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第一節(jié) 分子熱運動一、教學目標(一)知識目標1知道物質(zhì)是由分子組成的,一切物質(zhì)的分子都在不停地做無規(guī)則運動。2能識別擴散現(xiàn)象,并能用分子熱運動的觀點進行解釋。3知道分子熱運動的快慢與溫度的關系。4知道分子之間存在相互作用力。(二)能力目標通過實驗和類比等方法,培養(yǎng)學生的觀察能力和由直接感知的現(xiàn)象推測無法直接感知的事實的能力。(三)情感體驗目標通過實驗,激發(fā)學生對大千世界的興趣,使學生了解通過直接感知的現(xiàn)象,可以認識無法直接感知的事實。二、教學重點擴散現(xiàn)象和分子間的作用力是重點。三、教學難點理解擴散現(xiàn)象是難點。四、教學方法本節(jié)課內(nèi)容為新授課。本節(jié)課實驗較多,采用以直觀為主的綜合啟發(fā)式教學,初步滲透探究式學習方法。五、教具準備裝有NO2氣體的瓶子、玻璃板、空瓶子、量筒、硫酸銅溶液、兩個鉛柱、燒杯、墨水、熱水。六、教學步驟(一)引入新課前面,大家已經(jīng)學習了物質(zhì)是由分子組成的知識。但大家有沒有用肉眼看到分子運動?為什么打開一瓶香水瓶,很快就會聞到香味,是什么跑到鼻子里去了?(二)進行新課1整體感知物質(zhì)是由分子組成的,分子很小,人的肉眼根本無法看見,在一個微小的灰塵中,都有大量的分子。一切物質(zhì)的分子都在不停地做無規(guī)則運。而且溫度越高,分子的熱運動越劇烈。分子之間存在著相互作用的引力和斥力。2教學互動 互動1:分子運動。明確學生回答為什么打開香水瓶能聞到香味后,教師小結:是一些帶有香味的分子,從香水瓶中揮發(fā)出來,進入空氣中,向各個方向散布開來,當它們到達你的鼻子里,你就會聞到香味,我們把這種現(xiàn)象叫做擴散。 互動2:氣體的擴散現(xiàn)象。明確教師實驗:在裝有紅棕色二氧化氮氣體的瓶子上面,倒扣一個空瓶子,使瓶口相對,把玻璃板抽掉,學生認真觀察幾分鐘后發(fā)現(xiàn),上面瓶子和下面瓶子里的顏色是一樣的,說明了氣體的擴散現(xiàn)象。使學生通過推理感知一切物質(zhì)的分子都在不停地做無規(guī)則運動?;?:液體的擴散現(xiàn)象及固體的擴散現(xiàn)象。明確學生觀察CuSO4溶液的擴散現(xiàn)象以及閱讀書上材料,了解到氣體、固體和液體都存在擴散現(xiàn)?;?:影響擴散的主要因素是什么?明確通過演示向涼水和熱水中分別滴墨水的實驗,學生討論后得出:溫度越高,分子的運動越劇烈。互動5:由學生組織對分子的運動進行推測。明確擴散現(xiàn)象表明,分子在不停地運動既然分子在運動,那么固體和液體為什么不會飛散開,而總是聚合在一起,保持一定的體積?互動6:分子間存有相互作用的引力和斥力。明確教師由演示實驗:兩個鉛柱接在一起,下面甚至可以吊一個物體也不能把它們拉開。說明分子間存在相互作用的引力。又由固體或液體難以壓縮說明:分子之間存在斥力。教師通過類比的方法,讓學生了解分子間的引力和斥力總是存在的,只是當分子間距離較小時,表現(xiàn)為斥力;當分子間距離稍大時,表現(xiàn)為 引力;當分子間距離很遠時,作用力就變得十分微弱。3課堂練習(1)兩滴水銀靠近時,能自動結合成一滴較大的水銀,這一事實說明分子間存在著引力。物體不能無限地被壓縮,說明分子間存在斥力。一匙糖放入水中后能使整杯水變甜,說明子在永不停息地做無規(guī)則運動。酒精和水混合后總體積減小,說明分子間有間隙。(2)棉線一拉就斷,而銅絲卻不容易拉斷,這是因為A棉線的分子間沒有引力,而銅絲的分子間有引力B棉線的分子間有斥力,而銅絲分子間的斥力為零C棉線、銅絲的分子間都有引力,只是銅絲分子間的引力比棉線分子間的引力大D棉線分子間的斥力比引力大,而銅絲分子間的引力比斥力大(3)下列說法中,錯誤的是 A溫度越高,分子的熱運動越快 B溫度越高,擴散現(xiàn)象越明顯C擴散現(xiàn)象在高溫條件下和低溫條件下都能進行D擴散的快慢與溫度無關(4)把糊狀乳膠涂到平整的木板上后,再把兩塊木板壓緊,它們就牢固地粘合在一起了試用分子熱運動的觀點解釋之。