魯科版選修33 5.4 熵——無序程度的量度 學案.doc

第4節(jié) 熵無序程度的量度 學案學 習 目 標重點難點了解熵的概念及熵增加原理，并能解釋生活中的有關現(xiàn)象.從熵增加原理的角度解釋某些熱現(xiàn)象(難點)知識：熵和熵增加原理1.基本知識(1)定義用量度系統(tǒng)無序程度的物理量叫做熵(2)熵增加原理在孤立系統(tǒng)中，一切不可逆過程必然朝著熵增加的方向進行，孤立系統(tǒng)是指與外界既沒有物質交換也沒有能量交換的系統(tǒng)(3)熱力學第二定律的微觀本質：一切不可逆過程總是沿著大量分子熱運動無序程度增大的方向進行2思考判斷(1)熵是系統(tǒng)內分子運動無序性的量度()(2)在自然過程中熵總是增加的()(3)熵值越大代表越有序()3探究交流質量相同、溫度相同的水，如圖所示分別處于固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)三種狀態(tài)下，它們的熵的大小有什么關系？為什么？ 氣體 液體固體【提示】根據(jù)大量分子運動對系統(tǒng)無序程度的影響，熱力學第二定律又有一種表述：由大量分子組成的系統(tǒng)自發(fā)變化時，總是向著無序程度增加的方向發(fā)展，至少無序程度不會減少，這也就是說，任何一個系統(tǒng)自發(fā)變化時，系統(tǒng)的熵要么增加，要么不變，但不會減少質量相同、溫度相同的水，可以由固態(tài)自發(fā)地向液態(tài)、氣態(tài)轉化，所以，氣態(tài)時的熵最大，其次是液態(tài)，固態(tài)時的熵最小.課堂互動探究探究：對熵和熵增加原理的理解【問題導思】1什么是熵？它是由物體的什么決定的？2從熵的概念分析，熱力學第二定律的實質是什么？1熵是反映系統(tǒng)無序程度的物理量，正如溫度反映物體內分子平均動能大小一樣，系統(tǒng)越混亂無序程度越大，這個系統(tǒng)的熵就越大2從微觀的角度看，熱力學第二定律是一個統(tǒng)計規(guī)律，一個孤立系統(tǒng)總是從熵小的狀態(tài)向熵大的狀態(tài)發(fā)展，而熵值較大代表著較為無序，所以自發(fā)的宏觀過程總是向無序程度更大的方向發(fā)展3對于絕熱或孤立的熱力學系統(tǒng)而言，所發(fā)生的是由非平衡態(tài)向著平衡態(tài)的變化過程，因此，總是朝著熵增加的方向進行或者說，一個孤立系統(tǒng)的熵永遠不會減小，這就是熵增加原理4在任何自然過程中，一個孤立系統(tǒng)的總熵不會減小，如果過程可逆，則熵不變；如果過程不可逆，則熵增加特別提醒熵增加原理的適用對象是對于孤立系統(tǒng)，如果是非孤立系統(tǒng)，熵有可能減少例：對于孤立體系中發(fā)生的實際過程，下列說法中正確的是()a系統(tǒng)的總熵只能增大，不可能減小b系統(tǒng)的總熵可能增大，可能不變，還可能減小c系統(tǒng)逐漸從比較有序的狀態(tài)向無序的狀態(tài)發(fā)展d系統(tǒng)逐漸從比較無序的狀態(tài)向更加有序的狀態(tài)發(fā)展【審題指導】熵是反映系統(tǒng)的無序程度的物理量，根據(jù)熵增加原理，一個孤立系統(tǒng)熵永遠不會減小熵越大，無序程度越大【解析】根據(jù)熵增加原理，一個孤立系統(tǒng)發(fā)生的實際過程，總熵只能增大，a正確，b錯誤再根據(jù)熵的物理意義，它量度系統(tǒng)的無序程度，熵越大，無序程度越大，故c正確，d錯誤【答案】ac規(guī)律總結 1熵增加原理是判斷不同狀態(tài)的物體不可逆過程進行方向的共同標準2熵增加原理與能量守恒定律在物理學中具有同等重要的地位，二者都是對自然過程的一種限制遷移應用2下列關于熵的有關說法錯誤的是()a熵是系統(tǒng)內分子運動無序性的量度b在自然過程中熵總是增加的c熱力學第二定律也叫做熵減小原理d熵值越大表示系統(tǒng)越無序【解析】根據(jù)熵的定義知a正確從熵的意義上說，系