1、科學探究的課堂教學設計方案課題名稱飽和汽與飽和汽壓課型探究課設計者單位南京市第,中學姓名孫志華教學設計思路1 .教學內容的選擇科學探究有實驗探究與理論探究兩種方式.實驗探究是用實驗的手段在一 定的程序卜對未知規律的探索.理論探究是根據物理現象，應用已知的理論知 識推理得到新的規律.理論探究與實驗探究類似， 也有一定的探究程序與探究方法.選擇本節課，其主要目的是幫助學生進一步明確理論探究的基本方法，掌握理論探究的基本 要點.2 .重點分析新課標指出：個課題究竟需要強化哪一個要素，應該根據探究課題 的特征、學生循序漸進的要求進行合理和全面規劃，看起來一節課似乎只突出 了某一兩個要素，而實際上不同的

2、課題分別突出了/、同的要素，學生所得到的 是深入和全面的發展”，因此我們的課堂教學并不要求把科學探究的所有要素在 每堂課中一一呈現，而是根據課題的特點有所側重.教學中對學生探究行為的設計是提高探究能力的關鍵要提高猜想與假設的能力，就要讓學生去假定、去解釋”，猜想與假設是科學結論的先導，如果猜想與假設一旦能得到實驗結果的支持，它就可能發展成為科學結論”，影響飽和汽壓的因素可以從微觀角度加以分析.因此，本節課的重點是：科學猜想與假設方法的指導；理論探究過程的體驗.教學目標（一）知識與技能1 .知道汽化及汽化的兩種方式及其特點.2 .理解飽和汽與飽和汽壓，能從分子動理論的角度解釋有關現象.3 .理解

3、空氣的絕對濕度和相對濕度.4 . 了解濕度計的原理，并學會讀數.（二）過程與方法1.學習科學猜想與假設的基本方法.教學過程2 .體驗理論探究的物理過程.3 .體驗人對濕度的感受.4 .嘗試用所學知識解釋有關現象.（三）情感、態度與價值觀1 .通過探究過程學習科學探究方法，激發探究熱情，體驗獲得成功的快樂.2 .通過本節課學習，感知人和自然的和諧統一，培養人與自然的情感.教學重點科學探究的猜想與假設，理論探究的過程.教學難點理論探究的方法，從分子動理論的角度解釋有關飽和汽問題.教 具長頸燒瓶、熱水、抽氣機、干濕泡濕度計.教學流程教學進程教學過程與師生互動汽化現象師：前兩天接連下雨，人的心情很糟糕

4、，今天終于放晴了，心情也 舒暢了，誰知道今天的天氣怎樣？生：多云，最高溫度 27 c左右.師：天氣預報除了會預報氣溫之外，有的還會預報哪些天氣指標？ 生：紫外線指數，空氣濕度等.師：這些指標都會對我們人體產生相應的影響，與我們的生活是密 切相關的.比如：冬天，我們都會擦護手霜來防止手開裂，夏天手 不會開裂，那為什么冬天我們的手容易開裂呢？生：天氣干燥.師：天氣的干燥與潮濕跟空氣中所含水蒸氣的多少有關，在物理學 上我們用空氣的濕度來反映天氣的干燥與潮濕程度，在學完這一節 之后，我們將對空氣的濕度有一個初步的認識.既然天氣的干燥與 潮濕跟空氣中所含水蒸氣的多少有關，那么空氣中的水蒸氣是從哪 里來的

5、呢？生：蒸發來的.師：蒸發現象是我們學過的物態變化中的哪一類呢？生：汽化.師：下面我們來回顧一下初中學過的有關汽化方面的知識.（教師在課件上顯示如下問題：1、什么樣的過程是汽化？2、汽化的兩種方式 ）（教師板書：一、汽化：蒸發與沸騰）師：請大家對照表格回想一下蒸發與沸騰這兩個汽化過程有哪些相 同點？又有哪些不同點呢？（教師在課件上顯示如下表格：蒸發相同點不 同 點發牛.部仲 汨度條件劇烈程度影哨因素沸眸相同點部是汽化說就,都語便液體變為氣體. 都嗷收熱量不同發生部位液面內部.液面同時而行溫度條件枉何根度定溫度（沸點）點劇賽程度鎮慢劇黑，秋體港度的高低工液體表面積的大小3 .液體表血空氣驚動 的

