2023年-2023年高中物理10.5熱力學(xué)第二定律的微觀解釋教案新人教版選修3-

2023-20232023-202310.53-3一、教材分析節(jié)要從微觀的角度說明，為什么涉及熱運(yùn)動的宏觀過程會有這樣的方向性。二、教學(xué)目標(biāo)了解有序和無序，宏觀態(tài)和微觀態(tài)的概念。了解熱力學(xué)其次定律的微觀意義。了解熵的概念，知道熵是反映系統(tǒng)無序程度的物理量。知道隨著條件的變化，熵是變化的。理解能量耗散和品質(zhì)降低的概念了解常規(guī)能源的使用帶來的環(huán)境污染。.了解開發(fā)能源的方法和意義。三、教學(xué)重難點(diǎn)了解熱力學(xué)其次定律的微觀意義。了解熵的概念，知道熵是反映系統(tǒng)無序程度的物理量。3..理解能量耗散和品質(zhì)降低的概念。四、學(xué)情分析于把握。五、教學(xué)方法思考、爭論、總結(jié)發(fā)言，多媒體。六、課前預(yù)備預(yù)習(xí)學(xué)案閱讀課本七、課時安排1、教學(xué)過程〔一〕預(yù)習(xí)檢查、總結(jié)疑心〔二〕情景引入、呈現(xiàn)目標(biāo)〔三〕合作探究、精講點(diǎn)撥有序和無序有序：只要確定了某種規(guī)章，符合這個規(guī)章的就叫做有序。無序：不符合某種確定規(guī)章的稱為無序。無序意味著各處都一樣，平均、沒有差異，有序則相反。有序和無序是相對的。宏觀態(tài)和微觀態(tài)宏觀態(tài)：符合某種規(guī)定、規(guī)章的狀態(tài)，叫做熱力學(xué)系統(tǒng)的宏觀態(tài)。微觀態(tài)：在宏觀狀態(tài)下，符合另外的規(guī)定、規(guī)章的狀態(tài)叫做這個宏觀態(tài)的微觀態(tài)。系統(tǒng)的宏觀態(tài)所對應(yīng)的微觀態(tài)的多少表現(xiàn)為宏觀態(tài)無序程度的大小對應(yīng)的“微觀態(tài)”比較多，就說這個“宏觀態(tài)”是比較無序的，同時也打算了宏觀過程的方向性——從有序到無序。熱力學(xué)其次定律的微觀意義一切自然過程總是沿著分子熱運(yùn)動的無序性增大的方向進(jìn)展。看，熵是分子熱運(yùn)動無序(混亂)程度的定量量度。一個系統(tǒng)的熵是隨著系統(tǒng)狀態(tài)的變化而變化的。在自然過程中，系統(tǒng)的熵是增加的。能增加，也可能減小。方向進(jìn)展。典例探究例： 一個物體在粗糙的平面上滑動，最終停頓。系統(tǒng)的熵如何變化？則運(yùn)動的程度，使得無規(guī)章運(yùn)動加強(qiáng)，也就是系統(tǒng)的無序程度增加了，所以系統(tǒng)的熵增加。友情提示：此題考察的是對熵增加原理的理解和應(yīng)用。能量耗散：系統(tǒng)的內(nèi)能流散到四周環(huán)境中，沒有方法把這些內(nèi)能收集起來加以利用，這種現(xiàn)象叫做能量耗散。品質(zhì)降低：能量從高度有用的形式降級為不大可用的形式叫品質(zhì)降低。能量在利用過程中，總是由高品質(zhì)的能量最終轉(zhuǎn)化為低品質(zhì)的內(nèi)能。能源：能源是指能夠供給可利用能量的物質(zhì)，它是現(xiàn)代社會生活的重要物質(zhì)根底。常規(guī)能源：指已被廣泛應(yīng)用的能源，如煤、石油、自然氣、水力等。能源危機(jī)與環(huán)境污染16502計(jì)卻增加了16倍。按目前的消耗量，專家推想石油、自然氣最多只能維持半個世紀(jì)，煤炭尚可維持一二百年。能源利用的過程也直接污染著地球環(huán)境①溫室效應(yīng)：化石燃料燃燒放出的大量二氧化碳，使大氣中二氧化碳的含量大量增高，良影響。同時腐蝕建筑構(gòu)造、工業(yè)裝備、動力和通訊設(shè)備等，還直接危害人類安康。球化學(xué)循環(huán)都會造成一系列危害。