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2011学年第二学期每课导学要点第4节气体热现象的微观意义主备人：王富根一、教学目标．在物理知识方面的要求：（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。
．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。
．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。
【典型例题】气体压强大小反映了气体分子运动的哪些特征呢？这应从气体对容器器壁压强产生的机制来分析。
先让学生看用计算机模拟气体分子运动撞击器壁产生压强的机制：显示出如图1所示的图形：向同学介绍：如图所示是一个一端用活塞（此时表示活塞部分的线条闪烁3～5次）封闭的气缸，活塞用一弹簧与一固定物相连，活塞与气缸壁摩擦不计，当气缸内为真空时，弹簧长为原长。
如果在气缸内密封了一定质量的理想气体。
由于在任一时刻气体分子向各方向上运动的分子数相等，为简化问题，我们仅讨论向活塞方向运动的分子。
大屏幕上显示图2，即图中显示的仅为总分子数的合，（图中显示的“分子”暂呈静态）先看其中一个（图2中涂黑的“分子”闪烁2～3次）分子与活塞碰撞情况，（图2中涂黑的“分子”与活塞碰撞且以原速率反弹回来，活塞也随之颤抖一下，这样反复演示3～5次）再看大量分子运动时与活塞的碰撞情况：大屏幕上显示“分子”都向活塞方向运动，对活塞连续不断地碰撞，碰后的“分子”反弹回来，有的返回途中与别的“分子”相撞后改变方向，有的与活塞对面器壁相碰改变方向，但都只显示垂直于活塞表面的运动状态，而活塞被挤后有一个小的位移，且相对稳定，如图3所示的一个动态画面。
理想气体状态方程的微观解释【摘要】理想气体状态方程描述了理想气体的压力、体积和温度之间的关系。
在理想气体模型中，气体分子被认为是质点，它们之间相互碰撞，运动自由而混乱。
理想气体状态方程的推导基于气体分子间的碰撞和运动规律，通过理想气体状态方程的微观解释可以解释气体的宏观性质。
气体分子的运动速度与温度成正比，与质量无关。
气体分子碰撞产生的压强是由分子在单位时间内对容器壁施加的力引起的。
理想气体状态方程的微观解释可以帮助我们理解气体的性质和行为，为研究其他气体特性提供了理论基础。
【关键词】理想气体状态方程、微观、气体分子、运动、推导、碰撞、理想气体模型、影响、总结1. 引言1.1 理想气体状态方程的微观解释理想气体状态方程的微观解释是对理想气体行为的分子水平解释。
理想气体状态方程描述了气体的状态与其压力、体积、温度之间的关系，即PV=nRT。
在微观层面上，可以通过研究气体分子的运动来解释理想气体状态方程。
气体分子在自由运动状态下沿着各个方向做着无规则的直线运动，并且分子之间有弹性碰撞。
理想气体模型假设气体分子是质点，不存在体积，体积只是分子所处的空间大小。
根据理想气体状态方程的推导过程，可以得出PV=nRT的关系式。
其中P表示气体压力，V表示气体体积，n表示气体分子的摩尔数，R 为气体常数，T表示气体的绝对温度。
根据这个关系式，可以看出理想气体状态方程将气体的压力、体积和温度联系在一起。
理想气体状态方程的微观解释实际上是通过分子水平展示了气体的宏观行为。
气体分子的高速无序运动导致了气体的压力，而分子之间的碰撞会影响气体的体积。
理想气体状态方程的微观解释为我们提供了一种理解气体行为的新视角，有助于我们更深入地认识气体的性质和规律。
2. 正文2.1 理想气体模型理想气体模型是描述气体行为的理论模型，它假设气体由大量微观粒子组成，这些粒子之间几乎不存在相互作用。
根据理想气体模型，气体分子的体积可以忽略不计，分子间的相互作用可以视为弹性碰撞。
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。