6、快慢液面氣質的高低（教師在課件上顯示答案:教學設計思想由身邊的 現象引入 課題，生 動、真實， 引發學生 對生活的 關注，體會 物理與生 活的緊密 聯系溫故知新，復習的同時為后面對宏觀現（學生在回答上述問題時，教師穿插著再引導學生回答下列問題）師：誰來描述一下水沸騰時你看到的現象？生：水沸騰時，在水的表面和內部都發生著汽化現象，并且看到水 中有大量的氣泡從水的內部升到水面，最終破裂.師：液體沸騰現象的發生需要達到沸點，液體的沸點會變化嗎？生：會的.會隨著液體上方的氣壓變化而交化.師：我手辿件-個燒瓶，向里面倒入適量的熱水，待水囿平靜后，你看到水沸騰了嗎？生：沒有.師：你的依據是什么？生：沒有看

7、到氣泡產生.師：我這邊還有一個裝置， 當我把它接通電源， 將其靠張紙片， 請注意觀察現象.（教師演示）學生觀察師：你們看到了什么現象？生：紙被吸上來了.師：這個現象說明了這個裝置有怎樣的功能？生：能吸氣.師：現在將這個裝置通過細管連接到燒瓶，并且將燒瓶的塞子塞緊，接通電源，請大家注意水中發生的現象.（教師演示實驗，學生注意觀察長頸燒瓶中的熱水）師：你們看到什么現象？生：水沸騰了.師：你看到我給水加熱了嗎？生：沒有.師：水怎么會沸騰呢？這個現象說明了什么呢？生：這說明了水的沸點跟水面上方的氣壓有關.當水面上方的氣壓減小時，水的沸點降低，這時水的實際溫度高于沸點，于是水便重 新沸騰了.師：很好，請

8、大家看教材 42頁圖9.3-1,根據這張圖我們可以很清 楚的看出水的沸點與水面上方氣壓的關系，即隨著水面上方氣壓的 升高，水的沸點也逐漸升高，成非線性變化.象的微觀解釋做鋪墊觀察與思考能力的為后面從 飽和汽壓 的角度解 釋埋下伏 筆敞開容器中水的蒸發現象微觀解釋所有這一切都是我們從宏觀角度認識的蒸發和沸騰現象，那它 們發生的微觀本質又是怎樣的呢？卜面我們就以蒸發為例來探尋 其中的奧秘.承上啟卜師：一個敞開的容器中盛有適量的水，水是會發生蒸發現象的，而 蒸發是水從液態變成氣態的過程，你從微觀角度如何解釋這一過程 是怎么發生的呢？生：液體表面的分子克服內部分子的束縛沖入空氣，成為氣體分子.師：是不

9、是液體表面所有的分子都沖出來了？生：不是的.只有那些分子動能較大的液體分子才能沖出.師：隨著氣體分子數的增多，液體中所有分子的平均動能會變嗎？生：會的，會變小.師：隨著液體中所有分子的平均動能減小，從宏觀上看蒸發的液體溫度會怎么變？生：液體溫度降低.用問題引領教學過程師：如果用n出代表單位時間內從液體中沖出的分子數，請比較初 溫分另1J是20c和70 c的水開始蒸發時n出的大小.生：70c的大.因為初溫高的，液體表面動能大的分子數就較多，沖出的分子數也就多，所以 n出就大.由此可以看出n出的大小由液體的溫度 T決定.（教師板書：Tt n出）及時小結師：蒸發現象開始階段，有少量的氣體分子進入空氣

