熱學(xué)教學(xué)要點(diǎn)提示

1、熱學(xué)教學(xué)要點(diǎn)提示熱學(xué)教學(xué)要點(diǎn)提示 張福林張福林 第一部分第一部分 教學(xué)要點(diǎn)提示教學(xué)要點(diǎn)提示 第二部分：第二部分： 學(xué)科德育指導(dǎo)學(xué)科德育指導(dǎo) 第三部分：第三部分： 教學(xué)素材教學(xué)素材 考試說明：考試說明： 68.分子動理論的基本觀點(diǎn)。物體是由大量分子組成分子動理論的基本觀點(diǎn)。物體是由大量分子組成.分子的分子的 熱運(yùn)動，布朗運(yùn)動熱運(yùn)動，布朗運(yùn)動.分子間的相互作用力分子間的相互作用力 69.阿伏伽德羅常數(shù)阿伏伽德羅常數(shù).溫度溫度和氣體壓強(qiáng)的微觀意義和氣體壓強(qiáng)的微觀意義.熱力學(xué)溫度熱力學(xué)溫度 70.分子間的相互作用能分子間的相互作用能.物體的內(nèi)能物體的內(nèi)能 71.熱力學(xué)第一定律熱力學(xué)第一定律 72.能量

2、守恒定律能量守恒定律 1.1.研究熱現(xiàn)象的兩種途徑：研究熱現(xiàn)象的兩種途徑： 從宏觀角度研究熱現(xiàn)象的宏觀規(guī)律從宏觀角度研究熱現(xiàn)象的宏觀規(guī)律熱力學(xué)熱力學(xué)；從微；從微 觀角度研究出發(fā)研究熱現(xiàn)象的觀角度研究出發(fā)研究熱現(xiàn)象的微觀本質(zhì)微觀本質(zhì)統(tǒng)計(jì)物理統(tǒng)計(jì)物理。 兩條途徑相輔相成兩條途徑相輔相成, ,彼此聯(lián)系又互相補(bǔ)充和促進(jìn)彼此聯(lián)系又互相補(bǔ)充和促進(jìn). . 例如例如: :氣體壓強(qiáng)氣體壓強(qiáng) 宏觀上確實(shí)存在宏觀上確實(shí)存在, ,并且對于密閉氣體來講并且對于密閉氣體來講, ,溫度越溫度越 高氣體壓強(qiáng)越大高氣體壓強(qiáng)越大. . 微觀上講微觀上講: :氣體壓強(qiáng)的產(chǎn)生的微觀本質(zhì)氣體壓強(qiáng)的產(chǎn)生的微觀本質(zhì)? ?為什么對為什么對

3、于密閉氣體來講于密閉氣體來講, ,溫度越高氣體壓強(qiáng)越大溫度越高氣體壓強(qiáng)越大? ? 第一部分第一部分 教學(xué)要點(diǎn)提示教學(xué)要點(diǎn)提示 2.重點(diǎn)滲透統(tǒng)計(jì)觀點(diǎn)的地方重點(diǎn)滲透統(tǒng)計(jì)觀點(diǎn)的地方 （1）布朗運(yùn)動）布朗運(yùn)動漲落漲落 （2）溫度的微觀解釋）溫度的微觀解釋 （3）氣體壓強(qiáng)）氣體壓強(qiáng) （4）自發(fā)過程）自發(fā)過程熱二定律熱二定律 問題:熱學(xué)與力學(xué)的比較 統(tǒng)計(jì)物理的基本觀點(diǎn)統(tǒng)計(jì)物理的基本觀點(diǎn): :宏觀熱現(xiàn)象就是組成物體的大宏觀熱現(xiàn)象就是組成物體的大 量微觀粒子運(yùn)動的集體表現(xiàn)量微觀粒子運(yùn)動的集體表現(xiàn). . 3 第一單元第一單元 分子動理論的基本觀點(diǎn)分子動理論的基本觀點(diǎn) （2 2）微觀世界和宏觀世界的橋梁）微觀世界

4、和宏觀世界的橋梁 阿伏伽德羅常數(shù)阿伏伽德羅常數(shù)N=6.02N=6.02101023 23mol mol-1 -1 1.物體是由大量分子組成的物體是由大量分子組成的 （1）油膜法）油膜法 原理原理: : 分子直徑分子直徑= =單分子油膜的厚單分子油膜的厚=?=? 累積法 面積 體積 分子大小數(shù)量級分子大小數(shù)量級:10:10-10 -10m m （3 3）常用的三個(gè)關(guān)系式：）常用的三個(gè)關(guān)系式： A A、一個(gè)分子的質(zhì)量：、一個(gè)分子的質(zhì)量：m m0 0= =M Mmol mol/ /N NA A B B、分子的個(gè)數(shù)：、分子的個(gè)數(shù)：n n= =N NA Am m/ /M Mmol mol C、平均一個(gè)分

5、子的空間：、平均一個(gè)分子的空間：v0=Vmol/ NA；附：；附：Vmol= Mmol/； （4）區(qū)分：）區(qū)分： 平均一個(gè)分子占據(jù)的空間和分子體積平均一個(gè)分子占據(jù)的空間和分子體積 注意計(jì)算的是分子直徑注意計(jì)算的是分子直徑d，還是分子間的距離，還是分子間的距離。 2.2.關(guān)于布朗運(yùn)動：關(guān)于布朗運(yùn)動： (1)誰的運(yùn)動？誰的運(yùn)動？ 不是分子運(yùn)動。不是分子運(yùn)動。 (2) (2) 成因：成因： 液體分子對懸浮微粒碰撞的不平衡。液體分子對懸浮微粒碰撞的不平衡。 (3)(3)反映什么？反映什么？反映了液體分子的無規(guī)則運(yùn)動。反映了液體分子的無規(guī)則運(yùn)動。 (4)(4)影響因素：影響因素：溫度越高、微粒越小越明顯

6、溫度越高、微粒越小越明顯 （5 5）溫度越高，布朗運(yùn)動越激烈，說明大量分子的無規(guī)則運(yùn)）溫度越高，布朗運(yùn)動越激烈，說明大量分子的無規(guī)則運(yùn) 動與溫度有關(guān)。動與溫度有關(guān)。 實(shí)驗(yàn)：布朗運(yùn)動實(shí)驗(yàn)：布朗運(yùn)動顯微攝像顯微攝像 布朗微粒的位置連線不是軌跡。布朗微粒的位置連線不是軌跡。 布朗（布朗（1773-1858）是英國植物學(xué)家，）是英國植物學(xué)家，1827年年6月布朗用顯微月布朗用顯微 鏡觀察水中懸浮的克拉花花粉，發(fā)現(xiàn)花粉顆粒不停地做無規(guī)則鏡觀察水中懸浮的克拉花花粉，發(fā)現(xiàn)花粉顆粒不停地做無規(guī)則 運(yùn)動，他錯(cuò)誤地認(rèn)為花粉雖死了，但它具有一種生命潛力的東運(yùn)動，他錯(cuò)誤地認(rèn)為花粉雖死了，但它具有一種生命潛力的東 西遺

7、留下來，促使花粉不斷地運(yùn)動。布朗并把這個(gè)研究推廣到西遺留下來，促使花粉不斷地運(yùn)動。布朗并把這個(gè)研究推廣到 各種各樣的運(yùn)動，觀察了他收集到的所有新鮮花粉，后來又對各種各樣的運(yùn)動，觀察了他收集到的所有新鮮花粉，后來又對 煤粉、巖石粉、金屬粉等無生命物質(zhì)的微粒進(jìn)行了觀察、都看煤粉、巖石粉、金屬粉等無生命物質(zhì)的微粒進(jìn)行了觀察、都看 到類似的不停運(yùn)動的現(xiàn)象，認(rèn)為各種粉末都存在著某種活性。到類似的不停運(yùn)動的現(xiàn)象，認(rèn)為各種粉末都存在著某種活性。 并于并于1828年年6月和月和8月接連發(fā)表了兩篇論文，宣布了他的重大月接連發(fā)表了兩篇論文，宣布了他的重大 發(fā)現(xiàn)，后來人們就把這種現(xiàn)象叫發(fā)現(xiàn)，后來人們就把這種現(xiàn)象叫“

8、布朗運(yùn)動布朗運(yùn)動”。但一時(shí)未能做。但一時(shí)未能做 出正確解釋。出正確解釋。 r F O r0 r EP O r0 （1 1） F F分 分做正功分子勢能減小 做正功分子勢能減小, , F F 分分做負(fù)功分子勢能增大 做負(fù)功分子勢能增大. . (2)當(dāng)當(dāng)r=r0時(shí)時(shí),分子勢能最小分子勢能最小.如果選如果選 無窮遠(yuǎn)處的勢能為零無窮遠(yuǎn)處的勢能為零,當(dāng)當(dāng)r=r0時(shí)時(shí),分子分子 勢能最小且為負(fù)值勢能最小且為負(fù)值. 3. (1)(1)引力、斥力同時(shí)存在引力、斥力同時(shí)存在, ,分子力在本質(zhì)上屬于電磁力分子力在本質(zhì)上屬于電磁力 (2)分子力實(shí)驗(yàn)分子力實(shí)驗(yàn)對對 鉛塊實(shí)驗(yàn)的質(zhì)疑鉛塊實(shí)驗(yàn)的質(zhì)疑 (1)(1)溫度是大量