气体热现象的微观意义【学习目标】1．知道气体分子的运动特点，知道气体分子的运动遵循统计规律．2．知道气体压强的微观意义．3．知道三个气体实验定律的微观解释．4．了解气体压强公式和推导过程．【要点梳理】要点一、统计规律1．统计规律由于物体是由数量极多的分子组成的，这些分子并没有统一的运动步调，单独看来，各个分子的运动都是不规则的，带有偶然性，但从总体来看，大量分子的运动却有一定的规律，这种规律叫做统计规律．2．分子的分布密度分子的个数与它们所占空间的体积之比叫做分子的分布密度，通常用n 表示．3．气体分子运动的特点（1）气体分子之间的距离很大，失约是分子直径的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运动，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．（4）气体分子的热运动与温度的关系○1温度越高，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k E 成正比，即：k T aE （式中a 是比例常数），因此可以说，温度是分子平均动能的标志．要点诠释：理想气体没有分子势能，所以其内能仅由温度决定，温度越高，内能越大，温度越低，内能越小．要点二、对气体的微观解释1．气体压强的微观意义（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：大量气体分子无规则运动碰撞器壁，形成对器壁各处均匀的持续的压力而产生．（3）决定因素：一定气体的压强大小，微观上决定于分子的平均动能和单位体积内的分子数；宏观上决定于气体的温度T 和体积V2．对气体实验定律的微观解释（1）一定质量的气体，分子的总数是一定的，在温度保持不变时，分子的平均动能保持不变，气体的体积减小到原来的几分之一，气体的密度就增大到几倍，因此压强就增大到几倍，反之亦然，所以气体压强与体积成反比，这就是玻意耳定律．（2）一定质量的气体，体积保持不变而温度升高时，分子的平均动能增大，因而气体压强增大，温度降低时，情况相反，这就是查理定律所表达的内容．（3）一定质量的气体，温度升高时要保持压强不变，只有增大气体体积，减小分子的分布密度才行，这就是盖一吕萨克定律所表达的内容．要点三、分子的平均动能1．分子的平均动能物体分子动能的平均值叫分子平均动能．温度是分子平均动能的标志，温度越高，分子平均动能越大．物体内部各个分子的运动速率是不相同的，所以分子的动能也不相等．在研究热现象时，有意义的不是一个分子的动能，而是物体内所有分子动能的平均值——分子平均动能．物体的温度是大量分子热运动剧烈程度的特征，分子热运动越剧烈，物体的温度越高，分子平均动能就越大，所以说温度是分子平均动能的标志这是对温度这一概念从物体的冷热程度的简单认识，进一步深化到它的微观含义、本质的含义．2．判断气体分子平均动能变化的方法（1）判断气体的平均动能的变化，关键是判断气体温度的变化，因为温度是气体分子平均动能的标志．（2）理解气体实验定律的微观解释关键在于理解压强的微观意义．要点四、宏观、微观的区别与联系1．宏观、微观的区别与联系从宏观上看，一定质量的气体仅温度升高或仅体积减小都会使压强增大，从微观上看，这两种情况有没有什么区别？分析：因为一定质量的气体的压强是由单位体积内的分子数和气体的温度决定的．气体温度升高，即气体分子运动加剧，分子的平均速率增大，分子撞击器壁的作用力增大，故压强增大．气体体积减小时，虽然分子的平均速率不变，分子对容器的撞击力不变，但单位体积内的分子数增多，单位时间内撞击器壁的分子数增多，故压强增大，所以这两种情况下在微观上是有区别的．2．气体压强的公式现在从分子动理论的观点推导气体压强的公式．设想有一个向右运动的分子与器壁发生碰撞（图8-5-1），碰撞前的速率为v ，碰撞前的动量为mv ，碰撞后向左运动。
XX高三物理《气体热现象的微观意义》
知识点总结
合作探究一
随机事件与统计规律
.建立概念：
①必然事件：
②不可能事件：
③随机事件：
2.实验探究：伽尔顿板实验
实验原理简介：小球从漏斗口落下，在到达底部前，与钉子发生碰撞，然后落到下面的槽中。
观察现象一：单个小球会落到哪个槽?有什么特点?
答：
观察现象二：大量小球下落会出现什么情况?有什么规律吗?
答：
小结：个别随机事件的出现具有：
大量随机事件的整体会表现出一定的
性，这种规律叫做统计规律。
合作探究二
气体分子运动的特点
阅读课本27页“气体分子运动的特点”，小组讨论总结
分子运动有哪些特点?
合作探究三
气体热现象的微观解释
.气体温度的微观解释
小组讨论后回答下面问题：
①同一温度下分子速率的分布有什么样的特点?
②不同温度下的分子速率的分布有什么样的规律?
小结：
①通过定量分析可以得出：理想气体的
与分子的
成正比。
表达式：
②温度是
的标志
2.气体压强的微观解释
【观察与思考】请同学们观察雨伞的受力情况，同时思考气体对器壁的压强是怎样产生的?
小结：.气体压强的产生原因：
【做出猜想】压强的大小跟哪些因素有关呢?
