11.1气体的状态 教学设计-2026-2027学年高二下学期物理沪科版选择性必修第三册

教学设计 课程基本信息 学科 物理 年级 高三 学期 秋季 课题 气体的状态 教学目标 1. 知道气体的状态参量、平衡状态与状态变化的概念 2. 能用分子动理论和统计观点解释气体压强 3. 知道热力学温度与摄氏温度的关系 教学重难点 教学重点： 1. 热力学温度与摄氏温度的关系 2. 气体压强的微观解释 教学难点： 1. 气体压强的影响因素 教学过程 一、新课导入 呈现孔明灯、热气球的上升现象，引出今天的研究对象——气体。 引入生活中常见的被压扁的矿泉水瓶，给出使其恢复原状的方法，从而初步引出气体的体积、温度、压强三个物理量。 二、气体的状态参量、平衡状态 直接给出气体的状态参量、平衡状态的概念 三、气体的体积 1）宏观上，气体的体积就是盛放气体容器的容积，用符号V表示 体积的国际单位是m3；常用单位是L、ml等 2）微观上，气体的体积指气体分子能够到达的空间范围，总能充满整个容器的体积 【问题】气体的体积是否等于气体分子的体积总和？ 四、气体的温度 1）宏观上，温度描述了物体的冷热程度 2）微观上，温度则反映了气体分子无规则运动的剧烈程度 凭人的主观感觉来判定物体温度的高低是不准确的，通过对1690年洛克的温度实验的回顾，引出对温度的定义与定量描述——温标与温度。热力学温度T与摄氏温度t之间的关系是T = t + 273.15 K ≈ t + 273 K。 五、气体的压强 1）宏观上，气体压强就是容器壁单位面积上所受的压力，符号为p，压强的国际单位是帕斯卡，简称帕，1pa=1N/m2 ；常用单位是标准大气压 、厘米汞柱等，1个标准大气压≈76cmHg≈1.013×105Pa。 2）微观上，气体压强的本质是容器壁单位面积上所受气体分子压力。 【实验一】气体压强的模拟实验 现象：小钢珠与托盘撞击后全部都被反弹开，小钢珠不断地撞击托盘，托盘就受到一个持续的压力，台秤就会指示这一压力。 结论：大量分子对容器撞击所产生的压力却是持续的、稳定的，压强是容器内大量无规则运动的气体分子对容器壁不断碰撞的结果。 【实验二】探究气体压强的影响因素 1）保持第一次实验其他条件不变，将容器内的钢珠换成大小近似、质量更小的的绿豆 现象：相较于第一次实验，台秤的读数减小。 结论：气体的压强与分子质量有关，质量越大，压强越大。 2）保持第一次实验其他条件不变，将钢珠从更高的位置倒落 现象：钢珠将以更大的速度撞击托盘，相较于第一次实验，台秤的读数变大。 结论：气体的压强与分子运动的速度有关，速度越大，压强越大。 3）保持第一次实验其他条件不变，将盛放钢珠的容器瓶口减小 现象：单位时间内撞击小钢珠的数量减少，相较于第一次实验，台秤的读数减小。 结论：气体压强与单位时间内撞击单位面积器壁的分子数，即容器内的分子数密度有关，密度越大，压强越大。 六、小结 宏观 微观 体积 盛放气体容器的容积 气体分子所能到达的空间范围 温度 描述物体的冷热程度 反映气体分子无规则运动的剧烈程度 压强 容器壁单位面积上所受的压力 容器壁单位面积上所受的气体分子压力 学科网（北京）股份有限公司 $