答案:固體分子之間有引力。4學習小結(1)內(nèi)容總結 通過這節(jié)課的學習,大家知道物質(zhì)是由大量分子組成的,分子在永不停息的做無規(guī)則運動,且溫度越高,分子的熱運動就越劇烈。我們又稱這種現(xiàn)象為擴散。分子間存在相互作用的引力和斥力;當分子間距離很小時,表現(xiàn)為斥力;當距離稍大時,表現(xiàn)為引力。(2)方法歸納本節(jié)課運用實驗、猜想、類比等學習的方法,我們要從中學會通過直接感知去認識無法感知的事實。(三)布置作業(yè) 1試用分子熱運動的觀點解釋:在長期堆放煤球的墻角,若用小刀從墻上刮去一薄層,可看到里面呈現(xiàn)黑色。 2自制一個鐵絲圈,中間松松地系一根棉線,浸入肥皂水后,有肥皂液薄膜附著,用手指輕輕地碰一下棉線的任意一側。看棉線將怎樣?為什么?(四)板書設計 一分子熱運動 一物質(zhì)是由分子組成的,一切物質(zhì)的分子都在不停地做無規(guī)則運動。 二溫度越高,分子的無規(guī)則運動越劇烈。 三分子間存在引力和斥力。 第二節(jié) 內(nèi)能教學目標1. 知識與技能了解內(nèi)能的概念,能簡單描述溫度和內(nèi)能的關系。知道熱傳遞可以改變內(nèi)能。知道在熱傳遞過程中,所傳遞內(nèi)能的多少叫做熱量,熱量的單位是焦耳。知道做功可以使物體內(nèi)能增加和減少的一些事例。2.過程與方法:通過探究找到改變物體內(nèi)能的兩種方法。通過演示實驗說明做功可以使物體內(nèi)能增加和減少。通過學生查找資料,了解地球的“溫室效應”。3.情感態(tài)度與價值觀:通過探究,使學生體驗探究的過程,激發(fā)學生主動學習的興趣。通過演示實驗培養(yǎng)學生的觀察能力,并使學生通過實驗理解做功與內(nèi)能變化的關系。鼓勵學生自己查找資料,培養(yǎng)學生自學的能力。教學重點內(nèi)能、熱量概念的建立,改變物體內(nèi)能的方法教學難點 做功和熱傳遞在改變物體內(nèi)能上是等效的教學準備 演示實驗:空氣壓縮器 打氣筒 礦泉水瓶 帶導管的塞子 酒精燈 鐵絲等教學方法 啟發(fā)式教學法, 講授法,實驗演示法, 閱讀法,科學探究法教學過程(一)引入新課我們知道做機械運動的物體具有機械能,那么熱現(xiàn)象發(fā)生過程中,也有相應的能量變化。另一方面,我們又知道熱現(xiàn)象是大量分子做無規(guī)律熱運動產(chǎn)生的。那么熱運動的能量與大量的無規(guī)律運動有什么關系呢?這是今天學習的問題。(二)講授新課 一、內(nèi)能1分子的動能、溫度物體內(nèi)大量分子不停息地做無規(guī)則熱運動,對于每個分子來說都有無規(guī)則運動的動能。我們知道,溫度這個物理量在宏觀上的意義是表示物體冷熱程度,而它又是大量分子熱運動動能大小的標志,這是溫度的微觀含義。2分子勢能分子間存在著相互作用力,因此分子間具有由它們的相對位置決定的勢能,這就是分子勢能。3物體的內(nèi)能(1)物體中所有分子熱運動的動能和分子勢能的總和,叫做物體的內(nèi)能。一切物體都是由不停地做無規(guī)則熱運動并且相互作用著的分子組成,因此任何物體都是有內(nèi)能的。課堂討論題:下列各個實例中,比較物體的內(nèi)能大小,并說明理由。一塊鐵由15升高到55,比較內(nèi)能。質(zhì)量是1kg50的鐵塊與質(zhì)量是0.1kg50的鐵塊,比較內(nèi)能。質(zhì)量是1kg100的水與質(zhì)量是1kg100的水蒸氣,比較內(nèi)能。(2)物體機械運動對應著機械能,熱運動對應著內(nèi)能。任何物體都具有內(nèi)能,同時還可以具有機械能。例如在空中飛行的炮彈,除了具有內(nèi)能,還具有機械能動能和重力勢能。