高中物理《理想气体的状态方程》优质课教案、教学设计

3 理想气体的状态方程一、理想气体问题：以下是一定质量的空气在温度不变时，体积随常压和非常压变化的实验数据：压强（p）（atm）空气体积V（L）pV值( 1×1.013×105PaL)1 100 200 500 10001.0000.9730/1001.0100/2001.3400/5001.9920/10001.0000.97301.01001.34001.9920问题分析：（1）从表中发现了什么规律？在压强不太大的情况下，实验结果跟实验定律——玻意耳定律基本吻合，而在压强较大时，玻意耳定律则完全不适用了。

（2）为什么在压强较大时，玻意耳定律不成立呢？如果温度太低，查理定律是否也不成立呢？○1分子本身有体积，但在气体状态下分子的体积相对于分子间的空隙很小，可以忽略不计。

○2分子间有相互作用的引力和斥力，但分子力相对于分子的弹性碰撞时的冲力很小，也可以忽略。

○3一定质量的气体，在温度不变时，如果压强不太大，气体分子自身体积可忽略，玻意耳定律成立，但在压强足够大时，气体体积足够小而分子本身不能压缩，分子体积显然不能忽略，这样，玻意耳定律也就不成立了。

○4一定质量的气体，在体积不变时，如果温度足够低，分子动能非常小，与碰撞时的冲力相比，分子间分子力不能忽略，因此查理定律亦不成立了。

总结规律：设想有这样的气体，气体分子本身体积完全可以忽略，分子间的作用力完全等于零，也就是说，气体严格遵守实验定律。

这样的气体就叫做理想气体。

a.实际的气体，在温度不太低、压强不太大时，可以近似为理想气体。

b.理想气体是一个理想化模型，实际气体在压强不太大、温度不太低的情况下可以看作是理想气体． 二、理想气体的状态方程情景设置：理想气体状态方程是根据气体实验定律推导得到的。

如图所示，一定质量的理想气体由状态1（T 1、p 1、v 1）变化到状态2（T 2、p 2、v 2），各状态参量变化有什么样的变化呢？我们可以假设先让气体由状态1（T 1、p 1、v 1）经等温变化到状态c （T 1、p c 、v 2），再经过等容变化到状态2（T 2、p 2、v 2）。

气体·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。

3 理想气体的状态方程一、教学目标1、知识与技能：（1）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。

2、过程与方法通过推导理想气体状态方程，培养学生严密的逻辑思维能力。

3、情感态度价值观：培养分析问题、解决问题的能力及综合的所学知识面解决实际问题的能力。

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、导学流程前置复习：复述三个实验定律的内容。

并在作出它们在p-v、p-t、v-t中的图象。

(一)理想所体1.阅读教材，写出理想气体的定义。

理想气体：2.说明：①理想气体是严格遵守所体实验定律的气体，是理想化模型，是对实际气体的科学抽象。

②实际气体特别是那些不易液化的气体，如氢、氧气、氮气、氦气等，在的情况下可看作理想气体。

③微观模型：Ⅰ.体分子本身大小与分子间的距离相比可以忽略不计；Ⅱ.分子限、除碰撞外没有其它作用力，即不存在相互的引力和斥力；Ⅲ.以理想气体的分子势能为零，理想气体的内能等于分子的总动能，即由气体的 物质的量和温度来决定。

（二）理想气体的状态方程1.问题探究：理想气体的状态方程⑴提出问题：前面的三个实验定律都是对一定质量的气体在某一个量不变的情况下研究另外两个量的的变化，那么这三个量都变化时三个量之间满足什么样的关系呢？问题的表述：一定质量的气体由状态1（P 1,V 1,t 1）变化到状态2（P 2,V 2,t 2）,那么与之间遵从的数学关系式如何?⑵解决方案(学生间相互讨论提出自己的办法并推导)⑶推导过程:思路点拨(同学思考后再参考)【思路1】:“二步法”。

