熱和能教學(xué)課件

熱和能復(fù)習(xí)知識結(jié)構(gòu)一.分子熱運動

擴散現(xiàn)象可以在固體、液體、氣體中發(fā)生。擴散現(xiàn)象說明:分子的運動快慢跟溫度有關(guān),溫度越高,熱運動就越劇烈.一切物質(zhì)的分子都在不停地做無規(guī)則運動.分子間的作用力說明:分子間存在引力。例:固體、液體分子總保持一定體積,

不會分散開.

兩滴靠得很近的水銀變?yōu)橐坏巍ｈF棒很難被拉斷固體、液體很難被壓縮。例：酒精和水混合后，體積會減小。說明：分子間存在斥力。分子間同時存在著引力和斥力1.用鹽水腌蛋，過一段時間后蛋會變咸，這是

現(xiàn)象，這種現(xiàn)象說明構(gòu)成物質(zhì)的大量分子在

運動，相比較而言，煮茶葉蛋時，蛋很快就會咸，這說明______________________________________

擴散不停地做無規(guī)則溫度越高，分子無規(guī)則運動越劇烈.課時訓(xùn)練2.下列現(xiàn)象中，能用分子熱運動知識來解釋的是()A、春天，柳絮飛揚B、夏天，槐花飄香

C、秋天，落葉飄零D、冬天，雪花飄飄B

3.如右圖所示，將一表面干凈的玻璃板掛在彈簧測力計下面，手持彈簧測力計的上端將玻璃板放至剛與水面接觸后，慢慢提起彈簧測力計，觀察到玻璃板未離開水面時彈簧測力計的示數(shù)比離開水面后的示數(shù)

,，其原因是

。

大

水分子與玻璃分子間有引力

二.內(nèi)能物體內(nèi)部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．內(nèi)能和機械能的比較內(nèi)能是與熱運動形式相對應(yīng)的能量。機械能是與機械運動形式相對應(yīng)的能量，是物體整體做機械運動的動能和相對位置決定的重力勢能、彈性勢能的總和。任何物體都一定具有內(nèi)能，但不一定具有機械能。內(nèi)能和機械能可以相互轉(zhuǎn)化。練習(xí)：

下列關(guān)于物體內(nèi)能的說法中正確的是()A溫度高的物體內(nèi)能一定多B0℃的物體的內(nèi)能為零C速度大的物體內(nèi)能一定大D一個物體內(nèi)部分子無規(guī)則熱運動越劇烈，它的內(nèi)能一定越大D改變物體內(nèi)能的方法

改變物體內(nèi)能的方法有兩種：熱傳遞和做功熱傳遞用熱傳遞的方法改變物體的內(nèi)能，其實質(zhì)就是內(nèi)能從高溫的物體向低溫的物體轉(zhuǎn)移。在熱傳遞過程中，高溫的物體放熱，溫度降低，內(nèi)能減少；低溫的物體吸熱，溫度升高，內(nèi)能增加。在熱傳遞中，物體內(nèi)能的改變，可以用傳遞的熱量（Q）來量度。做功改變物體內(nèi)能1.如圖所示，在厚玻璃瓶內(nèi)裝入少量的水，然后再向密閉的瓶內(nèi)打氣，當(dāng)塞子跳起來時，瓶內(nèi)會出現(xiàn)霧氣，這是因為瓶內(nèi)的空氣推動瓶塞______時，內(nèi)能______，溫度降低，使水蒸氣液化成小水珠.

做功減少課時訓(xùn)練2.火柴可以點燃也可以擦燃，前者是用________方法增加火藥的內(nèi)能，而后者是用_______的方法增加火藥的內(nèi)能.4.做功和熱傳遞在改變物體內(nèi)能上是等效的，下列四項中屬于做功改變物體內(nèi)能的是()A熱水袋使人身體變暖B兩手互相摩擦生熱C用鍋燒水使水溫升高D汽車發(fā)動機的散熱器散熱熱傳遞做功B3.2005年10月17日，是中國人最自豪的日子之一，標(biāo)志著中國的航天工業(yè)進入了世界先進行列的“神舟六號”載人飛船，在環(huán)繞地球飛行了75圈后安全返回地球?！吧裰哿枴陛d人飛船在減速降落的過程中，其減小的機械能轉(zhuǎn)化為

