2020人教版高中物理选修33气体热现象的微观意义word教案

第八章 气体§4 气体热现象的微观意义 教案高二一部物理组 于波2012—05—30弘德明智博学笃行§4 气体热现象的微观意义教材分析本节是这一章高中物理新课标要求的重要知识，也是山东高考选修3-3的一个常考知识点，尤其是气体压强的微观解释，既是本节也是本章的难点。

这个知识点，在历年高考中经常有考查，所以，可以通过投掷硬币实验理解大量事物的出现遵从一定统计规律的基础上，介绍气体分子运动额特点和气体分子速率分布的特点，又通过气体压强的模拟实验得出决定其大小的两个微观因素，进一步又可以对气体实验定律进行微观解释。

一、教学目标．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。

．过程与方法：通过投掷硬币的实验得出统计规律的基础上，了解气体分子运动的特点和气体分子速率分布的特点，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。

．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。

二、重点、难点分析．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。

．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。

三、教学方法实验法问题教学法四、教具硬币多媒体课件五、课时1个学时六、教学过程（一）引入新课下面，请同学们翻到课本P26 ，咱们分组按照课本的要求做一个实验，尤其是做好实验记录，5分钟之后，我找几个小组的代表说一下你们的实验数据，填入黑板的表格中。

把小组学生代表的数据填入上表找学生观察分析得出规律：1、个别事件的出现具有_____性2、大量随机事件整体上，会表现出一定的_____规律性（二）进行新课（过渡）分子的运动是无规则的，每个分子的运动都具有不确定性，而物体的热现象是宏观大量分子的集体行为。

4 气体热现象的微观意义★新课标要求（一）知识与技能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。

（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。

★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。

★教学方法讲授法、阅读法、电教法★教学用具：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。

电子秤滚珠实验演示视频。

投影仪、投影片★教学过程（一）引入新课教师：（复习提问）分子动理论的基本内容是什么？待学生回答后，指出课题：气体分子的运动是怎样的？气体所遵循的宏观规律和气体的微观结构有何关系？本节我们就研究气体分子微观模型，用气体分子动理论解释气体的实验定律。

（二）进行新课1．投掷硬币实验教师：通过对分子动理论的学习，我们知道，由于物体是由数量极多的分子组成的，这些分子单独来看，运动是不规则的，带有偶然性的，但从总体上看，大量分子的运动遵守一定的规律，这种规律叫做统计规律。

教材31页的“投掷硬币实验”就说明了这种规律。

（可以在课前预先安排学生完成实验，将实验数据收集起来，进行分析）教师：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。

（引导学生观察教材31页图8.4－1，体会这种统计规律。

）教师：请大家列举生活中你所观察到的符合统计规律的现象。

学生：讨论，列举实例。

如考试时，得高分的人数和低分的人数占总人数的比例相对较少，接近平均分的人数相对较多。

全班同学的身高分布，也有类似的规律。

2．气体分子运动的特点先设问：气体分子运动的特点有哪些？引导学生看课本32页“气体分子运动的特点”师生总结：气体分子运动的特点是：（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。

4气体热现象的微观意义一、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。

（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。

3、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。

二、重点、难点分析1．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。

2．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象力。

三、导学流程(一)体验统计规律1.阅读教材，知道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1．阅读教材：你能找到气体分子运动有哪些特点？同学之间相互交流，然后总结。

2.点拨：气体分子运动特点是：（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。

（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。

（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。

（三）气体压强的微观解释1、提出问题：讨论分析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哪些微观状态物理量间存在联系？【点拨】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越大。

