选修3-3热学教材分析(最新)课件.ppt

1、二、考试说明的要求二、考试说明的要求三、教学与课时建议三、教学与课时建议四、教材编写特点四、教材编写特点五、五、知识结构、课程标准解读及教学建议知识结构、课程标准解读及教学建议一、一、2013高考及高考及2014一模试题一模试题13.下列说法正确的是( ) A.液体中悬浮微粒的无规则运动称为布朗运动 B.液体分子的无规则运动称为布朗运动 C.物体从外界吸收热量，其内能一定增加 D.物体对外界做功，其内能一定减少 20给一定质量、温度为0的水加热，在水的温度由0上升到4的过程中，水的体积随着温度升高反而减小，我们称之为“反常膨胀”。某研究小组通过查阅资料知道：水分子之间存在一种结合力，这种结合力

2、可以形成多分子结构，在这种结构中，水分了之间也存在相互作用的势能。在水反常膨胀的过程中，体积减小是由于水分子之间的结构发生了变化，但所有水分子间的总势能是增大的。关于这个问题的下列说法中正确的是 A水分子的平均动能减小，吸收的热量一部分用于分子间的结合力做正功 B水分子的平均动能减小，吸收的热量一部分用于克服分子间的结合力做功 C水分子的平均动能增大，吸收的热量一部分用于分子间的结合力做正功 D水分子的平均动能增大，吸收的热量一部分用于克服分子间的结合力做功 13.下列说法正确的是 A布朗运动就是液体分子的热运动 B物体的温度越高，分子的平均动能越大 C对一定质量气体加热，其内能一定增加 D气

3、体压强是气体分子间的斥力产生的 21（1）（6分）在做“用油膜法估测分子大小”的实验中，已知实验室中使用的酒精油酸溶液的浓度为A，N滴溶液的总体积为V。在浅盘中的水面上均匀撒上痱子粉，将一滴溶液滴在水面上，待油膜稳定后，在带有边长为a的正方形小格的玻璃板上描出油膜的轮廓(如图所示)，测得油膜占有的正方形小格个数为X。 用以上字母表示油酸分子的大小 d=_。 从图中数得 X = _。痱子粉痱子粉2NXaVA62（6065均给分）均给分） 13. 下列说法中正确的是下列说法中正确的是 A随分子间距离增大，引力减小但斥力增大随分子间距离增大，引力减小但斥力增大 B温度是分子热运动平均动能的标志温度是

4、分子热运动平均动能的标志 C外界对系统做功，其内能一定增加外界对系统做功，其内能一定增加 D. 物体系统从外界吸收热量，其内能一定增加物体系统从外界吸收热量，其内能一定增加 13关于分子动理论和物体的内能，下列说法中正确的是 A液体分子的无规则运动称为布朗运动 B物体的温度升高，物体内大量分子热运动的平均动能增大 C物体从外界吸收热量，其内能一定增加 D气体的温度升高，气体的压强一定增大 15下列说法正确的是 A布朗运动是液体分子的无规则运动 B布朗运动是指液体中悬浮颗粒的无规则运动 C温度降低，物体内每个分子的动能一定减小 D温度低的物体内能一定小主题主题内内 容容 要求要求说说 明明十一十

5、一热学热学68.分子动理论的基本观点分子动理论的基本观点: :物质物质是由大量分子组成的是由大量分子组成的, ,分子的热分子的热运动，布朗运动，分子间的相互运动，布朗运动，分子间的相互作用力作用力69.69.阿伏伽德罗常数，温度和气阿伏伽德罗常数，温度和气体压强的微观意义体压强的微观意义, ,热力学温度热力学温度70.70.分子间的相互作用势能，内分子间的相互作用势能，内能能71.71.热力学第一定律热力学第一定律72.72.能量守恒定律能量守恒定律116.油膜法估测分子大小油膜法估测分子大小 对所列知对所列知识要知道识要知道其内容及其内容及含义，并含义，并能在能在有关有关问题中识问题中识别和

