了压强、温度、体积等物理量在微观层面的表现。这些知识基础为学习本节课的内容提供了有利条件。
高中物理人教版选修3-3+第8章+4+气体热现象的微观意义+教案+Word版含解析 (1)
人教版《8.4气体热现象的微观意义》教学设计一、设计思路随着新课程改革的深入，课堂教学从注重知识的传授转变为从知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三个方面培养学生。
本设计紧密结合新教材，通过投掷硬币的实践活动使学生体会个别事物出现具有偶然性，但大量事物的出现的机会遵从统计规律，进一步加深对“统计规律”的理解，从中领略到自然与社会的奇妙与和谐，增加对科学的好奇心与求知欲，体验探索自然规律的艰辛与喜悦。
这本节课在多媒体、实验、板书的运用上，相互补充，克服了单一媒体运用的呆板的课堂教学形式，对整合课堂教学资源，起到了一定的作用。
幻灯片所展示的各种生动、活泼、有趣的图片，激发学生探究知识的欲望和积极性。
二、教材分析“气体热现象的微观意义”编排在普通高中课程标准试验教科书（人们教育出版社）物理选修3-3第八章第4节，相对于老教材内容上有所加深。
学科教学指导意见中对本节课教学内容的要求是：基本要求：1．知道气体分子运动的特点2．知道分子沿各方向运动的机会均等，分子速率按一定规律分布，这种规律是一种统计规律。
发展要求：1．能用气体分子动理论解释三个气体实验定律2．通过气体分子速率按统计规律分布的教学，使学生认识研究气体的物理方法，受到科学方法训练。
三、学情分析第八章前三节是通过物理实验来研究气体的性质，从实验中归纳得到气体实验定律，进一步概括得到理想气体状态方程，为了更深入认识气体的性质，我们提出问题：为什么气体状态变化遵从实验定律，这就要求我们从微观角度即从气体分子动理论的角度来认识气体实验定律，高中学生认识事物的特点是：从具体的形象思维开始向抽象逻辑思维过渡，但思维还常常与感性经验直接相联系，仍需具体形象的图片和动画来支持，所以教学时准备了一些感性的素材。
四、教学目标1．知识与技能1）知道气体分子运动的特点。
2）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。
气体热现象的微观意义教案1(物理教案)
第4节气体热现象的微观意义复习预习引入知识探究过程一、投掷硬币实验实验表明：个别事物的出现具有偶然的因素，但大量事物出现的机会，却遵从一定的统计规律。
二、气体分子运动的特点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其他力作用，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。
E成正比，即5.理想气体的热力学温度T与分子的平均动能kET =ak式中a是比例常数。
此式说明，温度是分子平均动能的标志。
三、气体压强的微观意义模拟情景：雨滴打在伞面上使伞面受到冲击力，雨滴动能越大，雨滴越密集，产生的压力就越大。
【视频演示】雨滴撞击伞面【实验演示】滚珠撞击电子秤实验总结结论：从微观角度来看，气体压强的大小与两个因素有关，一是气体分子的平均动能，二是分子的密集程度。
前者决定温度，后者决定体积。
所以：气体压强与温度和体积有关。
四、对气体实验定律的微观解释1.用气体分子动理论解释玻意耳定律：一定质量（m）的理想气体，其分子总数（N）是一个定值，当温度（T）保持不变时，则分子的平均速率（v）也保持不变，当其体积（V）增大几倍时，则单位体积内的分子数（n）变为原来的几分之一，因此气体的压强也减为原来的几分之一；反之若体积减小为原来的几分之一，则压强增大几倍，即压强与体积成反比。
这就是玻意耳定律。