物理新人教版选修3-384气体热现象的微观意义气体热现象的微观意义是指通过微观粒子的运动和相互作用来解释气体热现象的原因和机制。

根据气体分子动理论，气体分子具有高速运动的特性，它们不断地自由运动，与容器壁碰撞并相互作用。

这些微观粒子的运动和相互作用导致了气体热扩散、热传导、热传递等宏观现象。

首先，气体的热扩散现象可以通过分子的碰撞和能量的传递来解释。

气体分子在容器内不断地做碰撞运动，当它们碰撞到容器壁时，会产生压强，使得容器壁上的分子也会被挤压，进而引起了容器的膨胀。

这是因为分子之间能量的传递使得分子运动的动能增加，从而导致了热扩散现象。

其次，气体的热传导现象可以通过分子间的相互作用和能量传递来解释。

气体分子之间存在着相互作用力，如分子之间的碰撞和分子间的引力等。

当气体的一部分受热时，该部分的分子会加速运动，与周围的分子发生碰撞，并通过碰撞将能量传递给周围分子，使得周围分子也加速运动。

这样，热能就通过分子间的能量传递而传导到整个气体中。

最后，气体的热传递现象可以通过分子的自由运动和能量的传递来解释。

气体分子具有高速运动的特性，它们在容器内不断地自由运动。

当两个不同温度的气体接触时，它们的分子会发生碰撞，从而进行能量的传递。

热传递会使得温度高的气体分子的平均动能减小，而温度低的气体分子的平均动能增加，从而实现了热平衡。

综上所述，气体热现象的微观意义是通过分子的运动和相互作用来解释气体热现象的原因和机制。

在气体分子动理论的基础上，我们可以深入理解气体热扩散、热传导、热传递等现象发生的微观机制，从而更好地理解和应用气体热学知识。

学案5 气体热现象的微观意义[目标定位]1.理解气体分子运动的特点及气体分子运动速率的统计分布规律.2.能用气体分子动理论解释气体压强的微观意义；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．一、气体分子运动的特点和气体温度的微观意义[问题设计]1．把4枚硬币投掷10次并记录正面朝上的个数．比较个人、小组、大组、全班的数据，你能发现什么规律吗？答案 随着投掷次数增多，2枚硬币正面朝上的次数比例最多，占总数的38；1枚和3枚正面朝上的次数各占总数的14，全朝上或全朝下次数最少，各占总数的116.说明大量随机事件的整体会表现出一定的规律性．2．气体分子间的作用力很小，若没有分子力作用，气体分子将处于怎样的自由状态？ 答案 无碰撞时气体分子将做直线运动，但由于分子之间的频繁碰撞，使得气体分子的速度大小和方向频繁改变，运动变得杂乱无章．3．温度不变时，每个分子的速率都相同吗？温度升高，所有分子运动速率都增大吗？ 答案 分子在做无规则运动，造成其速率有大有小．温度升高时，所有分子热运动的平均速率增大，即大部分分子的速率增大了，但也有少数分子的速率减小．[要点提炼]1．统计规律在一定条件下可能出现，也可能不出现的事件叫随机事件；大量随机事件整体表现出的规律叫统计规律．2．气体分子运动的特点(1)气体分子之间的距离很大，大约是分子直径的10倍，因此除了相互碰撞或者跟器壁碰撞外，气体分子不受力的作用，在空间自由移动．(2)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目都相等．(3)每个气体分子都在做永不停息的无规则运动．(4)大量气体分子的速率分布呈“中间多、两头少”的规律．3．气体温度的微观意义(1)温度越高，分子的热运动越激烈．当温度升高时，“中间多”的这一“高峰”向速率大的方向移动，即速率大的分子数目增多，速率小的分子数目减少，分子的平均速率增大．(2)温度是分子平均动能的标志．理想气体的热力学温度T与分子的平均动能E k成正比，即T＝a E k.二、气体压强的微观意义[问题设计]如图1所示，(1)把一颗豆粒拿到台秤上方约10cm的位置，放手后使它落在秤盘上，观察秤的指针的摆动情况．(2)再从相同高度把100粒或更多的豆粒连续地倒在秤盘上，观察指针的摆动情况．(3)使这些豆粒从更高的位置落在秤盘上，观察指针的摆动情况．用豆粒做气体分子的模型，试说明气体压强产生的原理．图1答案说明气体压强的产生跟两个因素有关：一个是气体分子的平均动能，一个是分子的密集程度．[要点提炼]1．气体压强的大小等于气体作用在器壁单位面积上的压力．2．产生原因：是大量气体分子对器壁的碰撞引起的．3．决定因素：(1)微观上决定于分子的平均动能和分子的密集程度，(2)宏观上决定于气体的温度T和体积V.三、对气体实验定律的微观解释[问题设计]如何从微观角度来解释气体实验定律？答案从决定气体压强的微观因素上来解释，即气体分子的平均动能和气体分子的密集程度．[要点提炼]1．玻意耳定律的微观解释一定质量的某种理想气体，温度不变，分子的平均动能不变．体积减小，分子的密集程度增大(填“增大”或“减小”)，单位时间内撞击单位面积器壁的分子数就增多，气体的压强就增大(填“增大”或“减小”)．2．查理定律的微观解释一定质量的某种理想气体，体积不变，则分子的密集程度不变，温度升高，分子的平均动能增大(填“增大”或“减小”)，分子撞击器壁的作用力变大，所以气体的压强增大(填“增大”或“减小”)．