合作探究四
对气体实验定律的微观解释
.玻意耳定律:一定质量的气体，在温度不变的情况下，
压强p与体积V成反比。
二氧化碳的宏观意义和微观意义
摘要：
一、引言
二、二氧化碳的宏观意义
1.表示二氧化碳这种物质
2.表示二氧化碳由碳、氧元素组成
三、二氧化碳的微观意义
1.表示一个二氧化碳分子
2.表示一个二氧化碳分子由一个碳原子和两个氧原子构成
四、结论
正文：
二氧化碳（CO2）是一种常见的气体，在自然界和人类生活中扮演着重要角色。
它具有宏观和微观两种意义。
首先，从宏观角度，二氧化碳表示一种物质，这种物质由碳和氧两种元素组成。
碳元素和氧元素在二氧化碳中的比例为1:2。
从组成上看，二氧化碳是一种氧化物。
其次，从微观角度，二氧化碳表示一个分子。
这个分子由一个碳原子和两个氧原子构成。
从结构上看，二氧化碳分子的形状为线性分子。
在实际应用中，二氧化碳的宏观和微观意义有着重要意义。
例如，在气候变化中，二氧化碳的浓度增加导致温室效应加剧，进而影响全球气候变暖。
此外，在化学反应中，二氧化碳作为反应物或生成物参与众多化学反应，如光合
作用、呼吸作用等。
总之，二氧化碳的宏观意义和微观意义为我们更好地理解这种气体在自然界的角色和作用提供了基础。
气体压强的微观意义一、气体压强的微观意义1．决定气体压强的因素气体压强由气体分子的数密度（即单位体积内气体分子的数目）和平均动能共同决定。
2．气体压强的两种解释⑴微观解释如果气体分子的数密度大，在单位时间内，与单位面积器壁碰撞的分子数就多；如果气体的温度高，气体分子的平均动能就大，每个气体分子与器壁的碰撞（可视为弹性碰撞）冲力就大，从另一方面讲，气体分子的平均速率大，在单位时间里撞击器壁的次数就多，累计冲力就大。
⑵宏观解释气体的体积增大，分子的数密度变小。
在此情况下，如温度不变，气体压强减小；如温度降低，气体压强进一步减小；如温度升高，则气体压强可能不变，可能变化，由气体的体积变化和温度变化两个因素哪一个起主导地位来定。
典例精讲【例2.1】（西安模拟）下列五幅图分别对应五种说法，其中正确的是（）A．小草上的露珠呈球形是由于液体表面张力的作用B．分子间的距离为r0时，分子势能处于最小值C．微粒运动就是物质分子的无规则热运动，即布朗运动D．食盐晶体的物理性质沿各个方向都是一样的E．猛推活塞，密闭的气体温度升高，压强变大，外界对气体做正功【例2.2】（海淀区校级期中）物理学中有些运动可以在三维空间进行，容器边长为L；而在某些情况下，有些运动被限制在平面（二维空间）进行，有些运动被限制在直线（一维空间）进行。
大量的粒子在二维空间和一维空间的运动，与大量的粒子在三维空间中的运动在力学性质上有很多相似性，但也有不同。
物理学有时将高维度问题采用相应规划或方法转化为低纬度问题处理。
有时也将低纬度问题的处理方法和结论推广到高维度。
我们在曲线运动、力、动量等的学习中常见的利用注意分解解决平面力学问题的思维，本质上就是将二维问题变为一维问题处理的解题思路。
若大量的粒子被限制在一个正方形容器内，容器边长为L，每个粒子的质量为m，单位面积内的粒子的数量n0为恒量，为简化问题，我们简化粒子大小可以忽略，粒子之间出碰撞外没有作用力，气速率均为v，且与器壁各边碰撞的机会均等，与容器边缘碰撞前后瞬间，粒子速度方向都与容器边垂直，且速率不变。
高三上册物理知识点解析：气体热现象的微观意义
高三上册物理知识点解析：气体热现象的微观意义
物理学是研究自然界的物质结构、物体间的相互作用和物体运动最一般规律的自然科学，对客观世界的规律作出了深刻地揭示。
跟着一起看看高三上册物理知识点解析：气体热现象的微观意义。
合作探究一随机事件与统计规律
1.建立概念：
①必然事件：
②不可能事件：
③随机事件：
2.实验探究：伽尔顿板实验
实验原理简介：小球从漏斗口落下，在到达底部前，与钉子发生碰撞，然后落到下面的槽中。
观察现象一：单个小球会落到哪个槽?有什么特点?
答：
观察现象二：大量小球下落会出现什么情况?有什么规律吗?
答：
小结：个别随机事件的出现具有：
大量随机事件的整体会表现出一定的性，这种规律叫做统计规律。
合作探究二气体分子运动的特点
阅读课本27页气体分子运动的特点，小组讨论总结分子运动有哪些特点?
合作探究三气体热现象的微观解释
1.气体温度的微观解释
小组讨论后回答下面问题：
①同一温度下分子速率的分布有什么样的特点?
②不同温度下的分子速率的分布有什么样的规律?