书面符号简易表述方式：总结：基本思维方法是：依据描述气体状态的宏观物理量（m、p、V、T）与表示气体分子运动状态的微观物理量（N、n、v）间的相关关系，从气体实验定律成立的条件所述的宏观物理量（如m一定和T不变）推出相关不变的微观物理量（如N一定和v不变），再根据宏观自变量（如V）的变化推出有关的微观量（如n）的变化，再依据推出的有关微观量（如v和n）的变与不变的情况推出宏观因变量（如p）的变化情况，结论是否与实验定律的结论相吻合。
《4 气体热现象的微观意义》教学设计(重庆市省级优课)
《气体热现象的微观意义》教学设计
教学过程
[生活实例]
课前互动：
抛一枚硬币：出面正反面的可能性相同。
同时抛4枚硬币，分别统计出现有0枚、1枚、2枚、3枚、4枚硬币正面朝上的次数。
要求：每位同学从同一高度同时静止释放四枚硬币，并统计10次数据，再把小组数据叠加。
正面朝上的硬币枚数
0 1 2 3 4 总数
某同学 1 3 2 3 1 10
第一组
第二组
第三组
第四组
第五组
第六组
现象：某次事件出现具有偶然性，但大量重复试验表面出某种特定的统计规律
（板）第4节气体压强的微观意义
[新课教学]
一、随机性与统计规律
师：大胆设想，我们永不停息地一直这样抛掷下去，依然能得到这样的统计规律。
8.4气体热现象的微观意义 优秀教案优秀教学设计 高中物理选修3-3 (6)
4气体热现象的微观意义一、教学目标1．知道气体分子运动的特点. 知道气体分子间的距离较大，以及气体分子间碰撞频繁。
2．知道分子沿各方向运动的机会均等，分子速率按一定规律分布，这种规律是一种统计规律。
3．理解气体压强的微观解释。
4．知道气体实验定律的微观解释。
5．通过气体分子速率按统计规律分布的教学，使学生认识研究气体的物理方法，受到科学方法训练。
6．通过用气体分子动理论对气体压强解释，培养学生分析问题的能力和推理能力。
7．通过教学，使学生体验气体宏观性质、规律是由气体分子运动和相互作用的微观本质决定的，引起从宏观现象深入到微观本质的兴趣。
培养学生热爱科学的志趣。
二、课题引入1.前面是通过实验来研究气体的性质，从实验中归纳得到气体实验定律，进一步概括得到理想气体状态方程，引进摩尔气体常量R 的概念后又进一步得到克拉珀龙方程pV = nRT .为了更深入认识气体的性质，我们提出问题：为什么气体状态变化遵从实验定律、克拉珀龙方程？这就要求我们从微观角度即从气体分子动理论的角度来认识气体实验定律.2.我们知道：等温下压缩气体压强会增大，等容下升高气体温度压强也会增大，气体温度升高，同时体积增大压强可以不变，产生这些现象的原因是什么？我们这节课就要从气体分子动理论来揭露这些现象的微观本质。
三、扩展与提高1.课本阅读材料“统计规律”，做伽耳顿板实验，说明在自然现象和社会现象中统计规律的意义。
2.课本阅读材料“气体压强的公式”，用统计规律、动量定理等导出压强公式。
用压强公式定量解释气体实验定律，如玻意耳定律是T 一定即E 一定，，即p ∝T ，也就是p ∝.3.对气体做功为什么气体温度升高的解释可用活塞压缩气体说明，当活塞向下运动时，气体分子撞击活塞的速度为v 而弹回的速度v ′> v ，分子运动速度增大，无规则运动更剧烈，所以温度升高。
E n mv n p 0203231==V N n =0V N V1四、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的重点，它是本节课的核心内容。
高中气体热现象的微观意义学案教案
高中气体热现象的微观意义学案教案Document number【980KGB-6898YT-769T8CB-246UT-18GG08】气体热现象的微观意义[学习目标]1、了解统计规律及其在科学研究和社会生活中的作用。
2、知道分子运动的特点，掌握温度的微观定义。
3、掌握压强、实验定律的微观解释。
[自主学习]一、气体分子运动的特点1、从微观的角度看，物体的热现象是由的热运动所决定的，尽管个别分子的运动有它的不确定性，但大量分子的运动情况会遵守一定的。
2、分子做无规则的运动，速率有大有小，由于分子间频繁碰撞，速率又将发生变化，但分子的速率都呈现的规律分布。
这种分子整体所体现出来的规律叫统计规律。