3．盖—吕萨克定律一定质量的某种理想气体，温度升高，分子的平均动能增大(填“增大”或“减小”)，分子撞击器壁的作用力变大，而要使压强不变，则需使影响压强的另一个因素分子的密集程度减小，所以气体的体积增大(填“增大”或“减小”)．一、气体分子运动的特点和气体温度的微观意义例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，分子数目的分布是均匀的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解析气体分子做无规则运动，速率大小各不相同，但分子的速率遵循一定的分布规律．气体的大多数分子速率在某个数值附近，离这个数值越近，分子数目越多，离这个数值越远，分子数目越少，总体表现出“中间多、两头少”的分布规律．答案 B例2如图2是氧气分子在不同温度(0℃和100℃)下的速率分布图，由图可得信息()图2A．同一温度下，氧气分子呈现出“中间多、两头少”的分布规律B．随着温度的升高，每一个氧气分子的速率都增大C．随着温度的升高，氧气分子中速率小的分子所占的比例增加D．随着温度的升高，氧气分子的平均速率变小答案 A解析温度升高后，并不是每一个氧气分子的速率都增大，而是氧气分子的平均速率变大，并且速率小的分子所占的比例减小，则B、C、D错误；同一温度下，氧气分子呈现出“中间多、两头少”的分布规律，A正确．二、气体压强的微观意义和对气体实验定律的微观解释例3关于气体的压强，下列说法正确的是()A．气体分子的平均速率增大，则气体的压强一定增大B．气体分子的密集程度增大，则气体的压强一定增大C．气体分子的平均动能增大，则气体的压强一定增大D．气体分子的平均动能增大，气体的压强有可能减小解析气体的压强在微观上与两个因素有关：一是气体分子的平均动能，二是气体分子的密集程度，密集程度或平均动能增大，都只强调问题的一方面，也就是说，平均动能增大的同时，分子的密集程度可能减小，使得压强可能减小；同理，当分子的密集程度增大时，分子的平均动能也可能减小，气体的压强变化不能确定，故正确答案为D.答案 D例4一定质量的理想气体，在压强不变的条件下，温度升高，体积增大，从分子动理论的观点来分析，正确的是()A．此过程中分子的平均速率不变，所以压强保持不变B．此过程中每个气体分子碰撞器壁的平均冲击力不变，所以压强保持不变C．此过程中单位时间内气体分子对单位面积器壁的碰撞次数不变，所以压强保持不变D．以上说法都不对解析压强与单位时间内碰撞到器壁单位面积的分子数和每个分子的冲击力有关，温度升高，分子与器壁的平均冲击力增大，单位时间内碰撞到器壁单位面积的分子数应减小，压强才可能保持不变．答案 D1．(气体分子的运动特点)下列对气体分子运动的描述正确的是()A．气体分子的运动是杂乱无章的没有一定的规律B．气体分子间除相互碰撞外，几乎无相互作用C．大量气体分子的运动符合统计规律D．气体之所以能充满整个空间，是因为气体分子间相互作用的引力和斥力十分微弱，气体分子可以在空间自由运动答案BCD解析气体分子间距离很大，相互作用的引力和斥力很弱，能自由运动；气体分子的运动是杂乱无章的，但大量气体分子的运动符合统计规律，故A错，B、C、D正确．2．(气体分子速率的分布规律)如图3所示，横坐标v表示分子速率，纵坐标f(v)表示各等间隔速率区间的分子数占总分子数的百分比．图中曲线能正确表示某一温度下气体分子麦克斯韦速率分布规律的是()图3A．曲线①B．曲线②C．曲线③D．曲线④答案 D解析根据麦克斯韦气体分子速率分布规律可知，某一速率范围内分子数量最大，速率过大或过小的数量较小，曲线向两侧逐渐减小，曲线④符合题意．选项D正确．3．(对气体实验定律的微观解释)对一定质量的理想气体，下列说法正确的是()A．体积不变，压强增大时，气体分子的平均动能一定增大B．温度不变，压强减小时，气体的密度一定减小C．压强不变，温度降低时，气体的密度一定减小D．温度升高，压强和体积都可能不变答案AB解析根据气体压强、体积、温度的关系可知，体积不变，压强增大时，温度升高，气体分子的平均动能一定增大，选项A正确；温度不变，压强减小时，气体体积增大，气体的密度减小．压强不变，温度降低时，体积减小，气体密度增大．温度升高，压强、体积中至少有一个发生改变．综上所述，正确答案为A、B.题组一对气体分子运动的特点和温度的理解1．关于气体分子的运动情况，下列说法中正确的是()A．某一时刻具有任意速率的分子数目是相等的B．某一时刻一个分子速度的大小和方向是偶然的C．某一温度下，大多数气体分子的速率不会发生变化D．分子的速率分布毫无规律答案 B解析具有某一速率的分子数目并不是相等的，呈“中间多、两头少”的统计规律分布，故A、D项错误．由于分子之间频繁地碰撞，分子随时都会改变自己的运动情况，因此在某一时刻，一个分子速度的大小和方向完全是偶然的，故B项正确．某一温度下，每个分子的速率仍然是随时变化的，只是分子运动的平均速率不变，故C项错误．故正确答案为B. 2．密闭在钢瓶中的理想气体，温度升高时压强增大．从分子动理论的角度分析，这是由于分子热运动的________增大了．