6、直接别和直接使用使用，与，与课程标准课程标准中中“了解了解”和和“认识认识”相当。相当。 二、考试说明的分析二、考试说明的分析 第一章第一章 分子动理论与统计思想分子动理论与统计思想 1.1 物体是由大量分子组成的物体是由大量分子组成的 1.2学生实验：用油膜法测油酸学生实验：用油膜法测油酸 分子的大小分子的大小. 1.3分子的热运动分子的热运动 1.4分子间的相互作用力分子间的相互作用力 第三章第三章 固体和液体固体和液体 2.3 晶体和非晶体晶体和非晶体 2.2 半导体半导体 2.3液晶液晶 2.4液体的表面张力液体的表面张力 2.5 饱和汽与未饱和汽饱和汽与未饱和汽 第二章第二章 气体气

7、体 2.1初识分子热运动的统计规律初识分子热运动的统计规律 2.2温度温度 内能内能 气体的压强气体的压强 2.3 气体实验定律气体实验定律 2.4 气体实验定律的微观解释及图像气体实验定律的微观解释及图像. 2.5 理想气体理想气体 第四章第四章 能量守恒与热力学定律能量守恒与热力学定律 4.1 能量守恒定律的发现能量守恒定律的发现 4.2 热力学第一定律热力学第一定律 4.3 宏观过程的方向性宏观过程的方向性 4.4 热力学第二定律热力学第二定律 4.5 初识熵初识熵 第五章第五章 能源与可持续性发展能源与可持续性发展 5.1 能源与人类生存的关系能源与人类生存的关系 5.2 能源利用与环

8、境问题能源利用与环境问题 5.3 可持续发展战略可持续发展战略三、教学内容与课时建议三、教学内容与课时建议第一节第一节物体是由大量分子组成的物体是由大量分子组成的2 2课时课时第二节第二节分子的热运动分子的热运动1 1课时课时第三节第三节分子间的相互作用力分子间的相互作用力1 1课时课时第四节第四节统计规律统计规律1 1课时课时第五节第五节温度、内能温度、内能1 1课时课时第六节第六节气体气体1 1课时课时第七节第七节热力学第一定律热力学第一定律1 1课时课时第八节第八节热力学第二定律热力学第二定律1 1课时课时章节复习章节复习 1 1课时课时 教科书是根据广泛的、统一的读者对象编写教科书是根

9、据广泛的、统一的读者对象编写的，不可能对城乡差别、地域差别、学生认知水的，不可能对城乡差别、地域差别、学生认知水平的差别和情感态度的差别等某一个方面做具体平的差别和情感态度的差别等某一个方面做具体的关照。然而，教师所面对的学生却是具体的、的关照。然而，教师所面对的学生却是具体的、有特点的，因此教师只有把有特点的，因此教师只有把课程标准课程标准的目标、的目标、理念和要求，把教科书的教学内容和所体现的教理念和要求，把教科书的教学内容和所体现的教学方法，转化为符合自身特点的教学设计，才能学方法，转化为符合自身特点的教学设计，才能有效地达到新的课程目标。有效地达到新的课程目标。 只有自己最清楚只有自己

10、最清楚:什么才是适合自己的？什么才是适合自己的？教学建议：教学建议：教学建议：教学建议： 1 1、明确初中所学，降低教学难度。、明确初中所学，降低教学难度。 2 2、抓住、抓住“能量、统计能量、统计”教学主线，遵循教学主线，遵循学生的认知规律，突出主干知识的研究，理学生的认知规律，突出主干知识的研究，理清思路，注意重点知识细节落实到位。清思路，注意重点知识细节落实到位。 4 4、使物理贴近学生生活、联系社会实际、使物理贴近学生生活、联系社会实际 继承了必修教科书的编写思想，继承了必修教科书的编写思想， 即：循序渐进、改变学习方式、贯穿探究精神、增强实践即：循序渐进、改变学习方式、贯穿探究精神、