能源的開發(fā)〔1〕.能源：指目前尚未被人類大規(guī)模利用而有待進(jìn)一步爭論、開發(fā)和利用的能源，如核能、太陽能、風(fēng)能、地?zé)崮堋⒑Ｑ竽?、氫能等?！?〕.無窮無盡的太陽能：九、板書設(shè)計(jì)：熱力學(xué)其次定律的微觀意義：有序和無序熱力學(xué)其次定律的微觀意義：熵增加原理能源和持續(xù)進(jìn)展：能量耗散：品質(zhì)降低：能源：十、教學(xué)反思的緣由，使學(xué)生理解開發(fā)利用清潔能源的價值，讓學(xué)生提高科學(xué)觀念，提高社會責(zé)任感。2023-20232023-2023年高中物理10.6《能源和可持續(xù)進(jìn)展》三維目標(biāo)教案人教3-3三維目標(biāo)學(xué)問與技能理解能量耗散和品質(zhì)降低的概念。理解能源的利用實(shí)際上是能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過程。了解常規(guī)能源的使用帶來的環(huán)境污染。了解開發(fā)能源的方法和意義。過程與方法從日常生活現(xiàn)象了解能源，了解常規(guī)能源的儲量與人類需求的關(guān)系情感、態(tài)度與價值觀知道能源和可持續(xù)進(jìn)展的關(guān)系，培育學(xué)生探究學(xué)問的欲望和學(xué)習(xí)興趣教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn)：理解能源的概念和能源的使用與環(huán)境污染的關(guān)系．難點(diǎn)：能源的開發(fā)和利用與環(huán)境的關(guān)系．教學(xué)方法：探究教學(xué)教具：多媒體課件教學(xué)過程設(shè)計(jì)：引入課規(guī)能源的有限貯存量與人類的需求存在沖突，同時大量消耗常規(guī)能源帶來了環(huán)境問題，正確地協(xié)調(diào)和解決這一沖突和問題是生活在地球上每一個人的職責(zé).課教學(xué)〔一〕能量耗散和品質(zhì)降低由熱力學(xué)其次定律知，能量的轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化具有方向性。能量耗散：系統(tǒng)的內(nèi)能流散到四周環(huán)境中，沒有方法把這些內(nèi)能收集起來加以利用，這種現(xiàn)象叫做能量耗散。品質(zhì)降低：能量從高度有用的形式降級為不大可用的形式叫品質(zhì)降低。能量在利用過程中，總是由高品質(zhì)的能量最終轉(zhuǎn)化為低品質(zhì)的內(nèi)能。從被利用的價值來看，內(nèi)能較之機(jī)械能、電能等，是一種低品質(zhì)的能量。由此可知，能量耗散雖然不會使能的總量削減，卻會導(dǎo)致能量品質(zhì)的降低。煤、石油、自然氣等能量，在(二)能源與人類社會進(jìn)展能源是社會存在與進(jìn)展永久不行或缺的必需品.是國民經(jīng)濟(jì)運(yùn)動的物質(zhì)根底.它與材料、的進(jìn)步。遠(yuǎn)古時代火的使用,使人們脫離了茹毛飲血的時代18世紀(jì)末蒸汽機(jī)的制造和完善,帶動了第一次產(chǎn)業(yè)革命和資本主義社會的成長.192020世紀(jì)中葉,蒸汽輪機(jī)和燃?xì)廨啓C(jī)的進(jìn)展為大規(guī)模發(fā)電和航空事業(yè)奠定了根底.(三)能源與環(huán)境常規(guī)能源的大量消耗帶來了環(huán)境問題溫室效應(yīng)：溫室效應(yīng)是由于大氣里溫室氣體〔二氧化碳、甲烷等〕含量增大而形成的．石油和煤炭燃燒時產(chǎn)生二氧化碳．酸雨：大氣中酸性污染物質(zhì)，如二氧化硫、二氧化碳、氫氧化物等，在降水過程中溶入雨水，使其成為酸雨．煤炭中含有較多的硫，燃燒時產(chǎn)生二氧化硫等物質(zhì)．