第十一章热和能教学案一体化设计.docx
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第十一章热和能教学案一体化设计
第十一章热和能单元备课
一、
本章内容结构
二、本章复习建议
1、利用导学题纲的形式引领学生进行知识导航。
2、导学题纲中的习题，主要是以学生自主完成为主，并配合小组讨论的方式来解决部分难点。
（负责讲解的同学和听讲的同学都会有不同层次的收获。
）
3、题纲的设计要有层次性，首先是对基础知识的回顾，然后再是典型例题的分析，最后是以点带面式的小测（小测中包含有一定难度的延伸题，让学有余力的同学，在竞争中感受到成功的喜悦。
）
4、处理好导和学的关系，明确教师在复习教学中：
以学生为主体，以教师为主导。
【本章教学目标】
1、知道世界是由物质构成的，物质是由分子组成的，理解分子动理论的内容。
2、了解固态、液态、气态的分子组成各有什么特点。
3、能识别扩散现象，并能用分子热运动的观点进行解释，知道分子热运动的快慢与温度的关系。
4、了解内能的概念，能简单描述内能与哪些因素有关。
5、理解改变内能的两种方式，并能举出相应实例。
6、知道热传递过程中，物体吸收（放出）热量，温度升高（降低），内能改变。
7、了解热量的概念，热量的单位是焦耳。
8、了解比热容的概念，知道比热容是物质的一种属性。
9、能用比热容解释简单的自然现象。
10、能根据比热容进行简单的热量计算。
11、了解四冲程汽油机的基本工作原理。
12、通过能量的转化和转移，了解燃料的热值和热机的效率。
13、知道各种形式的能是可以相互转化的，在能量的转化过程中，能量的总量是保持不变的，并能用能量守恒定律来解释一些生活现象。
【本章教学重点】能量守恒定律、内能改变的方式、燃料的热值、内能与温度的关系、内能的利用。
【本章教法】讲授法、启发诱导法
【本章主要学法】自主学习、小组合作学习
【本章教学手段】多媒体、学案
【本章复习时间】两课时
（第一课时）
教学程序设计：
一、知识导航：
（20分钟）
<教师活动>教师将本章知识结构图展示给学生，让学生对本章知识有整体上的认识，本章知识划分为两部分内容来复习，根据学生的实际情况，本节课来完成第一部分（前三节）内容。
教师叙述本节学习目标。
<学生活动>学生对照知识结构图，结合课本、笔记本，采用自主学习方式，进行知识梳理。
附本章知识结构：
<教师活动>在上述学生自主活动过程中，教师适当点拨引导，设计一组相应的基础练习题，以加强学生对物质的分子构成、分子热运动、内能及其改变相关知识的理解。
<导学题纲>
热和能第一、二、三节基础练习题
一、填空题
1、分子运动论的基本内容是：
物质由______组成；一切物体的分子都在不停地做_________；分子之间存在着相互作用的_____力和_____力。
2、扩散现象表明了____________________，_________________。
3、炒菜时，加些盐，由于盐的温度_______，盐分子________加快，盐的扩散也加快，所以菜很快就咸了；而冬天腌咸菜时，由于盐的温度________，盐分子_______较慢，分子扩散也慢，所以菜要隔一段较长时间才会变咸。
4、把一个装有空气的瓶子倒放在装有密度较大的红棕色二氧化氮气体的瓶子上，瓶口相对，抽掉原来瓶口间的玻璃板，过一会将会看到两个瓶子里的气体颜色_______。
这表明气体的分子________________，这种现象叫做______________。
5、物体中的分子可以互相进入对方，说明分子间存在_______。
