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氣體的微觀(guān)意義教案設計
【教學(xué)設計】
第八章第4節氣體的微觀(guān)意義
一、教材分析
用微觀(guān)解釋宏觀(guān)，離不開(kāi)統計規律。本節教材有意識地滲透統計觀(guān)點(diǎn)，提出什么是統計規律。教學(xué)時(shí)可以舉出學(xué)生比較熟悉的生活中的事例，幫助學(xué)生理解統計規律的意義，并理解壓強以及氣體實(shí)驗定律的微觀(guān)解釋。通過(guò)分析氣體分子運動(dòng)的特點(diǎn)，去學(xué)習壓強的產(chǎn)生原因。
二、教學(xué)目標
�。ㄒ唬�、知識與技能
�。�1）能用氣體分子動(dòng)理論解釋氣體壓強的微觀(guān)意義，并能知道氣體的壓強、溫度、體積與所對應的微觀(guān)物理量間的相關(guān)聯(lián)系。
�。�2）能用氣體分子動(dòng)理論解釋三個(gè)氣體實(shí)驗定律。
�。ǘ�、過(guò)程與方法
通過(guò)讓學(xué)生用氣體分子動(dòng)理論解釋有關(guān)的宏觀(guān)物理現象，培養學(xué)生的微觀(guān)想像能力和邏輯推理能力，并滲透“統計物理”的思維方法。
�。ㄈ�、情感態(tài)度價(jià)值觀(guān)
通過(guò)對宏觀(guān)物理現象與微觀(guān)粒子運動(dòng)規律的分析，對學(xué)生滲透“透過(guò)現象看本質(zhì)”的哲學(xué)思維方法。
三、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)
1．用氣體分子動(dòng)理論來(lái)解釋氣體實(shí)驗定律是本節課的重點(diǎn)。
2．氣體壓強的微觀(guān)意義是本節課的難點(diǎn)，因為它需要學(xué)生對微觀(guān)粒子復雜的運動(dòng)狀態(tài)有豐富的想像力。
四、學(xué)情分析
根據學(xué)生的情況教師可以先讓學(xué)生課前完成“拋幣實(shí)驗”然后進(jìn)行全班交流家與評價(jià)，讓學(xué)生發(fā)表自己的看法，從中領(lǐng)略到自然與社會(huì )的奇妙與和諧，增加對科學(xué)的求知欲和好奇心。
五、教學(xué)方法
討論、談話(huà)、練習、多媒體輔助
六、課前準備
1．學(xué)生的學(xué)習準備：預習氣體的微觀(guān)意義
2．教師的教學(xué)準備：多媒體制作，課前預習學(xué)案，準備實(shí)驗器材。
七、課時(shí)安排：
1課時(shí)
八、教學(xué)過(guò)程
�。ㄒ唬╊A習檢查、總結疑惑
檢查落實(shí)了學(xué)生的預習情況并了解了學(xué)生的疑惑，使教學(xué)具有了針對性。
�。ǘ┣榫皩�、展示目標。
設問(wèn)：氣體的狀態(tài)變化規律從微觀(guān)方面如何解釋
�。ㄈ┖献魈骄�、精講點(diǎn)撥
1、統計規律
2、氣體分子運動(dòng)的特點(diǎn)
設問(wèn)：氣體分子運動(dòng)的特點(diǎn)有哪些
�。�1）氣體間的距離較大，分子間的相互作用力十分微弱，可以認為氣體分子除相互碰撞及與器壁碰撞外不受力作用，每個(gè)分子都可以在空間自由移動(dòng)，一定質(zhì)量的氣體的分子可以充滿(mǎn)整個(gè)容器空間。
�。�2）分子間的碰撞頻繁，這些碰撞及氣體分子與器壁的碰撞都可看成是完全彈性碰撞。氣體通過(guò)這種碰撞可傳遞能量，其中任何一個(gè)分子運動(dòng)方向和速率大小都是不斷變化的，這就是雜亂無(wú)章的氣體分子熱運動(dòng)。
�。�3）從總體上看氣體分子沿各個(gè)方向運動(dòng)的機會(huì )均等，因此對大量分子而言，在任一時(shí)刻向容器各個(gè)方向運動(dòng)的分子數是均等的。
�。�4）大量氣體分子的速率是按一定規律分布，呈“中間多，兩頭少”的分布規律，且這個(gè)分布狀態(tài)與溫度有關(guān)，溫度升高時(shí)，平均速率會(huì )增大。
今天我們就是要從氣體分子運動(dòng)的這些特點(diǎn)和規律來(lái)解釋氣體實(shí)驗定律。
3、氣體壓強微觀(guān)解釋
首先通過(guò)設問(wèn)和討論建立反映氣體宏觀(guān)物理狀態(tài)的溫度（T）、體積（V）與反映氣體分子運動(dòng)的微觀(guān)狀態(tài)物理量間的聯(lián)系：
溫度是分子熱運動(dòng)平均動(dòng)能的標志，對確定的氣體而言，溫度與分子運動(dòng)的平均速率有關(guān)，溫度越高，反映氣體分子熱運動(dòng)的平均速率
體積影響到分子密度（即單位體積內的分子數），對確定的一定質(zhì)量的理想氣體而言，分子總數N是一定的，當體積為V時(shí)，單位體積內
n越小。
然后再設問(wèn)：氣體壓強大小反映了氣體分子運動(dòng)的哪些特征呢
這應從氣體對容器器壁壓強產(chǎn)生的機制來(lái)分析。