9、分子無規(guī)則運(yùn)動平均動能的標(biāo)志溫度是大量分子無規(guī)則運(yùn)動平均動能的標(biāo)志（是（是 平均平動動能的量度）。這里籠統(tǒng)地提到分子的平均動能，平均平動動能的量度）。這里籠統(tǒng)地提到分子的平均動能， 是把分子當(dāng)作質(zhì)點(diǎn)來處理，不要求區(qū)分分子的平動動能、轉(zhuǎn)是把分子當(dāng)作質(zhì)點(diǎn)來處理，不要求區(qū)分分子的平動動能、轉(zhuǎn) 動動能和振動動能動動能和振動動能 (2)(2)溫度是一個(gè)統(tǒng)計(jì)概念溫度是一個(gè)統(tǒng)計(jì)概念大量分子無規(guī)則運(yùn)動平均大量分子無規(guī)則運(yùn)動平均 動能的標(biāo)志，是描述大量分子的集體狀態(tài)，對個(gè)別分動能的標(biāo)志，是描述大量分子的集體狀態(tài)，對個(gè)別分 子講溫度是沒有意義的。子講溫度是沒有意義的。 (3)(3)溫度所反映的運(yùn)動溫度所反映的運(yùn)動

10、, ,是在質(zhì)心系中表現(xiàn)的分子的無是在質(zhì)心系中表現(xiàn)的分子的無 規(guī)則運(yùn)動規(guī)則運(yùn)動( (又叫熱運(yùn)動又叫熱運(yùn)動).). (4)(4)溫度是描述熱力學(xué)系統(tǒng)平衡態(tài)的一個(gè)物理量溫度是描述熱力學(xué)系統(tǒng)平衡態(tài)的一個(gè)物理量, ,宏觀宏觀 表現(xiàn)為物體的冷熱程度表現(xiàn)為物體的冷熱程度. . 4.關(guān)于溫度教學(xué)的幾點(diǎn)提醒關(guān)于溫度教學(xué)的幾點(diǎn)提醒 第二單元第二單元 物體的內(nèi)能物體的內(nèi)能 1.1.關(guān)于機(jī)械能和內(nèi)能的區(qū)別關(guān)于機(jī)械能和內(nèi)能的區(qū)別 物體的機(jī)械能物體的機(jī)械能 物體的內(nèi)能物體的內(nèi)能 由物體的外部狀態(tài)決定，是在由物體的外部狀態(tài)決定，是在 外部參考系下的物體宏觀運(yùn)動外部參考系下的物體宏觀運(yùn)動 的動能與物體的宏觀相對位置的動能與物

11、體的宏觀相對位置 對應(yīng)的勢能之和。對應(yīng)的勢能之和。 由物體的內(nèi)部狀態(tài)決定，是以由物體的內(nèi)部狀態(tài)決定，是以 物體本身為參考系下的物體內(nèi)物體本身為參考系下的物體內(nèi) 部所有微觀分子無規(guī)則運(yùn)動的部所有微觀分子無規(guī)則運(yùn)動的 動能與內(nèi)部分子相對位置對應(yīng)動能與內(nèi)部分子相對位置對應(yīng) 的分子勢能之和。的分子勢能之和。 物體的動能可以為零物體的動能可以為零 分子的熱運(yùn)動永不停止分子的熱運(yùn)動永不停止 物體的機(jī)械能可測物體的機(jī)械能可測 物體的內(nèi)能不可測物體的內(nèi)能不可測 機(jī)械能和內(nèi)能沒有必然聯(lián)系，物體可以具有內(nèi)能的同時(shí)具有機(jī)機(jī)械能和內(nèi)能沒有必然聯(lián)系，物體可以具有內(nèi)能的同時(shí)具有機(jī) 械能但兩者在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化。械能

12、但兩者在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化。 內(nèi)能是由大量分子的熱運(yùn)動和分子間的相對位置所決定的能量內(nèi)能是由大量分子的熱運(yùn)動和分子間的相對位置所決定的能量; ; 機(jī)械能是物體做機(jī)械運(yùn)動和物體形變及物體間相對位置所決定機(jī)械能是物體做機(jī)械運(yùn)動和物體形變及物體間相對位置所決定 的能量的能量 2.力學(xué)中動能定理中所講的功與熱力學(xué)第一定律中的功有力學(xué)中動能定理中所講的功與熱力學(xué)第一定律中的功有 何區(qū)別？何區(qū)別？ 3 3溫度、熱量、功、內(nèi)能、內(nèi)能的改變、恒溫、絕溫度、熱量、功、內(nèi)能、內(nèi)能的改變、恒溫、絕 熱這些概念的區(qū)別熱這些概念的區(qū)別 溫度溫度：狀態(tài)量，宏觀上是指物體的冷熱程度，微觀上是大量分：狀態(tài)量，宏觀上是指物

13、體的冷熱程度，微觀上是大量分 子平均動能的標(biāo)志。不是物體內(nèi)能多少的標(biāo)志，溫度高的物體，子平均動能的標(biāo)志。不是物體內(nèi)能多少的標(biāo)志，溫度高的物體， 內(nèi)能不一定多；溫度低的物體，內(nèi)能不一定少，比如一杯熱水內(nèi)能不一定多；溫度低的物體，內(nèi)能不一定少，比如一杯熱水 的內(nèi)能要比一缸冷水的內(nèi)能少得多。的內(nèi)能要比一缸冷水的內(nèi)能少得多。 熱量熱量：過程量，是在熱傳遞過程中內(nèi)能的轉(zhuǎn)移量，熱傳遞的條：過程量，是在熱傳遞過程中內(nèi)能的轉(zhuǎn)移量，熱傳遞的條 件是溫度差。在一個(gè)狀態(tài)下講熱量多少或物體具有多少熱量都件是溫度差。在一個(gè)狀態(tài)下講熱量多少或物體具有多少熱量都 是沒有意義的。是沒有意義的。 功：功：是過程量，是能量轉(zhuǎn)化的

14、量度。是過程量，是能量轉(zhuǎn)化的量度。 內(nèi)能內(nèi)能：是狀態(tài)量，微觀取絕于？宏觀上取決于？：是狀態(tài)量，微觀取絕于？宏觀上取決于？ 內(nèi)能的改變內(nèi)能的改變：對應(yīng)過程的兩態(tài)，由：對應(yīng)過程的兩態(tài)，由Q Q、W W共同決定共同決定 恒溫不是絕熱。恒溫不是絕熱。 物體的種類、質(zhì)量、溫度、體積等物體的種類、質(zhì)量、溫度、體積等分子數(shù)分子數(shù)N、分子的平均動能、分子的平均動能、 平均勢能平均勢能 通常：通常：在物態(tài)沒有變化及體積變化不明顯時(shí)（分子勢能變化在物態(tài)沒有變化及體積變化不明顯時(shí)（分子勢能變化 不明顯時(shí)），分子平均動能隨溫度變化比較明顯，因此在沒不明顯時(shí)），分子平均動能隨溫度變化比較明顯，因此在沒 有物態(tài)變化的情況

15、下，用溫度變化來標(biāo)志內(nèi)能是否變化。有物態(tài)變化的情況下，用溫度變化來標(biāo)志內(nèi)能是否變化。 （溫度（溫度內(nèi)能內(nèi)能） 理想氣體：理想氣體： 4.溫度溫度內(nèi)能內(nèi)能？ 溫度溫度內(nèi)能內(nèi)能？ 6.熱力學(xué)第一定律熱力學(xué)第一定律如果外界對系統(tǒng)做功如果外界對系統(tǒng)做功W,W,并且物體從并且物體從 外界吸收熱量外界吸收熱量Q,Q,則系統(tǒng)的內(nèi)能增加量為則系統(tǒng)的內(nèi)能增加量為U=W+QU=W+Q 式中式中U U物體內(nèi)能改變量物體內(nèi)能改變量，單位是焦（，單位是焦（J J），）， U U0 0，表示系統(tǒng)內(nèi)能增加；，表示系統(tǒng)內(nèi)能增加；U U0 0，表示系統(tǒng)內(nèi)能減少。，表示系統(tǒng)內(nèi)能減少。 Q Q傳遞的熱量，傳遞的熱量，單位是焦，單位