理想气体的状态方程教学设计本堂课使用的教学方法：讲授法、归纳法、互动探究法、实验法。

教学过程设计：（一）情景导入、展示目标教师提出问题：瘪了的乒乓球如何恢复原状？演示：把乒乓球放入热水中，乒乓球恢复原样。

请同学们猜想解释：为何能够恢复原状？你知道如何应用气体知识解释这个现象吗？引入新课：理想气体状态方程（二）回顾复习提问：1、玻意耳定理（气体等温变化）：PV=C2、查理定律（气体等容变化）：P/T=C3、盖---吕萨克定律（气体等压变化）：V/T=C （三）新课探究、精讲点拨1、理想气体：问题探究一：教师通过引导学生分析表格数据，引导学生得出理想气体概念，通过对理想模型的说明对学生进行物理思想方法的培养。

2、理想气体状态方程：问题探究二：老师通过联系乒乓球的实际引导学生寻找P、V、T 三个状态参量同时变化时它们之间的关系。

（1）乒乓球内的气体可以看做理想气体(2)瘪了的乒乓球对应的三个状态参量分别为：P i、V i、T i,放入热水复原后的乒乓球对应的三个状态参量分别为：P2、V2、T2这种情况下初末状态的这三个状态参量会遵循什么关系呢？教师引导点拨：直接寻找初末状态各参量的关系比较困难，我们能否想办法寻找一个中间状态作为中转站，把一个不熟悉的比较复杂的过程化解成两个熟悉的简单的过程去解决？教师引导学生探究讨论，并应用气体实验定律和相关数学知识推导，并让学生展示推导过程。

教师引导学生反思总结：比较以上探究过程，你能发现什么？虽然经历的过程不同，但是得出了相同的结论：一定质量的某种理想气体，在状态发生变化时，它的压强P和体积V的乘积与热力学温度T的比值相等说明：这里的1、2是气体的任意两个状态，具有普遍意义，所以，可以得出结论：对于一定质量的某种理想气体，满足：PV = CT学生总结以上理论推导，得出结论：理想气体状态方程教师引导学生深入探究：常数C和什么有关呢？教师设计提出问题：质量为m的空气，在温度为T i,压强为P i时，对应的体积为V i,如何求其标况下对应的体积V2 (设标况下温度为T o,压强为P。

《理想气体状态方程》教学设计方案（第一课时）一、教学目标1. 理解理想气体状态方程的观点和意义。

2. 掌握应用理想气体状态方程解决实际问题的能力。

3. 了解理想气体状态方程在生活和工程中的应用。

二、教学重难点1. 重点：理解理想气体状态方程的观点和意义，掌握应用该方程解决实际问题的基本方法。

2. 难点：理解理想气体观点，正确应用理想气体状态方程解决实际问题。

三、教学准备1. 准备教学用具：黑板、白板、气球、温度计、压力计等。

2. 准备教学材料：理想气体状态方程的PPT、相关例题和习题。

3. 安排实验或模拟实验，让学生观察理想气体状态的变化过程。

四、教学过程：（一）引入1. 回顾气体性质，引出气体压强的观点。

2. 介绍理想气体的观点和特点。

3. 引出理想气体状态方程。

（二）新课教学1. 讲解理想气体状态方程的公式及适用条件。

2. 通过实验或图片展示气体在不同状态下的变化情况。

3. 举例说明气体状态变化在生产、生活和科学技术中的应用。

4. 针对具体问题，进行讨论和解答。

（三）实践活动1. 组织学生分组进行实验，观察理想气体在等温变化和绝热变化过程中的体积和压强的变化。

2. 要求学生根据实验数据，尝试用理想气体状态方程进行计算和诠释。

3. 鼓励学生提出自己的问题和观点，进行讨论和交流。

（四）小结与作业1. 总结本节课的主要内容，强调理想气体状态方程的应用和意义。

2. 安置作业：要求学生自行收集一些气体状态变化的实际案例，尝试用理想气体状态方程进行诠释和分析。

3. 提醒学生关注气体状态方程在实际生活和科学中的应用，鼓励学生继续学习和探索。

教学设计方案（第二课时）一、教学目标1. 知识与技能：理解理想气体状态方程的含义，掌握其基本应用。

2. 过程与方法：通过实验和案例分析，提高分析和解决问题的能力。

3. 情感态度价值观：认识到物理学在生活中的应用，培养科学态度和探究精神。

二、教学重难点1. 教学重点：理解理想气体状态方程的推导过程和应用。

理想气体状态方程教案一、教学目标1. 让学生了解理想气体的概念及特点。

2. 掌握理想气体的状态方程，理解各个参数之间的关系。

3. 能够运用理想气体状态方程解决实际问题。

二、教学内容1. 理想气体的概念及特点2. 理想气体的状态方程（PV=nRT）3. 状态方程的推导4. 各个参数的含义及单位5. 状态方程的应用三、教学方法1. 采用讲授法，讲解理想气体的概念、特点及状态方程。