線照耀后產(chǎn)生的二次污染物質(zhì)——光化學(xué)煙霧，主要成分是臭氧．另外常規(guī)能源燃燒時產(chǎn)生的浮塵也是一種污染．壞經(jīng)濟(jì)資源，損壞建筑物及文物古跡，嚴(yán)峻時可轉(zhuǎn)變大氣的性質(zhì)．使生態(tài)受到損害．〔四〕開發(fā)能源〔1〕.能源：指目前尚未被人類大規(guī)模利用而有待進(jìn)一步爭論、開發(fā)和利用的能源，如核能、太陽能、風(fēng)能、地?zé)崮?、海洋能、氫能等?！?〕.無窮無盡的太陽能：太陽以其巨大的、無窮無盡的輻射能形式供給地球最清潔的能源能。①數(shù)量巨大：太陽輻射功率為3.9×1026瓦。能到達(dá)地球外表的太陽能每年約為1.3×1010噸標(biāo)準(zhǔn)煤，是目前全世界所消耗的各種能量總和的1×104倍。②時間長期：依據(jù)天文學(xué)的爭論結(jié)果，可知太陽系已存在大約5×109年左右，估量尚可1010年之久。③清潔安全：太陽能素有“干凈能源”和“安全能源”之稱，它不僅毫無污染，也毫無危急。永葆青春的風(fēng)能：風(fēng)能是由于太陽輻射造成地球各局部受熱不均勻，而引起的空氣流淌所產(chǎn)生的能量。整個地球承受到的太陽能輻射能約有0.2%被轉(zhuǎn)換成風(fēng)能，全球的風(fēng)能總量估量有1.6×1022J1%被利用，即可滿足人類對能量的全部需求。豐富干凈的海洋能：包括潮汐能、波浪能、海流能、溫差能等，它們不僅可以再生，還具有不污染環(huán)境的優(yōu)點(diǎn)。據(jù)科學(xué)家估量，世界海洋能源總量為40多萬億千瓦，這些能量求。深藏不露的地?zé)崮埽旱厍虮旧硎且粋€巨大的自然儲熱庫。地?zé)崮苤傅厍騼?nèi)部可釋出來370億噸標(biāo)準(zhǔn)煤燃燒時所放出的熱量。將來能源的期望——核能：在當(dāng)前開發(fā)和利用的能源中，核能尤其重要。核能包括裂變不盡的能源。典例探究15m/s1.2kg/m3，有一風(fēng)車，它的車葉轉(zhuǎn)動時可形成半徑為12m10%的氣流的動能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，則該風(fēng)車帶動的發(fā)電機(jī)功率是多大？t內(nèi)作用于風(fēng)車的氣流質(zhì)量為m=лr2υtρmυ2；轉(zhuǎn)變的電能為，故風(fēng)車帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電的功率為P=3.4kW友情提示：從能量守恒定律入手，留意能量轉(zhuǎn)移的方向性是解答此題的關(guān)鍵。240％以上，爭論結(jié)果還說明，我國農(nóng)業(yè)每年因患病酸雨而造成的經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)15法規(guī)．〔1〕在英國進(jìn)展的一項(xiàng)爭論結(jié)果說明：高煙囪可有效地降低地面濃度．在2060～70103530％之多．請你從全球環(huán)境保護(hù)的角度，分析這種作法是否可??？說其理由． 〔2〕用傳統(tǒng)的煤、石油做燃料，其主要缺點(diǎn)是什么？與傳統(tǒng)的煤、石油做燃料相比，哪種物質(zhì)可以作為能源？主要優(yōu)點(diǎn)是什么缺點(diǎn)又是什么？【解析】此題涉及能源、環(huán)保等社會熱點(diǎn)問題，我們要從化學(xué)視角去關(guān)注這些與生態(tài)環(huán)境、人們的安康親熱相關(guān)的問題．環(huán)境污染的惡果是直接影響人類的連續(xù)和進(jìn)展，酸雨是影響全球的問題．燃燒的產(chǎn)物又是水，既不污染環(huán)境，又可以循環(huán)利用．不行取，由于的排放總量并沒有削減，進(jìn)一步