16、是焦， 系統(tǒng)吸熱規(guī)定系統(tǒng)吸熱規(guī)定Q Q0 0；系統(tǒng)放熱規(guī)定；系統(tǒng)放熱規(guī)定Q Q0 0 W W做的功做的功，單位也是焦，單位也是焦， 外界對系統(tǒng)做功，外界對系統(tǒng)做功，W W0 0；系統(tǒng)對外界做功，；系統(tǒng)對外界做功，W W0.0. 正負(fù)號法則：正負(fù)號法則：吸熱吸熱Q Q取取+ +、放熱、放熱Q Q?。蝗。?外界對系統(tǒng)做功外界對系統(tǒng)做功W W取取+ +、系統(tǒng)對外界做功、系統(tǒng)對外界做功W W??；取； 系統(tǒng)內(nèi)能增加系統(tǒng)內(nèi)能增加UU取取+ +、內(nèi)能減少、內(nèi)能減少UU取。取。 7能量守恒定律能量守恒定律 （1 1）各種形式能可以相互轉(zhuǎn)化）各種形式能可以相互轉(zhuǎn)化, ,并且在轉(zhuǎn)化中守恒并且在轉(zhuǎn)化中守恒. . 電

17、能電能 機(jī)械能機(jī)械能 內(nèi)能內(nèi)能 化學(xué)能化學(xué)能光能光能 原子能原子能 （2 2）能量轉(zhuǎn)化和守恒定律）能量轉(zhuǎn)化和守恒定律: : 能量既不會產(chǎn)生能量既不會產(chǎn)生, ,也不會憑空消失也不會憑空消失, ,它只能從一種形式它只能從一種形式 轉(zhuǎn)化為別的形式轉(zhuǎn)化為別的形式, ,或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到別的物體或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到別的物體, ,在在 轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移過程中總量保持不變轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移過程中總量保持不變. . （3 3）第一類永動機(jī)不可能實(shí)現(xiàn)）第一類永動機(jī)不可能實(shí)現(xiàn). . 自行車車輪轉(zhuǎn)動自行車車輪轉(zhuǎn)動發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī)電動機(jī)電動機(jī)車輪轉(zhuǎn)動車輪轉(zhuǎn)動不斷克服阻不斷克服阻 力前進(jìn)？力前進(jìn)？ 第三單元第三單元 氣體氣體 1理想氣

18、體分子運(yùn)動模型理想氣體分子運(yùn)動模型 （1）除需特別考慮外，一般不計(jì)分子的大??；）除需特別考慮外，一般不計(jì)分子的大??； （2）氣體分子間和氣體分子與器壁分子間除碰撞外，不計(jì)相）氣體分子間和氣體分子與器壁分子間除碰撞外，不計(jì)相 互作用；互作用； （3）分子碰撞是彈性的，遵守動量守恒和動能守恒定律；）分子碰撞是彈性的，遵守動量守恒和動能守恒定律； （4）除需特別考慮外，不計(jì)分子所受到的重力。）除需特別考慮外，不計(jì)分子所受到的重力。 再提出以下統(tǒng)計(jì)假設(shè)：再提出以下統(tǒng)計(jì)假設(shè)： （1）氣體處在平衡態(tài)時(shí)，分子在容器中的空間分布平均說）氣體處在平衡態(tài)時(shí)，分子在容器中的空間分布平均說 來是均勻的。來是均勻的。

19、（2）氣體在平衡態(tài)時(shí)，具有相同速率的分子向各個(gè)方向運(yùn)）氣體在平衡態(tài)時(shí)，具有相同速率的分子向各個(gè)方向運(yùn) 動的平均分子數(shù)是相等的，動的平均分子數(shù)是相等的， 2.2.氣體壓強(qiáng)的微觀解釋氣體壓強(qiáng)的微觀解釋 （1 1）氣體壓強(qiáng)的產(chǎn)生：）氣體壓強(qiáng)的產(chǎn)生：從分子動理論的從分子動理論的 觀點(diǎn)來看，氣體的壓強(qiáng)是大量氣體分子頻觀點(diǎn)來看，氣體的壓強(qiáng)是大量氣體分子頻 繁地碰撞器壁而產(chǎn)生的繁地碰撞器壁而產(chǎn)生的 類比類比 （2 2）氣體壓強(qiáng)取決的因素）氣體壓強(qiáng)取決的因素 氣體分子的平均動能越大，氣體分子越密，氣體分子的平均動能越大，氣體分子越密， 對單位面積器壁產(chǎn)生的壓力就越大，氣體對單位面積器壁產(chǎn)生的壓力就越大，氣體

20、的壓強(qiáng)就越大的壓強(qiáng)就越大 （3 3）氣體壓強(qiáng)公式：）氣體壓強(qiáng)公式： k EnmvnmvnSFP 0 2 0 2 0 3 2 2 1 3 2 3 1 / 氣體壓強(qiáng)的大小氣體壓強(qiáng)的大小取決于單位體積內(nèi)的分子數(shù)和分子的平均動能取決于單位體積內(nèi)的分子數(shù)和分子的平均動能. . 3.理想氣體所遵從的規(guī)律理想氣體所遵從的規(guī)律 宏觀宏觀 pv/T=nR n一定的理想氣體一定的理想氣體,內(nèi)能內(nèi)能E只與溫度有關(guān)與體積無關(guān)只與溫度有關(guān)與體積無關(guān) E-T W+Q=E 微觀微觀 P=2n0EK/3 微觀與宏觀的統(tǒng)一：微觀與宏觀的統(tǒng)一： 微觀微觀P=2n0EK/3 宏觀宏觀P=nRT/V n0n/V；EkT 第四單元第四

21、單元 熱力學(xué)第二定律熱力學(xué)第二定律 熱力學(xué)第二定律實(shí)質(zhì)熱力學(xué)第二定律實(shí)質(zhì): :一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的實(shí)一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的實(shí) 際宏觀過程都是不可逆的際宏觀過程都是不可逆的. . 熱力學(xué)第二定律表述熱力學(xué)第二定律表述: :( (各種表述是等價(jià)的各種表述是等價(jià)的) ) 表述表述1:不可能使熱量從低溫物體傳到高溫物不可能使熱量從低溫物體傳到高溫物 體而不引起其它變化。體而不引起其它變化。 表述表述2:不可能從單一熱源吸取熱量，使之完不可能從單一熱源吸取熱量，使之完 全變成有用功而不引起其它變化全變成有用功而不引起其它變化. . 表述表述3:3:第二類永動機(jī)是不可能制造成的第二類永動機(jī)是不可能制造成的 1.

22、熱力學(xué)第二定律熱力學(xué)第二定律 熱力學(xué)第二定律是一條更為重要和深刻的定律。熱力學(xué)第二定律是一條更為重要和深刻的定律。 第一定律是第一定律是“出納出納”, ,第二定律是第二定律是“經(jīng)理經(jīng)理”。熱力熱力 學(xué)第一定律強(qiáng)調(diào)是在能的轉(zhuǎn)化過程中學(xué)第一定律強(qiáng)調(diào)是在能的轉(zhuǎn)化過程中“總量總量”必必 須恒定須恒定; ;熱力學(xué)第二定律熱力學(xué)第二定律說的是在能量自發(fā)轉(zhuǎn)化過說的是在能量自發(fā)轉(zhuǎn)化過 程中，其能量程中，其能量“品質(zhì)品質(zhì)”會下降會下降. .這就是該兩條定律這就是該兩條定律 內(nèi)容本質(zhì)的不同。內(nèi)容本質(zhì)的不同。 2.熱力學(xué)第二定律與第一定律的區(qū)別熱力學(xué)第二定律與第一定律的區(qū)別? 3試根據(jù)熱力學(xué)第二定律判別下列兩種說法

23、是否正確？試根據(jù)熱力學(xué)第二定律判別下列兩種說法是否正確？ （1）功可以全部轉(zhuǎn)化為熱，但熱不能全部轉(zhuǎn)化為功；）功可以全部轉(zhuǎn)化為熱，但熱不能全部轉(zhuǎn)化為功； （2）熱量能夠從高溫物體傳到低溫物體，但不能從低溫物體）熱量能夠從高溫物體傳到低溫物體，但不能從低溫物體 傳到高溫物體。傳到高溫物體。 （1）不正確。因?yàn)闊峥梢匀哭D(zhuǎn)化為功，只是會引起其他變）不正確。因?yàn)闊峥梢匀哭D(zhuǎn)化為功，只是會引起其他變 化，例如等溫膨脹時(shí)氣體吸熱全部轉(zhuǎn)化為功，不過體積發(fā)生了化，例如等溫膨脹時(shí)氣體吸熱全部轉(zhuǎn)化為功，不過體積發(fā)生了 變化。熱力學(xué)第二定律的意義是：熱全部轉(zhuǎn)化為功而又不伴隨變化。熱力學(xué)第二定律的意義是：熱全部轉(zhuǎn)化為