2. 利用公式推导法，引导学生理解状态方程的推导过程。

3. 运用案例分析法，让学生通过实际问题掌握状态方程的应用。

四、教学步骤1. 引入理想气体的概念，讲解理想气体的特点。

2. 讲解理想气体的状态方程，引导学生理解各个参数之间的关系。

3. 利用公式推导法，引导学生推导理想气体的状态方程。

4. 讲解状态方程的适用条件，让学生了解状态方程的局限性。

5. 通过案例分析，让学生运用状态方程解决实际问题。

五、教学评价1. 课堂讲解：观察学生对理想气体概念、特点及状态方程的理解程度。

2. 课堂练习：检查学生运用状态方程解决实际问题的能力。

3. 课后作业：评估学生对状态方程的掌握情况。

4. 小组讨论：观察学生在讨论中能否运用状态方程进行分析。

六、教学活动1. 气体分子动理论：回顾气体分子的基本假设和动理论，为学生提供气体状态方程的微观基础。

2. 实验观察：安排实验，让学生观察气体在不同温度、压力下的体积变化，从而加深对状态方程的理解。

3. 状态方程的应用练习：提供一系列练习题，让学生应用状态方程解决不同情境下的气体问题。

七、教学资源1. 教材：选用合适的物理学教材，提供详细的理论解释和例题。

2. 实验设备：准备一定量的实验器材，如气压计、温度计、容器等，以便进行气体状态实验。

3. 多媒体教学：利用PPT或视频资料，生动展示气体状态方程的推导过程和应用场景。

八、教学难点与对策1. 状态方程的推导：对于这部分内容，可能需要多次讲解和示例，确保学生理解。

第八章《气体》习题课教学设计学习目标1.进一步理解描述气体分子热运动的基本概念，掌握气体实验三定律。

2.掌握用公式法研究气体实验定律，进一步增强问题意识，提高分析问题、解决问题的能力。

3.能用气体实验定律和理想气体状态方程解决关联气体问题。

4.理解并能解决变质量问题。

重点难点重点：气体实验定律的应用难点：用气体实验定律解决变质量问题设计思想通过本节课的学习，使学生能够全面、系统地掌握气体实验定律和理想气体状态方程，并能够运用进行分析、建模、求解，逐步提高自己分析问题和解决问题的能力。

教学资源《气体习题课》多媒体课件教学设计【课堂学习】复习：气体实验三定律和理想气体状态方程专题一：三个实验定律和理想气体状态方程的应用例题1：如图所示，汽缸长为L＝1 m，固定在水平面上，汽缸中有横截面积为S＝100cm2 的光滑活塞，活塞封闭了一定质量的理想气体，当温度为t＝27 ℃，大气压强为p0＝1×105Pa 时，气柱长度为l＝90 cm，汽缸和活塞的厚度均可忽略不计.求：(1)如果温度保持不变，将活塞缓慢拉至汽缸右端口，此时水平拉力F 的大小是多少？(2)如果汽缸内气体温度缓慢升高，使活塞移至汽缸右端口时，气体温度为多少摄氏度？总结方法：应用气体实验定律、理想气体状态方程解题的思路应用三个实验定律及状态方程解题的一般思路．应先确定在状态变化过程中气体保持质量不变．解题时：第一，必须确定研究对象，即某一定质量的气体，分析它的变化过程；第二，确定初、末两状态，正确找出初、末两状态的六个状态参量，特别是压强；第三，用理想气体状态方程列式，并求解．计算封闭气体压强的方法：气体实验定律的适用对象是理想气体，而确定气体的始末状态的压强又常以封闭气体的物体（如水银柱、活塞、气缸等）作为力学研究对象，分析受力情况，根据研究对象所处的不同状态，运用平衡的知识、牛顿运动定律等列式求解。