3、气体分子运动的特点（1）分子的运动杂乱无章，在某一时刻，向着运动的分子都有，而且向各个方向运动的气体分子数目都。
（2）气体分子速率分布表现出“中间多，两头少”的分布规律。
温度升高时，速率大的分子数目，速率小的分子数目，分子的平均速率。
4、温度是的标志。
用公式表示为。
二、气体压强的微观意义1、气体的压强是而产生的。
气体压强等于大量气体分子作用在器壁。
2、影响气体压强的两个因素：，。
从两个因素中可见一定质量的气体的压强与，两个参量有关。
三、对气体实验定律的微观解释1、一定质量的气体，温度保持不变时，分子的平均动能是的，在这种情况下，体积减小时，分子的，气体的压强就这就是玻意耳定律的微观解释。
2、这就是查理定律的微观解释。
3、是盖·吕萨克定律的微观解释。
[典型例题]1、有关气体的压强，下列说法正确的是（）A、气体分子的平均速率增大，则气体的压强一定增大B、气体分子的密集程度增大，则气体的压强一定增大C、气体分子的平均动能增大，则气体的压强一定增大D、气体分子的平均动能增大，气体的压强有可能减小2、以查理定律为例，用分子动理论从微观的角度作出解释[当堂达标]1、下列哪些量是由大量分子热运动的整体表现所决定的（）A、压强B、温度C、分子密度D、分子的平均速率2、对一定质量的理想气体，下列说法正确的是（）A、体积不变，压强增大时，气体分子的平均动能一定增大B、温度不变，压强减小时，气体的密度一定减小C、压强不变，温度降低时，气体的密度一定减小D、温度升高，压强和体积都可能不变3、从气体压强的微观意义，解释在图中，竖直放置两端封闭的玻璃管升温时液柱的移动方向。
《4 气体热现象的微观意义》教学设计(部级优课)
8.4 气体热现象的微观意义物理观念1.了解随机性事件和统计规律。
2.了解气体分子运动的特点。
3.理解气体状态参量的微观意义。
4.了解热力学第二定律的微观解释。
科学思维１.知道宏观现象与微观原理的逻辑关系。
２.学会通过现象总结规律的科学方法。
实验探究伽尔顿版实验，气体压强原理的模拟实验。
科学态度与责任培养分析、归纳、综合能力课题引入前面我们学习了热运动的宏观表现，有扩散现象，布朗运动等等； 那么，今天我们就从微观角度来解释这些个宏观现象。
扩展与提高1.课本阅读材料“统计规律”，做伽耳顿板实验，说明在自然现象和社会现象中统计规律的意义。
2.课本阅读材料“气体压强的公式”，用统计规律、动量定理等导出压强公式E n mv n p 0203231==。
用压强公式定量解释气体实验定律，如玻意耳定律是T 一定即E 一定，V N n =0，即p ∝V N T ，也就是p ∝V1. 3.对气体做功为什么气体温度升高的解释可用活塞压缩气体说明，当活塞向下运动时，气体分子撞击活塞的速度为v 而弹回的速度v ′> v ，分子运动速度增大，无规则运动更剧烈，所以温度升高。
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象力。
教学设计一、随机性与统计规律╔展示道尔顿板图片：1）钉子——落点不确定；2）平抛——水平初速度——落点的可能区域。
╔视频：单个球下落——个别事件1）落点？2）落到某个槽？——随机事件。
结论：1.个别事件的出现有其随机性。
╔两次释放大量的球，展示照片，偶然性？结论：2.大量随机事件表现出一定的统计规律。
╔展示麦克斯韦正态分布图像：结论：3.麦克斯韦正态分布规律：中间多，两头少。
╔简述其正态分布规律的重大意义。
╔社会生活中统计规律的应用随处可见：1）在保险公司投保“人身意外伤害险”，要按不同的职业交纳不同的保险费。
8.4气体热现象的微观意义 优秀教案优秀教学设计 高中物理选修3-3
8.4 气体热现象的微观意义一、教学目标1、知道气体分子运动的特点. 知道气体分子间的距离较大，以及气体分子间碰撞频繁。
2、知道分子沿各方向运动的机会均等，分子速率按一定规律分布，这种规律是一种统计规律。
3、理解气体压强的微观解释。