液体和固体中的分子不散开而聚合在一起保持一定的体积，表明分子间存在着________。
液体和固体很难被压缩说明分子间存在着________。
6、热水和冷水混合时，______水放出热量，一直到热水与冷水的________相同时为止。
7、火柴可以擦燃，也可以放在火上点燃，前者是用___________的方法使火柴燃烧，后者是用___________的方法使它燃烧。
二、选择题
8、下列事例中，说明分子不停地做无规则运动的是（）
A、打开酒瓶后，满屋都能闻到酒香
B、汽车过后，公路上扬起灰尘
C、将泥砂放入水中，水变混浊了
D、放电影时，光柱中能看到的尘埃做无规则运动
9、关于扩散现象，下列说法中正确的是（）
A、扩散现象只有在气体间进行
B、固体之间不能发生扩散现象
C、气体之间，液体之间，固体之间均能发生扩散现象
D、固体间只有在高温下才能发生扩散现象
10、下列说法正确的是（ ）
A.静止在地面上的冰块没有内能 B.空中飞行的飞机比地面上静止的火车的内能多
C.动能大的物体内能一定大 D.自然界中任何状态下处于任何位置的物体都有内能
11、在下列常见的生活事例中，用做功的方式改变物体内能的是（ ）
A.给自行车轮胎打气时，气筒壁会发热 B.冬天写作业时手冷，用嘴向手呵呵气
C.喝很热的茶水时，先向水面上吹吹气 D.阳光下，太阳能热水器中的水温升高
12、一条锯条的温度升高了，说明（ ）
A.一定对锯条做了功 B.锯条一定吸收了热量
C.可能对锯条做了功，也可能是锯条吸收了热量D.以上说法都不对
<学生活动>学生独立完成后，根据教师出示的答案，以小组为单位，讨论完成上述练习题。
二、点拨深化（10分钟）
在完成基础知识练习的基础上，出示几道典型例题，即本章易错题，重点题，通过进行个例分析，强化思维训练，让学生掌握解题技巧、提高能力。
小组讨论，小组长交流讲解，教师点拨。
题型1扩散现象（考点1）
例1下列现象中，说明分子不停地做无规则运动的是（ ）
A．糖块放入水中，水变甜了
B．洒水车将水喷洒在地面上
C．扫地时，在阳光下看到灰尘在空中飞舞
D．沙粒放入水中，水变浑浊
【分析】：
注意区分宏观物质的一些细小微粒与微观粒子的一些区别
分子很小，一般分子的直径只有10-10m，因此选项中的水滴，灰尘和沙粒都是我们肉眼就能观察到的，它们应该属于宏观物体的运动，而不是分子的无规则运动，选项A中，糖块放入水中，水变甜了，是属于扩散现象，是分子无规则运动的结果。
【解答】：
选A
例2通常把青菜腌成咸菜需要几天时间，而把青菜炒熟，使之具有咸味，仅需几分钟。
造成这种差别的主要原因是（）
A．盐分子太小，很容易进入青菜中
B．盐分子间有相互作用的排斥力
C．青菜分子间有空隙，易扩散
D．炒菜时温度高，分子运动加快
【分析】：
分子运动的快慢跟温度有关，物体的温度越高，分子的运动越快
炒菜时温度高，分子运动的速度快。
而腌菜是在常温下进行，分子运动缓慢
【解答】：
选D
题型2分子间存在着吸引力和斥力（考点2）
例1压缩固体和液体很困难说明分子间（ ）
A.分子之间存在着斥力
B.分子之间存在着引力
C.分子不停地做无规则的运动
D.固体、液体分子之间没有空隙
【分析】：
固体、液体都很难被压缩，原因是分子间存在着斥力
固体、液体难压缩的原因，是受压后分子间的距离就要小于0.1nm，这时分子间斥力大于引力，斥力起主要作用，并且斥力会随着分子间距离的进一步减小而迅速增大，所以很难被压缩。
【解答】：
选A
例2分子间有引力，为什么不能将打碎的玻璃吸引在一起?