该气体在温度T1、T2时的分子速率分布图象如图1所示，则T1________(选填“大于”或“小于”)T2.图1答案平均动能小于解析温度升高时，气体分子平均速率变大，平均动能增大，即速率较大的分子占总分子数的比例增大，所以T1<T2.题组二气体压强和气体实验定律的微观解释3．如图2所示，两个完全相同的圆柱形密闭容器，甲中恰好装满水，乙中充满空气，则下列说法中正确的是(容器容积恒定)()图2A．两容器中器壁的压强都是由于分子撞击器壁而产生的B．两容器中器壁的压强都是由所装物质的重力而产生的C．甲容器中p A>p B，乙容器中p C＝p DD．当温度升高时，p A、p B变大，p C、p D也要变大答案 C解析甲容器压强产生的原因是水受到重力的作用，而乙容器压强产生的原因是分子撞击器壁，A、B错；水的压强p＝ρgh，h A>h B，可知p A>p B，而密闭容器中气体压强各处均相等，与位置无关，p C＝p D，C对；温度升高时，p A、p B不变，而p C、p D变大，D错．4．两个相同的密闭容器中分别装有等质量的同种理想气体，已知容器中气体的压强不相同，则下列判断中正确的是()A．压强小的容器中气体的温度比较高B．压强大的容器中气体单位体积内的分子数比较少C．压强小的容器中气体分子的平均动能比较小D．压强大的容器中气体分子对器壁单位面积的平均作用力比较大答案CD解析相同的密闭容器中分别装有等质量的同种理想气体，说明它们所含的分子总数相同，即分子密度相同，B错；压强不同，一定是因为两容器气体分子平均动能不同造成的，压强小的容器中分子的平均动能一定较小，温度较低，故A错，C对；压强大的容器中气体分子对器壁单位面积的平均作用力比较大，故D正确．5．x、y两容器中装有相同质量的氦气，已知x容器中氦气的温度高于y容器中氦气的温度，但压强却低于y容器中氦气的压强．由此可知()A．x中氦气分子的平均动能一定大于y中氦气分子的平均动能B．x中每个氦气分子的动能一定都大于y中每个氦气分子的动能C．x中动能大的氦气分子数一定多于y中动能大的氦气分子数D．x中氦气分子的热运动一定比y中氦气分子的热运动剧烈答案ACD解析分子的平均动能取决于温度，温度越高，分子的平均动能越大，但对于任一个氦气分子来说并不一定成立，故A项正确，B项错误；分子的动能也应遵从统计规律，即“中间多、两头少”，温度较高时，动能大的分子数一定多于温度较低时动能大的分子数，C项正确；温度越高，分子的无规则热运动越剧烈，D 项正确．6．一定质量的理想气体，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 ．条件不足，无法判定气体分子平均动能的变化情况答案 A解析 一定质量的理想气体，在压强不变时，由盖—吕萨克定律V T＝C 可知，体积增大，温度升高，所以气体分子的平均动能增大，故A 正确．题组三 综合应用7．封闭在气缸内一定质量的气体，如果保持气体体积不变，当温度升高时，以下说法正确的是( )A ．气体的密度增大B ．气体的压强增大C ．气体分子的平均动能减小D ．每秒撞击单位面积器壁的气体分子数增多答案 BD解析 由理想气体状态方程pV T ＝C (常量)可知，当体积不变时，p T＝常量，T 升高，压强增大，B 对．由于质量不变，体积不变，分子密度不变，而温度升高，分子的平均动能增大，所以单位时间内，气体分子对容器单位面积器壁碰撞次数增多，D 对，A 、C 错．8．对于一定质量的理想气体，下列说法中正确的是( )A ．气体的体积是所有气体分子的体积之和B ．气体温度越高，气体分子的热运动就越剧烈C ．气体对器壁的压强是由大量气体分子对器壁不断碰撞而产生的D ．当气体膨胀时，气体分子之间的势能减小，因而气体的内能减小答案 BC解析 气体分子间有较大空隙，气体分子的体积之和远小于气体的体积，所以选项A 错误．气体温度越高，分子平均动能越大，分子热运动越剧烈，则选项B 正确．由压强的定义可知：单位面积上的压力叫压强，器壁内侧受到的压力就是气体分子对器壁不断碰撞而产生的，所以选项C 正确．当气体膨胀时，气体的温度如何变化无法确定，故内能如何变化也无法确定，所以选项D 错误．9.图3中的实线表示一定质量的理想气体状态变化的p —T 图象，变化过程如图中箭头所示，则下列说法中正确的是( )图3A ．ab 过程中气体内能增加，密度不变B ．bc 过程中气体内能增加，密度也增大C ．cd 过程中，气体分子的平均动能不变D ．da 过程中，气体内能增加，密度不变答案 AC10．一定质量的理想气体由状态A 经状态B 变化到状态C ，其中A →B 过程为等压变化，B →C 过程为等容变化．已知V A ＝0.3m 3，T A ＝T C ＝300K ，T B ＝400K.(1)求气体在状态B 时的体积；(2)说明B →C 过程压强变化的微观原因．答案 (1)0.4m 3 (2)见解析解析 (1)A →B 过程，由盖—吕萨克定律，V A T A ＝V B T BV B ＝T B T A V A ＝400300×0.3m 3＝0.4m 3 (2)B →C 过程，气体体积不变，分子数密度不变，温度降低，分子平均动能减小，平均每个分子对器壁的冲击力减小，压强减小．。

