人教版 (2019)选择性必修 第三册2 气体的等温变化教案设计

这是一份人教版 (2019)选择性必修 第三册2 气体的等温变化教案设计，共5页。教案主要包含了教材分析，学情分析，教学目标，教学重难点，新课导入，新课讲解，课后反思等内容，欢迎下载使用。

【教材分析】
（一）教材分析
本节是本章的重难点内容之一。教材通过探究实验的得出玻意耳定律的内容及其数表达式。玻意耳定律是学生学习的第一个气体实验定律，第一次分析气体状态参量的定量变化，对学生后面进一步学习另外两个气体实验定律都有重要作用，同时也能培养学生通过观察来研究物理问题的思想方法。本节教材的内容是初中没有接触过的，学习起来比较陌生，所以要适当安排练习及时巩固所学的知识。
【学情分析】
（一）学情分析
在学习气体之前，学生已经学习了分子动理论的相关知识，对于宏观的物理现象能和微观的物理规律能联系在一起。而气体单独列为一章，首先气体现象在生活中最为常见，与生产生活联系最为紧密，学好气体相关知识有助于指导实践。其次让学生对气体规律有更深入的认识。教材从定量探究的角度来研究气体定律，可见其重要性。
【教学目标】
（一）教学目标
物理观念：理解一定质量的气体，在温度不变的情况下气体压强和体积的关系；会用玻意耳定律解释一些自然现象，解决简单的实际问题。
科学思维：从有序设计的一系列问题和实验，通过模型建构和科学推理，得出等温变化的规律。
科学探究：能基于观察和实验提出问题、形成猜想，设计实验验证猜想并综合分析实验证据，得出气体等温变化的规律。
科学态度与责任：在实验过程中保持交流与合作，敢于发表自己对探究过程与实验结论的理解或想法，并且能正确表达自己的观点。
【教学重难点】
（一）教学重难点
重点
1.通过实验，知道并掌握一定质量的气体在等温变化时压强与体积的关系。
2.理解图像的物理意义。
3.知道玻意耳定律的适用条件。
难点
1.分清等温变化的“状态”和“过程”。
2.正确确定密闭气体的压强。
【新课导入】
（一）新课导入
思考：用什么方法可以使凹进去的兵乓球恢复原状？
打足气的车胎在烈日下暴晒，常常会爆胎，为什么？
车胎内的气体因温度T升高而压强P增大，体积V膨胀。
知识回顾：气体的状态参量
温度：热力学温度T ：开尔文
T = t ＋ 273 K
2、体积：体积 V 单位：有L、mL等
3、压强：压强 p 单位：Pa（帕斯卡）
思考：一定质量的气体，它的温度、体积和压强三个量之间变化是相互对应的.我们如何确定三个量之间的关系呢？
在物理学中，当需要研究三个物理量之间的关系时，往往采用“保持一个量不变，研究其它两个量之间的关系，然后综合起来得出所要研究的几个量之间的关系”.
【新课讲解】
（一）等温变化
气体的等温变化
描述气体的状态变化的状态参量：
体积V，确定气体的空间大小。
压强P，确定气体与容器壁之间的作用力的大小。
温度T，确定气体的热运动剧烈程度大小。
对一定质量的气体而言，如果这三个状态参量都不变，就可以说气体的状态不变，但如果有参量变了，那气体的状态就会发生改变。
问题：那这三者间会不会存在一定的关系呢？
于一定质量的气体，在温度保持不变时，其压强与体积变化时就存在一定的关系，可以称之为等温变化。
（二）实验：探究气体等温变化的规律
1.实验思路
①研究对象：质量不变的空气柱
②实验操作：缓慢上下抽动柱塞可以改变气体的体积
2.物理量的测量
①如何测量空气柱的体积V？
然后你通过旁边的刻度时，可以读出空气柱的长度L，用它乘下底面积S 就能求出气体体积V。
②如何测量空气柱的压强 p？
从上面的压力表可以直接得到气体的压强P。
3.数据分析（列表、描点、连线）
温度不变时压强与体积的关系 压强和体积的倒数成正比
实际操作后，发现空气柱的体积越小，压强反而越大，难道压强和体积成反比。把得到的数据转画成图像，以压强为纵坐标，以体积的倒数为横坐标，用实验数据描点，发现他们都位于过原点的同一条直线上，看来压强和体积的倒数成正比，也就是和体积成反比。
结论：一定质量的某种气体在温度不变的情况下，压强P与体积V成反比。
4.实验注意事项:
第一、为保证温度不变，气体体积的改变要缓慢进行，如果操作太快，就不是等温变化会影响结果的准确性。
第二、柱塞，事先要涂好润滑油，来保证装置的气密性。
第三，实验过程中，不要用手接触注射器的圆筒，如果你用手握着它，那其中的气体，就会从你温暖的手中吸收热量，温度升高，那就不是等温变化。
第四、读取空气柱长度时，视线要与刻度线相平，以减小读数误差。
（三）玻意耳定律
1.玻意耳定律的内容
用实验探究了气体的等温变化规律，得出：一定质量的某种气体在温度不变的情况下，压强与体积成反比。用公式可以表示
PV=C
还可以写成
P1V1=P2V2
左右两边分别表示气体在一、二两个状态下了压强和体积，这个式子可是非常有用。这个规律最早是由英国科学家玻意耳发现，所以被称为玻意耳定律。
适用范围：温度不太低，压强不太大。
2.等温变化的图像
①等温线是双曲线的一支。
②图中温度越高，C值也就越大，其等温线离原点越远。
【板书】
（一）板书
一、玻意耳定律
公式： PV=C(常数) 或
条件: 一定质量气体且温度不变
二、等温变化图象
1、特点:
(1)等温线是双曲线的一支
(2)温度越高,其等温线离原点越远
2、图象意义:
每一组数据---反映某一状态
【课后反思】
（一）课后反思
本课属于实验探究课，实验探究课学生一般都会感觉到比较放松，觉得这个内容不重要，所以就有轻视心理，导致本课的基础知识不扎实。所以这节课的一般做法还是要先把实验讲解一遍，然后演示一遍给学生看，最后才让学生做实验。数据的处理要积极引导他们严格按照列表、描点、连线的方法进行。这样才能又快又好的得出相应的实验结论。增强学习的自信心。