练习1.一定质量的气体，压强为3 atm，保持温度不变，当压强减小了2 atm，体积变化了4 L，则该气体原来的体积为( )A. LB.2 LC. LD.3 L练习2：如图23 所示，柱形容器内用不漏气的轻质绝热活塞封闭一定量的理想气体，容器外包裹保温材料．开始时活塞至容器底部的高度为H1，容器内气体温度与外界温度相等为T0，大气压强为P0．在活塞上逐步加上多个砝码后，活塞下降到距容器底部H2 处，气体温度升高了ΔT，此时气体压强是多少？（2）然后取走容器外的保温材料，活塞位置继续下降，最后静止于距容器底部H3 处，求：气体最后的温度．专题二：相互关联的两部分气体的分析方法例题2：如图8-4 所示，一个密闭的汽缸，被活塞分成体积相等的左、右两室，汽缸壁与活塞是不导热的；它们之间没有摩擦，两室中气体的温度相等.现利用右室中的电热丝对右室加热一段时间，达到平衡后，左室的体积变为原来的3/4，气体的温度T1=300 K，求右室气体的温度.总结方法：相互关联的两部分气体的分析方法该类问题设计两部分的气体，他们直接虽没有气体交换，但在压强或者体积这些量间有一定的关系，分析清楚这些关系往往是解决问题的关键，解决此类问题的一般方法是（1））分别选取每段气体为研究对象，确定初末状态及其状态参量，根据气体状态方程写出状态参量间的表达式（2））认真分析每段气体的压强或体积间的关系，并写出关系式（3））多个方程联立求解练习：如图，绝热汽缸A 与导热汽缸B 均固定于地面，由刚性杆连接的绝热活塞与两汽缸间均无摩擦.两汽缸内装有处于平衡状态的理想气体，开始时体积均为V0、温度均为T0.缓慢加热A 中气体，停止加热达到稳定后，A 中气体压强为原来的1.2 倍.设环境温度始终保持不变，求汽缸A 中气体的体积VA 和温度T A.专题三、变质量问题：例题3：氧气瓶的容积是40 L，其中氧气的压强是130 atm，规定瓶内氧气压强降到10 atm 时就要重新充氧，有一个车间，每天需要用1 atm 的氧气400 L，这瓶氧气能用几天？假定温度不变.提示：总结方法：分析变质量问题时，可以通过巧妙选择合适的研究对象，使这类问题转化为定质量的气体问题，用理想气体状态方程求解.1.抽气问题从容器内抽气的过程中，容器内的气体质量不断减小，这属于变质量问题.分析时，将每次抽气过程中抽出的气体和剩余气体作为研究对象，总质量不变，故抽气过程可看做是等温膨胀过程.2.打气问题向球、轮胎中充气也是一个典型的气体变质量的问题.只要选择球内原有气体和即将打入的气体作为研究对象，就可以把充气过程中的气体质量变化的问题转化为定质量气体的状态变化问题.练习1．(2016·全国乙卷)一氧气瓶的容积为0.08 m3，开始时瓶中氧气的压强为20 个大气压．某实验室每天消耗1 个大气压的氧气0.36 m3.当氧气瓶中的压强降低到2 个大气压时，需重新充气．若氧气的温度保持不变，求这瓶氧气重新充气前可供该实验室使用多少天．练习2.(变质量问题)某种喷雾器的贮液筒的总容积为7.5 L，如图所示，装入6 L 的药液后再用密封盖将贮液筒密封，与贮液筒相连的活塞式打气筒每次能压入300 cm3，1 atm 的空气，设整个过程温度保持不变，求：(1)要使贮气筒中空气的压强达到4 atm，打气筒应打压几次？(2)在贮气筒中空气的压强达到4 atm 时，打开喷嘴使其喷雾，直到内外气体压强相等，这时筒内还剩多少药液？。

第三节理想气体的状态方程教学目标：（一）知识与技术（1）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进程，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。