【分析】：
分子间的作用力和分子间的距离有关，当分子间的距离大于分子直径的10倍时，分子间的作用力就变得十分微弱，可以忽略了
两块玻璃碎片拼合在一起，不可能相距很近，它们之间的距离很难达到如此小的距离范围，分子间的引力十分微弱，所以不能吸引在—起．
题型3:
内能的概念及决定内能大小的因素（考点3）
例1下列关于物体内能的说法中正确的是（）
A．物体运动速度越大，内能越大
B．静止的物体没有动能，但有内能
C．内能和温度有关，所以0℃的水没有内能
D．温度高的物体一定比温度低的物体内能大
【分析】：
物体的内能与三个因素有关，即物体的质量、温度、状态，与物体的运动速度和举起的高度无关，物体的速度和举起的高度影响的是机械能，而机械能与内能是两种不同形式的能．对于同一物体，温度越高，内能越大．
【解答】：
选B
题型4:
正确理解热量、内能和温度的概念（考点4）
例1关于温度、内能、热量三者的关系，下列说法正确的是（）
A．物体吸收热量，温度一定升高
B．物体温度升高，一定是吸收了热量
C．物体温度不变，就没有吸热或放热
D．物体温度升高，内能增加
【分析】：
物体吸收热量使物体的内能增加，在物态变化过程中的晶体的熔化和液体的沸腾过程中，物体要吸收热量，但物体的温度不变，所以A不正确．改变物体内能有两种方式：
做功和热传递．在没有明确说明是通过哪种方式改变物体内能的情况下，不能不能不假思索地做出判断．所以B不正确．物体的温度不变，并不能说明物体的内能没有发生变化，C也不正确．
【解答】：
选D
题型5:
改变内能的两种方式（考点5）
例1下列事例中，属于做功改变物体内能的是（）
A．在火上点燃火柴头，使火柴头温度升高
B．冬天人们围着火炉烤火身体感觉暖和
C．两手互相摩擦，手感觉暖和
D．在阳光照射下，水盆里的水温度升高
【分析】：
A、B、D都是通过热传递使物体的内能增加，C是由于双手克服摩擦做功，将机械能转化为内能使手的内能增加的．
【解答】：
选C
三、强化练习，达标检测（13分钟）
<师生活动>学生独立完成，教师巡视指导，小组交流补充，找出疑问教师点拨。
练习题
1．在量筒的下半部分盛有蓝色的浓硫酸铜溶液，再在硫酸铜溶液上方缓缓地注入一些清水，几天后，整个量筒内的液体都变成蓝色，这一现象表明_______________．
2、（）在下列现象中，属于扩散现象的是：
A、流感时期给教室消毒，室外就能闻到消毒水味B、铁锅放久了会生锈
C、汽车行驶时，带起一股灰尘在空中飞舞D、空气的流动形成风
3、如图15-2所示，将一表面干净的玻璃板挂在弹簧秤下面，手持弹簧秤的上端将玻璃板放至刚与水面接触后，慢慢提起弹簧秤，观察到玻璃板未离开水面时弹簧秤的示数比离开水面后的示数_________，其原因是_________．
4、下列现象中，不能用分子间存在引力作用来解释的是
A．要橡皮绳拉长，必须施加拉力的作用
B．擦黑板时，粉笔灰纷纷落下
C．用胶水很容易将两张纸粘合在一起
D．折断一根铁丝需很大的力
5、关于物体的内能，下列说法正确的是（）
A．物体运动得越快，内能越大
B．物体举得越高，内能越大
C．物体运动得越快，举得越高，内能越大
D．物体温度越高，内能越大
6、关于温度、热量、内能的关系，下列说法中正确的是（）
A．温度高的物体一定比温度低的物体内能大
B．温度高的物体一定比温度低的物体热量多
C．物体的温度升高，它的分子热运动一定加剧
D．物体的温度升高，一定是从外界吸收了热量
7、冬天，双手反复摩擦，手会感到暖和；用嘴对着双手“呵气”，手也会感到暖和。
前者是利用方式增加了手的内能，后者是利用方式增加了手的内能。
8、下列四幅图中，属于利用热传递改变物体内能的是（）
9、如图15-3所示，一个配有活塞的厚玻璃筒里放有一小团蘸了乙醚的棉花，把活塞迅速压下去，棉花燃烧起来了，在这个过程中，是通过_______方式使空气内能，温度升高，达到棉花的燃点使棉花燃烧。
