第十三章内能 第一节 分子热运动Word格式文档下载.docx
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前面,大家已经学习了物质是由分子组成的知识。
但大家有没有用肉眼看到分子运动?
为什么打开一瓶香水瓶,很快就会闻到香味,是什么跑到鼻子里去了?
(二)进行新课
1.整体感知
物质是由分子组成的,分子很小,人的肉眼根本无法看见,在一个微小的灰尘中,都有大量的分子。
一切物质的分子都在不停地做无规则运。
而且温度越高,分子的热运动越剧烈。
分子之间存在着相互作用的引力和斥力。
2.教学互动
互动1:
分子运动。
明确学生回答为什么打开香水瓶能闻到香味后,
教师小结:
是一些带有香味的分子,从香水瓶中挥发出来,进入空气中,向各个方向散布开来,当它们到达你的鼻子里,你就会闻到香味,我们把这种现象叫做扩散。
互动2:
气体的扩散现象。
明确教师实验:
在装有红棕色二氧化氮气体的瓶子上面,倒扣一个空瓶子,使瓶口相对,把玻璃板抽掉,学生认真观察几分钟后发现,上面瓶子和下面瓶子里的颜色是一样的,说明了气体的扩散现象。
使学生通过推理感知一切物质的分子都在不停地做无规则运动。
互动3:
液体的扩散现象及固体的扩散现象。
明确学生观察CuSO4溶液的扩散现象以及阅读书上材料,了解到气体、固体和液体都存在扩散现。
互动4:
影响扩散的主要因素是什么?
明确通过演示向凉水和热水中分别滴墨水的实验,学生讨论后得出:
温度越高,分子的运动越剧烈。
互动5:
由学生组织对分子的运动进行推测。
明确扩散现象表明,分子在不停地运动.既然分子在运动,那么固体和液体为什么不会飞散开,而总是聚合在一起,保持一定的体积?
互动6:
分子间存有相互作用的引力和斥力。
明确教师由演示实验:
两个铅柱接在一起,下面甚至可以吊一个物体也不能把它们拉开。
说明分子间存在相互作用的引力。
又由固体或液体难以压缩说明:
分子之间存在斥力。
教师通过类比的方法,让学生了解分子间的引力和斥力总是存在的,只是当分子间距离较小时,表现为斥力;
当分子间距离稍大时,表现为引力;
当分子间距离很远时,作用力就变得十分微弱。
3.课堂练习
(1)两滴水银靠近时,能自动结合成一滴较大的水银,这一事实说明分子间存在着引力。
物体不能无限地被压缩,说明分子间存在斥力。
一匙糖放入水中后能使整杯水变甜,说明子在永不停息地做无规则运动。
酒精和水混合后总体积减小,说明分子间有间隙。
(2)棉线一拉就断,而铜丝却不容易拉断,这是因为
A.棉线的分子间没有引力,而铜丝的分子间有引力
B.棉线的分子间有斥力,而铜丝分子间的斥力为零
C.棉线、铜丝的分子间都有引力,只是铜丝分子间的引力比棉线分子间的引力大
D.棉线分子间的斥力比引力大,而铜丝分子间的引力比斥力大
(3)下列说法中,错误的是
A.温度越高,分子的热运动越快
B.温度越高,扩散现象越明显
C.扩散现象在高温条件下和低温条件下都能进行
D.扩散的快慢与温度无关
(4)把糊状乳胶涂到平整的木板上后,再把两块木板压紧,它们就牢固地粘合在一起了.试用分子热运动的观点解释之。
答案:
固体分子之间有引力。
4.学习小结
(1)内容总结
通过这节课的学习,大家知道物质是由大量分子组成的,分子在永不停息的做无规则运动,且温度越高,分子的热运动就越剧烈。
我们又称这种现象为扩散。
分子间存在相互作用的引力和斥力;
当分子间距离很小时,表现为斥力;
当距离稍大时,表现为引力。
(2)方法归纳
本节课运用实验、猜想、类比等学习的方法,我们要从中学会通过直接感知去认识无法感知的事实。
(三)布置作业
1.试用分子热运动的观点解释:
在长期堆放煤球的墙角,若用小刀从墙上刮去一薄层,可看到里面呈现黑色。
2自制一个铁丝圈,中间松松地系一根棉线,浸入肥皂水后,有肥皂液薄膜附着,用手指轻轻地碰一下棉线的任意一侧。
看棉线将怎样?