（二）进程与方式通过推导理想气体状态方程的进程，培育学生周密的逻辑思维能力。

（三）情感态度与价值观通过理想气体状态方程的学习，培育学生尊重知识，勇于探索的科学精神。

教学重点：理想气体的状态方程。

教学难点：对“理想气体”这一概念的理解。

教学方式：推理法、讲述法教学用具：一、投影幻灯机、书写用投影片。

二、气体定律实验器、烧杯、温度计等。

教学进程：（一）引入新课玻意耳定律是必然质量的气体在温度不变时，压强与体积转变所遵循的规律，而查理定律是必然质量的气体在体积不变时，压强与温度转变时所遵循的规律，盖-吕萨克定律是必然质量的气体在压强不变时，温度与体积转变时所遵循的规律，即这三个定律都是必然质量的气体的体积、压强、温度三个状态参量中都有一个参量不变，而另外两个参量转变所遵循的规律，若三个状态参量都发生转变时，应遵循什么样的规律呢？这就是咱们今天这节课要学习的主要问题。

（二）新课教学一、关于“理想气体”的教学设问：（1）玻意耳定律、查理定律和盖-吕萨克定律是如何得出的？即它们是物理理论推导出来的仍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。

（2）这两个定律是在什么条件下通过实验取得的？老师引导学生明白是在温度不太低（与常温比较）和压强不太大（与大气压强相较）的条件下得出的。

老师讲解：在初中咱们就学过使常温常压下呈气态的物质（如氧气、氢气等）液化的方式是降低温度和增大压强。

这就是说，当温度足够低或压强足够大时，任何气体都被液化了，固然也不遵循反映气体状态转变的三个实验定律了。

而且实验事实也证明：在较低温度或较大压强下，气体即便未被液化，它们的实验数据也与玻意耳定律或查理定律计算出的数据有较大的误差。

理想气体状态方程教案一、教学目标1. 让学生理解理想气体的概念及特点。

2. 掌握理想气体状态方程PV=nRT 的推导和应用。

3. 能够运用理想气体状态方程解决实际问题。

二、教学内容1. 理想气体的概念及特点理想气体的定义理想气体的假设条件2. 理想气体状态方程PV=nRT状态方程的推导状态方程的意义3. 状态方程的应用单一气体状态的计算多组分气体状态的计算三、教学方法1. 讲授法：讲解理想气体的概念、特点及状态方程的推导过程。

2. 案例分析法：分析实际问题，运用状态方程进行解决。

3. 互动提问法：引导学生思考和讨论，巩固所学知识。

四、教学步骤1. 引入理想气体的概念，讲解理想气体的假设条件。

2. 推导理想气体状态方程PV=nRT，解释各参数的含义。

3. 讲解状态方程的应用，举例说明如何解决实际问题。

4. 进行案例分析，让学生独立运用状态方程解决问题。

5. 总结本节课的主要内容，布置课后作业。

五、教学评价1. 课后作业：要求学生运用状态方程解决实际问题，检验其理解程度。

2. 课堂问答：提问学生关于理想气体状态方程的概念和应用，了解其掌握情况。

3. 小组讨论：评估学生在讨论中的表现，考察其运用知识和解决问题能力。

六、教学重点与难点教学重点：理想气体的概念及特点理想气体状态方程PV=nRT 的推导和应用教学难点：状态方程的推导过程状态方程在不同条件下的适用性七、教学准备1. 教学PPT：制作包含理想气体状态方程及相关图表的PPT。

2. 教学案例：准备一些实际问题，用于引导学生运用状态方程解决。

3. 计算器：确保学生能够使用计算器进行数值计算。

八、教学反思1. 学生对理想气体概念的理解程度。

2. 学生对状态方程的推导和应用掌握情况。

3. 教学方法是否适合学生的学习需求。

4. 学生对实际问题解决的信心和能力。

九、课后作业压强为2atm，体积为5L，温度为300K压强为1atm，体积为10L，温度为273K一定量的气体在恒温下膨胀，体积变化较大一定量的气体在恒压下被压缩，温度变化较大十、教学拓展1. 介绍实际气体与理想气体的区别，探讨理想气体状态方程在实际应用中的局限性。