小结：
①通过定量分析可以得出：理想气体的与分子的
成正比。
表达式：
②温度是的标志
2.气体压强的微观解释
【观察与思考】请同学们观察雨伞的受力情况，同时思考气体对器壁的压强是怎样产生的?
小结：.气体压强的产生原因（微观解释）：
【做出猜想】压强的大小跟哪些因素有关呢?
合作探究四对气体实验定律的微观解释
1.玻意耳定律:一定质量的气体，在温度不变的情况下，压强p 与体积V成反比。
气体的微观意义
【教学设计】
第八章第4节
一、教材分析
用微观解释宏观，离不开统计规律。
本节教材有意识地渗透统计观点，提出什么是统计规律。
教学时可以举出学生比较熟悉的生活中的事例，帮助学生理解统计规律的意义，并理解压强以及气体实验定律的微观解释。
通过分析气体分子运动的特点，去学习压强的产生原因。
二、教学目标
知识与技能
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。
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。
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。
三、教学重点、难点
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。
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像力。
四、学情分析
根据学生的情况教师可以先让学生课前完成“抛币实验”然后进行全班交流家与评价，让学生发表自己的看法，从中领略到自然与社会的奇妙与和谐，增加对科学的求知欲和好奇心。
五、教学方法
讨论、谈话、练习、多媒体辅助
六、课前准备
．学生的学习准备：预习
．教师的教学准备：多媒体制作，课前预习学案，准备实验器材。
七、课时安排：1课时
八、教学过程
预习检查、总结疑惑
检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑，使教学具有了针对性。
情景导入、展示目标。
设问：气体的状态变化规律？从微观方面如何解释？
合作探究、精讲点拨
统计规律
气体分子运动的特点
设问：气体分子运动的特点有哪些？
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。
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。
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。
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。
律来解释气体实验定律。
3、气体压强微观解释
温度、体积与反映气体分子运动的微观状态物理量间的联系：
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
体而言，分子总数N是一定的，当体积为V时，单位体积内
n越小。
哪些特征呢？
生压强的机制：
1所示的图形：
向同学介绍：器材，实验
大量分子对器壁连续不断地碰撞所产生的。
v越大则平均冲击力就越大，而单位时间内单位面积上碰撞的次数既与分子密度n有关，又与分子的平均速率有关，分子密度n越大，v也越大，则碰撞次数就越多，因此从气体分子动理论的观点看，气体压强的大小由分子的平均速率v和分子密度n共同决定，n越大，v 也越大，则压强就越大。
4用气体分子动理论解释实验三定律
用气体分子动理论解释实验定律的基本思维方法和简易符号表述形式。
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，则分子的平均速率也保持不变，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。
这就是玻意耳定律。
理量与表示气体分子运动状态的微观物理量间的相关关系，从气体实验定律成立的条件所述的宏观物理量推出相关不
变的微观物理量，再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量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。
详细文字叙述和用符号简易表述的方法来对查理定律进行微观解释，然后由平时物理成绩较好的学生口述，与下面正确答案核对。
书面或口头叙述为：一定质量的气体的总分子数是一定的，体积保持不变时，其单位体积内的分子数也保持不变，当温度升高时，其分子运动的平均速率也增大，则气体压强也增大；反之当温度降低时，气体压强也减小。
这与查理定律的结论一致。
克定律。
再用更短的时间让学生练习详细表述和符号表示，然后让物理成绩为中等的或较差的学生口述自己的练习，与下面标准答案核对。
压强不变，当温度升高时，全体分子运动的平均速率v会增加，那么单位体积内的分子数一定要减小，因此气体体积一定增大；反之当温度降低时，同理可推出气体体积一定减小。
这与盖•吕萨克定律的结论是一致的。
号简易表示为：
四、当堂检测
九、板书设计
一、统计规律
二、气体分子运动的特点
三、气体压强微观解释
四、用气体分子动理论解释实验三定律
十、教学反思
本课的设计采用了课前下发预习学案，学生预习本节内容，找出自己迷惑的地方。
课堂上师生主要解决重点、难点、疑点、考点、探究点以及学生学习过程中易忘、易混点等，最后进行当堂检测，课后进行延伸拓展，以达到提高课堂效率的目的。
本节课时间45分钟，其中情景导入、展示目标、检查预习5分钟，讲解统计规律10分钟，气体分子运动的特点5分钟，气体压强微观解释10分钟，学生分组实验5分钟左右，反思总结当堂检测5分钟左右，其余环节5分钟，能够完成教学内容。
在后面的教学过程中会继续研究本节课，争取设计的更科学，更有利于学生的学习，也希望大家提出宝贵意见，共同完善，共同进步!
十一、学案设计。
