第十三章内能第一节分子热运动.docx

1、第十三章内能第一节分子热运动第一节 分子热运动一、教学目标（一）知识目标1 知道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。2 能识别扩散现象，并能用分子热运动的观点进行解释。 3知道分子热运动的快慢与温度的关系。4知道分子之间存在相互作用力。（二）能力目标通过实验和类比等方法， 培养学生的观察能力和由直接感知的现 象推测无法直接感知的事实的能力。（三）情感体验目标通过实验， 激发学生对大千世界的兴趣， 使学生了解通过直接感 知的现象，可以认识无法直接感知的事实。二、教学重点 扩散现象和分子间的作用力是重点。三、教学难点 理解扩散现象是难点。四、教学方法 本节课内容为新授课。本

2、节课实验较多， 采用以直观为主的综合启发式教学， 初步渗透 探究式学习方法。五、教具准备装有N02气体的瓶子、玻璃板、空瓶子、量筒、硫酸铜溶液、两 个铅柱、烧杯、墨水、热水。六、教学步骤（一）引入新课 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

3、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

4、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

5、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，

6、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

7、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

8、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

9、 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（一）引入新课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

10、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15C升高到55C，比较内能。2质量是1kg50C的铁块与质量是0.1kg50 C的铁块，比较内能。3质量是IkglOOC的水与质量是IkglOOC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

11、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

12、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

13、、 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。小结：改变物体

14、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0C的水结成0C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

15、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1.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2.改变内能的方式1. 做功 2. 热传递 :3.热量1. 定义: 热传

16、递过程中传递的内能的多少2. 单位:焦耳 符号: J3.热量、温度、内能的区别比热容教学目标一、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

17、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“同种物质 质量越大，温度升高的度数就越多，吸收的热量就越多” ，那么不同 物质在质量相同时，升高相同的温度时吸收的热量是否相等引入新 课。阅读质疑，自主探究（一）探究不同物质的吸热能力是否相同？ 引导学生设计“探究比较不同物质的吸热能力”的实验。要求学生指 明所需器材，说明怎样操作，怎样观察现象，怎样记录数据。得出什 么结论？（二）比热容的概念及热量的计算要求学生看课本 132页比热容内容；问：比热容的单位、符号是什么 ? 热量的计算公式是什么？（三）比热容的应用 （1）引导学生阅读“比热容”表，

18、观察、分析、归纳，写出自己获 得的信息。（2）为什么我国沿海地区四季如春，而内陆地区冬季寒冷，夏季炎 热？多变互动，合作探究（一）探究不同物质的吸热能力是否相同？器材步骤略。 现象：用两个相同的加热器分别给盛在两个相同烧杯里的质量相等的 水和煤油加热，发现相同时间内，煤油温度升高的较多，要使他们升 高相同的温度，水加热的时间长。结论：质量相同的不同物质，升高相同的温度时，吸收的热量不同。（二）比热容的概念及热量的计算比热容的概念：单位质量的某种物质，温度升高 1C吸收的热量，叫做这种物质的比热容。比热容单位：焦每千克摄氏度 J/ （Kgc）热量计算公式：Q吸二cm（t-to）Q 放=cm（to

19、-t）（三）比热容的应用（ 1）不同种物质的比热容不同，比热容是物质的一种属性，只与物质的种类和状态有关，与其他因素无关。（ 2）因为水的比热容较大，而砂石的比热容较小，在吸收或放出同样多的热量的情况下，水的温度变化小，砂石的温度变化大。所以内 陆地区冬季寒冷，夏季炎热。案例分析桂林市区“两江四湖”环城水系的建成，造就了桂林“千峰环野立，一水报城流”的山水城市格局，并使市区湖面达到约 4.0 x 105n3 ,水量增加到9.5 x 105n$ 问：（1）在炎热的盛夏，湖水温度每升高1C,就可从周围市区吸收多少热量？ C水=4.2 x 103J/ （KgC）（ 2）“两江四湖”环城水系的建成，对

20、城区的环境有什么好处？（要 求写出两点）解：（1）由p =m/v得m= p v=1.0 x 103kg/ m x 9.5 x 105n3 =9.5 x 108kg湖水温度升高1C,可从周围市区吸收的热量是：Q 吸二cm(t-to)=4.2 x 103J/(KgC)x 9.8 x 108kgx 1C =3.99 x 1012J(2)“两江四湖”环城水系的建成，对城区环境的好处有：从物理上 看：由于水的比热较大，因此可以缓解“热岛效应”对环境的影响 ; 从自然环境上看：融水如城市，使桂林山区真正成为“山水之城” ， 美化了居住环境；从人文上看：构建了人与环境的和谐统一。 训练检测，目标探究1 精选

21、习题(1) 水的比热容是 J/ (Kg-C),它的物理意义是 。(2)质量和初温都相同的铝块和铜块 (铜的比热容小于铝的比热容) ，吸收相同的热量后相互接触，则发生热传递的情况是( )A铜块向铝块传热B铝块向铜块传热C铜块和铝块之间不发生热传递D以上都有可能( 3)甲、已两个物体的质量之比为 3： 2，升高温度比为 4： 3，它们的比热容比为 5： 8，则它们吸收的热量比为( )A1： 5 B5:1 C5:4 D4:5 质量为1Kg的铁锅中放有2Kg的水，要把它们从20C加热到80C, 已知铁的比热容为0.46 x 103 J/ (Kg-C)，求铁锅和水共吸收了多少热量2疑难点拨(1) 4.2

22、 X 103 ,1 Kg水温度升高1C吸收的热量是4.2 X 103 J( 2) A (3)C 解：Q铁=c铁m铁(t-to)=0.46 X 103 J/ (KgC)x 1 Kg X (80 C-20 C) =2.76 X 104 J Q水二 c 水 m水(t-to)=4.2 X 103 J/ (Kg -C)X 2 Kg X (80 C -20 C) =5.04 X 105 J 铁锅和水共吸收的热量 Q= Q铁+ Q水=2.76 X 104 J+5.04 X 105 J =5.316X105 J迁移应用，拓展探究 为什么沙漠地区的气候有“早穿皮袄午穿纱”的奇特现象？ 板书设计第三节 比热容一、比热容定义比热容：符号表示 (c)比热容单位：J/ (Kg-C)二、热量的计算Q 吸二cm(t-to) Q 放二cm(to-t)三、比热容应用教学反思