E7现象的微观意义》教学设计.doc

人教版8.4气体热现象的微观意义教学设计一、设计思路1、近年来在规范办学深化素质教育的大背景下，连云港教研室对全市课堂教学模式进行大胆改革探索。其中最主要的就是在全市推行“三案六环节”教学模式，收到了非常好教学效果。本案就是按“三案六环节”教学模式设计的。2、随着新课程改革的深入，课堂教学从注重知识的传授转变为从知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三个方面培养学生。本设计紧密结合新教材，通过投掷硬币的实践活动使学生体会个别事物出现具有偶然性，但大量事物的出现的机会遵从统计规律，进一步加深对“统计规律”的理解，从中领略到自然与社会的奇妙与和谐，增加对科学的好奇心与求知欲，体验探索自然规律的艰辛与喜悦。这本节课在多媒体、实验、板书的运用上，相互补充，克服了单一媒体运用的呆板的课堂教学形式，对整合课堂教学资源，起到了一定的作用。幻灯片所展示的各种生动、活泼、有趣的图片，激发学生探究知识的欲望和积极性。二、教材分析“气体热现象的微观意义”编排在普通高中课程标准试验教科书（人们教育出版社）物理选修3-3第八章第4节，相对于老教材内容上有所加深。学科教学指导意见中对本节课教学内容的要求是：基本要求：1知道气体分子运动的特点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。发展要求：1能用气体分子动理论解释三个气体实验定律2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。三、学情分析第八章前三节是通过物理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，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，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，高中学生认识事物的特点是：从具体的形象思维开始向抽象逻辑思维过渡，但思维还常常与感性经验直接相联系，仍需具体形象的图片和动画来支持，所以教学时准备了一些感性的素材。四、教学目标1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。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”的思维方法。五、教学重点难点1气体分子运动的特点。2气体压强的微观意义。3气体试验定律的微观解释。六、教学策略与手段学生自学质疑、小组讨论、实验法，教师点评释疑七、教学用具：硬币若干（学生自备）、教学课件、电子秤滚珠实验演示视频等八、学案设计 8.4气体热现象的微观意义学案班级 姓名 1、你能说说统计规律相关知识吗？2、气体分子运动规律 （1）个别分子运动的特点是什么样的？（2）大量的分子运动的特点是什么样的？（3）在不同温度条件下大量的分子运动遵循什么共同规律？ （3）你能具体一下解释封闭气体压强产生原因吗？（4）你近一步给同学们从微观角度解释气体三大试验定律好吗？ （5）自学过程中你的疑问是什么？九、教案设计（一）复习回顾 提问：分子动理论的基本内容是什么？（二）进行新课教师：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，大量分子的运动是否遵守一定的规律？前面讲的气体的体积、压强以及气体的试验定律能否从微观的角度来解释呢？引入课题。1投掷硬币实验教师：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。我们来做一下课本26页的“投掷硬币实验”，并完成表格投影出实验方案，课件截屏如下：教师：投掷硬币的实验，如何收集数据？按照一个班分4个大组，每个大组分3个小组，每个小组由3-4名学生组成，这样只要做3次，就可以把实验数据统计出来，每人投掷10次，就能统计出几百份实验数据的结果。数据可以用计算机来统计。（在Excel软件的某一列的单元格中依次输入“统计对象”、“次数”、“统计项目”等，在对应的行输入“我的实验数据”、“小组的实验数据”、“大组的实验数据”、“全班的实验数据”，输入学生做出来的相应的实验数据，按照“插入”中的“图标向导”的提示就能得到所画的图像。例图如下：教师：通过图表，同学们能得出什么结论？（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26页图8.41，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。2气体分子运动的特点通过对上述的演示实验与例子的分析，有利于帮助学生理解分子气体运动的特点，引导学生看课本27页“气体分子运动的特点”，小组讨论：气体分子运动的特点有哪些？师生共同总结气体分子运动的特点是：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而做匀速直线运动，因此气体能充满整个容器空间。教师：尽管大量分子做无规则的运动，速率有大有小。但分子的速率却按一定的规律分布。表8.4-1是氧气分子在0和100两种不同情况下的速率分布情况。图8.4-2是根据表格中的数据绘制的图像。结合图像请同学们总结规律（可以事先把Excel程序准备好，课堂上按照教材给出的数据输入，直接得到图像，这样更贴近学生）学生总结：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。定量的分析可以得出：理想气体的热力学温度T与分子的平均动能成正比。教师：知道了气体分子运动的这些特点和规律，我们就可以来解释气体压强的产生和气体实验定律了。3气体压强的微观意义【视频演示】雨滴撞击伞面【实验演示】滚珠撞击电子秤实验实验步骤:1在距离电子秤一定的高度,将装有小钢球的试管以与水平方向一定的夹角倾斜, 使钢球连续地倒在称盘上，观察读数变化在同一高度,将试管与水平方向的夹角增大,则在相同时间内倒出更多的钢球在秤盘上，观察读数的变化（分子密集程度）保持上述步骤中的夹角不变,将试管放到更高的位置,使钢球落秤盘上时的平均动能增大，观察读数的变化（分子的平均动能）观看滚珠撞击电子秤的视频演示，增强学生的感性认识。得出结论：从微观的角度看，气体的压强是大量气体分子频繁撞击器壁而产生的。类比：雨滴打在伞面上使伞面受到冲击力，雨滴动能越大，雨滴越密集，产生的压力就越大。从微观角度来看，气体压强的大小与两个因素有关，一是气体分子的平均动能，二是分子的密集程度。前者决定温度，后者决定体积。所以：气体压强与温度和体积有关。（通过引导学生分析解决实际问题，加强学生对实验定律的理解和应用能力。培养学生运用定律求解问题的思路和方法）4对气体实验定律的微观解释分子动理论可以好的解释气体的实验定律。引导学生联系前面所学，结合本节课所学从微观角度解释各个气体实验定律。学生总结：1）玻意耳定律的微观解释(等温变化) 一定质量的某种理想气体，保持气体温度不变时，分子的平均动能不变，体积减小时，分子的密集程度增大，气体的压强就增大。2）查理定律的微观解释(等容变化)一定质量的某种理想气体，保持气体体积不变时，分子的密集程度不变，温度升高时，分子的平均动能增加，压强就增大。3）盖-吕萨克定律的微观解释一定质量的某种理想气体，温度升高时，分子的平均动能增大。只有气体的体积同时增大，使分子的密集程度减小，才能保持压强不变。十、课堂总结1通过本节课的学习，我们知道了热现象与大量分子热运动的统计规律有关，通过硬币实验说明了大量事物出现的机会是遵从统计规律的，然后根据实验呈现的结果，理解气体分子运动的特点。 2学习统计规律后，我们学会了用气体分子动理论的观点来解释气体三个实验定律的方法。十一、课堂练习一定质量的气体，如果保持气体的体积不变，温度升高，那么下列说法正确的是（ ）A气体的压强增大B单位时间内气体分子对器壁碰撞的次数增多C每个分子的速率均增大D气体分子的密度增大答案：AB十二、板书设计1. 气体分子的特点1）气体间的距离较大2）气体分子运动频繁碰撞3）气体分子充满整个容器空间4）气体分子向各个方向运动的机会均等2.对气体压强的微观解释气体的压强是大量气体分子频繁撞击器壁而产生的。3.