先讓學(xué)生看用小球模擬氣體分子運動(dòng)撞擊器壁產(chǎn)生壓強的機制：
顯示出如圖1所示的圖形：
向同學(xué)介紹：器材，實(shí)驗
得出結論：由此可見(jiàn)氣體對容器壁的壓強是大量分子對器壁連續不斷地碰撞所產(chǎn)生的。
進(jìn)一步分析：v越大則平均沖擊力就越大，而單位時(shí)間內單位面積上碰撞的次數既與分子密度n有關(guān)，又與分子的平均速率有關(guān)，分子密度n越大，v也越大，則碰撞次數就越多，因此從氣體分子動(dòng)理論的觀(guān)點(diǎn)看，氣體壓強的大小由分子的平均速率v和分子密度n共同決定，n越大，v也越大，則壓強就越大。
4用氣體分子動(dòng)理論解釋實(shí)驗三定律
�。�1）教師引導、示范，以解釋玻意耳定律為例教會(huì )學(xué)生用氣體分子動(dòng)理論解釋實(shí)驗定律的基本思維方法和簡(jiǎn)易符號表述形式。
范例：用氣體分子動(dòng)理論解釋玻意耳定律。
一定質(zhì)量（）的理想氣體，其分子總數（N）是一個(gè)定值，當溫度（T）保持不變時(shí)，則分子的平均速率（v）也保持不變，當其體積（V）增大幾倍時(shí)，則單位體積內的分子數（n）變?yōu)樵瓉?lái)的幾分之一，因此氣體的壓強也減為原來(lái)的幾分之一；反之若體積減小為原來(lái)的幾分之一，則壓強增大幾倍，即壓強與體積成反比。這就是玻意耳定律。
書(shū)面符號簡(jiǎn)易表述方式：
小結：基本思維方法（詳細文字表述格式）是：依據描述氣體狀態(tài)的宏觀(guān)物理量（、p、V、T）與表示氣體分子運動(dòng)狀態(tài)的微觀(guān)物理量（N、n、v）間的相關(guān)關(guān)系，從氣體實(shí)驗定律成立的條件所述的宏觀(guān)物理量（如一定和T不變）推出相關(guān)不變的微觀(guān)物理量（如N一定和v不變），再根據宏觀(guān)自變量（如V）的變化推出有關(guān)的微觀(guān)量（如n）的變化，再依據推出的有關(guān)微觀(guān)量（如v和n）的變與不變的情況推出宏觀(guān)因變量（如p）的變化情況，結論是否與實(shí)驗定律的結論相吻合。若吻合則實(shí)驗定律得到了微觀(guān)解釋。
�。�2）讓學(xué)生體驗上述思維方法：每個(gè)人都獨立地用書(shū)面詳細文字敘述和用符號簡(jiǎn)易表述的方法來(lái)對查理定律進(jìn)行微觀(guān)解釋?zhuān)缓笥善綍r(shí)物理成績(jì)較好的學(xué)生口述，與下面正確答案核對。
書(shū)面或口頭敘述為：一定質(zhì)量（）的氣體的總分子數（N）是一定的，體積（V）保持不變時(shí)，其單位體積內的分子數（n）也保持不變，當溫度（T）升高時(shí)，其分子運動(dòng)的平均速率（v）也增大，則氣體壓強（p）也增大；反之當溫度（T）降低時(shí)，氣體壓強（p）也減小。這與查理定律的結論一致。
用符號簡(jiǎn)易表示為：
�。�3）讓學(xué)生再次練習，用氣體分子動(dòng)理論解釋蓋呂薩克定律。再用更短的時(shí)間讓學(xué)生練習詳細表述和符號表示，然后讓物理成績(jì)?yōu)橹械鹊幕蜉^差的學(xué)生口述自己的練習，與下面標準答案核對。
一定質(zhì)量（）的理想氣體的總分子數（N）是一定的，要保持壓強（p）不變，當溫度（T）升高時(shí)，全體分子運動(dòng)的平均速率v會(huì )增加，那么單位體積內的分子數（n）一定要減�。ǚ駝t壓強不可能不變），因此氣體體積（V）一定增大；反之當溫度降低時(shí)，同理可推出氣體體積一定減小。這與蓋呂薩克定律的結論是一致的。
用符號簡(jiǎn)易表示為：
四、當堂檢測
九、板書(shū)設計
氣體的微觀(guān)意義
一、統計規律
二、氣體分子運動(dòng)的特點(diǎn)
三、氣體壓強微觀(guān)解釋
四、用氣體分子動(dòng)理論解釋實(shí)驗三定律
十、教學(xué)反思
本課的設計采用了課前下發(fā)預習學(xué)案，學(xué)生預習本節內容，找出自己迷惑的地方。課堂上師生主要解決重點(diǎn)、難點(diǎn)、疑點(diǎn)、考點(diǎn)、探究點(diǎn)以及學(xué)生學(xué)習過(guò)程中易忘、易混點(diǎn)等，最后進(jìn)行當堂檢測，課后進(jìn)行延伸拓展，以達到提高課堂效率的目的。
本節課時(shí)間45分鐘，其中情景導入、展示目標、檢查預習5分鐘，講解統計規律10分鐘，氣體分子運動(dòng)的特點(diǎn)5分鐘，氣體壓強微觀(guān)解釋10分鐘，學(xué)生分組實(shí)驗5分鐘左右，反思總結當堂檢測5分鐘左右，其余環(huán)節5分鐘，能夠完成教學(xué)內容。在后面的教學(xué)過(guò)程中會(huì )繼續研究本節課，爭取設計的更科學(xué)，更有利于學(xué)生的學(xué)習，也希望大家提出寶貴意見(jiàn)，共同完善，共同進(jìn)步！
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