能，能量的轉(zhuǎn)化是通過

方式進行的。內(nèi)做功三.比熱容和熱值

單位質(zhì)量的某種物質(zhì)，溫度升高（或降低）1℃，吸收（或放出）的熱量，叫做這種物質(zhì)的比熱容，簡稱比熱。比熱的單位：J/（Kg·℃）水的比熱較大是4.2×103J/（Kg·℃）對比熱容的理解1.比熱是物質(zhì)的一種特性，每種物質(zhì)都有自己的比熱。

對于同一物質(zhì)來說，比熱是一個固定值，它不隨物體吸收（或放出）熱量的多少、物體的質(zhì)量、升高（或降低）溫度的多少而改變。2.比熱表示物質(zhì)吸、放熱本領(lǐng)的物理量。例如水和砂石比較，水的比熱容比砂石大，表明水吸熱或放熱本領(lǐng)大。3.比熱表示物質(zhì)溫度改變的難易程度。例如沿海地區(qū)比內(nèi)陸地區(qū)日夜溫差小，原因就是水的比熱容較大，質(zhì)量相同的水和砂石吸收相同的熱量，水的溫度不易改變。熱量計算公式物體溫度升高吸收的熱量物體溫度降低放出的熱量Q吸＝cm（t－t0）Q放＝cm（t0－t）t－t0表示物體升高的溫度t0－t表示物體降低的溫度Q吸＝cm△tQ放＝cm△t

△t＝

t－t0△t＝t0－t燃料的熱值意義：表示燃料燃燒放熱的本領(lǐng)大小。取決于燃料的種類，與其他因素?zé)o關(guān)。

定義：單位質(zhì)量的某種燃料完全燃燒放出的熱量

燃料燃燒放熱量的計算：Q＝qm

單位：J/kg典型例題解析【例1】甲、乙兩物體質(zhì)量、初溫都相同，甲的比熱容大于乙的比熱容，當(dāng)它們放出相同的熱量后，相互接觸，接觸以后內(nèi)能的變化情況是()A甲的內(nèi)能增加，乙的內(nèi)能減少

B甲的內(nèi)能減少，乙的內(nèi)能增加

C甲的內(nèi)能不變，乙的內(nèi)能減少

D甲、乙的內(nèi)能都不變【例2】當(dāng)瓶中的煤油倒去一半后，則煤油的(

)A比熱容不變，熱值和密度都變?yōu)樵瓉淼腂比熱容，熱值和密度都變?yōu)樵瓉淼腃比熱容，熱值都變?yōu)樵瓉淼?/p>

，密度不變D比熱容，熱值和密度都不變

DB課時訓(xùn)練1.沙漠地區(qū)有“早穿皮襖午穿紗，夜抱火爐吃西瓜”的奇特現(xiàn)象,而沿海地區(qū)是“氣候宜人，四季如春”，造成這種氣候的主要原因是水的_________比砂石大.比熱容2.水的比熱容較大，下列做法中不是利用這一特性的是()A炎熱的夏天在室內(nèi)地上灑水感到?jīng)鏊珺用水做內(nèi)燃機的冷卻液C在城市里修建人工湖，除了美化環(huán)境外，還能調(diào)節(jié)周圍的氣候D供暖系統(tǒng)使用熱水循環(huán)供暖A3.質(zhì)量相等、初溫相同的a、b兩種不同液體，分別用兩個相同的加熱器加熱，加熱過程中溫度隨時間的變化曲線如圖2-2-2所示，根據(jù)曲線比較兩液體的比熱()Aa、b比熱一樣大Ba的比熱大Cb的比熱大D無法判斷C圖2-2-24.小明閱讀了下表后，得出了一些結(jié)論。其中錯誤的是（）幾種物質(zhì)的比熱容c／[J·(kg·℃)-1]

水

4.2×103

干泥土

0.84×103

冰

2.1×103銅0.39×103

煤油

2.1×103鉛

0.13×103

水銀

0.14×103砂石0.92×103

A、沿海地區(qū)晝夜溫差比內(nèi)陸地區(qū)小B、同種物質(zhì)在不同狀態(tài)下，其比熱容不同C、質(zhì)量相等的銅塊和鉛塊，升高相同的溫度，銅塊吸熱多D、液體的比熱容都比固體大

D

5.太陽能熱水器具有安全、節(jié)能、經(jīng)濟和環(huán)保等優(yōu)點．（1）太陽能熱水器工作時，把太陽能轉(zhuǎn)化為水的_____能．（2）有一太陽能熱水器，水箱的容積為160升．裝滿水后，若水溫由20℃升高到70℃，水箱里的水吸收的熱量是多少焦耳？[1升＝1分米3，C水＝4.2×103焦/（千克·℃）]內(nèi)四、內(nèi)能的利用——熱機五、能量的轉(zhuǎn)化和守恒定律

