版本科目年級課時教學設計

課題第3節分子運動速率分布單元1學科物理年級選修3

規律

物理觀念：知道氣體分子運動的特點。

科學思維：能用氣體分子動理論解釋氣體壓強的微觀意義。

學習科學探究：通過讓學生用氣體分子動理論解釋有關的宏觀物理現象，培養學生的微觀想象能

目標力和邏輯思維。

科學態度與責任：通過對宏觀物理現象與微觀粒子運動規律的分析，對學生滲透“透過現象

看本質”的哲學思維方法。

重點氣體分子運動的特點和氣體壓強的微觀意義

難點氣體壓強的微觀意義

教學過程

教學環節教師活動學生活動設計意圖

導入新課擲幣實驗

實驗：每個人都把4枚硬幣握在手中,在桌面上利用硬幣吸引學生

隨意投擲10次,記錄每次投擲是正面朝上的硬幣數,完成實驗。并注意力，讓學生

統計共10次投擲中有0,1,2,3,4枚硬幣正面朝上的統計個人和小參與課題，活躍

次數各是多少,將結果填在以下表格中組結果，課代課堂氣氛。

表統計全班同

學的結果。

講授新課一、統計規律

1、在一定條件下，若某事件必然出現，這個

事件叫做必然事件。理解什么對理解氣體

2、若某件事不可能出現，這個事件叫做不可是必然事件、分子的統計規律

能事件。不可能事件、加強知識儲備，

3、若在一定條件下某事件可能出現，也可能偶然事件。體便于學生下一步

不出現，這個事件叫做隨機事件。會什么叫統計學習氣體分子的

個別隨機事件的出現具有偶然性，大量隨機事規律。運動特點。

件的整體會表現出一定的規律性這種規律就是統

計規律。

微觀：單個分子的運動是無規則的。

采用類比讓學生學會

宏觀：四枚硬幣,每投擲一次,正面朝上的硬幣

的方法，將宏運動類比方法來

數是不一定的。

觀事件和微觀學習新的物理知

微觀：大量氣體分子的運動存在一定的規律。

事件類比，更識。

宏觀：若投擲很多次后,正面朝上的硬幣數是存

好的理解微觀

在某種規律性。

現象。

二.氣體分子運動的特點

思考1：為什么氣體的體積等于容器的容積?

思考2：在任一時刻,向各個方向運動的氣體分

子數有什么特點?

（1）氣體間的距離較大，分子間相互作用力

閱讀教提高學生的

十分微弱，可認為氣體分子除相互碰撞及與器壁碰

材，討論問題自主學習能力。

撞外不受力作用而做勻速直線運動，所以一定質量

并回答。

的氣體的分子可以充滿整個容器空間。

（2）氣體分子的運動雜亂無章，在某一時刻

向著任何一個方向運動的分子都有，從總體上看氣

體分子沿各個方向運動的機會均等，因此對大量分

子而言，在任一時刻向容器各個方向運動的分子數

是均等的。

三.分子運動速率分布圖像

總結氣體給學生總結

分子運動的特分子運動特點，

點。幫助學生更好的

盡管大量分子做無規則運動，速率有大有小，

理解和記憶。

但分子的速率卻按一定的規律分布。

思考3：根據分子運動速度速率分布圖像總結

氣體分子運動的特點。

（1）氧氣分子的速率分布特點：“中間多、兩

頭少”。

（2）溫度升高時，速率大的分子數增加，速

率小的分子數減少。

（3）通過定量的分析可以得出：理想氣體的

完成課堂強化關于氣

熱力學溫度與分子的平均動能成正比，即：T=aEk，

練習。體分子運動特點

a為比例系數。

的理解和記憶。

這表明溫度是分子平均動能的標志。

課堂練習：

1、對于氣體分子的運動，下列說法正確的是

()

A、一定溫度下某理想氣體的分子的碰撞雖然

十分頻繁但同一時刻，每個分子的速率都相等

B、一定溫度下某理想氣體的分子速率一般不

等，但速率很大和速率很小的分子數目相對較少

C、一定溫度下某理想氣體的分子做雜亂無章

的運動可能會出現某一時刻所有分子都朝同一方

向運動的情況

D、一定溫度下某理想氣體，當溫度升高時，

其中某10個分子的平均動能可能減少

解析：分子的速率分布特點：“中間多、兩

頭少”；溫度升高時，速率大的分子數增加，速

率小的分子數減少。

答案：BD

四、氣體壓強的微觀意義

知道了氣體分子運動的這些特點和規律，我們通過觀看視

就可以來解釋氣體壓強的產生和氣體實驗定律了。頻，讓學生更直

1、氣體壓強的產生原因（微觀解釋）：觀的理解大量氣

氣體的壓強來自大量分子頻繁地碰撞器壁，對觀看視體分子頻繁的撞

器壁產生持續、均勻的壓力，從而產生壓強。頻。擊容器壁，會對

器比產生持續均

勻的壓力。

（觀看演示視頻）

2、氣體壓強的微觀意義：大量氣體分子作用

觀看動通過壓強的

在器壁單位面積上的平均作用力（動畫演示）

畫。定義式，理解產

生壓強的原因。

3、總結：影響氣體壓強的兩個因素:

微觀角度上：（1）分子的平均動能；（2）分

子密集程度。

宏觀角度上：（1）溫度；（2）體積。

氣體的壓強與溫度、體積都有關系。

4、氣體壓強與大氣壓強的區別與聯系

氣體壓強：

①因密閉容器內的氣體分子的密集程度一般類比氣體

很小，由氣體自身重力產生的壓強極小，可忽略不壓強和大氣壓

計，故氣體壓強由氣體分子碰撞器壁產生。強。

②大小由氣體分子的密集程度和溫度決定，與

地球的引力無關。

③氣體對上下左右器壁的壓強大小都是相等

的。

大氣壓強：

①由于空氣受到重力作用緊緊包圍地球而對

浸在它里面的物體產生的壓強.如果沒有地球引力

作用，地球表面就沒有大氣，從而也不會有大氣壓

強。

②地面大氣壓強的值與地球表面積的乘積，近

似等于地球大氣層所受的重力值。

③大氣壓強最終還是通過分子碰撞實現對放

入其中的物體產生壓強。

聯系：兩種壓強最終都是通過氣體分子碰撞器

壁或碰撞放入其中的物體而產生的。

課堂練習：2、對于一定質量的理想氣體，下

列四個敘述中正確的是()

A．當分子熱運動變劇烈時，壓強必變大完成課堂深化理解影

B．當分子熱運動變劇烈時，壓強可以不變練習。響氣體壓強的因

C．當分子間的平均距離變大時，壓強必變小素。

D．當分子間的平均距離變大時，壓強必變大

解析：影響氣體壓強的兩個因素:

微觀角度上：（1）分子的平均動能；（2）分

子密集程度。

宏觀角度上：（1）溫度；（2）體積。

答案：B

拓展提高

1、下列說法正確的是()

A.氣體對器壁的壓強就是大量氣體分子作用在

器壁單位面積上的平均作用力

B.氣體對器壁的壓強就是大量氣體分子單位時

間作用在器壁上的平均作用力

C.氣體分子熱運動的平均速率減小,氣體的壓

強一定減小

D.單位體積的氣體分子數增加,氣體的壓強一

定增大

解析：氣體壓強為氣體分子對器壁單位面積的

撞擊力,故A正確,B錯誤;

氣體壓強的大小與氣體分子的平均速率和氣

體分子密集程度有關,故C、D錯誤。

答案：A

2、(多選)對于氣體分子的運動,下列說法正確的

是()完成本節

A.一定溫度下氣體的分子的碰撞雖然十分頻課拓展提高。

繁,但同一時刻,每個分子的速率都相等

B.一定溫度下氣體的分子速率一般不相等,但加強對新知

速率很大和速率很小的分子數目相對較少識的練習。提高

C.一定溫度下氣體的分子做雜亂無章的運動,學生對新知識的

可能會出現某一時刻所有分子都朝同一方向運動理解程度。

的情況

D.當溫度升高時,氣體中某10個分子的平均速

率可能減小

解析：大量分子的運動遵從統計規律,速率大和

速率小的分子數目相對較少,向各個方向運動的分

子數目相等。

溫度升高時,大量分子平均速率增大,但個別或

少量(如10個)分子的平均速率有可能減小。

答案：BD

3、(多選)如圖所示是氧氣分子在不同溫度下的

速率分布規律圖,橫坐標表示分子速率v,縱坐標表

示速率v對應的分子數百分率,圖線1、2對應的溫

度分別為t1、t2,由圖可知()

A.溫度t1低于溫度t2

B.圖線中的峰值對應的橫坐標數值為氧氣分子

平均速率

C.溫度升高,每一個氧氣分子的速率都增大

D.溫度升高,氧氣分子中速率小于400m/s的分

子所占的比例減小

解析：(1)在一定溫度下,所有氣體分子的速率都

呈“中間多、兩頭少”的分布。

(2)并不是所有分子的速率都隨溫度升高而增

大。

答案：AD

4、關于氣體分子的運動情況,下列說法中正確

的是()

A.某一時刻具有任意速率的分子數目是相等的

B.某一時刻一個分子速度的大小和方向是偶然

的。

C.某一溫度下,大多數氣體分子的速率不會發

生變化。

D.分子的速率分布毫無規律。

解析具有某一速率的分子數目并不是相等的,

呈“中間多、兩頭少”的統計規律分布。

由于分子之間頻繁地碰撞,分子隨時都會改變

自己的運動狀況,因此在某一時刻,一個分子速度的

大小和方向完全是偶然的。

某一溫度下,每個分子的速率仍然是隨時可能

變化的,故C項錯誤。

答案：B

課堂小結一、氣體分子運動的特點

1.氣體分子可以充滿任何容器

2.從總體上看氣體分子沿各個方向運動的機會

均等，因此對大量分子而言，在任一時刻向容器各

個方向運動的分子數是均等的。課堂小結由