《理想气体状态方程》教学设计方案（第一课时）一、教学目标1. 知识与技能：理解理想气体状态方程的含义及适用范围，掌握其基本表达式。

2. 过程与方法：通过观察实验现象，分析理想气体状态变化的原因，培养科学探究能力。

3. 情感态度与价值观：树立科学思维，理解物理规律在生活中的应用，培养严谨的科学态度。

二、教学重难点1. 教学重点：引导学生通过实验观察理想气体状态变化的规律，理解理想气体状态方程的含义。

2. 教学难点：理解理想气体状态方程中各个物理量的含义，学会运用该方程解决实际问题。

三、教学准备1. 准备实验器材：气体发生器、压力传感器、数据采集器、计算机等。

2. 准备教学素材：相关图片、视频、案例等，用于辅助教学。

3. 安排教学时间：约90分钟。

4. 制定教学计划：根据学生实际情况，合理安排教学内容和进度。

四、教学过程：（一）引入1. 复习上节课的内容，回顾气体分子模型。

2. 提出气体在宏观上表现出什么特点？3. 引出理想气体的概念，讲述其特点。

（二）新课教学1. 讲述实验事实，引导学生得出PV=nRT。

（1）实验事实的讲述。

（2）引导学生得出理想气体状态方程。

（3）讲述各物理量的含义。

2. 介绍气体状态参量及理想气体状态方程的应用。

（1）气体状态参量的介绍。

（2）理想气体状态方程的应用举例。

3. 学生实验：观察等温变化。

（1）介绍实验器材，讲解操作注意事项。

（2）学生进行实验，记录数据。

（3）分析实验数据，得出结论。

4. 举例分析生活、生产中利用气体状态方程的现象。

（三）课堂小结1. 简单回顾本节课的主要内容。

2. 强调理想气体状态方程在生活和生产中的应用。

（四）作业布置1. 完成教学PPT上的相关练习题。

2. 自行查找资料，分析一个利用气体状态方程的生活或生产实例。

（五）课后延伸1. 组织学生进行小组讨论，思考如何用气体状态方程解释一些生活和生产中的现象。

2. 鼓励学生在生活中尝试利用气体状态方程解决问题。

第三节理想气体的状态方程教学设计1．教学内容分析：本节内容，在说明了理想气体的含义以后，引导学生利用所学知识推导出一定质量某种气体在三个状态参量都发生变化时状态参量之间的关系式，即理想气体状态方程。

教学过程中，应当让学生通过自己解决问题来构建新的知识，有利于学生探究能力的形成和发展。

2．学习者分析：在这之前，学生学习了一定质量某种气体的等温、等容和等压变化规律，那么该节探究过程，学生可以利用多种路径实现理想气体状态方程的推导，例如先等温再等容等。

3．学习目标设计：（1）物理观念：认识并理解理想气体成立的条件，知道它是一种理想模型。

（2）科学思维：认识到生活中更加常见的不是等温、等压、等容变化，所以，从特殊到一般，我们需要深入学习。

（3）实验探究：通过观察“我能让瘪的乒乓球鼓起来”，探究理想气体状态方程。

（4）科学态度与价值观：体会生活中的物理，以及物理科技在生产生活的作用。

4．学习重点难点：教学重点：理想气体理想模型的含义。

教学难点：理想气体状态方程的推导和简单应用。

5．学习活动设计：（一）引入新课2018年全国乒乓球后备人才预赛于3月12日至18日在河北正定乒乓球训练基地举行，来自全国各省市57支乒乓球队近500人参加了本次赛事角逐。

通过图片，引出乒乓球，进而引出生活小常识：我能让瘪的乒乓球鼓起来。

观看视频。

分析乒乓球内封闭着一定质量的气体，而这些气体在温度不变时，压强与体积的乘积保持不变，即满足玻意耳定律，在体积不变时，压强与热力学温度成正比，满足查理定律，在压强不变时，体积与热力学温度成正比，满足盖吕萨克定律。

但是乒乓球恢复原状的过程中，温度升高，压强增大，体积膨胀，那么当三个状态参量都在发生变化时，气体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）新课教学关于“理想气体”概念的教学提问：玻意耳定律、查理定律、盖吕萨克定律都是由实验总结归纳得出来的，都是在温度不太低（与常温比较）和压强不太大（与大气压强相比）的条件得出的。