10、，這時會不會有一些氣體分子乂進入液體表向呢？生：有.比如由于它靠液面比較近，受液體內分子的吸引而進入液體，甚至是被其他氣體分子撞進去的.師：隨著時間的推移，上面的氣體分子數越來越多，單位時間內進 入液體的分子數是多了還是少了？生：多了.師：如果用n人代表單位時間內進入液體中的分子數，你覺得這個 值的大小主要跟什么有關？生：氣體分子數密度.隨著氣體分子數密度的變燦變大.層層設問，引導學生發現規律（教師板書：NTn入）小結師：如果蒸發進行到某個狀態時，我用手給水面上方扇扇小風，假 設將氣體分子全部趕走，這時宏觀表現的蒸發現象是變快了，還是 變慢了？生：變快了.因為宏觀上的蒸發現象更關注的是液態變成

11、氣態，即單位時間內變成氣體分子的凈個數，即n凈=門出一n入，當在某個狀態趕走所有氣體分子時，n凈增大，宏觀表現為蒸發加快.自主探究飽和汽與飽和汽壓概念的建立師：如果在容器上方加個蓋子，水的蒸發又會呈現怎樣的特點呢？生：開始時n入 n出，隨著氣體分子數的增加，氣體分子數密度也 變大了，最終n入=n出.師：這個時候單位時間內沖出到空氣中的分子數與從空氣中進入到液體中的分子數相等，這就很像中午12點到必勝客吃飯，外面排了很長的隊，當從里面出來一桌人時才會再放進去一桌人，這樣做 的原因是因為店內只能容納下一定數量的人，即人數達到了飽 和.同樣的，這時上方的氣體也達到了飽和狀態，我們把這樣的氣 體稱為飽

12、和汽，沒有飽和的氣體稱為未飽和汽.（教師板書：二、飽和汽與飽和汽壓1-未飽和汽飽和汽）師：根據剛才的分析，隨著氣體的狀態越來越接近飽和狀態，宏觀 表現出的蒸發速度是如何變化的？生：越來越慢.師：到了飽和狀態時，n入=n出，我們說這時達到了動態平衡，從宏 觀角度看，蒸發停止了.由舊知獲取新知，教師引導學生自主分析猜想與假設影響飽和汽壓的因素，并進行理論探究師：結合前面的學習請大家從微觀的角度思考一下影響飽和汽壓的 因素會是哪些呢？（教師板書：2、影響飽和汽壓的因素）生：1、氣體分子的平均動能2、氣體分子數密度.師：與之相對應的宏觀量分別又是什么？生：溫度、體積.師：下面我們就從微觀的角度來看看這

13、兩個宏觀量對飽和汽壓有什 么樣的影響.由于可能影響的因素是兩個，要研究這兩個因素分別 對飽和汽壓的影響作用時，我們要采用怎樣的研究方法？生：控制變量法.師：當氣體達到飽和狀態時，保持氣體體積不變，升高液體溫度，這日n出怎么變？生：變大了.師：原來的平衡還能維持下去？生：破壞了平衡.師：隨著氣體分子數的增加，氣體分子數密度如何變化？生：變大.師：這會導致n人怎么變？生：也變大.師：最終的結果會是怎樣？生：恢復平衡.師：這時氣體達到了新的飽和狀態，氣體的分子平均動能與初始狀 態比變得怎樣了？生：因為溫度升高了，所以氣體的分子平均動能變大了.師：氣體的分子數密度呢？生：也變大了.師：這時氣體的飽和汽

14、壓與剛才相比如何變化？生：變大了.（教師板書：（1）V不變Ek "）破壞平衡 t恢復平衡：同、Jps T JC .理論探究的引導小結師：當氣體達到飽和狀態時，保持液體溫度不變，增大氣體體積，這日n出和n入的變化情況怎樣？生：n出不變，n人這時變小，平衡被破壞.師：這勢必導致氣體分子數會逐漸增加，增加的最終結果會是怎樣的？生：n入逐漸變大，最終恢復平衡.師：這時氣體達到了新的飽和狀態，氣體的分子平均動能與初始狀態比變得怎樣了？學生自主生：不變，是一定值.師：氣體的分子數密度呢？理論探究生：不變.因為溫度一定，這就決定了n出一定，考慮到最終達到新的平衡時n /、=n出,所以n入和初始飽和

