云计班班通-资源-物理教案（人教版选修3-3）8.4气体实验定律的微观解释

欢迎您！ [用户登录]

[免费注册]

: 切换省份

全部
教案
课件
试卷
素材
视频

首页 > 教案 > 高三

学科

物理教案（人教版选修3-3）8.4气体实验定律的微观解释

上传时间: 2014-08-23

上传者: admin

星级: 一星级

文件大小: 152KB

分享到：更多

立即下载

所需下载精品点:5

免费下载：

喜讯：云计班班通倡导免费下载，首次注册即赠送 500 精品点，邮箱验证赠送 60 精品点，完成首个资源下载赠送 60 精品点，每天登陆赠送 20 精品点。

上传资源：一星加5点，二星加10点，三星加20点，四星加60点，五星加120点。比如某资源被评五星，课件每被下载一次，给上传者送120*60%精品点，下载10次，上传者被加720精品点。各位老师多多上传，共建免费课件资源下载平台。

8.4气体实验定律的微观解释

三维教学目标

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；21教育网

（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。21·cn·jy·com

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。www.21-cn-jy.com

教学重点：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。

教学难点：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。

教学教具：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。

教学过程：

第四节气体实验定律的微观解释

（一）引入新课

问提：气体分子运动的特点有哪些？

（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。21cnjy.com

（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。2-1-c-n-j-y

（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。21教育名师原创作品

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）新课教学

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：www-2-1-cnjy-com

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，单位体积内的分子数n=N/V与体积成反比，即体积越大时，反映气体的分子数密度n越小。【出处：21教育名师】

如图所示是一个一端用活塞（此时表示活塞部分的线条闪烁3～5次）封闭的气缸，活塞用一弹簧与一固定物相连，活塞与气缸壁摩擦不计，当气缸内为真空时，弹簧长为原长。如果在气缸内密封了一定质量的理想气体。由于在任一时刻气体分子向各方向上运动的分子数相等，为简化问题，我们仅讨论向活塞方向运动的分子。大屏幕上显示图2，即图中显示的仅为总分子数的合，（图中显示的“分子”暂呈静态）先看其中一个（图2中涂黑的“分子”闪烁2～3次）分子与活塞碰撞情况，（图2中涂黑的“分子”与活塞碰撞且以原速率反弹回来，活塞也随之颤抖一下，这样反复演示3～5次）再看大量分子运动时与活塞的碰撞情况：2·1·c·n·j·y

大屏幕上显示“分子”都向活塞方向运动，对活塞连续不断地碰撞，碰后的“分子”反弹回来，有的返回途中与别的“分子”相撞后改变方向，有的与活塞对面器壁相碰改变方向，但都只显示垂直于活塞表面的运动状态，而活塞被挤后有一个小的位移，且相对稳定，如图3所示的一个动态画面。时间上要显示15～30秒定格一次，再动态显示15～30秒，再定格。　　21*cnjy*com

结论：由此可见气体对容器壁的压强是大量分子对器壁连续不断地碰撞所产生的。

进一步分析：若每个分子的质量为m，平均速率为v，分子与活塞的碰撞是完全弹性碰撞，则在这一分子与活塞碰撞中，该分子的动量变化为2mv，即受的冲量为2mv，根据牛顿第三定律，该分子对活塞的冲量也是2mv，那么在一段时间内大量分子与活塞碰撞多少次，活塞受到的总冲量就是2mv的多少倍，单位时间内受到的总冲量就是压力，而单位面积上受到的压力就是压强。由此可推出：气体压强一方面与每次碰撞的平均冲量2mv有关，另一方面与单位时间内单位面积受到的碰撞次数有关。对确定的一定质量的理想气体而言，每次碰撞的平均冲量，2mv由平均速率v有关，v越大则平均冲量就越大，而单位时间内单位面积上碰撞的次数既与分子密度n有关，又与分子的平均速率有关，分子密度n越大，v也越大，则碰撞次数就越多，因此从气体分子动理论的观点看，气体压强的大小由分子的平均速率v和分子密度n共同决定，n越大，v也越大，则压强就越大。【来源：21·世纪·教育·网】

2、用气体分子动理论解释实验三定律

（1）范例：用气体分子动理论解释玻意耳定律。

书面符号简易表述方式：





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。

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）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。21*cnjy*com

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：21·世纪*教育网



课堂小结

（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。【来源：21cnj*y.co*m】

（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。

下载说明：

1.: 云计班班通资源主要来源于网站用户上传，如有侵犯版权，请与客服联系，本网将在三个工作日内处理。
客服邮箱：service@yjbbt.com 客服专线：4006-690-418 客服QQ：8641595

2.: 如果发现不能正常下载该资源，请检查以下问题；如检查后正常，请举报该资源。
（1）是否为网站内的注册用户，是否登录本网站；
（2）账户内的云币是否足额；
（3）账户内的精品点是否足额。

3.: 如果发现下载的资料存在问题，可向网站客服投诉。请明确告知资源名称、下载地址及存在问题。投诉问题经查证属实，将双倍返还消费的云币。

4.: 未经本站许可，任何网站不得非法盗链及抄袭本站资料（如引用，请注明来自本站）。一经发现，云计班班通保留采用法律手段追诉的权利。

资源评论列表

发表评论

验证码：

点击左侧字符可切换验证码

切换省份

学科

推荐资源

最新资源

物理教案（人教版选修3-3）8.4气体实验定律的微观解释

免费下载：

下载说明：

资源评论列表

发表评论