提問學生:一輛汽車的車廂內(nèi)有一氣瓶氧氣,當汽車以 60km/h行駛起來后,氣瓶內(nèi)氧氣的內(nèi)能是否增加?通過此問題,讓學生認識內(nèi)能是所有分子熱運動動能和分子勢能之總和,而不是分子定向移動的動能。另一方面,物體機械能增加,內(nèi)能不一定增加。二、物體的內(nèi)能改變的兩種方式1、熱傳遞可改變物體的內(nèi)能演示 點燃酒精燈,將鐵絲的一端放在酒精燈的火焰上灼燒,讓一名同學手握鐵絲的另一端,一會就覺得發(fā)燙 此實驗說明:熱量從鐵絲的一端傳遞到另一端,這一端的溫度升高了,內(nèi)能增加了物體的內(nèi)能改變了. 請同學舉出那些生活例子利用的是熱傳遞來改變內(nèi)能放在太陽下曬;放在熱水中燙。結論:熱傳遞可以改變物體的內(nèi)能。熱傳遞過程中傳遞的能量的多少叫熱量,用Q表示,單位也是焦耳。 熱傳遞使物體的內(nèi)能發(fā)生改變的時候內(nèi)能的改變是用熱量來量度的物體吸收了多少熱量,物體的內(nèi)能就增加多少;物體放出了多少熱量,物體的內(nèi)能就減少多少通過前面的探究,對物體內(nèi)能的改變,學生有了一定的感性認識。熱傳遞改變物體的內(nèi)能,學生比較容易理解,熱傳遞的實質(zhì)就是內(nèi)能從高溫物體轉(zhuǎn)移到低溫物體。要使學生了解熱量的概念,通過熱傳遞的方式來改變內(nèi)能,內(nèi)能改變的多少不能用功來量度,而要用熱量來量度,并介紹熱量的國際單位也是焦耳。2、 做功可以改變內(nèi)能:生活體會冬天時手很冷,經(jīng)常通過搓手以取暖;用鋸條鋸木板時,用手摸一下鋸條,會覺得很燙;野外生存中取火的一種方法是鉆木取火,等等。演示 空氣引燃壓縮儀用力猛壓活塞,會看到硝棉花燃燒起來。 結論:對物體做功,可以使物體的內(nèi)能增加演示實驗 氣體對外做功實驗用打氣筒向瓶內(nèi)打氣,當瓶塞跳起時,在瓶內(nèi)出現(xiàn)白霧。解釋:瓶內(nèi)的氣體推動瓶塞做功時,內(nèi)能減少,溫度降低,使水蒸氣凝成小水滴。結論:物體對外做功,本身的內(nèi)能就會減少。小結:從能的轉(zhuǎn)化看,通過做功改變物體的內(nèi)能,實質(zhì)上是其他形式的能與物體內(nèi)能相互轉(zhuǎn)化的過程。功可以用來度量內(nèi)能改變的多少。小結:改變物體的內(nèi)能有兩種方法:做功和熱傳遞。兩種方法對改變物體的內(nèi)能是等效的,但本質(zhì)上有所區(qū)別。討論:有一個裝有鐵屑的燒瓶,可以用什么方法使鐵屑的內(nèi)能增加?練習:1.為什么用氣筒給自行車打完氣后,摸一下氣筒外的外壁,會變熱?當我們給充足氣的輪胎放氣時,能看到在氣門芯附近有一些小水珠,能解釋這種現(xiàn)象產(chǎn)生的原因嗎?2.關于物體的內(nèi)能,下列說法正確的是( ) A相同質(zhì)量的兩種物體,升高相同的溫度,內(nèi)能增量一定相同 B一定量0的水結成0的冰,內(nèi)能一定減少 C一定量氣體體積增大,但既不吸熱也不放熱,內(nèi)能一定減少 D一定量氣體吸收熱量而保持體積不變,內(nèi)能一定減少3.金屬制成的氣缸中裝有柴油與空氣的混合物,有可能使氣缸中柴油達到燃點的過程是()A迅速向里推活塞B迅速向外拉活塞C緩慢向里推活塞D緩慢向外技活塞4.指出下列事例中改變物體內(nèi)能的方式( ) a 冷天用熱水取熱,人體感到熱和 .b比中,從竿的頂端滑到底端時手感到發(fā)熱 c 密封的空氣被壓縮時溫度變高 d 火爐上烤餅子,餅子變熱 e 用挫刀挫鐵塊,鐵塊變熱 f 把火燒熱的工件放到冷水中,工件會變涼下來板書設計一內(nèi)能1. 內(nèi)能定義:分子由于運動而具有的動能和勢能之和 2. 物體內(nèi)能的大小與物體的溫度有關二.改變內(nèi)能的方式1. 做功 2. 熱傳遞: 三.熱量1. 定義:熱傳遞過程中傳遞的內(nèi)能的多少 2. 