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浅谈“大纲”修订后《气体》复习的六策略_物理论文

作者:佚名  来源:不详  发布时间:2006-12-14 9:13:36  发布人:yujklj68kfg

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  引言

  2002年5月,教育部颁布了新的教学大纲,其中对《气体》一章作了较大修订.最大的特点就是由原来的定量改为定性,即要求掌握气体的体积、压强、温度间的关系(A),可做定性介绍.这样就大大降低了本章试题的难度,减轻了学生负担.由于现有的一些参考资料多以旧的大纲编写,因此复习过程中如何把握知识的深度、广度,如何选编习题,给我们提出新的问题.本文拟从以下几个方面谈谈修订后气体一章复习的体会

  一、重视基础知识的教学

  教材对气体的三个状态参量之间的关系通过演示实验得出的.只有掌握了实验的原理、方法、装置等基本问题,三参量之间的定性关系的确定自然水到渠成.如在复习盖·吕萨克定律时,可向学生提出以下问题:

  1、如何保证气体的压强不变?若选择图1示的实验装置,当温度升高时,应如何操作A管(注:U形管下部为橡胶管)才能控制气体压强不变,上提还是下移?

  2、能否设计出更简单的装置完成该实验?

  分析

  (1)当烧瓶中的气体温度升高时,压强增大,B中水银面下降,A中液面上升.为保证气体的压强不变,上提A管只能使气体的压强继续增加,不可能恢复到原来的大小;A管只有下移,才可使气体的压强保持不变.该操作是控制等压条件的重要一步,只有掌握这一基本知识点,体积与温度的定性关系才可得出.

      

  (2)可在图1的基础上采用图2所示的装置,只要水平管稍长些(并标明体积刻度),被水银柱封闭的气体压强即可保持不变.

  二、注意新旧知识的联系

  气体的状态参量中,温度、压强等初中已有了一定基础,在复习过程中应注意新旧知识的联系.

  如压强,在初中仅知道大气压强是由大气的重量产生的,却不能解释丁点大的足球的压强可以比大气压强大.学习气体分子动理论之后,知道气体对器壁的压强是大量气体分子频繁地碰撞器壁而产生的,不是气体分子的自重产生的,就可解释上述问题.

  判断:在人造卫星里,气体完全失重,气体仍有压强.

  三、善于利用能量观点分析参量的变化

  能量观点是分析、解决问题的有效途径之一.热力学第一定律给出了热量、功、气体内能的变化三者之间的数量关系,实质是能的转化和守恒的具体化,分析气体状态参量的变化特别是温度的变化,往往离不开它.

  [例1]金属筒内装有与外界温度相同的压缩空气,打开筒的开关,筒内的高压气体迅速向外溢出,待内外压强相等后,立即关闭开关,在筒外温度不变的情况下,经过一段较长时间后再打开开关,这时出现的现象是

  A.筒外空气流向筒内

  B.筒内空气流向筒外

  C.筒内外有空气交换,处于动态平衡,筒内空气质量不变

  D.筒内外无空气交换

  分析高压气体迅速外溢的过程中,体积膨胀对外做功,而热传递的因素可忽略不计,由热力学第一定律知,此过程内能减小,温度降低;又经过一段较长时间后,气体等容升温,压强增大,放打开开关会有气体溢出.B项正确.

  四、重点在定性分析上下功夫

  大纲修订后,参量之间定量关系不做要求,定性分析犹显重要,这点虽属A级要求,但因讨论参量间的关系时,特别是等温条件下,压强与体积的关系,常以气体压强的变化为核心,而这必然涉及动力学知识,要求较高,故复习时应引起足够的重视.

  [例2]如图3所示,两端封闭的U形管,均封闭了一定质量的理想气体A、B,左、右液面高差为H,试判定下列情况下H的变化?

  1、整体向上加速运动.

  2、整体向右加速.

  分析

1、稳定时液柱H的受力为重力、A对其向下的压力、下液面对其向上的压力,三者处于平衡状态;当整体向上加速运动时,假设液柱高差不变,由牛顿第二定律知,液柱必然受到向上的合力,只有B气体压强增大,A的压强减小,才能产生向上的合力,由参量之间的定性关系可知,显然B气体体积(长度)减少,A体积(长度)增加,即高差H减少.

  2、选水平管中某液片为研究对象,由动力学知识,该液片受水平向右的合外力,故A中的压强要增大,B中的压强减少,即H增加.

  思考整体自由下落时H又如何?向左加速时呢?

  答案增加;减少.

  五、关注思维方法的应用

  气体一章中涉及不少思维方法的应用,如研究三参量关系的控制法,说明气体微观模型的类比法,绝对零度的外推法,分析状态参量变化时的极限、反证法,特别是定性判断压强变化时的假设法更为常见.

  [例3]在标准状况下做托里拆利实验时,发现管内、外水银面的高度差只有74cm,将玻璃管向上提起1cm,(设槽中水银面高度不变),则

  A.管内、外水银面的高度差增大1cm

  B.管内、外水银面的高度差不变

  C.管内、外水银面的高度差增大不足1cm

  D.管内、外水银面的高度差增大超过1cm

  分析管顶上方必存在空气.假设玻璃管上提的过程中,水银柱的高差不变,则气体的体积显然增加,由玻意耳定律知,压强减少,可见,刚才假设水银柱高差不变是不可能的,其高差应增加,且高度差增大不得超过1cm,这样既保证了气体的体积增加,又保证了气体压强的减少,故选C项.本题和例2一样,均采用了假设法

  六、加强与现实生活的联系

  强调理论与现实生活的结合,是高考命题的大势所趋,也是素质教育的必然要求.气体这一章有许多知识点能与现实生活、现代科技相联系,且容易与其它学科(化学、生物等)相渗透,是学科综合的热点,复习时应选择一些材料新、难度小、思路活的题目,而不是难、偏、怪,对旧大纲下形成的思维模式要善于扬弃.

  [例4]图4是医院给病人输液的部分装置的示意图,在输液过程中,_瓶药液先用完,随液面下降,A瓶内C处气体的压强将______.(选择:逐渐增大;保持不变;逐渐减小)

  答案A:增大.

  分析C、D处必定存在气体,且产生的压强与A、B瓶中各自液柱的压强之和为外界大气压P0(A瓶有橡胶管与大气相通).假设B瓶中的液面下降,显然液柱自身的压强减小,同时D处气体的压强因体积的增大亦减少,故B瓶下部的压强一定小于A瓶下部的压强,即A瓶中的液体肯定有部分会进入B瓶中,表现为A瓶的液体先用完;随着A瓶中液体高度的减少,C处气体的压强必增大,只有这样才能维持A瓶下部的压强为大气压P0;显然C处气体的质量一定不断增加(外界气体通过橡胶管进入).

  总之,气体的复习过程中,一定要以新修订的大纲为准绳,摈弃旧大纲下业已形成的思维习惯,更新教学观念,及时调整复习的策略,在基础知识、定性分析、新旧联系、思维方法、灵活运用等方面下功夫.

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