24、功而又不伴隨 其他任何變化時(shí)不可能的。其他任何變化時(shí)不可能的。 （2）也不正確，熱量可以從低溫物體傳到高溫物體，例如制）也不正確，熱量可以從低溫物體傳到高溫物體，例如制 冷機(jī)，只不過要有外界做功，外界會有某些變化。熱力學(xué)第二冷機(jī)，只不過要有外界做功，外界會有某些變化。熱力學(xué)第二 定律的意義是：熱量自動地從低溫物體傳到高溫物體而又不引定律的意義是：熱量自動地從低溫物體傳到高溫物體而又不引 起其他變化的情況是不可能出現(xiàn)的。起其他變化的情況是不可能出現(xiàn)的。 能量能量品質(zhì)品質(zhì) 引力能引力能 電勢能電勢能 機(jī)械動能機(jī)械動能 核能核能 太陽能太陽能 化學(xué)能化學(xué)能 地?zé)崮艿責(zé)崮?海水熱能海水熱能 宇宙微波背

25、景輻射能宇宙微波背景輻射能 高高 低低 高品質(zhì)能量在使用過程中退化成低品質(zhì)的能量并流高品質(zhì)能量在使用過程中退化成低品質(zhì)的能量并流 散到周圍環(huán)境中散到周圍環(huán)境中,這個(gè)現(xiàn)象叫這個(gè)現(xiàn)象叫能量耗散能量耗散. 4.4.問題問題: :能量守恒定律是普遍成立的，可我們能量守恒定律是普遍成立的，可我們 為什么要節(jié)能呢為什么要節(jié)能呢? ? 能源能源 新能源新能源 地地 熱熱 核能核能反應(yīng)堆成太反應(yīng)堆成太 陽能陽能太陽灶太陽灶 光電池光電池 電動機(jī)電動機(jī) 發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī) 常規(guī)能源常規(guī)能源 風(fēng)力風(fēng)力風(fēng)車風(fēng)車 水力水力水輪機(jī)水輪機(jī) 天然氣天然氣 石石 油油 煤煤 燃燒燃燒 機(jī)機(jī) 械械 能能 內(nèi)能內(nèi)能電熱器電熱器電能電能

26、 熱機(jī)熱機(jī) 第二大部分第二大部分 熱學(xué)教學(xué)德育指導(dǎo)綱要熱學(xué)教學(xué)德育指導(dǎo)綱要 知識內(nèi)容知識內(nèi)容德育知德育知 識載體識載體 德育內(nèi)容德育內(nèi)容教學(xué)活動建議教學(xué)活動建議 分子動理分子動理 論論;物體的物體的 內(nèi)能內(nèi)能;熱量熱量. 熱力學(xué)定熱力學(xué)定 律律 1物體物體 是由大是由大 量分子量分子 組成的組成的 1明確熱運(yùn)動的研究對象明確熱運(yùn)動的研究對象 (大量分子大量分子)的提出過程，學(xué)的提出過程，學(xué) 習(xí)科學(xué)歸納和科學(xué)抽象的科習(xí)科學(xué)歸納和科學(xué)抽象的科 學(xué)方法。學(xué)方法。 2通過用油膜法估測分子通過用油膜法估測分子 直徑實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生認(rèn)識此實(shí)直徑實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生認(rèn)識此實(shí) 驗(yàn)所體現(xiàn)出的模型方法、累驗(yàn)所體現(xiàn)出的模型方法

27、、累 積測量的方法、精確與近似積測量的方法、精確與近似 的關(guān)系的思想。培養(yǎng)學(xué)生實(shí)的關(guān)系的思想。培養(yǎng)學(xué)生實(shí) 事求是的科學(xué)態(tài)度事求是的科學(xué)態(tài)度. 3理解阿伏加德羅常數(shù)的理解阿伏加德羅常數(shù)的 橋梁作用橋梁作用,培養(yǎng)學(xué)生用聯(lián)系的培養(yǎng)學(xué)生用聯(lián)系的 觀點(diǎn)看待事物的意識和把握觀點(diǎn)看待事物的意識和把握 宏觀與微觀之間關(guān)系的意識宏觀與微觀之間關(guān)系的意識 。 4介紹人類觀測微觀世界介紹人類觀測微觀世界 技術(shù)手段，促進(jìn)學(xué)生關(guān)注科技術(shù)手段，促進(jìn)學(xué)生關(guān)注科 學(xué)技術(shù)進(jìn)步。學(xué)技術(shù)進(jìn)步。 1介紹人們對物質(zhì)結(jié)構(gòu)的介紹人們對物質(zhì)結(jié)構(gòu)的 認(rèn)識，明確熱現(xiàn)象中所講的認(rèn)識，明確熱現(xiàn)象中所講的 “分子分子”是基于研究熱運(yùn)動是基于研究熱運(yùn)動

28、 而提出的，不同于化學(xué)課中而提出的，不同于化學(xué)課中 所講的分子。所講的分子。 2切實(shí)做好用油膜法估測切實(shí)做好用油膜法估測 分子直徑實(shí)驗(yàn)，明確實(shí)驗(yàn)原分子直徑實(shí)驗(yàn)，明確實(shí)驗(yàn)原 理，分析此實(shí)驗(yàn)的誤差的成理，分析此實(shí)驗(yàn)的誤差的成 因，發(fā)揮此實(shí)驗(yàn)所具有的功因，發(fā)揮此實(shí)驗(yàn)所具有的功 能。能。 3引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識微觀量與引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識微觀量與 宏觀量間的數(shù)學(xué)關(guān)系宏觀量間的數(shù)學(xué)關(guān)系,注意從注意從 數(shù)量級角度認(rèn)識小與大的關(guān)數(shù)量級角度認(rèn)識小與大的關(guān) 系。系。 4介紹介紹X光分析儀、電子顯光分析儀、電子顯 微鏡、掃描隧道顯微鏡、納微鏡、掃描隧道顯微鏡、納 米技術(shù)等科學(xué)技術(shù)。米技術(shù)等科學(xué)技術(shù)。 2.分子分子 的熱的熱 運(yùn)動

29、、運(yùn)動、 溫度溫度 1通過觀察分析擴(kuò)散和布朗運(yùn)動現(xiàn)象，通過觀察分析擴(kuò)散和布朗運(yùn)動現(xiàn)象， 使學(xué)生體會現(xiàn)象與本質(zhì)、偶然與必然使學(xué)生體會現(xiàn)象與本質(zhì)、偶然與必然 的關(guān)系、初步體會到用統(tǒng)計(jì)的觀點(diǎn)分的關(guān)系、初步體會到用統(tǒng)計(jì)的觀點(diǎn)分 析熱運(yùn)動的思想方法。析熱運(yùn)動的思想方法。 2.通過介紹歷史上人們對布朗運(yùn)動現(xiàn)象通過介紹歷史上人們對布朗運(yùn)動現(xiàn)象 成因的認(rèn)識過程，進(jìn)而對學(xué)生進(jìn)行科成因的認(rèn)識過程，進(jìn)而對學(xué)生進(jìn)行科 學(xué)態(tài)度教育。學(xué)態(tài)度教育。 3.通過對分子熱運(yùn)動的教學(xué)，使學(xué)生認(rèn)通過對分子熱運(yùn)動的教學(xué)，使學(xué)生認(rèn) 識熱現(xiàn)象的運(yùn)動本質(zhì)。識熱現(xiàn)象的運(yùn)動本質(zhì)。 4在溫度的教學(xué)中，使學(xué)生理解在溫度的教學(xué)中，使學(xué)生理解(熱平熱平

30、 衡中的衡中的)動態(tài)平衡觀念、統(tǒng)計(jì)觀點(diǎn)、宏動態(tài)平衡觀念、統(tǒng)計(jì)觀點(diǎn)、宏 觀與微觀相統(tǒng)一的觀點(diǎn)、矛盾的對立觀與微觀相統(tǒng)一的觀點(diǎn)、矛盾的對立 統(tǒng)一觀點(diǎn)。統(tǒng)一觀點(diǎn)。 1要特別指出要特別指出:布朗顆布朗顆 粒的位置連線體現(xiàn)著統(tǒng)粒的位置連線體現(xiàn)著統(tǒng) 計(jì)方法。在用撞擊的不計(jì)方法。在用撞擊的不 平衡來解釋布朗運(yùn)動時(shí)平衡來解釋布朗運(yùn)動時(shí), 教師要有滲透漲落知識教師要有滲透漲落知識 的意識。的意識。 2教學(xué)中介紹人們對熱教學(xué)中介紹人們對熱 的本質(zhì)的認(rèn)識過程。的本質(zhì)的認(rèn)識過程。 3在溫度教學(xué)中，注意在溫度教學(xué)中，注意 從宏觀角度、微觀角度從宏觀角度、微觀角度 、統(tǒng)計(jì)角度、運(yùn)動角度、統(tǒng)計(jì)角度、運(yùn)動角度 、宏觀與微觀的

