2.2气体的等温变化 教学设计 -2022-2023学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第三册

第2章 气体、固体和液体 第2节 气体的等温变化 1、 教学内容分析 《气体的等温变化》是《普通高中物理课程标准（2017年版2020年修订）》选择性必修第3册“固体、液体和气体”主题下的内容。课程标准要求为：通过实验，了解气体定律。知道理想气体模型。能用分子动理论和统计观点解释气体压强和气体实验定律。《普通高中物理课程标准(2017年版)解读》对课程标准的解读为：本条目要求学生通过实验，学习气体的玻意耳定律、查理定理、盖-吕萨克定律。要求学生能够用分子动理论和统计观点定性地解释气体的三个实验定律。要知道理想气体模型，不能仅仅停留在知道什么是理想气体，而应该体会到物理模型的构建在解决物理问题中的重要意义。 上一节学习了用体积、压强和温度三个物理参量描述气体状态的基础上，进一步研究一定质量的气体在温度保持不变时，气体压强和体积的关系。本节课包含两部分内容：一是探究气体等温变化规律的实验；二是玻意耳定律。从课程标准要求来看“通过实验，了解气体定律”说明实验探究是本节课的重点，教材编写围绕“实验思路”“物理量的测量”“数据分析”等问题展开，实验探究分为定性分析和定量探究两个过程，教学中要注重创设情境、控制实验条件，定量测量实验数据，用图像处理数据、分析数据，得出结论。 2、 学情分析 学生已学习压强的产生的微观解释和影响因素，对于气体参量关系有初步认识：气体温度不变时，体积减小，压强增大。在实验技能方面学生了解实验数据常用图像或表格处理，能够分析得到规律。方法上，在研究加速度和质量的关系，为验证加速度与质量是否成反比，可绘制a-图像，研究p和V的关系采用类似方法，绘制p-验证p和V是否成反比，教学时注意对数据处理方法的引导，让学生分析实验数据，得到实验结论。高中学生喜爱动手操作，忽视对数据的分析，科学探究能力不强，要注重对学生薄弱处的提升。 3、 教学目标 （1）物理观念：知道玻意耳定律的内容，通过实验得出玻意耳定律并掌握定律的内容及公式，具有将玻意耳定律与实际相联系的意识。 （2）科学思维：数据处理过程中利用转化思想确定气体等温变化规律；在简单的情境中用玻意耳定律推理分析实际问题 （3）科学探究：通过与他人合作交流经历探究实验过程探究物理规律：在实验设计和数据处理过程中，学习用图像对实验数据进行处理与分析，最终得出实验结论学会，体验科学探究过程。 （4） 科学态度与责任：通过表格与图像对实验数据进行处理与分析，培养实事求是的科学态度，激发探索科学的兴趣。在真实情境中提高学生综合运用知识来分析和解决实际问题的能力。 4、 教学重难点 教学重点：经历实验探究等温变化气体变化规律、玻意耳定律内容 教学难点：设计实验方案探究气体等温变化规律 教学方法：讲授法、实验探究法、启发式教学、小组合作法 5、 教学过程 教学 情境 教师活动 学生活动 设计意图 课题引入 吹气球比赛： 两个气球套紧在矿泉水瓶上，一个瓶始终与大气相连，另一个密封不与大气相连。 1. 展示两个装有气球的矿泉水瓶，介绍比赛规则，请一位体型较大的男生和体型较小的女生参加吹气球比赛。 2. 教师总结比赛：男生吹气球遇到了一些困难，我们如何去解决？让学生在愤悱之时进入新课《气体的等温变化》的探究学习之中。 1.体型较大男生吹封口的气球，体型较小的女生吹不封口的气球。其他同学观察，看谁吹得快，吹得大。 2.学生观察到男生气球吹的比女生小而且更费力，觉得不可思议。 通过游戏的形式激发学生的学习兴趣。男生吹气球中遇到的困难成为学生急待解决的问题使学生产生探究欲望。 描述气体的物理参量 在庆典活动中放飞的气球，上升过程中会发生怎样的变化？我们用哪些物理量进行描述？ 1. 展示生活中庆典活动被放飞的气球，提出问题。 2. 教师总结：一定质量的气体的压强、体积和温度三个状态参量之间存在一定关系，在研究三个物理量之间的关系时我们采用什么方法？ 1. 思考并回答：气球会爆炸，上升过程温度、压强、体积都会变化。 2. 学生根据以往经验：控制变量法。 1. 以气体升空额问题情境，启发学生关注气体状态变化以及状态参量之间的关系，明确探究方向。 2. 通过感受三个物理量同时变化的过程过于复杂，启发学生在分析多因素影响的问题中，能够使用控制变量法进行分析。 1、 探究气体等温变化规律 （一）定性感受：健身球表面硬度的变化 教师请两位同学，引导对气体等温变化的定性感受。 一位同学感受健身球表面硬度的变化，一位同学对健身球进行挤压。同学描述健身球硬度的变化其他同学观察，进而得出结论：质量一定，温度一定的气体，体积越小，压强越大 采用预测、观察、解释的教学策略，引导学生定性感受，收集证据，推理得到初步结论，培养学生科学推理能力和证据意识。 （二）定量探究：