为什么?
(四)板书设计
一分子热运动
一.物质是由分子组成的,一切物质的分子都在不停地做无规则运动。
二.温度越高,分子的无规则运动越剧烈。
三.分子间存在引力和斥力。
第二节内能
教学目标
1.知识与技能
了解内能的概念,能简单描述温度和内能的关系。
知道热传递可以改变内能。
知道在热传递过程中,所传递内能的多少叫做热量,热量的单位是焦耳。
知道做功可以使物体内能增加和减少的一些事例。
2.过程与方法:
通过探究找到改变物体内能的两种方法。
通过演示实验说明做功可以使物体内能增加和减少。
通过学生查找资料,了解地球的“温室效应”。
3.情感态度与价值观:
通过探究,使学生体验探究的过程,激发学生主动学习的兴趣。
通过演示实验培养学生的观察能力,并使学生通过实验理解做功与内能变化的关系。
鼓励学生自己查找资料,培养学生自学的能力。
教学重点
内能、热量概念的建立,改变物体内能的方法
教学难点做功和热传递在改变物体内能上是等效的
教学准备演示实验:
空气压缩器打气筒矿泉水瓶带导管的塞子酒精灯铁丝等
教学方法启发式教学法,讲授法,实验演示法,阅读法,科学探究法
教学过程
我们知道做机械运动的物体具有机械能,那么热现象发生过程中,也有相应的能量变化。
另一方面,我们又知道热现象是大量分子做无规律热运动产生的。
那么热运动的能量与大量的无规律运动有什么关系呢?
这是今天学习的问题。
(二)讲授新课
一、内能
1.分子的动能、温度
物体内大量分子不停息地做无规则热运动,对于每个分子来说都有无规则运动的动能。
我们知道,温度这个物理量在宏观上的意义是表示物体冷热程度,而它又是大量分子热运动动能大小的标志,这是温度的微观含义。
2.分子势能
分子间存在着相互作用力,因此分子间具有由它们的相对位置决定的势能,这就是分子势能。
3.物体的内能
(1)物体中所有分子热运动的动能和分子势能的总和,叫做物体的内能。
一切物体都是由不停地做无规则热运动并且相互作用着的分子组成,因此任何物体都是有内能的。
课堂讨论题:
下列各个实例中,比较物体的内能大小,并说明理由。
①一块铁由15℃升高到55℃,比较内能。
②质量是1kg50℃的铁块与质量是0.1kg50℃的铁块,比较内能。
③质量是1kg100℃的水与质量是1kg100℃的水蒸气,比较内能。
(2)物体机械运动对应着机械能,热运动对应着内能。
任何物体都具有内能,同时还可以具有机械能。
例如在空中飞行的炮弹,除了具有内能,还具有机械能——动能和重力势能。
提问学生:
一辆汽车的车厢内有一气瓶氧气,当汽车以60km/h行驶起来后,气瓶内氧气的内能是否增加?