4、知道气体实验定律的微观解释。
5、通过教学，使学生体验气体宏观性质、规律是由气体分子运动和相互作用的微观本质决定的，引起从宏观现象深入到微观本质的兴趣。
培养学生热爱科学的志趣。
二、教学重点与难点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。
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、教学方法与建议实验法、分析讨论法、flash课件演示四、学情分析本节开始先通过掷硬币的实验让学生体会“个别事物出现具有偶然性，但大量事物的出现遵从统计规律”。
再用生活中的一些常见事例来帮助学生理解。
气体分子运动的特点，可能学生不是能够完全一步到位地接受，教师需要结合课本上的那个曲线图，逐步引导学生得到相关结论。
对于气体压强的微观原因，结合flash课件的演示，学生的接受也应该没有什么大的问题，故对气体实验定律的微观解释也不会有太大的困难。
五、教学过程（一）引入新课前面是通过实验来研究气体的性质，从实验中归纳得到气体实验定律，进一步概括得到理想气体状态方程，这节课我们从微观角度即从气体分子动理论的角度来认识气体实验定律.（二）进行新课1、体验统计规律请学生每人准备4枚硬币，完成课本P26的实验，并相互交流实验结果，完成数据统计，教师引导学生通过对实验结果的统计，得出以下结论：单次实验中硬币正面朝上的枚数是偶然的，但多次实验的结果却具有一定的规律性。
进一步概括可得到：个别事物的出现具有偶然的因素，但大量事物出现的机会，却遵从一定的统计规律。
用生活中的一些实例来帮助学生理解统计规律。
2、气体分子运动的特点热现象与大量分子热运动的统计规律有关，因而研究气体的热现象，就要了解气体分子运动的特点。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
《气体热现象的微观意义》教学设计★新课标要求（一）知识与技能1．知道气体分子运动的特点。
2．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。
3．能用气体分子动理论解释三个气体实验定律。
（二）过程与方法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。
（三）情感、态度与价值观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。
★教学重点气体分子运动的特点和气体压强的微观意义。
★教学难点气体压强的微观意义。
★教学方法讲授法、阅读法、电教法★教学用具：课件；硬币若干。
电子秤滚珠实验演示视频。
★教学过程（一）引入新课教师：从一个笑话引入随机事件、统计规律的定义。
播放伽尔顿实验的视频。
（二）进行新课1．投掷硬币实验教师：通过对分子动理论的学习，我们知道，由于物体是由数量极多的分子组成的，这些分子单独来看，运动是不规则的，带有偶然性的，但从总体上看，大量分子的运动遵守一定的规律，这种规律叫做统计规律。
将数据输入Excel表格进行分析。
教师：实验表明：个别事物的出现具有偶然的因素，但大量事物出现的机会，却遵从一定的统计规律。
教师：请大家列举生活中你所观察到的符合统计规律的现象。
列举实例。
如考试时，得高分的人数和低分的人数占总人数的比例相对较少，接近平均分的人数相对较多。
全班同学的身高分布，也有类似的规律。
2．气体分子运动的特点展示分子运动的动画。
教师：气体分子运动的特点有哪些？师生总结：气体分子运动的特点是：（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其他力作用，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。
E成正比，即（5）理想气体的热力学温度T与分子的平均动能kET =ak式中a是比例常数。
