内容正文:
6 气体分子运动的统计规律
★新课标要求
(一)知识与技能
1.知道统计规律的含义
2.知道分子运动速率分布。
(二)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,培养学生的微观想象能力和逻辑推理能力,并渗透“统计物理”的思维方法。
(三)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”的哲学思维方法。
★教学重难点
分子运动速率分布。
★教学方法
讲授法、阅读法、电教法
★教学用具:
投影仪、投影片
★教学过程
(一)引入新课
教师:(复习提问)分子动理论的基本内容是什么?
待学生回答后,指出课题:气体分子的运动是怎样的?气体所遵循的宏观规律和气体的微观结构有何关系?本节我们就研究气体分子微观模型。
(二)进行新课
先设问:气体分子运动的特点有哪些?
引导学生看课本14页“分子沿各个方向运动的机会相等”。
1.统计规律
投掷硬币实验
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,大量分子的运动遵守一定的规律,这种规律叫做统计规律。教材14页的“投掷硬币实验”就说明了这种规律。
(可以在课前预先安排学生完成实验,将实验数据收集起来,进行分析)
教师: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。
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。
学生:讨论,列举实例。如考试时,得高分的人数和低分的人数占总人数的比例相对较少,接近平均分的人数相对较多。全班同学的身高分布,也有类似的规律。
2.分子运动速率分布
(1)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其他力作用,每个分子都可以在空间自由移动,一定质量的气体的分子可以充满整个容器空间。
(2)分子间的碰撞频繁,这些碰撞及气体分子与器壁的碰撞都可看成是完全弹性碰撞。气体通过这种碰撞可传递能量,其中任何一个分子运动方向和速率大小都是不断变化的,这就是杂乱无章的气体分子热运动。
(3)从总体上看气体分子沿各个方向运动的机会均等,因此对大量分子而言,在任一时刻向容器各个方向运动的分子数是均等的。
引导学生看课本15、16页“分子速率按一定的规律分布”。
共同总结:
3.分子速率按一