第4节气体热现象的微观意义1．初步了解什么是“随机事件”和“统计规律”。

2．知道气体分子运动的特点。

3．理解气体温度的微观意义，知道气体分子速率的统计分布规律。

4．理解气体压强的微观意义，知道气体压强大小的决定因素。

5．理解分子动理论对三个气体实验定律的微观解释。

一、随机性与统计规律1．随机性(1)必然事件：若在一定条件下，某事件必然出现，这个事件叫做必然事件。

(2)不可能事件：若在一定条件下某事件不可能出现，这个事件叫做不可能事件。

(3)随机事件：若在一定条件下某事件可能出现，也可能不出现，这个事件叫做随机事件。

2．统计规律大量随机事件的整体表现出一定的规律性，这种规律就是统计规律。

热现象与大量分子热运动的统计规律有关。

二、气体分子运动的特点1．运动的自由性：气体分子之间的距离大约是分子直径的□0110倍左右，因此，除了相互碰撞或者跟器壁碰撞外，气体分子不受力的作用，在空间内可□02自由移动。

2．运动的无序性：分子的运动□03永不停息，杂乱无章，在某一时刻，向着任何方向运动的分子都有，而且向各个方向运动的气体□04分子数目都相等。

3．运动的高速性：常温下，大多数气体分子的速率都达到数百米每秒，在数量级上相当于子弹的速率。

三、气体温度的微观意义1．温度□01越高，分子的热运动越激烈。

2．理想气体的热力学温度T与分子的平均动能E k成□02正比，即：□03T＝a E k(式中a是比例常数)，因此可以说，温度是分子□04平均动能的标志。

四、气体压强的微观意义1．气体压强的形成原因气体作用在器壁上的压力是由碰撞产生的，一个气体分子和器壁的碰撞时间是极其短暂的，它施于器壁的作用力是不连续的，但大量分子频繁地碰撞器壁，从宏观上看，可以认为气体对器壁的作用力是持续的、均匀的。

2．气体压强的决定因素(1)分子的平均动能与密集程度从微观角度来看，气体分子的质量越大，速度越大，即分子的□01平均动能越大，每个气体分子撞一次器壁的作用力□02越大，而单位时间内气体分子撞击器壁的次数□03越多，对器壁的总压力也越大，而这一次数又取决于单位体积内的分子数(分子的密集程度)和平均动能(分子在容器中往返运动着，其平均动能越大，分子□04平均速率也越大，连续两次碰撞某器壁的时间间隔□05越短，即单位时间内撞击次数越多)。

气体热现象的微观意义★新课标要求（一）知识与技能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。

（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。

★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。

★教学方法讲授法、阅读法、电教法★教学用具：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。

电子秤滚珠实验演示视频。

投影仪、投影片★教学过程（一）引入新课教师：（复习提问）分子动理论的基本内容是什么？待学生回答后，指出课题：气体分子的运动是怎样的？气体所遵循的宏观规律和气体的微观结构有何关系？本节我们就研究气体分子微观模型，用气体分子动理论解释气体的实验定律。