五、回顾总结评价（2分钟）
学生自评与他评相结合，也可让学生查漏补缺。
（第二课时）
一、知识梳理（20分钟）
回顾上节内容、讲评作业（5分钟）
<教师活动>
教师叙述本节学习目标，再次展示内容结构图，适当点拨。
<学生活动>
学生对照知识结构图，结合课本、笔记本，采用自主学习方式，对知识结构图中的第二部分（4、5、6节）内容进行知识梳理。
并完成对应练习题。
二、基础练习
练习题：
1、有关物质的比热容，下列说法中正确的是（ ）
A、比热容跟物体的质量有关，质量越大，比热容越小。
B、比热容跟物体的温度有关，温度越高，比热容越大。
C、比热容跟物体吸收或放出的热量有关。
D、比热容是物质本身的一种特性，与物体的温度、质量都无关。
2、在下列几种情况中，比热容会发生变化的是（ ）
A、20℃的水变成4℃的水 B、一块钢板压制成钢锅
C、水结成冰 D、把开水倒入冷水中
3、水的比热是4.2×103焦/（千克·℃），它的意思是指质量1千克的水，温度_____________时__________是4.2×103焦耳
4、在受太阳照射条件相同时，沿海地区比内陆地区温度变化小，这是因为水与干沙土相比__________的__________较大。
5、A、B两物体的温度相同，A的质量是B的2倍，A的比热是B的1／4，它们吸收相等的热量后再接触，则热量将从_______物体传递给______物体．
6、某同学为了探究温度升高时吸收热量的多少与哪些因素有关，做了如下实验：
在四个相同的烧杯中分别盛有水和煤油，用同样的加热器加热，下表是他的实验数据记录：
烧杯号
液体
质量（g）
初温（℃）
末温（℃）
加热时间（min）
1
水
200
20
28
8
2
水
100
20
28
4
3
煤油
200
20
28
4
4
煤油
200
20
24
2
请根据表中的实验记录回答：
⑴比较1、2记录，得出的结论是___________________________________；
⑵比较3、4记录，得出的结论是___________________________________；
⑶比较1、3记录，得出的结论是___________________________________；
⑷综合上述结论，物体温度升高时吸热的多少与_________________________有关。
⑸该同学在本次实验中用到的研究方法是____________________________。
7、从本质上来看,内燃机的工作能量来源于（ ）
A.机械能 B.热能 C.化学能 D.化学能和热能
8、在内燃机的四个冲程中，其中把机械能转化为内能的是（ ）
A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程
9、热机是把 能转化为 能的机器。
10、一台四冲程汽油机，飞轮的转速为1800r/min，则此汽油机每秒钟内完成_______个冲程，做了______次功。
11、燃烧甲、乙两种燃料，甲放出的热量比乙多，则（ ）
A、甲的质量一定大 B、甲的热值一定大
C、甲的比热容一定大 D、条件不足无法判断
12、煤的热值大于干木柴的热值，这里是指（ ）
A、煤比干木柴含有的热量多一些 B、烧煤比烧干木柴产生的温度高一些
C、烧煤比烧干木烧产生的热量多一些 D、要使它们放出相同的热量，烧煤用的质量较少
13、两种燃料的燃烧值之比为2:
1，它们的质量之比为1:
4，那么这两种燃料完全燃烧放出的热量之比为（ ）
A.1:
2 B.2:
1 C.8:
1 D.4:
1
14、为了提高热机效率，可采取的措施是（ ）
A．采用热值高的燃料 B．降低热机功率
C．保证良好的润滑减少摩擦 D．以上措施都可以
15、已知汽油的热值是4.6×107J/kg，完全燃烧500g汽油，求；
（1）燃烧汽油产生的热量是多少?