31、關(guān)系角、宏觀與微觀的關(guān)系角 度、熱傳遞的角度（矛度、熱傳遞的角度（矛 盾的對立統(tǒng)一），引導(dǎo)盾的對立統(tǒng)一），引導(dǎo) 學(xué)生對溫度概念進(jìn)行理學(xué)生對溫度概念進(jìn)行理 解。解。 3 3分分 子力、子力、 分子勢分子勢 能能 1.1.通過體驗(yàn)分子力的宏觀實(shí)通過體驗(yàn)分子力的宏觀實(shí) 驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生以事實(shí)為依據(jù)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生以事實(shí)為依據(jù) 進(jìn)行判斷推理科學(xué)意識。進(jìn)行判斷推理科學(xué)意識。 2.2.通過對分子力隨分子間距通過對分子力隨分子間距 離變化的認(rèn)識，體會量變與離變化的認(rèn)識，體會量變與 質(zhì)變、矛盾的主要方面與次質(zhì)變、矛盾的主要方面與次 要方面的轉(zhuǎn)化觀點(diǎn)。要方面的轉(zhuǎn)化觀點(diǎn)。 3 3介紹分子勢能曲線，并將介紹分子勢能曲線，并

32、將 其與分子力曲線對比，樹立其與分子力曲線對比，樹立 聯(lián)系變化的觀點(diǎn)。聯(lián)系變化的觀點(diǎn)。 4.4.將分子力模型與彈簧模型將分子力模型與彈簧模型 類比培養(yǎng)學(xué)生的類比意識。類比培養(yǎng)學(xué)生的類比意識。 1 1切實(shí)做好有關(guān)分子切實(shí)做好有關(guān)分子 力的幾個(gè)必要的演示力的幾個(gè)必要的演示 實(shí)驗(yàn)。在教學(xué)過程引實(shí)驗(yàn)。在教學(xué)過程引 導(dǎo)學(xué)生根據(jù)已知事實(shí)，導(dǎo)學(xué)生根據(jù)已知事實(shí)， 進(jìn)行分析、判斷、推進(jìn)行分析、判斷、推 理理, ,明確分子動理論的明確分子動理論的 實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。 2 2借助分子力圖線講借助分子力圖線講 解分子力變化規(guī)律解分子力變化規(guī)律, ,注注 意抓住關(guān)鍵點(diǎn)意抓住關(guān)鍵點(diǎn). . 3 3以分子力曲線為基以分子力

33、曲線為基 礎(chǔ)，引導(dǎo)學(xué)生從功能礎(chǔ)，引導(dǎo)學(xué)生從功能 關(guān)系的角度出發(fā)介紹關(guān)系的角度出發(fā)介紹 分子勢能曲線。分子勢能曲線。 4 4注意講清類比方法注意講清類比方法 的優(yōu)勢和局限性的優(yōu)勢和局限性 4 4內(nèi)能、內(nèi)能、 改變內(nèi)能改變內(nèi)能 的兩種方的兩種方 式式 1 1通過從熱力學(xué)的宏觀角度和從分通過從熱力學(xué)的宏觀角度和從分 子動理論的統(tǒng)計(jì)角度認(rèn)識物體內(nèi)能，子動理論的統(tǒng)計(jì)角度認(rèn)識物體內(nèi)能， 學(xué)習(xí)體會研究熱現(xiàn)象的宏觀熱力學(xué)學(xué)習(xí)體會研究熱現(xiàn)象的宏觀熱力學(xué) 和微觀統(tǒng)計(jì)物理學(xué)的兩種方法和微觀統(tǒng)計(jì)物理學(xué)的兩種方法。 2 2通過改變內(nèi)能的兩種方式教學(xué)，通過改變內(nèi)能的兩種方式教學(xué)， 使學(xué)生進(jìn)一步認(rèn)識等效思想，體會使學(xué)生進(jìn)一

34、步認(rèn)識等效思想，體會 現(xiàn)象與本質(zhì)、一果多因的認(rèn)識觀點(diǎn)現(xiàn)象與本質(zhì)、一果多因的認(rèn)識觀點(diǎn) 。 3.3.通過對熱的本質(zhì)討論通過對熱的本質(zhì)討論, ,體會求真的體會求真的 認(rèn)識過程。認(rèn)識過程。 4 4通過對熱傳遞的條件的討論，使通過對熱傳遞的條件的討論，使 學(xué)生認(rèn)識到學(xué)生認(rèn)識到“溫度不平衡是熱交換溫度不平衡是熱交換 ”的動力，進(jìn)而體會到不平衡是事的動力，進(jìn)而體會到不平衡是事 物發(fā)展變化的原因的哲學(xué)觀點(diǎn)。物發(fā)展變化的原因的哲學(xué)觀點(diǎn)。 5 5通過對內(nèi)能、溫度、熱量的比較通過對內(nèi)能、溫度、熱量的比較 與討論，樹立有比較才有鑒別認(rèn)識與討論，樹立有比較才有鑒別認(rèn)識 觀點(diǎn)。觀點(diǎn)。 1 1注意明確內(nèi)能的宏觀注意明確內(nèi)能

35、的宏觀 決定因素和微觀決定因決定因素和微觀決定因 素，指出研究熱現(xiàn)象的素，指出研究熱現(xiàn)象的 兩種方法的區(qū)別與聯(lián)系。兩種方法的區(qū)別與聯(lián)系。 2.2.在做功和熱傳遞改變在做功和熱傳遞改變 內(nèi)能的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，比內(nèi)能的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，比 較做功和熱量在改變內(nèi)較做功和熱量在改變內(nèi) 能上的等效性和本質(zhì)的能上的等效性和本質(zhì)的 不同不同. . 3.3.在做功改變物體內(nèi)能在做功改變物體內(nèi)能 的教學(xué)過程中的教學(xué)過程中, ,介紹熱質(zhì)介紹熱質(zhì) 說被否定的過程說被否定的過程. . 4 4在教學(xué)中，注意有意在教學(xué)中，注意有意 識的明確所有熱學(xué)過程識的明確所有熱學(xué)過程 的發(fā)生都是因?yàn)闊徇\(yùn)動的發(fā)生都是因?yàn)闊徇\(yùn)動 的不平衡所引起的

36、的不平衡所引起的. . 5 5注意從多個(gè)角度對相注意從多個(gè)角度對相 關(guān)易混概念比較關(guān)易混概念比較, ,既要明既要明 確區(qū)別又要明確聯(lián)系確區(qū)別又要明確聯(lián)系. . 5 5熱力熱力 學(xué)第一定學(xué)第一定 律律 能量轉(zhuǎn)化能量轉(zhuǎn)化 守恒定律守恒定律 1.1.理解熱力學(xué)第一定律的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)理解熱力學(xué)第一定律的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ), , 體現(xiàn)等效的思想體現(xiàn)等效的思想. .通過討論能量轉(zhuǎn)化通過討論能量轉(zhuǎn)化 守恒定律與熱力學(xué)第一定律的關(guān)系守恒定律與熱力學(xué)第一定律的關(guān)系 體會普遍與特殊的關(guān)系體會普遍與特殊的關(guān)系. . 2 2介紹能量轉(zhuǎn)化與守恒定律發(fā)現(xiàn)過介紹能量轉(zhuǎn)化與守恒定律發(fā)現(xiàn)過 程，體現(xiàn)物理學(xué)的人文價(jià)值程，體現(xiàn)物理學(xué)的人文價(jià)值,

37、 ,學(xué)習(xí)科學(xué)習(xí)科 學(xué)家對待科學(xué)事業(yè)的摯著求真精神學(xué)家對待科學(xué)事業(yè)的摯著求真精神, , 激發(fā)學(xué)生對科學(xué)工作的熱愛。激發(fā)學(xué)生對科學(xué)工作的熱愛。 3.3.通過能量轉(zhuǎn)化與守恒定律的教學(xué)通過能量轉(zhuǎn)化與守恒定律的教學(xué) 滲透物質(zhì)與運(yùn)動滲透物質(zhì)與運(yùn)動( (能量能量) )關(guān)系、運(yùn)動關(guān)系、運(yùn)動 形式的多樣性、運(yùn)動形式轉(zhuǎn)化與聯(lián)形式的多樣性、運(yùn)動形式轉(zhuǎn)化與聯(lián) 系、運(yùn)動不滅的自然觀、自然界具系、運(yùn)動不滅的自然觀、自然界具 有高度統(tǒng)一性質(zhì)。有高度統(tǒng)一性質(zhì)。 4.4.通過對第一類永動機(jī)的討論，體通過對第一類永動機(jī)的討論，體 會物理學(xué)對技術(shù)的指導(dǎo)作用，認(rèn)識會物理學(xué)對技術(shù)的指導(dǎo)作用，認(rèn)識 到按科學(xué)規(guī)律辦事的必要性。到按科學(xué)規(guī)律