（二）进行新课1．投掷硬币实验教师：通过对分子动理论的学习，我们知道，由于物体是由数量极多的分子组成的，这些分子单独来看，运动是不规则的，带有偶然性的，但从总体上看，大量分子的运动遵守一定的规律，这种规律叫做统计规律。

教材31页的“投掷硬币实验”就说明了这种规律。

（可以在课前预先安排学生完成实验，将实验数据收集起来，进行分析）教师：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。

（引导学生观察教材31页图8.4－1，体会这种统计规律。

）教师：请大家列举生活中你所观察到的符合统计规律的现象。

学生：讨论，列举实例。

如考试时，得高分的人数和低分的人数占总人数的比例相对较少，接近平均分的人数相对较多。

全班同学的身高分布，也有类似的规律。

2．气体分子运动的特点先设问：气体分子运动的特点有哪些？引导学生看课本32页“气体分子运动的特点”师生总结：气体分子运动的特点是：（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。

4气体热现象的微观意义一、教学目标1．知道气体分子运动的特点. 知道气体分子间的距离较大，以及气体分子间碰撞频繁。

2．知道分子沿各方向运动的机会均等，分子速率按一定规律分布，这种规律是一种统计规律。

3．理解气体压强的微观解释。

4．知道气体实验定律的微观解释。

5．通过气体分子速率按统计规律分布的教学，使学生认识研究气体的物理方法，受到科学方法训练。

6．通过用气体分子动理论对气体压强解释，培养学生分析问题的能力和推理能力。

7．通过教学，使学生体验气体宏观性质、规律是由气体分子运动和相互作用的微观本质决定的，引起从宏观现象深入到微观本质的兴趣。

培养学生热爱科学的志趣。

二、课题引入1.前面是通过实验来研究气体的性质，从实验中归纳得到气体实验定律，进一步概括得到理想气体状态方程，引进摩尔气体常量R 的概念后又进一步得到克拉珀龙方程pV = nRT .为了更深入认识气体的性质，我们提出问题：为什么气体状态变化遵从实验定律、克拉珀龙方程？这就要求我们从微观角度即从气体分子动理论的角度来认识气体实验定律.2.我们知道：等温下压缩气体压强会增大，等容下升高气体温度压强也会增大，气体温度升高，同时体积增大压强可以不变，产生这些现象的原因是什么？我们这节课就要从气体分子动理论来揭露这些现象的微观本质。

三、扩展与提高1.课本阅读材料“统计规律”，做伽耳顿板实验，说明在自然现象和社会现象中统计规律的意义。

2.课本阅读材料“气体压强的公式”，用统计规律、动量定理等导出压强公式。

用压强公式定量解释气体实验定律，如玻意耳定律是T 一定即E 一定，，即p ∝T ，也就是p ∝.3.对气体做功为什么气体温度升高的解释可用活塞压缩气体说明，当活塞向下运动时，气体分子撞击活塞的速度为v 而弹回的速度v ′> v ，分子运动速度增大，无规则运动更剧烈，所以温度升高。

E n mv n p 0203231==V N n =0V N V1四、重点难点分析1.用气体分子动理论来解释气体实验定律是本节的重点，它是本节课的核心内容。

江苏省镇江市高中物理8.4 气体热现象的微观意义教案新人教版选修3-3 编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（江苏省镇江市高中物理8.4 气体热现象的微观意义教案新人教版选修3-3）的内容能够给您的工作和学习带来便利。

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第四节气体热现象的微观意义一、教学目标1、知道气体分子运动的特点. 知道气体分子间的距离较大，以及气体分子间碰撞频繁.2、知道分子沿各方向运动的机会均等,分子速率按一定规律分布，这种规律是一种统计规律。

3、理解气体压强的微观解释。

4、知道气体实验定律的微观解释。

5、通过教学，使学生体验气体宏观性质、规律是由气体分子运动和相互作用的微观本质决定的,引起从宏观现象深入到微观本质的兴趣。

培养学生热爱科学的志趣。

二、教学重点与难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.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。

三、教学方法与建议实验法、分析讨论法、flash课件演示四、学情分析本节开始先通过掷硬币的实验让学生体会“个别事物出现具有偶然性，但大量事物的出现遵从统计规律”。