此式说明，温度是分子平均动能的标志。
教师：知道了气体分子运动的这些特点和规律，我们就可以来解释气体压强的产生和气体实验定律了。
3．气体压强的微观意义教师：从微观的角度看，气体的压强是大量气体分子频繁撞击器壁而产生的。
类比：雨滴打在伞面上使伞面受到冲击力，雨滴动能越大，雨滴越密集，产生的压力就越大。
【视频演示】雨滴撞击伞面【实验演示】滚珠撞击电子秤实验或观看滚珠撞击电子秤的视频演示，增强学生的感性认识。
得出结论：从微观角度来看，气体压强的大小与两个因素有关，一是气体分子的平均动能，二是分子的密集程度。
前者决定温度，后者决定体积。
所以：气体压强与温度和体积有关。
（通过引导学生分析解决实际问题，加强学生对实验定律的理解和应用能力。
培养学生运用定律求解问题的思路和方法。
）4．对气体实验定律的微观解释（1）教师引导、示范，以解释玻意耳定律为例教会学生用气体分子动理论解释实验定律的基本思维方法和简易符号表述形式。
范例：用气体分子动理论解释玻意耳定律。
一定质量（m ）的理想气体，其分子总数（N ）是一个定值，当温度（T ）保持不变时，则分子的平均速率（v ）也保持不变，当其体积（V ）增大几倍时，则单位体积内的分子数（n ）变为原来的几分之一，因此气体的压强也减为原来的几分之一；反之若体积减小为原来的几分之一，则压强增大几倍，即压强与体积成反比。
这就是玻意耳定律。
小结：基本思维方法（详细文字表述格式）是：依据描述气体状态的宏观物理量（m 、p 、V 、T ）与表示气体分子运动状态的微观物理量（N 、n 、v ）间的相关关系，从气体实验定律成立的条件所述的宏观物理量（如m 一定和T 不变）推出相关不变的微观物理量（如N 一定和v 不变），再根据宏观自变量（如V ）的变化推出有关的微观量（如n ）的变化，再依据推出的有关微观量（如v 和n ）的变与不变的情况推出宏观因变量（如p ）的变化情况，结论是否与实验定律的结论相吻合。
若吻合则实验定律得到了微观解释。
（2）让学生体验上述思维方法：每个人都独立地用书面详细文字叙述和用符号简易表述气体压强增大（减小） ｝–的方法来对查理定律进行微观解释，然后由平时物理成绩较好的学生口述，与下面正确答案核对。
书面或口头叙述为：一定质量（m ）的气体的总分子数（N ）是一定的，体积（V ）保持不变时，其单位体积内的分子数（n ）也保持不变，当温度（T ）升高时，其分子运动的平均速率（v ）也增大，则气体压强（p ）也增大；反之当温度（T ）降低时，气体压强（p ）也减小。
这与查理定律的结论一致。
用符号简易表示为：（3）让学生再次练习，用气体分子动理论解释盖·吕萨克定律。
再用更短的时间让学生练习详细表述和符号表示，然后让物理成绩为中等的或较差的学生口述自己的练习，与下面标准答案核对。
一定质量（m ）的理想气体的总分子数（N ）是一定的，要保持压强（p ）不变，当温度（T ）升高时，全体分子运动的平均速率v 会增加，那么单位体积内的分子数（n ）一定要减小（否则压强不可能不变），因此气体体积（V ）一定增大；反之当温度降低时，同理可推出气体体积一定减小。
这与盖·吕萨克定律的结论是一致的。
用符号简易表示为：（三）课堂总结、点评气体压强不变｝– 气体压强增大（减小）｝–1．本节课我们首先明确了气体状态参量与相关的气体分子运动的微观物理量间的关系着重从气体分子动理论的观点认识到气体对容器壁的压强是大量分子连续不断地对器壁碰撞产生的，且由分子的平均速率和分子密度共同决定其大小。
2．本节课我们重点学习了用气体分子动理论的观点来解释气体三个实验定律的方法。
★板书设计一.气体分子运动的特点二、气体温度的微观意义（*）-------温度是分子平均动能的标志三、气体压强的微观意义（**）1.产生原因：气体的压强是大量气体分子频繁地碰撞器壁而产生的2.影响气体压强的两个因素:四、对气体实验定律的微观解释气体分子的平均动能 -----体积气体分子的密集程度 -----温度★课余作业课下阅读教材35页“科学漫步”，完成P36“问题与练习”的题目。
