第第十三章內(nèi)能.doc

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