15、狀態時的相等，這也就反映出氣體的分子數密度也和初始的飽和汽狀態的氣體分子數密度相同，即溫度一定時，氣體分子的平均動能一定，氣體的分子數密度也一定.師：這時氣體的飽和汽壓與剛才相比如何變化？生：不變.（教師板書：V 1Ek-7H（V _破壞平衡T恢復平衡：色I Ps正小結由此可知：飽和汽壓與飽和汽體積無關，只與溫度有美, 度的開局而艾大.隨溫總結加深學生實驗檢驗剛才我們是從微觀理論的角度進行了分析，推理的正確與否需 要實驗來說明，考慮到水銀有毒，所以我們把前人研究的實驗拿來 作為檢驗邏輯推理正確與否的依據.（教師板書：（2）實驗檢驗），學生結合課件中展示的前人所做實對實踐是檢驗真理驗現象進行分析

16、的唯一標準'的認識師：現在我們知道了飽和汽壓只與溫度有美，是線性關系嗎？請大 家看教材43頁圖9.3-3,從圖中我們可以看出水的飽和汽壓隨溫度 的升高而變大，是一種非線性的單調關系.請大家找出圖中溫度為100c時水的飽和汽壓.探究水沸騰時沸點隨水生：105Pa.師：我們再對照著教材 42頁圖9.3-1找出水沸騰時當沸點為 100 c 時水面上方的氣壓.生：也是105Pa.師：它們之間有聯系嗎？大家還記得水沸騰時的現象嗎？生：大量的氣泡從水中出來到達水面破裂.師：其實氣泡中的水蒸氣已經飽和了，從這兩幅圖來看，反映出要想使氣泡在水面破裂必須使氣泡內水蒸汽的飽和汽壓等于水面上方的外界氣壓，因

17、此我們可以得出水發生沸騰時的壓強條件是水的 飽和汽壓等于水面上方的氣壓.知識的延伸與拓展面上方氣壓變化的原因由此我們也不難看出如果外界氣壓升高，則水要發生沸騰必須 提高水的飽和汽壓，要提高水的飽和汽壓就必須提高水的溫度，因 此這就不難解釋為什么水面上方的氣壓升高，水發生沸騰的溫度 （沸點）會升高J .與的前面水沸點實驗呼應當然飽和汽壓還跟液體種類有關，例如20c時，乙醛的飽和汽壓為 5.87X 104Pa,水為 2.34X 104Pa,水銀為 1.60X10-1Pa,所以水銀氣壓計中水銀柱上方的空間可以看成是真空.（教師板書：溫度、液體種類）在這里需要說明的是在實際問題中，水面上方不只有水分子

18、，還有空氣中其他各種氣體的分子，這里說的飽和汽壓指的只是空氣中水蒸氣的分氣壓.空氣的濕度師：前面我們提到空氣中水蒸氣的含量會影響到空氣濕度，那空氣 濕度如何表示呢？在我們物理學上用空氣中所含水蒸氣的壓強來 表小空氣的絕對濕度.（教師板書：三、空氣的濕度 1、絕對濕度）由學生的 切身感受 引出新的 問題，激發 學生的注師：白天的溫度是 20C,水蒸氣的壓強為-1.1 M03 Pa；夜間的溫度 是10 C,水蒸氣的壓強為1.1 ¥03 Pa.按照定義這兩種情況下空氣 的絕對濕度是一樣的，在你的印象當中，你覺得白天和夜間哪個更 顯得潮濕些？生：夜間.師：說明絕對濕度與我們人體對周圍環境的感