再用生活中的一些常见事例来帮助学生理解。

气体分子运动的特点，可能学生不是能够完全一步到位地接受,教师需要结合课本上的那个曲线图,逐步引导学生得到相关结论。

对于气体压强的微观原因,结合flash课件的演示,学生的接受也应该没有什么大的问题，故对气体实验定律的微观解释也不会有太大的困难。

理想气体的状态方程一、教学目标1．在物理知识方面的要求：（1）初步理解“理想气体”的概念。

（2）掌握运用玻意耳定律和查理定律推导理想气体状态方程的过程，熟记理想气体状态方程的数学表达式，并能正确运用理想气体状态方程解答有关简单问题。

（3）熟记盖·吕萨克定律及数学表达式，并能正确用它来解答气体等压变化的有关问题。

2．通过推导理想气体状态方程及由理想气体状态方程推导盖·吕萨克定律的过程，培养学生严密的逻辑思维能力。

3．通过用实验验证盖·吕萨克定律的教学过程，使学生学会用实验来验证成正比关系的物理定律的一种方法，并对学生进行“实践是检验真理唯一的标准”的教育。

二、重点、难点分析1．理想气体的状态方程是本节课的重点，因为它不仅是本节课的核心内容，还是中学阶段解答气体问题所遵循的最重要的规律之一。

2．对“理想气体”这一概念的理解是本节课的一个难点，因为这一概念对中学生来讲十分抽象，而且在本节只能从宏观现象对“理想气体”给出初步概念定义，只有到后两节从微观的气体分子动理论方面才能对“理想气体”给予进一步的论述。

另外在推导气体状态方程的过程中用状态参量来表示气体状态的变化也很抽象，学生理解上也有一定难度。

三、教具1．气体定律实验器、烧杯、温度计等。

四、主要教学过程（一）引入新课前面我们学习的玻意耳定律是一定质量的气体在温度不变时，压强与体积变化所遵循的规律，而查理定律是一定质量的气体在体积不变时，压强与温度变化时所遵循的规律，即这两个定律都是一定质量的气体的体积、压强、温度三个状态参量中都有一个参量不变，而另外两个参量变化所遵循的规律，若三个状态参量都发生变化时，应遵循什么样的规律呢？这就是我们今天这节课要学习的主要问题。

（二）教学过程设计1．关于“理想气体”概念的教学设问：（1）玻意耳定律和查理定律是如何得出的？即它们是物理理论推导出来的还是由实验总结归纳得出来的？答案是：由实验总结归纳得出的。

第4节气体热现象的微观意义【学习目标】1、知道气体分子运动的特点。

2、知道气体压强和实验定律的微观解释。

【预习导学】（课前15分钟）1、从微观角度看物体的热现象是由所决定的。

尽管运动有不确定性，但大量分子的运动情况会遵从。

（填课本掷硬币实验结果表格）2、分子的运动杂乱无章，在某一时刻，向着，而且向各个方向运动的分子数目。

3、气体分子速率分布表现出“”的分布规律。

温度升高时，速率大的分子数目，速率小的分子数目，分子的平均速率。

表明是分子平均动能的标志。

4、微观角度，气体的压强是。

影响气体压强的两个因素、。

5、波意耳定律、查理定律、盖--吕萨克定律的微观解释？【新课足迹】交流预习导学的答案，点拨重难点内容。

（20分钟）1. P26-p27讨论回答：什么是统计规律？举出生活中的统计应用的实例。

总结统计规律适合解决那类问题？2. p27讨论回答：为什么气体的体积等于容器的容积?气体分子运动的特点是什么，又符合怎样的规律？怎样理解分子运动杂乱无章却向各个方向运动的数目相等！3. p27-p28讨论回答：大量气体运动速率的统计规律是什么？为什么温度是分子平均动能的标志？例1、下列说法正确的是（）A. 气体体积就是每个气体分子体积之和B. 气体压强的大小，只取决于分子平均速率C. 温度升高，大量气体分子中速率小的分子数减少，速率大的分子数增多，分子平均速率增大D. 一定质量的气体，温度一定，体积减小，分子密度增大4.p28讨论回答：微观角度，气体的压强是怎样产生的？微观角度，影响气体的压强的因素有哪些？宏观呢？例2、下列有关气体的压强的说法中，正确的是（）A、气体分子的平均速率增大，则气体的压强一定增大。

B、气体分子的密度增大，则气体的压强一定增大。

C、气体分子的平均动能增大，则气体的压强一定增大。

D、气体分子的平均动能增大，气体的压强可能减小。

5.p28-p29讨论用自己的语言从微观解释三个实验定律【课堂巩固】（10分钟）1、有下列几种说法，其中正确的是A. 气体的压强由大量气体分子对器壁的频繁碰撞而产生B.温度越高，气体分子平均速率越大C.一定质量的气体，体积不变时，分子平均速率越大，气体压强也越大2、由气体分子速率分布的规律，可知气体温度高时也有速率______的分子，温度低时也有速率______的分子。