《气体热现象的微观意义》课后练习1．气体比固体、液体容易被压缩，是因为（）A．气体分子之间有很大的空隙B．气体分子之间有相互作用的引力C．气体分子的体积比固体、液体的分子小D．气体分子比固体、液体的分子有弹性2．密封在容器中的气体的压强（）A．是由气体受到重力所产生的B．是由气体分子间的相互作用力（吸引和排斥）产生的C．是大量气体分子频繁地碰撞器壁所产生的D．当容器自由下落时将减小为零3．一定质量的气体,在压强不变的条件下,体积增大.则气体分子的平均动能( )A.增大B.减少C.不变D.条件不足,无法判断4．关于理想气体的下列说法中正确的是( )A．温度升高,气体分子的平均动能增大B．温度相同时,各种气体分子的平均速率都相同C．温度相同时,各种气体分子的平均平动动能相同D．温度升高时,气体分子的平均动量减小5．从分子运动论的观点来看，气体的压强是气体中大量分子对器壁的而形成的，它决定于气体分子的剧烈程度与内的气体分子数.6．一定质量的理想气体，经历等温压缩时，气体压强增大，从分子运动论的观点来分析，这是因为：（1）__ _______ ，（2）______ _____。
7．给自行车胎打气，使其达到所需要的压强，问在夏天和冬天，打入胎内的空气的质量是否相同?为什么?8．如果一个容器内空气十分稀薄，以至于每立方米体积中只有几万或几十万个气体分子，则器壁受到气体的压强（）A．将很小，且时大时小部均匀B．将很小，但仍然是均匀的C．将很大，且时大时小部均匀D．将很大，但仍然是均匀的9．如图所示，两个完全相同的圆柱形容器，甲中装满水，然后加上密封盖；乙中封闭了一定质量的气体，问：（1）两容器内侧壁上受到的压强大小有什么因素决定？（2）若让两个容器同时做自由落体运动，容器侧壁上受到的压强将怎样变化？10．汽车长时间高速行驶，轮胎温度很高，这种情况下容易爆胎。
试用气体分子动理论来解释这个现象。
参考答案：1. A2. C3. A4.AC5. 撞击热运动单位体积内6. 略7. 略8. B 10. 略11. 略《气体热现象的微观意义》学情分析第八章前三节是通过物理实验来研究气体的性质，从实验中归纳出气体实验定律，进一步概括得到理想气体状态方程。
为了更深入认识气体的性质，提出：“为什么气体状态变化遵从实验定律”，这就要求我们从微观角度即从气体分子动理论的角度来认识气体实验定律，高中学生认识事物的特点是：从具体的形象思维开始向抽象逻辑思维过渡，但思维还常常与感性经验直接相联系，仍需具体形象的图片和动画来支持，所以教学时准备了一些感性的素材。
《气体热现象的微观意义》效果分析1．本节课中的演示实验和演示视频是为了使学生有一点感性认识，帮助学生想象。
2．本节课用气体分子动理论解释实验定律的侧重点在于教会学生“解释”的方法，它是一种从宏观到微观，又由微观到宏观的有序而又严密的推理。
因此对三个定律解释方式是先教师示范，讲清方法，再让学生独立思考，自行体验，最后反复练习，熟练掌握。
既采用详细表述又用符号简易表示，其目的也是为了训练学生既严密又简练的逻辑思维。
3．由于温度只是气体分子平均动能的标志，它与分子平均速率v只能推出定性的相关关系，中学阶段无法得到定量的相关关系，因此对查理定律和盖·吕萨克定律也只能进行定性解释，不能定量的推出正比关系。
《气体热现象的微观意义》教材分析思维方法是解决问题的灵魂，是物理教学的根本；亲自实践参与知识的发现过程是培养学生能力的关键，离开了思维方法和实践活动，物理教学就成了无源之水、无本之木。
学生素质的培养就成了镜中花，水中月。
第七章我们学习了分子动理论的基本知识，因此我们先是应用分子动理论的知识对气体的宏观性质有了一个初步的学习了解，这一节我们将结合统计的相关知识从微观上来认识气体结构特点。
这将为下一章学习固体、液体的宏观性质及其微观解释带来很好的借鉴。
本节课用气体分子动理论解释实验定律的侧重点在于教会学生“解释”的方法，它是一种从宏观到微观，又由微观到宏观的有序而又严密的推理。