2024-2025学年高中物理 第二章 固体、液体和气体 第8节 气体实验定律（Ⅱ）教案 粤教版选修3-3

2024-2025学年高中物理第二章固体、液体和气体第8节气体实验定律（Ⅱ）教案粤教版选修3-3科目授课时间节次--年—月—日（星期——）第—节指导教师授课班级、授课课时授课题目（包括教材及章节名称）2024-2025学年高中物理第二章固体、液体和气体第8节气体实验定律（Ⅱ）教案粤教版选修3-3课程基本信息1.课程名称：气体实验定律（Ⅱ）

2.教学年级和班级：高中二年级物理选修3-3班

3.授课时间：2024年11月20日，星期三，第4节

4.教学时数：45分钟

本节课将深入探讨理想气体状态方程及其在物理现象中的应用，重点介绍查理定律和盖·吕萨克定律，并与学生一起通过实验和问题讨论，加深对气体性质的理解。教学内容与粤教版选修3-3教材紧密相连，确保学生能够掌握气体定律的基本原理和应用。核心素养目标培养学生运用物理知识解决实际问题的能力，通过气体实验定律的学习，提升以下核心素养：

1.科学探究：使学生能够设计实验，收集数据，分析理想气体的状态变化，理解气体定律的本质。

2.物理观念：帮助学生建立理想气体模型，认识气体分子间相互作用，形成宏观现象的微观解释。

3.科学思维：培养学生运用逻辑推理和数学方法，从实验数据中提炼规律，提高科学思维能力。

4.科学态度与责任：激发学生对物理现象的好奇心，鼓励合作交流，培养严谨的科学态度和责任感。教学难点与重点1.教学重点

-理想气体状态方程：PV/T=C的理解与应用，强调压强、体积和温度之间的关系。

-查理定律和盖·吕萨克定律的推导和应用，理解温度是气体压强和体积的决定因素。

-实验设计与数据分析，通过实际操作加深对气体定律的理解。

2.教学难点

-理想气体模型的建立：学生需理解理想气体假设的条件，以及实际气体与理想气体的区别。

-气体定律的数学表达：学生可能对PV/T=C中的比例关系和常数C的理解存在困难，需要通过具体例题和图示进行解释。

-实验误差分析：学生可能难以识别和分析实验中的误差源，需要指导学生如何减少误差，正确解读数据。

-气体定律在实际情境中的应用：难点在于如何将理论应用于解决实际问题，需要通过案例分析和讨论来加强理解。例如，解释为什么在气象学、航空航天等领域这些定律具有重要意义。教学资源-软硬件资源：物理实验室、理想气体实验装置、温度计、压强计、计算机。

-课程平台：校园网络教学平台、多媒体教学设备。

-信息化资源：电子教材、PPT课件、动画演示气体定律、模拟实验软件。

-教学手段：黑板板书、实物演示、小组讨论、实验操作、数据分析软件。教学过程设计二、核心素养目标

1.科学探究能力：运用理想气体定律，设计实验，分析数据，理解气体状态变化规律。

2.物理观念：建立理想气体模型，认识压强、体积、温度之间的关系，理解气体定律的适用范围。

3.科学思维：运用数学工具，推导理想气体状态方程，培养逻辑推理和抽象思维能力。

4.实践与创新：结合实验和实际问题，运用气体定律解决实际物理现象，提高解决问题的能力。教学资源拓展1.拓展资源

-推荐阅读：《物理学史》中关于气体定律发现者的章节，了解科学家们在气体定律研究过程中的贡献。

-视频资料：查找与理想气体定律相关的科普视频，如“理想气体状态方程的发现与应用”等，帮助学生直观理解气体定律。

-实践活动：组织学生参观气象站或相关实验室，了解气体定律在实际工作中的运用。

-学术文章：提供一些关于气体定律在现代科学研究中的应用的文章，如航天、化工等领域。

2.拓展建议

-鼓励学生通过图书馆、网络等途径查阅与气体定律相关的资料，加深对气体定律的理解。

-建议学生参与科学实验活动，如学校的科学兴趣小组，亲身体验气体定律的实验过程。

-引导学生关注生活中的物理现象，尝试用所学知识解释，提高解决问题的能力。

-鼓励学生开展小组讨论，分享各自在拓展学习过程中获得的见解和发现，促进共同进步。板书设计①重点知识点：

-理想气体状态方程：PV/T=C

-查理定律：V/T=常数（等温变化）

-盖·吕萨克定律：V/T=常数（等压变化）

-理想气体模型：分子间距大，分子力忽略不计

②重点词句：

-压强、体积、温度

-状态变化、实验定律

-微观解释、宏观现象

③艺术性与趣味性：

-使用不同颜色粉笔标出重点，如使用红色强调常数C的重要性。

-设计气体分子示意图，展示分子间距和运动状态，增加直观性。

-创意排版，将气体定律以流程图形式呈现，引导学生跟随板书的逻辑思维。

-结合实验装置图，标注实验中关键步骤和数据记录点，增强互动性和实践感。典型例题讲解例题1：

一个理想气体，初始状态为P1=2.0atm，V1=5.0L，T1=300K。气体经历等压膨胀后，压强保持不变，体积变为V2=7.5L。求气体最终的温度T2。

解答：

由盖·吕萨克定律知，对于等压过程，V/T=常数。

因此，V1/T1=V2/T2

解得T2=(V2*T1)/V1

代入数据得T2=(7.5L*300K)/5.0L=450K

例题2：

一个理想气体在等温过程中，压强从2.0atm降低到1.0atm，体积从10L增加到20L。求气体的初始温度T1和最终温度T2。

解答：

由查理定律知，对于等温过程，P/T=常数。

因此，P1/T1=P2/T2

解得T2=(P2*T1)/P1

由P1V1=P2V2（玻意耳定律）知，T1=T2

代入数据得T1=T2=(2.0atm*10L)/(1.0atm*20L)=300K

例题3：

一个理想气体，初始状态为P1=1.0atm，V1=2.0L，T1=273K。气体经历了一个等压压缩过程，最终体积V2=1.0L。求气体最终的压强P2和温度T2。

解答：

由盖·吕萨克定律知，V1/T1=V2/T2

解得T2=(V2*T1)/V1

由P1V1=P2V2知，P2=(P1*V1)/V2

代入数据得T2=(1.0L*273K)/2.0L=136.5K

P2=(1.0atm*2.0L)/1.0L=2.0atm

例题4：

一个气体的压强和体积分别为P=3.0atm和V=15L，在等温过程中，它的体积增加到V=30L。已知气体初始温度为T1=300K，求气体在等温过程中的温度T2。

解答：

由查理定律知，P1/T1=P2/T2

因为压强不变，P1=P2=3.0atm

所以T2=T1=300K

等温过程中温度不变。

例题5：

一个理想气体，初始状态为P1=2.0atm，V1=4.0L，T1=400K。气体经历等温膨胀后，体积变为V2=8.0L。求气体最终的