高中物理-理想气体状态方程教学设计学情分析教材分析课后反思

第三节理想气体的状态方程教学目标：（一）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。（二）过程与方法通过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。（三）情感态度与价值观通过理想气体状态方程的学习，培养学生尊重知识，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。教学方法：推理法、讲述法教学用具：投影幻灯机、多媒体器材教学过程：（一）引入新课柴油发动机作为动力装备，为现代化建设做出了巨大贡献。那么，同学们知道柴油发动机在启动时，如何使柴油燃烧的呢？我们几天就来研究，柴油气缸内的气体，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）新课教学1、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）的条件下得出的。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。出示投影片（1）：p（Pa）pV值（PaL）空气110020050010001.0001.06901.13801.35651.72001.0000.99411.04831.39002.06851.0000.92650.91401.15601.73551.0000.97301.01001.34001.9920说明讲解：投影片（l）所示是在温度为0℃，压强为Pa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。从表中可看出在压强为Pa至Pa之间时，实验结果与玻意耳定律计算值，近似相等，当压强为Pa时，玻意耳定律就完全不适用了。这说明实际气体只有在一定温度和一定压强范围内才能近似地遵循气体的实验定律。而且不同的实际气体适用的温度范围和压强范围也是各不相同的。为了研究方便，我们假设这样一种气体，它在任何温度和任何压强下都能严格地遵循气体实验定律。我们把这样的气体叫做“理想气体”。（板书“理想气体”概念意义。）2、理想气体状态方程前面已经学过，对于一定质量的理想气体的状态可用三个状态参量p、V、T来描述，且知道这三个状态参量中只有一个变而另外两个参量保持不变的情况是不会发生的。换句话说：若其中任意两个参量确定之后，第三个参量一定有唯一确定的值。它们共同表征一定质量理想气体的唯一确定的一个状态。根据这一思想，我们假定一定质量的理想气体在开始状态时各状态参量为（），经过某变化过程，到末状态时各状态参量变为（），这中间的变化过程可以是各种各样的，现假设有两种过程：第一种：从（）先等温并使其体积变为，压强随之变为，此中间状态为（）再等容并使其温度变为，则其压强一定变为，则末状态（）。第二种：从（）先等容并使其温度变为，则压强随之变为，此中间状态为（），再等温并使其体积变为，则压强也一定变为，也到末状态（），如投影片所示。出示投影片（2）：将全班同学分为两大组，根据玻意耳定律和查理定律，分别按两种过程，自己推导理想气体状态过程。（即要求找出与间的等量关系。）基本方法是：解联立方程或消去中间状态参量或均可得到：这就是理想气体状态方程。它说明：一定质量的理想气体的压强、体积的乘积与热力学温度的比值是一个常数。3、典例探究一水银气压计中混进了空气，因而在27℃，外界大气压为758毫米汞柱时，这个水银气压计的读数为738毫米汞柱，此时管中水银面距管顶80毫米，当温度降至－3℃时，这个气压计的读数为743毫米汞柱，求此时的实际大气压值为多少毫米汞柱？教师引导学生按以下步骤解答此题：（1）该题研究对象是什么？答案：混入水银气压计中的空气。（2）画出该题两个状态的示意图：（3）分别写出两个状态的状态参量：（S是管的横截面积）。

（4）将数据代入理想气体状态方程：得

解得

（三）课堂小结1、在任何温度和任何压强下都能严格遵循气体实验定律的气体叫理想气体。2、理想气体状态方程为：（四）布置作业：问题与练习1、2、3、4本堂课，按照新课标的要求，导入新课，构建概念，自主推导规律，首尾呼应，解决导入问题，较好的完成了教学目标：学生能够生成理想气体模型，对理想气体模型的特点有一定的了解；能够实现了从气体实验定律（先等温变化，再等压变化）到三个状态参量都在变化的理想气体状态方程的推导；掌握理想气体状态变化的规律及p-v，p-T,p-V图像；能结合理想气体状态方程解释常见的气体状态变化规律。但是，本节课仍有几点不足，反思如下：1，课堂以压燃硝化棉的视频导入新课，该方案如果换成演示实验，效果会更好，更具有说服力。2，课堂中，学生的自主探究活动时间偏少，学生的积极性还不够大。需要进一步把课堂放给学生，让他们积极发挥自己的探究精神。3，课堂板书设计还需进一步优化。主线内容仍要进一步突出、强化。在以后的教学中还要继续努力学习，在知识点的处理上能让学生不仅能学到知识，还要提高能力，达到更好的教学效果。《全日制普通高中物理新课程标准》

物理学是一门基础自然科学，它所研究的是物质的基本结构、最普遍的相互作用、最一般的运动规律以及所使用的实验手段和思维方法。随着人类对物质世界认识的深入，物理学一方面带动了科学和技术的发展；另一方面推动了文化、经济和社会的发展。经典物理学奠定了两次工业革命的基础；近代物理学推动了信息技术、新材料技术、新能源技术、航空航天技术、生物技术等的迅速发展，继而推动了人类社会的变化。

课程应体现物理学自身及其与文化、经济和社会互动发展的时代性要求，肩负起提高学生科学素养、促进\t"/Article/xkc/kcbz/200812/_blank"学生全面发展的重任。为了适应科学技术进步和可持续发展的需求，培养高素质人才，必须构建符合时代要求的高中物理课程。

本节内容是选修模块《选修3－3》

能量是贯穿于所有自然科学和技术科学的物理量。本模块用能量的观点分析热运动的问题。

在本模块中，HYPERLINK"/search.asp?modulename=Article&field=Title&k