（2）若这些热量的50%被水吸收，使水温从20℃开始，升高了40℃，则水的质量是多少?
<师生活动>
学生对照学案独立进行基础练习，强化基础知识，小组交流答案。
教师对疑问多的问题点拨引导。
三、点拨深化（10分钟）
在完成基础知识练习的基础上，出示几道典型例题，即本章易错题，重点题，通过进行个例分析，强化思维训练，让学生掌握解题技巧、提高能力。
小组讨论，小组长交流讲解，教师点拨
题型6:
正确理解比热容的概念（考点6）
例1下列说法正确的是（）．
A．一杯煤油用去一半，它的比热容减为原来的二分之一
B．吸收热量多的物质，比热容一定大
C．高温物体放出热量一定多
D．质量相同的水和煤油，吸收了相同的热量，煤油升高的温度大于水升高的温度
【分析】：
根据比热容是物质的一种特性，与它的质量和体积、温度等无关，故选项A是错的，从比热容的定义可知，比较两种物质比热容，应当是在质量及升高的温度相同的条件下，比较它们吸热的多少，故B缺少条件，不正确．温度高的物体不发生温度或状态变化，是不会放出或吸收热量的，故C也不正确．由水的比热容为4.2
10
J／（kg·℃）可见，质量相同的水、煤油升高相同的温度，水吸收的热量多，当质量相同的水、煤油吸收相同热量时，煤油升高的温度多．
【解答】：
选D
题型7:
会用热量公式进行有关的计算（考点7）
甲图15-5乙
1.如图15-5甲是用水来冷却热牛奶的示意图。
图乙是记录牛奶、水的温度随时间变化的图像，图中表示热奶温度随时间变化的曲线应是；，（填写I或Ⅱ）图中A点的物理意义是。
若水的质量为1．5kg，在这个过程中水吸收的热量是．
【分析】：
热牛奶放入冷水中，牛奶放热，温度降低，所以热牛奶温度随时间变化的曲线应是Ⅰ．热牛奶在冷水中，牛奶温度降低，水的温度升高．当它们温度相同时，温度不再发生变化，此时对应的温度就是牛奶和水的混合温度．
【解答】：
曲线Ⅰ；牛奶和水混合温度，混合温度是18℃；水吸收的热量
=4.2×103J/（kg·℃）×1.5kg×（18℃-10℃）=5.04×104J
题型8:
汽油机的工作原理及工作过程中能量的转化（考点8）
例有关四冲程内燃机的叙述中，不正确的是（）
A．工作中只有做功冲程把内能转化为机械能
B．工作中压缩冲程是把内能转化为机械能
C．工作开始时要靠外力启动
D．每一个工作循环，燃气只做功一次
【分析】：
吸气、压缩、做功、排气四个冲程构成了内燃机的一个工作循环．
在内燃机的四个冲程中，只有在做功冲程中，燃气才对外做功，内能转化为机械能．压缩冲程中机械能转化为内能．内燃机开始工作时需要外力启动，所以，A、C、D所说的都是对的．
【解答】：
选B
题1汽油机的一个工作循环是由四个冲程组成，其中在做功冲程中燃气对活塞做功，实现了___________能向___________能的转化．图15-11表示的是汽油机的________冲程（填冲程的名称）．
【分析】：
由汽油机汽缸示意图辨别冲程名称时，要根据两气门的关闭活塞的上下运动情况来确定，要判断是否是做功冲程可观察火花塞是否点火．
在做功冲程中，将内能转化为机械能；从图中可以看出：
进气门打开、排气门关闭，活塞由上往下运动，汽油和空气的混合物将进入汽缸，这是吸气冲程．
【解答】：
内能机械能吸气
题型9:
理解燃料热值的物理意义，并会计算燃料完全放出的热量（考点9）
例1干木材的热值是1.2×107J/kg，它的物理意义是____________________．要放出3.6×107J的热量，需要完全燃烧__________kg的干木材．
【分析】：