理想气体的状态方程重/难点重点：理想气体的状态方程。

难点：对“理想气体”这一概念的理解。

重/难点分析重点分析：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。

难点分析：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。

突破策略（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。

（2）这两个定律是在什么条件下通过实验得到的？老师引导学生知道是在温度不太低（与常温比较）和压强不太大（与大气压强相比）的条件得出的。

老师讲解：在初中我们就学过使常温常压下呈气态的物质（如氧气、氢气等）液化的方法是降低温度和增大压强。

这就是说，当温度足够低或压强足够大时，任何气体都被液化了，当然也不遵循反映气体状态变化的玻意耳定律和查理定律了。

而且实验事实也证明：在较低温度或较大压强下，气体即使未被液化，它们的实验数据也与玻意耳定律或查理定律计算出的数据有较大的误差。

出示表格（1）：说明讲解：投影片（1）所示是在温度为0℃，压强为51.01310Pa ⨯的条件下取1L 几种常见实际气体保持温度不变时，在不同压强下用实验测出的pV 乘积值。

教学设计【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，培养学生严密的逻辑思维能力。

3．通过理想气体的状态方程的教学过程，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。

【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。

【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。

（举例学生讨论）（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。

（2）这两个定律是在什么条件下通过实验得到的？老师引导学生知道是在温度不太低（与常温比较）和压强不太大（与大气压强相比）的条件得出的。

高中物理《理想气体状态方程和热力学定律的综合应用》优质课教案、教学设计《理想气体状态方程和热力学定律的综合应用》教学设计【课标要求】掌握理想气体状态方程的内容和表达式，并能应用方程解决实际问题。

能运用热力学第一定律解释解释自然界能量的转化、转移问题。

【教材分析】在此之前，第一节学习了做功与内能，第二节学习了传热与内能，本节课结合热力学第一定律，对选修3-3 的两章的内容进行综合复习，理想气体状态方程严格遵从三个实验定律。

结合热力学第一定律，研究气体体积变化、绝热或导热时等情况下内能的变化规律。

【教学目标】一、知识与能力（1）掌握理想气体状态方程的内容和表达式，并能应用方程解决实际问题。

（2）通过由气体的实验定律推出理想气体的状态方程，培养学生的推理能力和抽象思维能力。

（3）能运用热力学第一定律解释解释自然界能量的转化、转移问题。

二、过程与方法通过预习和课前作业发现存在的疑问，增强课堂听课的目标性。

创设生动直观的教学情境，并结合学生发现的问题，充分准备题意，引导学生分析思考，得出结论。

培养学生合作探究学习，透过现象正确认识事物本质的能力。

三、情感态度价值观通过由气体的实验定律推出理想气体的状态方程，培养学生的推理能力和抽象思维能力。

【重点难点】一、教学重点1.理想气体状态方程的应用。

2.体积变化时气体对外做功或者对气体做功的多少的计算方法。

二、教学难点体积变化时气体对外做功或者对气体做功的多少的计算方法【教学方法】根据学生的认知水平和本课的内容特点，主要采用“知识点总结并结合习题”，并运用多媒体辅助教学手段，穿插使用问题情景法、讲解法、讨论法等教学方法。

