《气体热现象的微观意义》设计 市赛一等奖

《气体热现象的微观意义》教学设计教学目标：（一）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。（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：用气体分子动理论来解释气体实验定律。教学难点：气体压强的微观意义。教学过程：A.梳理双基一、气体分子运动特点：1.分子间的距离气体分子间距离大约是分子直径的10倍受左右，距离较大，分子间作用力很弱，通常认为气体分子除了相互碰撞或跟器壁碰撞外，不受力而作无规则的运动。2.分子的运动（1）分子间频繁的发生碰撞，使每个分子的速度大小和方向频繁的改变。分子的运动杂乱无章，在某一时刻，向着任何一个方向运动的分子都有，而且向各个方向运动的气体分子数都相等。（2）每个气体分子都在作无规则的运动，常温下大多数气体分子的速率都达到数百米每秒。（3）大量气体分子的速率分布呈现“中间多，两头少”的规律，速率很大和速率很小的分子数都少。当温度升高时，速率较大的分子数增多，分子无规则运动的平均速率增大，分子平均动能增大。3.气体分子热运动与温度的关系（1）温度越高，分子的热运动越剧烈。（2）理想气体的热力学温度T与分子的平均动能Ek成正比，即：T=aEk(式中a是比例常数)。这表明温度是分子平均动能的标志二、气体压强的微观解释１.气体压强产生：从微观上看气体压强是由大量气体分子频繁碰撞容器壁而产生的。２.压强的大小：气体的压强在数值上等于大量气体分子作用在器壁单位面积上的作用力。３.影响气体压强的两个因素从微观角度看，气体压强的大小跟两个因素有关，一个是气体分子的平均动能，一个是分子的密集程度。对应的宏观量分别为温度和体积。（1）气体分子的平均动能。气体的温度高，气体分子的平均动能就大，每个气体分子与器壁碰撞给器壁的冲力就大。（2）气体分子的密集程度，即气体分子数密度。气体分子密度大，单位时间内与单位面积器壁碰撞的分子数就多。３.对气体实验定律的微观解释。1.玻意耳定律（PV=C）气体的质量和温度一定，分子的平均动能不变，体积减小，分子的密集程度越大，压强越大。而体积减大，分子的密集程度越小，压强越小。2.查理定律（P/T=C）气体的质量和体积一定，分子的密集程度不变，温度增加分子的平均动能增加，压强变大。而温度减少分子的平均动能减少，压强变小。3.盖·吕萨克定律（V/T=C）气体的质量、压强一定，分子的平均动能增大，压强有增大的趋势；体积增大，分子的密集程度减少，压强有减小的趋势。当两个相反的趋势相互抵消时，则保持压强不变。B.精讲例题【例1】对一定质量的理想气体，下面四个论述中正确的是()A.气体分子的热运动变剧烈时,压强必变大B.气体分子的热运动变剧烈时,压强可以不变C.当分子间的平均距离变大时,压强必变小D.当分子间的平均距离变大时,压强必变大【例２】一定质量的理想气体，在压强不变的条件下，体积增大，则A气体分子的平均动能增大B气体分子的平均动能减小C气体分子的平均动能不变D无法判断C.随堂巩固1.在一定温度下，某种理想气体的分子速率分布应该是（）A.每个气体分子速率都相等B.每个气体分子速率一般都不相等，速率很大和速率很小的分子数目很少C.每个气体分子速率一般都不相等，但在不同速率范围内，分子数的分布是均匀的D.每个气体分子速率一般都不相等，速率很大和速率很小的分子数目很多2.对于一定质量的理想气体，下列论述中正确的是()A.当分子热运动变得剧烈时，压强必变大B.当分子热运动变得剧烈时，压强可以不变C.当分子间的平均距离变大时，压强必变小D.当分子音质平均距离变大时，压强必变大D.课后提高1．气体的压强是由于气体分子的下列哪种原因造成的()A．气体分子间的作用力B．对器壁的碰撞力C．对器壁的排斥力D．对器壁的万有引力2．下列各组参量哪些能决定气体的压强()A．气体的体积和温度B．分子密度和温度C．分子总数和分子的平均动能D．分子密度和分子种类3．气体分子运动的特点是()A．分子除相互碰撞或跟容器碰撞外，可在空间里自由移动B．分子的频繁碰撞致使它做杂乱无章的热运动C．分子沿各方向运动的机会均等