能量既不會憑空消滅，也不會憑空產(chǎn)生，它只會從一種形式轉(zhuǎn)化成另一種形式，或者從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，而能的總量保持不變．1.在汽油機工作的四個沖程中，將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的是________沖程，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能的是___________沖程．2.當(dāng)水壺中的水燒開時，壺蓋會被頂起，從能量轉(zhuǎn)化的觀點看，這是水蒸氣的_________能轉(zhuǎn)化為壺蓋的

能

3.能量轉(zhuǎn)化與守恒是自然界的基本規(guī)律之一，下列過程中機械能轉(zhuǎn)化為電能的是()A．干電池放電 B．給蓄電池充電C．風(fēng)力發(fā)電 D．電動機帶動水泵抽水壓縮做功內(nèi)機械能C再見！4.2.1《煤、石油和天然氣的綜合利用》

第四章化學(xué)與可持續(xù)發(fā)展

第二節(jié)《化學(xué)與資源綜合利用、環(huán)境保護》

第１課時教學(xué)目標(biāo)知識與技能：知道化石燃料是重要的自然資源，了解化石燃料燃燒對環(huán)境的影響，懂得選擇對環(huán)境污染較小的燃料，認(rèn)識化石燃料綜合利用和開發(fā)新能源的重要意義。過程與方法：通過設(shè)計對化石燃料燃燒產(chǎn)物成分分析的定性定量實驗，使學(xué)生學(xué)會解決物質(zhì)（氣體）檢驗的一般方法。情感態(tài)度與價值觀：知道學(xué)好化學(xué)等科學(xué)知識，為保護環(huán)境，解決能源危機作出貢獻。教學(xué)重點：化石燃料綜合利用和開發(fā)新能源的重要意義。教學(xué)難點：化石燃料的綜合利用教具準(zhǔn)備：多媒體、投影儀、焦炭、氨水、苯、甲苯第一課時4.2.1《煤、石油和天然氣的綜合利用》

背景知識回顧一、化石燃料煤、石油和天然氣都是古代

經(jīng)過一系列復(fù)雜變化而成的，它們是人們生活中經(jīng)常使用的主要燃料，因此人們常稱它們?yōu)?/p>

燃料，是

資源。二、煤、石油燃燒對環(huán)境的影響1、煤的燃燒對空氣的影響煤燃燒時會排放出

等氣體和一些煙塵，它們都是大氣的污染物。2、用石油作燃料，直接燃燒的是石油的加工產(chǎn)品——汽油、煤油、柴油等，它們?nèi)紵龝r會排放出

、

、含

化合物、未燃燒的

化合物和煙塵等，它們都是大氣的污染物。動植物遺骸化石不可再生SO2、NO2CO氮的氧化物鉛碳?xì)淦駷橹梗?、石油、天然氣仍是人類使用的主要能源，同時它們也是重要的化工原料。如何實現(xiàn)化石燃料的綜合利用，提高利用率，減少化石燃料燃燒所造成的環(huán)境污染，是人類面臨的重大挑戰(zhàn)。

能源國家石油（億噸）天然氣（億立方米）煤炭（億噸）中國產(chǎn)量1.461175.612.4消費量1.627175.65.72美國產(chǎn)量3.8635320.99.35消費量8.0795924.14.92

1994年中美三大能源產(chǎn)量與消費量比較表我國煤的分布圖上京煤礦寧夏優(yōu)質(zhì)無煤—太西煤露天采區(qū)求知課堂互動一、煤的綜合利用1、煤的組成組成元素:主要是碳元素；（還有少量的H、O、N、P、S、鹵素等）組成成分：是由多種有機物、無機物組成的復(fù)雜混合物。煤的結(jié)構(gòu)模型一、煤的綜合利用：2、煤的分類腐泥煤腐植煤褐煤煙煤泥煤無煙煤按C%95%以上70%以上60%~70%50%~60%工業(yè)上煤品質(zhì)的檢測指標(biāo)：發(fā)熱量、揮發(fā)分、固定碳、水分、灰分等煤的干餾實驗裝置圖實驗裝置1實驗裝置2一、煤的綜合利用（1）煤的干餾①煤的干餾原理：把煤隔絕空氣加強熱使它分解的過程。②煤干餾的主要產(chǎn)品和用途（2）煤的氣化：