11、增强实践意识、重视科学思想与科学方法、渗透情感态度价值观的教育意识、重视科学思想与科学方法、渗透情感态度价值观的教育等几个方面。等几个方面。 四四.教材结构及编写特点：教材结构及编写特点：热运动的问题热运动的问题宏观宏观微观微观分子分子动理动理论与论与统计统计思想思想 固体固体液体液体和气和气体体 热力热力学定学定律与律与能量能量守恒守恒 能源能源与可与可持续持续发展发展 能能 量量首次涉及首次涉及联系生活实际联系生活实际（一）分子动理论、统计思想与气体的（一）分子动理论、统计思想与气体的总体要求总体要求1. 内容标准内容标准 （1）认识分子动理论的基本观点，知道其实验依据。知道）认识分子动理

12、论的基本观点，知道其实验依据。知道阿伏加德罗常数的意义。阿伏加德罗常数的意义。 五五.课程标准解读及教学建议课程标准解读及教学建议1“知道其实验依据知道其实验依据”指的是能用实验说明分子动理论的基指的是能用实验说明分子动理论的基本观点。如布朗运动有利地证实了分子的无规则运动。本观点。如布朗运动有利地证实了分子的无规则运动。 “认识分子动理论的基本观点认识分子动理论的基本观点”要求学生能用分子动理论要求学生能用分子动理论的基本观点解释一些实验现象。的基本观点解释一些实验现象。 渗透物理学研究方法的教育渗透物理学研究方法的教育，如估测油酸分子的大小，体，如估测油酸分子的大小，体会建立模型和估测方法

13、在研究物理问题中的应用。会建立模型和估测方法在研究物理问题中的应用。 知道阿伏加德罗常数的意义知道阿伏加德罗常数的意义。阿伏加德罗常数是一个重要。阿伏加德罗常数是一个重要常数，它是联系微观世界和宏观世界的桥梁，常数，它是联系微观世界和宏观世界的桥梁，重点知识重点知识分子动理论分子动理论教学建议：理清教学思路，做好细节处理教学建议：理清教学思路，做好细节处理 教学关键和重点、教学关键和重点、 核心所在核心所在第一节第一节 物体是由大量分子组成物体是由大量分子组成的的基本要求基本要求1 1、知道物体是由大量分子组成的、知道物体是由大量分子组成的2 2、认识分子的简化模型，理解用油膜法测油酸分子大小

14、的原、认识分子的简化模型，理解用油膜法测油酸分子大小的原理。理。3 3、知道分子大小的数量级，知道阿伏加德罗常数的数值。、知道分子大小的数量级，知道阿伏加德罗常数的数值。发展要求发展要求理解阿伏加德罗常数是联系微观世界和宏观世界的桥梁，会用理解阿伏加德罗常数是联系微观世界和宏观世界的桥梁，会用这个常数进行有关的计算或估算。这个常数进行有关的计算或估算。? ?为什么？为什么？分子多大呢？分子多大呢？能否用实验测量？能否用实验测量？油膜法油膜法水油酸分子油酸分子d如何得知油酸体积？如何得知油酸体积？如何得知油膜面积？如何得知油膜面积？SVd 微观微观宏观宏观桥桥 求分子的个数？求分子的个数？mol

15、AAAAAAAmVmnnNNNNMVV分实验：用油膜法估测分子的大小实验：用油膜法估测分子的大小基本要求基本要求1 1、知道实验原理，知道分子球形模型和单分子层模型。、知道实验原理，知道分子球形模型和单分子层模型。2 2、会测定一滴油滴的体积，并根据稀释比例计算一滴油中纯、会测定一滴油滴的体积，并根据稀释比例计算一滴油中纯油酸的体积。油酸的体积。3 3、会描绘油膜形状，知道、会描绘油膜形状，知道油膜面积的确定油膜面积的确定方法。方法。4 4、能够根据测定的结果、能够根据测定的结果计算计算 ？ 油酸分子的大小油酸分子的大小。发展要求发展要求1 1、经历经历用油膜法测分子大小的实验过程，用油膜法测