燃料的热值是燃料的一种特性，其物理意义由定义可知，要求燃料燃烧放出的热量情况，可利用Q放=qm来计算．
【解答】：
其物理意义是：
1kg干木柴完全燃烧放出1.2×107的热量．由Q放=qm得：
．
题型10认识热机的效率，并会进行有关的计算（考点10）
一辆轿车在平直的高速公路上匀速行驶1.8km，轿车上的速度表如图15-12所示，在此过程中
（1）轿车速度为多少km/h？
合多少m/s？
（2）若轿车行驶过程中发动机的功率为40kW，则该车行驶中
所受阻力多大？
（3）这段过程中轿车消耗汽油0.25kg，其发动机的效率多
大？
（q汽油＝4.6×107J/kg）
【分析】：
计算发动机的效率可根据热机的效率公式
，W有即为发动机牵引力对汽车所做的功，W总等于汽油完全燃烧放出的热量．
⑴轿车的速度为90km/h
⑵由
得：
因轿车匀速运动，受力平衡
所以阻力f=F=1600N
⑶汽油燃烧释放的热量为：
牵引力做功为：
∴发动机效率为：
题型11.能用能量守恒的观点分析物理现象．（考点11）
1.小华在做如图15-13所示的滚摆实验中，发现滚摆每次上升的高度逐渐减小，小华想：
“这是否说明在动能、势能的相互转化的过程中，整个装置的能量不守恒？
这不是与能量守恒定律相矛盾吗？
”请你帮小华解决他的困惑．
【分析】：
在能量的转化过程中，某种能量可以增加或减小（即可以不守恒），但总的能量一定是守恒的．
【解答】：
在滚摆运动的过程中，由于摩擦不可避免，总有一部分机械能转化为内能，故整个装置的机械能不守恒，但总的能量（即机械能和内能的总和）保持
<师生活动>
小组讨论，小组长交流讲解，教师点拨。
四、强化练习巩固提高（12分钟）
针对例题，再出示相应类型的练习题，对学生的对应知识点的理解进行一个升华，并提高学生的解题能力。
练习题：
1、冬天，室内取暖的暖气，很多都采用让流动的热水慢慢地流过散热器，其原因是（）
A．水比较便宜B．水的密度小
C．水的比热大D．水的沸点高
2、水的比热比较大，泥土和砂石的比热_____________，在同样受热或冷却的情况下，水温变化比泥土、砂石的温度变化____________。
3、两个铁块的质量之比为4∶1，升高的温度之比是1∶2，则两铁块的比热之比为_________，吸收的热量之比为_________．
4、郑州市绿地中的人工湖具有“吸热”功能，炎夏时节能大大降低周边地区的热岛效应，设人工湖湖水质量为1.0×107kg,水温升高2℃，则湖水吸收的热量为多少？
5、有关四冲程内燃机叙述中，不正确的说法是（）
A．工作中只有做功冲程把内能转化为机械能
B．效率可以大于1
C．工作开始时要靠外力启动
E．每一个工作循环，燃气只做功一次
6、汽油的热值是4.6×107J/kg，现有汽油500g，若燃烧一半，剩余汽油的热值是________J/kg.
7、随着人们物质生活水平逐步提高，厨灶发生了革命性的变化．液化气灶等灶具已走进平常百姓家.液化气与煤相比,热学方面突出的优点是________________；环保方面突出的优点是_________________________.若要将2.5kg初温为20℃的水加热到80℃,至少需要燃烧______________m3的液化气．［水的比热容是4.2×103J/（kg•℃）,液化气的热值是5.0×107J/m3］
8、某中学为学生供应开水，用锅炉将200㎏的水从25℃加热到100℃，燃烧了6㎏的无烟煤。
［水的比热容是4.2×103J/（㎏
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