38、辦事的必要性。 1.1.介紹焦耳實(shí)驗(yàn)介紹焦耳實(shí)驗(yàn), ,但重點(diǎn)但重點(diǎn) 不在于介紹實(shí)驗(yàn)裝置本不在于介紹實(shí)驗(yàn)裝置本 身身, ,而在于闡述此項(xiàng)實(shí)驗(yàn)而在于闡述此項(xiàng)實(shí)驗(yàn) 的意義的意義. . 2.2.充分展示各種形式能充分展示各種形式能 的相互轉(zhuǎn)化的相互轉(zhuǎn)化, ,使學(xué)生獲得使學(xué)生獲得 對轉(zhuǎn)化的體驗(yàn)對轉(zhuǎn)化的體驗(yàn) 3.3.利用物理學(xué)史介紹介利用物理學(xué)史介紹介 紹能量轉(zhuǎn)化與守恒定律紹能量轉(zhuǎn)化與守恒定律 發(fā)現(xiàn)過程。發(fā)現(xiàn)過程。 4 4利用著名人士對能量利用著名人士對能量 轉(zhuǎn)化與守恒定律的評價(jià)轉(zhuǎn)化與守恒定律的評價(jià) ，提升學(xué)生的科學(xué)理念，提升學(xué)生的科學(xué)理念 。 5.5.介紹永動機(jī)不可能制介紹永動機(jī)不可能制 成時(shí)，舉出實(shí)例

39、讓學(xué)生成時(shí)，舉出實(shí)例讓學(xué)生 分析。分析。 7熱熱 力學(xué)第力學(xué)第 二定律二定律 1.1.通過通過熱力學(xué)第二定律教學(xué)，幫助學(xué)生樹立熱力學(xué)第二定律教學(xué)，幫助學(xué)生樹立 科學(xué)的自然觀科學(xué)的自然觀. . (1)(1)擴(kuò)散現(xiàn)象的不可逆性擴(kuò)散現(xiàn)象的不可逆性, ,反映了偶然與必然反映了偶然與必然 的關(guān)系的關(guān)系. . (2)(2)熱力學(xué)第二定律熱力學(xué)第二定律多種表述具有等價(jià)性，反多種表述具有等價(jià)性，反 映了自然過程共同本質(zhì)特征映了自然過程共同本質(zhì)特征不可逆性。不可逆性。 (3)(3)自然過程的自然過程的不可逆性揭示了物質(zhì)世界的不可逆性揭示了物質(zhì)世界的演演 化和進(jìn)化本質(zhì)?；瓦M(jìn)化本質(zhì)。 (4)(4)自然過程的不可逆

40、性科學(xué)地賦予了時(shí)間的自然過程的不可逆性科學(xué)地賦予了時(shí)間的 單向特性單向特性. . 2.2.通過通過熱力學(xué)第二定律教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生從科熱力學(xué)第二定律教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生從科 學(xué)的角度認(rèn)識學(xué)的角度認(rèn)識能源和環(huán)境問題能源和環(huán)境問題, ,增強(qiáng)學(xué)生的社增強(qiáng)學(xué)生的社 會責(zé)任感。會責(zé)任感。 (1)(1)通過對能量耗散的認(rèn)識，幫助學(xué)生樹立起通過對能量耗散的認(rèn)識，幫助學(xué)生樹立起 科學(xué)的能源觀，增強(qiáng)了節(jié)約能源與開發(fā)新能科學(xué)的能源觀，增強(qiáng)了節(jié)約能源與開發(fā)新能 源的使命感。源的使命感。 (2)通過對熱力學(xué)第二定律的通過對熱力學(xué)第二定律的“限定詞限定詞”-“ 不可能不引起其它變化不可能不引起其它變化”的進(jìn)一步分析，使的進(jìn)一步分

41、析，使 學(xué)生學(xué)生認(rèn)識到科學(xué)技術(shù)是一把認(rèn)識到科學(xué)技術(shù)是一把“雙刃劍雙刃劍”。 (3)通過熱力學(xué)第二定律教學(xué)幫助學(xué)生樹立科通過熱力學(xué)第二定律教學(xué)幫助學(xué)生樹立科 學(xué)發(fā)展觀。學(xué)發(fā)展觀。 3通過通過熱力學(xué)第二定律教學(xué)，幫助學(xué)生樹立熱力學(xué)第二定律教學(xué)，幫助學(xué)生樹立 科學(xué)的人生觀?？茖W(xué)的人生觀。 4.通過對第一類和第二類永動機(jī)的討論，體通過對第一類和第二類永動機(jī)的討論，體 會物理學(xué)對驅(qū)動技術(shù)進(jìn)步的作用。會物理學(xué)對驅(qū)動技術(shù)進(jìn)步的作用。 1 1在物理課堂教學(xué)中尤其要挖掘科在物理課堂教學(xué)中尤其要挖掘科 學(xué)的人文價(jià)值學(xué)的人文價(jià)值, ,將科學(xué)教育與人文教將科學(xué)教育與人文教 育進(jìn)行有機(jī)的整合育進(jìn)行有機(jī)的整合, ,在物理

42、教學(xué)中既在物理教學(xué)中既 傳授知識又滲透科學(xué)方法傳授知識又滲透科學(xué)方法, ,更要突出更要突出 科學(xué)文化與科學(xué)精神的傳播?？茖W(xué)文化與科學(xué)精神的傳播。 2.2.可以采用討論點(diǎn)撥的方式進(jìn)行對可以采用討論點(diǎn)撥的方式進(jìn)行對 熱力學(xué)第二定律的教學(xué)，可就下列熱力學(xué)第二定律的教學(xué)，可就下列 問題進(jìn)行討論：熱二律各種表述為問題進(jìn)行討論：熱二律各種表述為 什么是等價(jià)的？熱力學(xué)第二定律所什么是等價(jià)的？熱力學(xué)第二定律所 揭示的物理實(shí)質(zhì)？熱力學(xué)第一定律揭示的物理實(shí)質(zhì)？熱力學(xué)第一定律 與熱力學(xué)第二定律有何區(qū)別？兩類與熱力學(xué)第二定律有何區(qū)別？兩類 永動機(jī)的區(qū)別？永動機(jī)的區(qū)別？能量既然守恒為什能量既然守恒為什 么還要節(jié)能呢么還

43、要節(jié)能呢? ?能量守恒、能量耗散能量守恒、能量耗散 與節(jié)能的關(guān)系？與節(jié)能的關(guān)系？我國的能源戰(zhàn)略？我國的能源戰(zhàn)略？ 從熱力學(xué)第二定律出發(fā)思考可持續(xù)從熱力學(xué)第二定律出發(fā)思考可持續(xù) 發(fā)展問題？熱力學(xué)第二定律與時(shí)間發(fā)展問題？熱力學(xué)第二定律與時(shí)間 的方向性？從熱力學(xué)第二定律角度的方向性？從熱力學(xué)第二定律角度 如何看待生命？不可逆過程對人生如何看待生命？不可逆過程對人生 的啟示？的啟示？ 3 3根據(jù)學(xué)生實(shí)際，可介紹歷史上對根據(jù)學(xué)生實(shí)際，可介紹歷史上對 “熱寂說熱寂說”的討論。的討論。 4.上網(wǎng)搜尋效率最高的熱機(jī)。網(wǎng)上的上網(wǎng)搜尋效率最高的熱機(jī)。網(wǎng)上的 一些討論一些討論. 氣體氣體 及氣體壓強(qiáng)及氣體壓強(qiáng) 1

44、1在對氣體的微觀結(jié)構(gòu)在對氣體的微觀結(jié)構(gòu) 教學(xué)中，明確分子力與分教學(xué)中，明確分子力與分 子熱運(yùn)動這對矛盾中，分子熱運(yùn)動這對矛盾中，分 子熱運(yùn)動成為矛盾的主要子熱運(yùn)動成為矛盾的主要 方面。方面。 2 2通過對理想氣體模型通過對理想氣體模型 的教學(xué)，學(xué)習(xí)忽略次要因的教學(xué)，學(xué)習(xí)忽略次要因 素抓住主要因素的思想方素抓住主要因素的思想方 法，同時(shí)滲透精確與近似法，同時(shí)滲透精確與近似 的辯證統(tǒng)一觀點(diǎn)。的辯證統(tǒng)一觀點(diǎn)。 3.3.通過對氣體分子運(yùn)動特通過對氣體分子運(yùn)動特 點(diǎn)和氣體壓強(qiáng)的微觀解釋點(diǎn)和氣體壓強(qiáng)的微觀解釋 教學(xué)教學(xué), ,進(jìn)一步理解統(tǒng)計(jì)觀進(jìn)一步理解統(tǒng)計(jì)觀 點(diǎn)。點(diǎn)。 1 1從微觀角度分析固從微觀角度分析固

