高中物理第二冊氣體的狀態(tài)和狀態(tài)參量

1、氣體的狀態(tài)和狀態(tài)參量  一、教學(xué)目標(biāo)1在物理知識方面要求：（1）知道氣體的溫度、體積和壓強是描述氣體狀態(tài)的狀態(tài)參量；（2）理解氣體的溫度、體積和壓強的物理意義；（3）知道氣體的壓強是大量氣體分子頻繁碰撞器壁而產(chǎn)生的；（4）會用水銀壓強計測量密閉氣體的壓強；（5）會計算氣體的壓強。2通過研究描述氣體狀態(tài)的三個參量，明確本章的中心課題和研究方法，增強學(xué)生學(xué)習(xí)的目的性。二、重點、難點分析1氣體的壓強是重點，因為它是以后進一步學(xué)習(xí)氣體實驗定律和理想氣體狀態(tài)方程的基礎(chǔ)。所以要讓學(xué)生理解壓強概念的物理意義，知道壓強的單位，會計算氣體的壓強，會用水銀壓強計測定氣體的壓強。2正確確定密閉氣體的壓強是

2、難點，特別是U形管中氣體的壓強。受重力壓力壓強這樣的推理邏輯的影響，學(xué)生在理解氣體壓強產(chǎn)生時會感到困惑。三、教具1演示氣體壓強的大小水銀氣壓計（U形管的底部用乳膠管連接，B管為可活動的）。2氣體壓強的模擬實驗氣體分子運動模擬實驗器。四、主要教學(xué)過程（一）引入新課在研究機械運動時，物體的位置、速度確定了，物體的運動狀態(tài)就確定了。當(dāng)研究對象轉(zhuǎn)換為氣體時，描述氣體的狀態(tài)，顯然不能再用位置、速度這樣的物理量了。那么應(yīng)該用什么物理量來描述氣體的狀態(tài)呢？舉例：凹陷的乒乓球被熱水一澆，恢復(fù)原狀；充好氣的氣球，放在暖氣片上會爆裂；自行車內(nèi)胎在夏天時容易爆胎；氣體被壓縮；壓縮氣體突然膨脹；通過學(xué)生舉出的眾多實例

3、，分析得出：對于一定質(zhì)量的某種氣體，描述其狀態(tài)的物理量有溫度、體積和壓強。（二）教學(xué)過程設(shè)計1溫度（1）對溫度物理意義的認(rèn)識宏觀：溫度表示物體的冷熱程度。微觀：溫度標(biāo)志著物體內(nèi)部分子無規(guī)則運動的劇烈程度；溫度是物體分子平均動能的標(biāo)志。（2）溫度與溫標(biāo)溫標(biāo)即溫度的數(shù)值表示法。攝氏溫標(biāo)攝氏溫度t熱力學(xué)溫標(biāo)熱力學(xué)溫度T2氣體的體積（1）氣體體積是指氣體分子充滿的空間，即容器的容積。（2）這個容積不是氣體分子本身的體積之和，氣體分子之間是有空隙的。（3）氣體的體積用字母V表示。（4）國際單位制單位m3、dm3、cm31L=10-3m3=1dm33氣體的壓強（1）用水銀壓強計測容器中氣體的壓強請同學(xué)們討

4、論一下：若實驗顯示的是圖甲所示的情況，那么容器中的氣體壓強比外界大氣壓是大還是?。繉懗鰯?shù)學(xué)表達式。若實驗顯示的是圖乙所示的情況，那么容器中的氣體壓強比外界大氣壓是大還是??？寫出數(shù)學(xué)表達式。這里用p0表示大氣壓強，p表示容器中氣體的壓強，h表示兩個水銀面的高度差，ph表示高度為h的水銀柱產(chǎn)生的壓強，引導(dǎo)學(xué)生寫出數(shù)學(xué)表達式：圖甲            p=p0+ph圖乙          &

5、#160; p=p0-ph（2）氣體的壓強是怎樣產(chǎn)生的？舉例1 用一小把針刺手心，隨著針刺頻率的增加，手心的感覺會有什么變化？舉例2 氣體分子運動模擬實驗器，定性模擬大量氣體分子頻繁地碰撞器壁產(chǎn)生持續(xù)的均勻壓力，形成對器壁的壓強。舉例3 大量密集的雨點接連不斷地打在雨傘上，對傘面產(chǎn)生一個持續(xù)的壓力。在對上述舉例討論、觀察后，引導(dǎo)學(xué)生歸納出氣體壓強的產(chǎn)生原因：大量氣體分子對器壁的頻繁碰撞，形成了對器壁的壓強。（3）什么因素決定一定質(zhì)量的氣體壓強的大小？（引導(dǎo)學(xué)生進行分析、歸納）分子的密度（單位體積內(nèi)的分子數(shù)）分子密度越大，在單位時間內(nèi)器壁的單位面積上受到的分子撞擊次數(shù)就越多，產(chǎn)生的壓強也就越大。

6、而氣體的分子密度由氣體的摩爾數(shù)和氣體的體積所決定。分子的平均速率分子運動越劇烈，平均速率越大，那么在單位時間內(nèi)器壁單位面積上受到分子撞擊的次數(shù)越多，而且每次撞擊的作用也越大，氣體的壓強也就越大。而氣體分子的平均速率是由氣體的溫度反映的。結(jié)論：對于一定質(zhì)量的氣體，體積和溫度是決定氣體壓強的因素。（4）大氣壓強是怎樣產(chǎn)生的？實驗和理論證明：大氣層中的氣體，其單位體積內(nèi)的分子數(shù)是隨高度而遞減的；大氣層中不同高度的氣體，分子密度不同和溫度不同，產(chǎn)生的大氣壓強也就不同；分子的頻繁碰撞大氣壓強產(chǎn)生的原因。舉例 一只空杯子，在杯口輕輕地蓋上一張小紙片，說明你將會看到的現(xiàn)象并說明其原因。4氣體的狀態(tài)與狀態(tài)的變

7、化（1）對于一定質(zhì)量的氣體，如果溫度、體積和壓強都不變，就說氣體處于一定的狀態(tài)中。（2）如果三個量都變了，或其中兩個量變了，就說氣體的狀態(tài)變了。（3）三個量中只有一個量改變而其他兩個量不改變的情況不會發(fā)生。5研究方法（1）通過實驗；（2）先研究一定質(zhì)量的氣體溫度保持不變時，壓強和體積的關(guān)系；體積保持不變時壓強與溫度的關(guān)系；（3）在上述研究的基礎(chǔ)上，歸納出三個量都發(fā)生變化時遵循的規(guī)律。五、課堂小結(jié)1氣體的溫度、體積和壓強是描述氣體狀態(tài)的狀態(tài)參量；2氣體的壓強是大量氣體分子頻繁地碰撞器壁而產(chǎn)生的；3一定質(zhì)量的氣體的壓強是由氣體的體積和溫度決定的；4用實驗的方法和歸納法研究三個狀態(tài)參量變化時的互相關(guān)聯(lián)。六、說明1教材中提到“對一定質(zhì)量的氣體來說，如果溫度