【教学过程】一、导入新课复习导入：通过对之前学过的知识点的复习、总结，引入这节课的内容。

2．气体实验定律(1)等温变化：pV＝C 或p1V1＝p2V2；(2)等容变化：＝C 或＝；(3)等压变化：＝C 或＝；(4)理想气体状态方程：＝C 或＝.物理量功W 热量Q 内能的改变ΔU 取正值“＋”外界对物体做功物体从外界吸收热量物体的内能增加取负值“－”物体对外界做功物体向外界放出热量物体的内能减少二、讲授新课视角 1：研究热力学定律与能力守恒定律相结合的问题：课件展示典型例题 1：[例1](2016·湖北黄石二中月考)在将空气压缩装入气瓶的过程中，温度保持不变，外界做了24 kJ 的功．现潜水员背着该气瓶缓慢地潜入海底，若在此过程中，瓶中空气的质量保持不变，且放出了 5 kJ 的热量．在上述两个过程中，空气的内能共减小kJ，空气(填“吸收”或“放出”)的总热量为kJ.解题思路分析：因为理想气体的内能只跟温度有关，第一个过程是等温压缩，所以内能不变，有ΔU＝Q＋W，又W＝24 kJ，故Q＝－24 kJ，即在第一个过程中，空气放出的热量为24 kJ；第二个过程中，体积不变，说明只与外界发生热传递，根据热力学第一定律ΔU＝W＋Q，所以ΔU＝0－5 kJ＝－5 kJ，故空气内能减小 5 kJ，空气放出29 kJ 的热量．视角 2：热力学定律与气体实验图像的结合的相关问题从较简单的习题引入：例 2 (多选)一定量的理想气体从状态a 开始，经历三个过程ab、bc、ca 回到原状态，其p－T 图象如图 2 所示.下列判断正确的是A.过程a-b 中气体一定吸热B.过程b-c 中气体既不吸热也不放热C.过程c-a 中外界对气体所做的功等于气体所放的热D.a、b 和c 三个状态中，状态a 分子的平均动能最小总结解题时要掌握气体变化过程的特点：1．等温过程：内能不变ΔU＝0.2.等容过程：W＝0.3.绝热过程：Q＝0.后由浅入深，引入高考题：[真题1](2016·高考全国甲卷)(1)(多选)一定量的理想气体从状态a 开始，经历等温或等压过程ab、bc、cd、da 回到原状态，其p－T 图象如图所示，其中对角线ac 的延长线过原点O.下列判断正确的是．A.气体在a、c 两状态的体积相等B.气体在状态a 时的内能大于它在状态c 时的内能C.在过程cd 中气体向外界放出的热量大于外界对气体做的功D.在过程da 中气体从外界吸收的热量小于气体对外界做的功E.在过程bc 中外界对气体做的功等于在过程da 中气体对外界做的功总结方法：分析有关气体实验定律和理想气体状态方程问题的物理过程一般要抓住三个要点：(1)阶段性，即弄清一个物理过程分为哪几个阶段；(2)联系性，即找出几个阶段之间是由什么物理量联系起来的；(3)规律性，即明确哪个阶段应遵循什么实验定律总结：作业布置：完成课后习题两个，并考虑几种方法可以解决两个题目，哪个方法更简便快捷。

【一】教材分析本节的教材内容，在说明理想气体的含义后，引导学生用学过的知识推导一定质量某种气体在三个状态参量都发生变化时状态参量之间的关系式，即理想气体状态方程。

在具体的教学过程中，应当让学生通过自己解决问题来建构新的知识，有利于形成学生的探究意识，发展学生的探究能力。

在这之前，学生已学习了一定质量某种气体的等温、等容和等压变化规律，利用这三种过程中的任意两种都可以推导出理想气体的状态方程，再加上两种过程还可以先后次序对换，因此推导状态方程的过程设计有6种。

教材在“思考与讨论”栏目中，设计了一个状态A→状态B→状态C 的物理情景，A→B是等温的，B→C是等容的，即采用先等温、后等容的方式。

实际上，设计为其他的两个过程也是可以的。

由于前面已有一系列铺垫，学生在课堂上解答“思考与讨论”所提出的问题，进行自主推导，基本上不会有太大问题，在课堂还应当启发学生绘制草图，形象地表示出三个状态的体积、压强、温度关系，这样更有利于学生问题的解答。

学生所解答问题的答案，就是学生需要学习的新知识----理想气体的状态方程，学生解决这一问题的过程，就是构建自己新知识的过程。

【二】教学目标1．知识与技能：（1）了解理想气体的模型，并知道实际气体在什么情况下可以看成理想气体；（2）能够从气体定律推出理想气体状态方程。

掌握理想气体状态方程的内容和表达式，并能应用方程解决实际问题。

2．过程与方法：（1）理想气体的模型建立过程，突出主要矛盾，忽略次要矛盾，从而认识物理现象的本质，是物理学中常用一种的方法；（2）通过由三条实验定律推导理想气体状态方程的过程，培养学生严密的逻辑思维能力和锻炼应用数学知识解决物理问题的能力。

3．情感态度价值观：突出主要矛盾，忽略次要矛盾，坚持内容与形式的统一的辩证唯物主义思想教育；同时培养严谨认真的科学态度。

【三】教学重难点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。