45、 態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)的分態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)的分 子力與分子運(yùn)動的特子力與分子運(yùn)動的特 點(diǎn)。點(diǎn)。 2 2從微觀和宏觀兩個(gè)從微觀和宏觀兩個(gè) 角度分析理想氣體與角度分析理想氣體與 實(shí)際氣體間的關(guān)系。實(shí)際氣體間的關(guān)系。 3 3做好氣體壓強(qiáng)產(chǎn)生做好氣體壓強(qiáng)產(chǎn)生 的模擬實(shí)驗(yàn)。的模擬實(shí)驗(yàn)。 4 4利用好閱讀材料利用好閱讀材料 “氣體分子的速率氣體分子的速率 和統(tǒng)計(jì)規(guī)律和統(tǒng)計(jì)規(guī)律”，還可，還可 介紹氣體分子速率分介紹氣體分子速率分 布曲線，來引導(dǎo)學(xué)生布曲線，來引導(dǎo)學(xué)生 理解統(tǒng)計(jì)觀點(diǎn)。理解統(tǒng)計(jì)觀點(diǎn)。 4 4 氣氣 體體 的的 壓壓 強(qiáng)、強(qiáng)、 體體 積、積、 溫溫 度度 間間 的的 關(guān)關(guān) 系系 1 1通過研究氣體的壓強(qiáng)、

46、體通過研究氣體的壓強(qiáng)、體 積、溫度間的關(guān)系積、溫度間的關(guān)系, ,學(xué)習(xí)利用學(xué)習(xí)利用 控制變量進(jìn)行單因分析的思控制變量進(jìn)行單因分析的思 想方法想方法. . 2.2.通過對氣體狀態(tài)及變化的通過對氣體狀態(tài)及變化的 微觀因素的討論微觀因素的討論, ,進(jìn)一步認(rèn)識進(jìn)一步認(rèn)識 熱現(xiàn)象的微觀本質(zhì)熱現(xiàn)象的微觀本質(zhì), ,體會從熱體會從熱 力學(xué)角度和統(tǒng)計(jì)物理的角度力學(xué)角度和統(tǒng)計(jì)物理的角度 研究熱現(xiàn)象的方法研究熱現(xiàn)象的方法. .培養(yǎng)學(xué)生培養(yǎng)學(xué)生 用宏觀與微觀相結(jié)合的觀點(diǎn)用宏觀與微觀相結(jié)合的觀點(diǎn) 看待事物的意識看待事物的意識. . 1 1首先從宏觀實(shí)驗(yàn)的角度首先從宏觀實(shí)驗(yàn)的角度, , 明確氣體的壓強(qiáng)、體積、溫明確氣體的壓

47、強(qiáng)、體積、溫 度間的關(guān)系。然后引導(dǎo)學(xué)生度間的關(guān)系。然后引導(dǎo)學(xué)生 從微觀角度對上述關(guān)系進(jìn)行從微觀角度對上述關(guān)系進(jìn)行 統(tǒng)計(jì)解釋統(tǒng)計(jì)解釋. . 2.2.對于基礎(chǔ)比較好的學(xué)生可對于基礎(chǔ)比較好的學(xué)生可 先從微觀角度推導(dǎo)出氣體壓先從微觀角度推導(dǎo)出氣體壓 強(qiáng)表達(dá)式強(qiáng)表達(dá)式, ,然后從氣態(tài)方程出然后從氣態(tài)方程出 發(fā)得出氣體壓強(qiáng)表達(dá)式，將發(fā)得出氣體壓強(qiáng)表達(dá)式，將 兩表達(dá)式進(jìn)行對比，進(jìn)而理兩表達(dá)式進(jìn)行對比，進(jìn)而理 解微觀與宏觀的關(guān)系。解微觀與宏觀的關(guān)系。 第三部分：第三部分： 教學(xué)素材教學(xué)素材 專題一、分子動理論專題一、分子動理論 物體物體由大量分子組成由大量分子組成 0 0 3 0 3 0 1 6 A A A

48、M m N M V N Vd VL m nN M 分子在永不停息地分子在永不停息地 做無規(guī)則熱運(yùn)動做無規(guī)則熱運(yùn)動 分子間有相分子間有相 互作用力互作用力 分子有動能分子有動能 分子有勢能分子有勢能 所有分子的動能和勢能之和是內(nèi)能所有分子的動能和勢能之和是內(nèi)能 E=W+Q 一一.物質(zhì)由大量的分子組成物質(zhì)由大量的分子組成 1.一個(gè)分子的質(zhì)量一個(gè)分子的質(zhì)量: 2.估算一個(gè)固、液分子的體積估算一個(gè)固、液分子的體積: 3.估算固、液體分子的直徑估算固、液體分子的直徑: 4.氣體分子占據(jù)的空間及距離氣體分子占據(jù)的空間及距離: 0 A M m N 0 A M V N 3 0 3 0 61 6 V Vdd 3

49、 0 A M VL N 分子直徑分子直徑 的數(shù)量級的數(shù)量級 10-10m 例例1（05江蘇）某氣體的摩爾質(zhì)量為江蘇）某氣體的摩爾質(zhì)量為M,摩爾體積摩爾體積 V,密度為密度為，每個(gè)分子的質(zhì)量和體積是，每個(gè)分子的質(zhì)量和體積是m、V0， 則阿伏伽德羅常數(shù)則阿伏伽德羅常數(shù)NA可表示為（可表示為（ ） A.V/V0 B.NA= V/m C.M/m D.M/ V0 C 例例2(06江蘇江蘇)從下列哪一組物理量可以算出氧從下列哪一組物理量可以算出氧 氣的摩爾質(zhì)量氣的摩爾質(zhì)量 （ ） A氧氣的密度和阿伏加德羅常數(shù)氧氣的密度和阿伏加德羅常數(shù) B氧氣分子的體積和阿伏加德羅常數(shù)氧氣分子的體積和阿伏加德羅常數(shù) C氧氣

50、分子的質(zhì)量和阿伏加德羅常數(shù)氧氣分子的質(zhì)量和阿伏加德羅常數(shù) D氧氣分子的體積和氧氣分子的質(zhì)量氧氣分子的體積和氧氣分子的質(zhì)量 C 二、分子的熱運(yùn)動典型現(xiàn)象二、分子的熱運(yùn)動典型現(xiàn)象 問題問題1：什么叫：什么叫布朗運(yùn)布朗運(yùn) 動？布朗運(yùn)動是不是動？布朗運(yùn)動是不是 液體分子的運(yùn)動？液體分子的運(yùn)動？ 問題問題2：上圖記錄的是不是花粉顆粒的運(yùn)動軌：上圖記錄的是不是花粉顆粒的運(yùn)動軌 跡？跡？ 1.兩個(gè)實(shí)驗(yàn)事實(shí)：擴(kuò)散現(xiàn)象和布朗運(yùn)動。兩個(gè)實(shí)驗(yàn)事實(shí)：擴(kuò)散現(xiàn)象和布朗運(yùn)動。 不是不是液體分子的運(yùn)動。液體分子的運(yùn)動。 它它說明了說明了大量液體分子大量液體分子 的無規(guī)則運(yùn)動。的無規(guī)則運(yùn)動。 問題問題3：左圖中記錄的兩：左圖中

51、記錄的兩 個(gè)花粉顆粒的運(yùn)動，哪個(gè)花粉顆粒的運(yùn)動，哪 一個(gè)是較大的顆粒？布一個(gè)是較大的顆粒？布 朗運(yùn)動的顯著程度與哪朗運(yùn)動的顯著程度與哪 些因素有關(guān)？些因素有關(guān)？ 2. 不是不是顆粒的運(yùn)動顆粒的運(yùn)動軌跡軌跡，而是而是位置之間的位置之間的連線連線 溫度越高溫度越高，顆粒越小顆粒越小， 布朗運(yùn)動布朗運(yùn)動越劇烈越劇烈。 3.總結(jié)總結(jié).分子在永不停息地做無規(guī)則的熱運(yùn)動分子在永不停息地做無規(guī)則的熱運(yùn)動 (1)兩個(gè)物體中的分子彼此進(jìn)入對方的兩個(gè)物體中的分子彼此進(jìn)入對方的 現(xiàn)象現(xiàn)象. (2)與什么有關(guān)與什么有關(guān): (1)定義定義:懸浮在液體中的小顆粒的運(yùn)動懸浮在液體中的小顆粒的運(yùn)動 (2)與什么有關(guān)與什么有關(guān)

52、: (3)意義意義: : 3. .熱運(yùn)動熱運(yùn)動: : 1.擴(kuò)散現(xiàn)象：擴(kuò)散現(xiàn)象： 溫度溫度 2.布朗運(yùn)動：布朗運(yùn)動： 溫度溫度顆粒的大小顆粒的大小 反映了液體分子的無規(guī)則運(yùn)動反映了液體分子的無規(guī)則運(yùn)動 分子的無規(guī)則運(yùn)動分子的無規(guī)則運(yùn)動. 三、分子間的相互作用力三、分子間的相互作用力 問題問題1.固體、液體、氣體都不容易壓縮，原固體、液體、氣體都不容易壓縮，原 因相同嗎？因相同嗎？ 不同。固、液體難壓縮是因?yàn)樗麄兎肿又g有相不同。固、液體難壓縮是因?yàn)樗麄兎肿又g有相 互作用力，氣體難壓縮是因?yàn)槠渌鼘θ萜鞅诘念l互作用力，氣體難壓縮是因?yàn)槠渌鼘θ萜鞅诘念l 繁碰撞產(chǎn)生的壓力繁碰撞產(chǎn)生的壓力 問題問題2.