通过此问题,让学生认识内能是所有分子热运动动能和分子势能之总和,而不是分子定向移动的动能。
另一方面,物体机械能增加,内能不一定增加。
二、物体的内能改变的两种方式
1、热传递可改变物体的内能
演示点燃酒精灯,将铁丝的一端放在酒精灯的火焰上灼烧,让一名同学手握铁丝的另一端,一会就觉得发烫.此实验说明:
热量从铁丝的一端传递到另一端,这一端的温度升高了,内能增加了物体的内能改变了.请同学举出那些生活例子利用的是热传递来改变内能放在太阳下晒;
放在热水中烫。
结论:
热传递可以改变物体的内能。
热传递过程中传递的能量的多少叫热量,用Q表示,单位也是焦耳。
热传递使物体的内能发生改变的时候内能的改变是用热量来量度的.物体吸收了多少热量,物体的内能就增加多少;
物体放出了多少热量,物体的内能就减少多少.通过前面的探究,对物体内能的改变,学生有了一定的感性认识。
热传递改变物体的内能,学生比较容易理解,热传递的实质就是内能从高温物体转移到低温物体。
要使学生了解热量的概念,通过热传递的方式来改变内能,内能改变的多少不能用功来量度,而要用热量来量度,并介绍热量的国际单位也是焦耳。
2、做功可以改变内能:
生活体会――冬天时手很冷,经常通过搓手以取暖;
用锯条锯木板时,用手摸一下锯条,会觉得很烫;
野外生存中取火的一种方法是钻木取火,等等。
演示空气引燃压缩仪.用力猛压活塞,会看到硝棉花燃烧起来。
结论:
对物体做功,可以使物体的内能增加
演示实验气体对外做功实验 用打气筒向瓶内打气,当瓶塞跳起时,在瓶内出现白雾。
解释:
瓶内的气体推动瓶塞做功时,内能减少,温度降低,使水蒸气凝成小水滴。
结论:
物体对外做功,本身的内能就会减少。
小结:
从能的转化看,通过做功改变物体的内能,实质上是其他形式的能与物体内能相互转化的过程。
功可以用来度量内能改变的多少。
改变物体的内能有两种方法:
做功和热传递。
两种方法对改变物体的内能是等效的,但本质上有所区别。
讨论:
有一个装有铁屑的烧瓶,可以用什么方法使铁屑的内能增加?
[练习]:
1.为什么用气筒给自行车打完气后,摸一下气筒外的外壁,会变热?
当我们给充足气的轮胎放气时,能看到在气门芯附近有一些小水珠,能解释这种现象产生的原因吗?
2.关于物体的内能,下列说法正确的是()
A.相同质量的两种物体,升高相同的温度,内能增量一定相同B.一定量0℃的水结成0℃的冰,内能一定减少C.一定量气体体积增大,但既不吸热也不放热,内能一定减少D.一定量气体吸收热量而保持体积不变,内能一定减少
3.金属制成的气缸中装有柴油与空气的混合物,有可能使气缸中柴油达到燃点的过程是()
A.迅速向里推活塞 B.迅速向外拉活塞 C.缓慢向里推活塞 D.缓慢向外技活塞
4.指出下列事例中改变物体内能的方式()
a冷天用热水取热,人体感到热和.b比中,从竿的顶端滑到底端时手感到发热c密封的空气被压缩时温度变高d火炉上烤饼子,饼子变热e用挫刀挫铁块,铁块变热f把火烧热的工件放到冷水中,工件会变凉下来
板书设计
一.内能
1.内能定义:
分子由于运动而具有的动能和势能之和
2.物体内能的大小与物体的温度有关
二.改变内能的方式
1.做功2.热传递:
三.热量
1.定义:
热传递过程中传递的内能的多少
2.单位:
焦耳符号:
J
3.热量、温度、内能的区别
三、比热容
教学目标
一、知识目标
(1)尝试用比热容解释简单的自然现象。
(2)了解比热容的概念,知道比热容是物质的一种属性。
(3)能根据比热容进行简单的热量计算。
二、方法目标
(1)通过探究,比较不同物质的吸热能力。
(2)通过阅读“气候与热污染”了解利用比热容解释海边与沙漠昼夜温差问题,并了解一下“热岛效应”。
三、情感目标
利用探究学习活动培养学生自己动脑想办法解决问题的能力。
教学重点与难点
重点:
比热容的概念和热量的计算。
难点:
比热容概念。
教学用具
器材:
铁架台,酒精灯,天平,烧杯,石棉网,水,煤油,秒表,温度计。
教学流程
导课
(一)讲黑与白的热效应的故事引入新课。
(二)引导学生思考课本上的想想议议并回答,进而得出