高中气体热现象的微观意义学案教案Document number【980KGB-6898YT-769T8CB-246UT-18GG08】气体热现象的微观意义[学习目标]1、了解统计规律及其在科学研究和社会生活中的作用。

2、知道分子运动的特点，掌握温度的微观定义。

3、掌握压强、实验定律的微观解释。

[自主学习]一、气体分子运动的特点1、从微观的角度看，物体的热现象是由的热运动所决定的，尽管个别分子的运动有它的不确定性，但大量分子的运动情况会遵守一定的。

2、分子做无规则的运动，速率有大有小，由于分子间频繁碰撞，速率又将发生变化，但分子的速率都呈现的规律分布。

这种分子整体所体现出来的规律叫统计规律。

3、气体分子运动的特点（1）分子的运动杂乱无章，在某一时刻，向着运动的分子都有，而且向各个方向运动的气体分子数目都。

（2）气体分子速率分布表现出“中间多，两头少”的分布规律。

温度升高时，速率大的分子数目，速率小的分子数目，分子的平均速率。

4、温度是的标志。

用公式表示为。

二、气体压强的微观意义1、气体的压强是而产生的。

气体压强等于大量气体分子作用在器壁。

2、影响气体压强的两个因素：，。

从两个因素中可见一定质量的气体的压强与，两个参量有关。

三、对气体实验定律的微观解释1、一定质量的气体，温度保持不变时，分子的平均动能是的，在这种情况下，体积减小时，分子的，气体的压强就这就是玻意耳定律的微观解释。

2、这就是查理定律的微观解释。

3、是盖·吕萨克定律的微观解释。

[典型例题]1、有关气体的压强，下列说法正确的是（）A、气体分子的平均速率增大，则气体的压强一定增大B、气体分子的密集程度增大，则气体的压强一定增大C、气体分子的平均动能增大，则气体的压强一定增大D、气体分子的平均动能增大，气体的压强有可能减小2、以查理定律为例，用分子动理论从微观的角度作出解释[当堂达标]1、下列哪些量是由大量分子热运动的整体表现所决定的（）A、压强B、温度C、分子密度D、分子的平均速率2、对一定质量的理想气体，下列说法正确的是（）A、体积不变，压强增大时，气体分子的平均动能一定增大B、温度不变，压强减小时，气体的密度一定减小C、压强不变，温度降低时，气体的密度一定减小D、温度升高，压强和体积都可能不变3、从气体压强的微观意义，解释在图中，竖直放置两端封闭的玻璃管升温时液柱的移动方向。

8.4 气体热现象的微观意义一、教学目标1、知道气体分子运动的特点. 知道气体分子间的距离较大，以及气体分子间碰撞频繁。

2、知道分子沿各方向运动的机会均等，分子速率按一定规律分布，这种规律是一种统计规律。

3、理解气体压强的微观解释。

4、知道气体实验定律的微观解释。

5、通过教学，使学生体验气体宏观性质、规律是由气体分子运动和相互作用的微观本质决定的，引起从宏观现象深入到微观本质的兴趣。

培养学生热爱科学的志趣。

二、教学重点与难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。

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。

三、教学方法与建议实验法、分析讨论法、flash课件演示四、学情分析本节开始先通过掷硬币的实验让学生体会“个别事物出现具有偶然性，但大量事物的出现遵从统计规律”。

再用生活中的一些常见事例来帮助学生理解。

气体分子运动的特点，可能学生不是能够完全一步到位地接受，教师需要结合课本上的那个曲线图，逐步引导学生得到相关结论。

对于气体压强的微观原因，结合flash课件的演示，学生的接受也应该没有什么大的问题，故对气体实验定律的微观解释也不会有太大的困难。

五、教学过程（一）引入新课前面是通过实验来研究气体的性质，从实验中归纳得到气体实验定律，进一步概括得到理想气体状态方程，这节课我们从微观角度即从气体分子动理论的角度来认识气体实验定律.（二）进行新课1、体验统计规律请学生每人准备4枚硬币，完成课本P26的实验，并相互交流实验结果，完成数据统计，教师引导学生通过对实验结果的统计，得出以下结论：单次实验中硬币正面朝上的枚数是偶然的，但多次实验的结果却具有一定的规律性。

进一步概括可得到：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。

用生活中的一些实例来帮助学生理解统计规律。

2、气体分子运动的特点热现象与大量分子热运动的统计规律有关，因而研究气体的热现象，就要了解气体分子运动的特点。