53、固體、液體分子間相互作用力的實(shí)質(zhì)固體、液體分子間相互作用力的實(shí)質(zhì) 是什么？是什么？ 是構(gòu)成固體、液體分子的電荷之間的庫侖力是構(gòu)成固體、液體分子的電荷之間的庫侖力 問題問題3.分子間的作用力有只存在引力或斥力分子間的作用力有只存在引力或斥力 的情形嗎？分子間的相互作用力隨分子間的情形嗎？分子間的相互作用力隨分子間 的距離如何變化？的距離如何變化？ 不存在！分子間的作用力隨分子間的距離的增不存在！分子間的作用力隨分子間的距離的增 大而減小，當(dāng)大而減小，當(dāng)r=r0(平衡位置間的距離平衡位置間的距離)，f引 引=f斥斥.分 分 子力等于零；子力等于零；當(dāng)當(dāng)r超過超過10r0時(shí)分子力等于零時(shí)分子力等于零

54、. 問題問題4.氣體分子間無相互作用力嗎？氣體分子間無相互作用力嗎？ 一般情況下，（常溫、常壓下）氣體分子間一般情況下，（常溫、常壓下）氣體分子間 距離比較大，所以分子間無相互作用力距離比較大，所以分子間無相互作用力 f r o 斥力斥力 引力引力 分子力分子力 r0 fr關(guān)系圖線關(guān)系圖線 總結(jié)：分子之間有相互作用力總結(jié)：分子之間有相互作用力 r0 F引 引 F斥 斥 1.引力和斥力共存引力和斥力共存,F分 分是 是 二者的合力二者的合力 3.分子間的距離增大分子間的距離增大(或減小或減小).引力和斥力都減引力和斥力都減 小小(或增大或增大),斥力變化的快斥力變化的快 4.當(dāng)分子之間的距離大于

55、當(dāng)分子之間的距離大于10r0時(shí)時(shí),分子力等于零分子力等于零 5.對于氣體對于氣體:在常溫、常壓下認(rèn)為分子之間的作在常溫、常壓下認(rèn)為分子之間的作 用力為零用力為零 2.當(dāng)分子之間的距離等于當(dāng)分子之間的距離等于r0時(shí)時(shí),分子力等于零分子力等于零 專題二、專題二、 內(nèi)能、熱和功內(nèi)能、熱和功 一、分子的動能一、分子的動能( (分子運(yùn)動時(shí)所具有的能量分子運(yùn)動時(shí)所具有的能量) ) 由于個(gè)別分子運(yùn)動的無序性和組成物質(zhì)的分由于個(gè)別分子運(yùn)動的無序性和組成物質(zhì)的分 子的大量性，使得人們在關(guān)注分子運(yùn)動時(shí)，視子的大量性，使得人們在關(guān)注分子運(yùn)動時(shí)，視 角不是個(gè)別分子，而是大量分子所表現(xiàn)出的集角不是個(gè)別分子，而是大量分子

56、所表現(xiàn)出的集 體行為體行為。-建立統(tǒng)計(jì)理念建立統(tǒng)計(jì)理念 溫度是物體分子平溫度是物體分子平 均動能的宏觀標(biāo)志。均動能的宏觀標(biāo)志。 問題問題1：物體的溫度升高，組成物體的所有分子物體的溫度升高，組成物體的所有分子 的動能是否都增大？的動能是否都增大？ 問題問題2：溫度相同的溫度相同的2克氫氣和克氫氣和8克氧氣，它們分克氧氣，它們分 子的平均動能是否相同？平均速率是否相同？子的平均動能是否相同？平均速率是否相同？ 分子平均動能只與溫度有關(guān)，與物質(zhì)的種類分子平均動能只與溫度有關(guān)，與物質(zhì)的種類 和質(zhì)量無關(guān)。和質(zhì)量無關(guān)。 問題問題3：溫度相同的溫度相同的2克氫氣和克氫氣和8克氧氣，它們所克氧氣，它們所 有

57、分子的動能之和是否相同？有分子的動能之和是否相同？ 2克氫氣的所有分子的動能之和較大。所有克氫氣的所有分子的動能之和較大。所有 分子動能之和與物質(zhì)的種類和質(zhì)量（即分子的分子動能之和與物質(zhì)的種類和質(zhì)量（即分子的 個(gè)數(shù)）有關(guān)。個(gè)數(shù)）有關(guān)。 總結(jié)：分子動能總結(jié)：分子動能 分子的平均動能分子的平均動能: 1.只要兩種物質(zhì)的溫度相同只要兩種物質(zhì)的溫度相同,分子的平均動能就分子的平均動能就 相同相同 2.物體的物體的分子分子總動能總動能:等于構(gòu)成物體的分子數(shù)乘等于構(gòu)成物體的分子數(shù)乘 以平均動能以平均動能 A m En ENE M 結(jié)論結(jié)論:物體的分子總動能取決于物體的質(zhì)量和溫物體的分子總動能取決于物體的質(zhì)

58、量和溫 度度 標(biāo)志標(biāo)志:溫度溫度 二、分子勢能（二、分子勢能（分子間存在著相互作用力，因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能量此分子間具有由它們的相對位置決定的能量 ） 問題問題1：物體（除分子勢能忽略不計(jì)的氣體外）物體（除分子勢能忽略不計(jì)的氣體外） 的體積發(fā)生變化，組成物體的所分子間的勢能的體積發(fā)生變化，組成物體的所分子間的勢能 是否變化？是否變化？ 體積是物體分子勢能變化的宏觀體現(xiàn)。體積是物體分子勢能變化的宏觀體現(xiàn)。 問題問題2：物體（除分子勢能忽略不計(jì)的氣體外）物體（除分子勢能忽略不計(jì)的氣體外） 的體積增大，組成物體的分子間的勢能是否隨之的體積增大，組成物體的

59、分子間的勢能是否隨之 增大增大？ 不能說不能說物體的體積增大，組成物體的分子間物體的體積增大，組成物體的分子間 的勢能也隨之增大的勢能也隨之增大。 問題問題3：如何判斷分子間勢能的變化？：如何判斷分子間勢能的變化？ （1）分子力做正功，分子勢能減??；分子力分子力做正功，分子勢能減?。环肿恿?做負(fù)功，分子勢能增大。做負(fù)功，分子勢能增大。（2）通過能量守恒通過能量守恒 的判斷分子勢能的變化的判斷分子勢能的變化 問題問題4：規(guī)定兩分子相距無窮遠(yuǎn)時(shí)分子間的勢規(guī)定兩分子相距無窮遠(yuǎn)時(shí)分子間的勢 能為零，當(dāng)兩分子相距能為零，當(dāng)兩分子相距r0時(shí)時(shí)分子力為零，分子分子力為零，分子 間的勢能是否為零間的勢能是否為

60、零？ 不為零。最小不為零。最小 r F O r0 r EP O r0 注意：對于常溫、常壓下的氣體，由于氣體分注意：對于常溫、常壓下的氣體，由于氣體分 子間的相互作用力可忽略，故忽略氣體沒有分子間的相互作用力可忽略，故忽略氣體沒有分 子勢能。子勢能。 總結(jié)：分子勢能總結(jié)：分子勢能 (1)對分子勢能明確的一個(gè)關(guān)系對分子勢能明確的一個(gè)關(guān)系: (2)當(dāng)當(dāng)r=r0時(shí)時(shí),分子勢能最小分子勢能最小.如果選無窮遠(yuǎn)處的勢能如果選無窮遠(yuǎn)處的勢能 為零為零,當(dāng)當(dāng)r=r0時(shí)時(shí),分子勢能最小且為負(fù)值分子勢能最小且為負(fù)值. (3)分子勢能與什么有關(guān)分子勢能與什么有關(guān): F分 分做正功分子勢能減小 做正功分子勢能減小,