將煤中的有機物及碳轉(zhuǎn)化為可燃性氣體的過程。C(s)+H2OCO(g)+H2(g)高溫CO(g)+3H2CH4(g)+H2O(l)一定條件中熱值氣高熱值氣2CO(g)+O22CO2(g)；△H=-566KJ/mol2H2(g)+O22H2O(l)；△H=-571KJ/molCH4(g)+2O2CO2(g)+2H2O(l)△H=-890.3KJ/mol煤氣儲氣柜煤碳煤氣化爐宜昌煤制氣廠等離子體輔助煤汽化裝置

將煤轉(zhuǎn)化液體燃料的過程。分為直接液化和間接液化。一、煤的綜合利用（3）煤的液化：C(s)+H2OCO(g)+H2(g)高溫CO+2H2CH3OH（甲醇）一定條件如：小資料：最近，美、聯(lián)邦德國、日三國正式簽訂協(xié)議合建一個日處理6000噸煤的溶劑精煉煤(稱SRC—Ⅱ方法)的液化示范工廠。用這個方法，2～3t煤可以產(chǎn)1t汽油(視煤種而異)，說明這項技術(shù)已發(fā)展到一定的成熟程度。

最近，美國某公司發(fā)表了用分子篩作催化劑把甲醇轉(zhuǎn)化為汽油的專利。這種催化劑能夠有效地控制產(chǎn)物的分子大小的形狀，因此產(chǎn)品中75％直接可以用作高級汽油。煤液化裝置納米級煤液化油煤液化烘干機液化氣罐煤氣灶二、石油的綜合利用1、石油的組成元素:主要是碳、氫元素是由各種烷烴、環(huán)烷烴和芳香烴組成的混合物。（還有水分、鹽分等雜質(zhì)）石油的主要成分：2、石油的煉制(除水脫鹽后)（1）石油的分餾：利用原油中各組分的沸點不同將復(fù)雜的混合物分離成簡單混合物的過程。石油分餾示意圖3、石油的裂化和裂解（1）裂化的目的：（2）裂化的原理：石油的裂化是

。

在催化劑的作用下將含碳原子多的重油（烴）斷裂成碳原子較少的烴的過程。提高輕質(zhì)液體燃料的產(chǎn)量。(3)裂解:

深度的裂化。裂解的目的：獲得乙烯、丙烯、甲烷等重要化工基本原料。乙烯的產(chǎn)量是一個國家石化水平的標(biāo)志25%產(chǎn)量提高4、石油結(jié)構(gòu)的重整石油在加熱和催化劑的作用下，可以通過結(jié)構(gòu)的重新調(diào)整，是鏈狀烴轉(zhuǎn)化為環(huán)狀烴，如苯或甲苯等，它們也是重要的化工基本原料。中海油渤海石油平臺三、天然氣的綜合利用天然氣既是一種清潔的化石燃料，更是一種重要的化工原料，作為化工原料，它主要用于合成

和生產(chǎn)

等。天然氣化工以含一個碳原子的甲烷為原料，通過化學(xué)變化形成含兩個或多個碳原子的其他有機化合物。實現(xiàn)天然氣的有效轉(zhuǎn)化是一項具有挑戰(zhàn)性的課題。氨甲醇柴達木盆地天然氣儲量突破3000億立方米珠海振戎公司已經(jīng)與伊朗方面簽署協(xié)議，同意在未來25年向伊朗購買200億美元的液化天然氣亞洲最大的天然氣處理廠阜陽市利用“西氣東輸”工程天然氣門站鳥瞰圖俄天然氣管道通向中國德國天然氣汽車天然氣灶液化天然氣公交車四、合成材料1、原料：

。2、合成材料基本特征：

。3、合成材料的合成原理：

。例如：乙烯合成聚乙烯

，丙烯合成聚丙烯

。石油、煤、天然氣相對分子質(zhì)量很大，屬于高分子化合物加聚、縮聚合成材料概況：隨著人類不斷的文明和進步，人對天然材料的利用已不能滿足很多方面的需要，于是就發(fā)生了一場材料的革命－－人工合成材料；合成材料的原料豐富、制造加工簡單，性能千變?nèi)f化；

塑料、合成纖維、合成橡膠稱為三大合成材料；黏合劑、涂料也屬于合成材料。塑料

塑料的主要成分是合成樹脂，其中還添加了某些特定用途的添加劑（如提高塑性的增塑劑、防止老化的防老化劑）；有些熱塑性塑料（聚乙烯塑料），可以反復(fù)加工，多次使用；有些熱固性塑料（電木），一旦加工成型就不會受熱熔化。