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

气体热现象的微观意义教学目标: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。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。教学方法启发导学、实验探究、类比归纳、讲授法、讨论教学用具：硬币、多媒体教学过程：(一)引入新课通过学生日常生活中的三个小事件(下午放假、这节课上物理、明天抽考物理)来引起学生的兴趣,总结说明什么是不可能、必然、随机事件.（二）新课教学：一、投掷硬币实验学生实验：统计项目统计对象总共投币次数4枚硬币中正面朝上的硬币枚数01234我的实验数据10我所在小组的数据我所在大组的数据全班的数据实验表明：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通过视频播放模拟气体分子热运动的小气桌实验,总结气体分子热运动的特点: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。三、气体温度的微观意义通过抛出问题：分子热运动中的“热”指的是什么？温度升高分子的运动都剧烈了么？引导学生思考气体温度的微观意义。1、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。2、理想气体的热力学温度T与分子的平均动能成正比，即T=a式中a是比例常数。此式说明，温度是分子平均动能的标志。四、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】小塑料珠模拟气体分子撞击器壁【视频演示】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：一定质量的理想气体，其分子总数是一个定值，当温度保持不变时，则分子的平均动能也保持不变，当其体积增大几倍时，则单位体积内的分子数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。小结基本思维方法：根据宏观自变量的变化推出有关的微观量的变化，再依据推出的有关微观的变与不变的情况推出宏观因变量的变化情况，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，来对查理定律进行微观解释，（3）让学生再次练习，用气体分子动理论解释盖•吕萨克定律。（三）课堂总结（四）课堂训练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。学情分析学生已经学习了气体的试验规律状态方程、分子动理论，已经具备了进一步探究它们之间联系的知识基础。高中学生已经具备了一定的认知能力，但本节课的内容较为抽象，因此在教学中要把抽象的问题形象化，（多做模拟试验）便于学生理解掌握。由于本节课的内容较为抽象枯燥，学生可能不太感兴趣，因此通过引入日常生活中的事件，以及抛硬币试验，把枯燥难以理解的知识和生活中的事件联系起来，便于学生的理解，并提高学生的学习情趣。效果分析通过三个生活中的实例，引起学生的兴趣，创设情境，引入新课部分。“学生是教学活动的主体”，而“动手实践、自主探索与合作交流是学生学习物理的重要方法”。教学中，学生通过投币实验合作探究随机事件出现的规律。学生迅速进入实验探究状态。通过小组合作，进而全班合作总结出投币的规律。通过小气桌实验，模拟气体分子的运动，形象直观，学生便于理解，并且提高了学生的学习兴趣。教师整个教学过程注重学生参与的主动性，在互相启发的学习活动中，使学生逐步获得知识，发展能力。尤其是用小钢珠模拟气体分子，探究气体压强产生机理的模后面的两个模拟实验选取恰当拟实验，形象直观的说明了气体压强大小与两个因素有关。把抽象的问题形象化，看课堂上的反应，学生掌握的不错。教学反思本节课成功的地方：举例贴近学生的实际生活，引起了学生的兴趣。通过小组合作，全班合作总结出投币的规律。实验效果还不错。通过小气桌实验，模拟气体分子的运动，形象直观，学生便于理解，并且提高了学生的学习兴趣，加深了对知识的理解。尤其是用小钢珠模拟气体分子，探究气体压强产生机理的模后面的两个模拟实验选取恰当拟实验，形象直观的说明了气体压强大小与两个因素有关。把抽象的问题形象化，看课堂上的反应，学生掌握的不错。本节课不足的地方：学生在统计数据时，比较费劲，浪费时间，因此可以在实验前对统计数据的方法进行指导。2.只是用多媒体展示三个模拟实验，效果不如实际演示实验效果好。教材分析《气体热现象的微观意义》是人教版高中物理选修3-3第8章第4节教学内容。比起以前的教科书，本教材更重视统计规律的应用，在气体热现象的微观意义上有所加深。教材开始就提出“随机事件的出现是不是就没有什么规律呢”，之后要求学生通过投掷硬币的实践活动，体会某个事件的出现具有偶然性，但大量随机事件的整体会表现出一定的规律性，即统计规律。理解了统计规律，有利于帮助学生理解气体分子运动的特点。进而理解温度压强的微观意义，是对前面学习的气体的热现象的知识的提升。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。课标分析程标准对本节的要求：（1）了解分子运动速率的统计分布规律。认识温度是分子平均动能的标志。理解内能的概念。（2）用分子动理论和统计观点解释气体压强。（3）通过调查，了解日常生活中表现统计规律的事例。程标准对本节的活动建议:（1）投掷硬币，分别计算投掷10次、100次、500次时，硬币正反面出现次数的百分率。