19、受并不相符，為了尋 求一致，這就需要引入一個新的物理量來表示空氣的濕度.按照我 們平常的經驗，當你體內的水分蒸發很快時，你感覺周圍環境是干 燥的，還是潮濕的？生：干燥.師：剛才我們對密閉容器內的水蒸發現象進行了分析，我們知道當氣體狀態越遠離飽和狀態則蒸發越快，氣體壓強也越小.如果只告 訴你某時周圍空氣中的水蒸氣壓強是多少的話，你能判斷出此時你 體內水分的蒸發是快還是慢呢？生：不知道.師：你還需要知道什么條件才能判斷？生：在該時刻的水的飽和汽壓.師：假設白天20c水蒸氣的飽和汽壓是 2.3X 103Pa,夜晚10 C水 蒸氣的飽和汽壓是1.2 x 103Pa,這時你判斷的結果是什么？生：白天干燥

20、，夜晚潮濕.師：因此影響人們對干爽與潮濕感受的主要因素不在于空氣中水蒸氣的壓強，而在于這一壓強與同溫時水的飽和汽壓的差距來反映的，于是人們定義了一個新的物理量一一相對濕度，即相對濕度_水蒸氣的實際壓強 x100%,相對濕度越大，人感覺越潮 一同溫下水的飽和汽壓濕.（教師板書：2、相對濕度）師：前面我們提到過氣體的壓強跟氣體分子的平均動能和氣體分子 數密度有關，在同溫下，氣體分子的平均動能相同，這時相對濕度 的表達式又可以理解為實際的水蒸氣分子數密度與同溫下水的飽 和汽分子數密度的比值.（教師在課件上呈現下列問題，要求學生結合這節課所學知識回 答：問題：1、夏天快要下雷陣雨前，我們總是感到身上粘

21、粘的，這是什么原 因造成的？讓學生運用本節課所學的知識解釋身2、連綿的陰雨天，洗了的衣服不容易干，為什么？） 學生思考并回答問題濕度計邊的現象，再次感受物理與生活的聯系師：剛才空氣的濕度都是通過人的主觀判斷得到的，人的判斷往往 帶有主觀性，怎樣做到客觀呢？有沒有什么工具可以測量空氣濕度 呢？這就是我下面要介紹給大家的測量空氣相對濕度的儀器一一 濕度計.（教師板書：四、濕度計）師：濕度計分好幾種，有干濕泡濕度計、毛發濕度計還有傳感器做 成的濕度計，在這里我只介紹一下干濕泡濕度計.（教師展示干濕泡濕度計）師：它由兩枝校準好的溫度計制作而成，其中一枝溫度計的玻璃泡裸露在空氣中，測量的是環境溫度，而另

22、一枝溫度計的玻璃泡用棉 紗裹著，棉紗又浸泡在水中，由于毛細現象，水就會與玻璃泡接觸, 蒸發吸熱制冷，這枝溫度計的讀數會比周圍環境的溫度低.學生注意教師的介紹師：這兩枝溫度計的讀數相差越大，反映出周圍環境是越干燥還是越潮濕？生：干燥.師：相對濕度是越大還是越小？生：越小.師：如何讀數呢？下面我來介紹讀數的方法給大家，回去后，你們 也可以用濕度計給自己家里測測.（教師介紹濕度計的讀數方法）學生注意教師的介紹師：最近全球都在積極應對甲型H1N1流感病毒的侵襲，防控形勢十分嚴峻.最近我上網看到一篇報道，說美國在今年早些時候研究 發現流感與空氣濕度有關，而且當絕對濕度高時，流感病毒存活期 短，傳染率低.請你依據這一研究成果回去思考這樣兩個問題：課堂探究延伸1 .你打算如何提高空氣中的絕對濕度？2 .依據這一研究成果，你預計今年的七八月份甲型H1N1流感病毒疫情的擴散速度是會加快呢，還是會減慢