單位:焦耳 符號: J 3. 熱量、溫度、內(nèi)能的區(qū)別 三 、 比熱容教學目標一、知識目標(1)嘗試用比熱容解釋簡單的自然現(xiàn)象。(2)了解比熱容的概念,知道比熱容是物質(zhì)的一種屬性。(3)能根據(jù)比熱容進行簡單的熱量計算。二、方法目標(1)通過探究,比較不同物質(zhì)的吸熱能力。(2)通過閱讀“氣候與熱污染”了解利用比熱容解釋海邊與沙漠晝夜溫差問題,并了解一下“熱島效應”。三、情感目標利用探究學習活動培養(yǎng)學生自己動腦想辦法解決問題的能力。教學重點與難點重點:比熱容的概念和熱量的計算。難點:比熱容概念。教學用具器材:鐵架臺,酒精燈,天平,燒杯,石棉網(wǎng),水,煤油,秒表,溫度計。教學流程導課(一)講黑與白的熱效應的故事引入新課。(二)引導學生思考課本上的想想議議并回答,進而得出“同種物質(zhì)質(zhì)量越大,溫度升高的度數(shù)就越多,吸收的熱量就越多”,那么不同物質(zhì)在質(zhì)量相同時,升高相同的溫度時吸收的熱量是否相等引入新課。閱讀質(zhì)疑,自主探究(一)探究不同物質(zhì)的吸熱能力是否相同?引導學生設計“探究比較不同物質(zhì)的吸熱能力”的實驗。要求學生指明所需器材,說明怎樣操作,怎樣觀察現(xiàn)象,怎樣記錄數(shù)據(jù)。得出什么結論?(二)比熱容的概念及熱量的計算要求學生看課本132頁比熱容內(nèi)容;問:比熱容的單位、符號是什么?熱量的計算公式是什么?(三)比熱容的應用(1)引導學生閱讀“比熱容”表,觀察、分析、歸納,寫出自己獲得的信息。(2)為什么我國沿海地區(qū)四季如春,而內(nèi)陸地區(qū)冬季寒冷,夏季炎熱?多變互動,合作探究(一)探究不同物質(zhì)的吸熱能力是否相同?器材步驟略?,F(xiàn)象:用兩個相同的加熱器分別給盛在兩個相同燒杯里的質(zhì)量相等的水和煤油加熱,發(fā)現(xiàn)相同時間內(nèi),煤油溫度升高的較多,要使他們升高相同的溫度,水加熱的時間長。結論:質(zhì)量相同的不同物質(zhì),升高相同的溫度時,吸收的熱量不同。(二)比熱容的概念及熱量的計算比熱容的概念:單位質(zhì)量的某種物質(zhì),溫度升高1吸收的熱量,叫做這種物質(zhì)的比熱容。比熱容單位:焦每千克攝氏度J/(Kg)熱量計算公式:Q吸=cm(t-to) Q放=cm(to-t)(三)比熱容的應用(1)不同種物質(zhì)的比熱容不同,比熱容是物質(zhì)的一種屬性,只與物質(zhì)的種類和狀態(tài)有關,與其他因素無關。(2)因為水的比熱容較大,而砂石的比熱容較小,在吸收或放出同樣多的熱量的情況下,水的溫度變化小,砂石的溫度變化大。所以內(nèi)陸地區(qū)冬季寒冷,夏季炎熱。案例分析 桂林市區(qū)“兩江四湖”環(huán)城水系的建成,造就了桂林“千峰環(huán)野立,一水報城流”的山水城市格局,并使市區(qū)湖面達到約4.0105m,水量增加到9.5105m.問:(1)在炎熱的盛夏,湖水溫度每升高1,就可從周圍市區(qū)吸收多少熱量?C水=4.2103J/(Kg)(2)“兩江四湖”環(huán)城水系的建成,對城區(qū)的環(huán)境有什么好處?(要求寫出兩點)解:(1)由=m/v得 m=v=1.0103kg/ m9.5105m=9.5108kg湖水溫度升高1,可從周圍市區(qū)吸收的熱量是: Q吸=cm(t-to)=4.2103J/(Kg)9.8108kg1=3.991012J(2)“兩江四湖”環(huán)城水系的建成,對城區(qū)環(huán)境的好處有:從物理上看:由于水的比熱較大,因此可以緩解“熱島效應”對環(huán)境的影響;從自然環(huán)境上看:融水如城市,使桂林山區(qū)真正成為“山水之城”,美化了居住環(huán)境;從
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