16、分子大小的实验过程，体会体会模型和估算方模型和估算方法在研究物理问题中的应用。法在研究物理问题中的应用。2 2、知道油酸为什么必须进行稀释。、知道油酸为什么必须进行稀释。说明说明1 1、不要求知道油滴扩展成油膜的机理。、不要求知道油滴扩展成油膜的机理。2 2、不要求知道油酸的分子结构。、不要求知道油酸的分子结构。 教学中要关注学生的学习过程，而不只是教学中要关注学生的学习过程，而不只是关注学生在该过程中所获得的结论。应该明确，关注学生在该过程中所获得的结论。应该明确，学生经历某一过程（如实验、探究、观察、调学生经历某一过程（如实验、探究、观察、调查、阅读等），这本身就是学习目标之一，学查、阅读

17、等），这本身就是学习目标之一，学生按要求经历了这一过程，就是完成了这个目生按要求经历了这一过程，就是完成了这个目标，有时并不在意学生在这个过程中所获得的标，有时并不在意学生在这个过程中所获得的知识结论如何。随着时间的推移，知识的结论知识结论如何。随着时间的推移，知识的结论会因使用频率的减少而逐渐淡忘，但他们所获会因使用频率的减少而逐渐淡忘，但他们所获得的体验和感悟却会在新的学习过程中得到加得的体验和感悟却会在新的学习过程中得到加强和深化，成为他们学习素质的组成部分强和深化，成为他们学习素质的组成部分。建议：有时间最好做实验建议：有时间最好做实验实验视频实验视频第三节第三节 分子的热运动分子的热

18、运动基本要求基本要求1 1、了解扩散现象及其产生的原因。、了解扩散现象及其产生的原因。2 2、知道、知道布朗运动布朗运动及其产生的原因。及其产生的原因。3 3、知道分子热运动及温度的关系。、知道分子热运动及温度的关系。发展要求发展要求 知道布朗运动与分子热运动的区别与联系。知道布朗运动与分子热运动的区别与联系。说明说明气体中的布朗运动不作要求。气体中的布朗运动不作要求。 无规则无规则永不停息永不停息(颗粒颗粒)在在液体液体和和气体气体中发生中发生无规则无规则永不停息永不停息(分子分子)在在液体液体和和固体固体气体气体中发生中发生物理学中把物理学中把分子分子永不停息的无规则运动叫做热运动。永不停

19、息的无规则运动叫做热运动。布朗运动布朗运动扩散现象扩散现象间接说明间接说明直接说明直接说明不不是是 是是温度越高温度越高颗粒越小颗粒越小现象越明显现象越明显温度越高，现象越明显温度越高，现象越明显 分子的热运动分子的热运动应清楚的知识点应清楚的知识点10天20天30天硫酸铜和水的扩散硫酸铜和水的扩散金块金块铅块铅块五年后五年后金块金块铅块铅块叠放在一起叠放在一起铅块铅块金块金块实验前实验前红墨水在冷热水扩散红墨水在冷热水扩散问题问题:什么是扩散什么是扩散?扩散扩散发生在哪些物体之间发生在哪些物体之间?扩散原因扩散原因?说明什么说明什么?影响扩散快慢的因素影响扩散快慢的因素?溴蒸汽的扩散溴蒸汽的

20、扩散3.3.扩散原因：扩散原因：5.直接直接说明说明:茶叶蛋茶叶蛋分子运动所致分子运动所致 (1)分子总是不停地做无规则运动分子总是不停地做无规则运动 (2)分子间有分子间有间隙间隙二二. .布朗运动布朗运动1 1布朗运动：悬浮在布朗运动：悬浮在液体液体( (气体）气体）中的固体中的固体微粒微粒（不是分子）（不是分子）永不停息的无规则运动叫做布朗运动永不停息的无规则运动叫做布朗运动 英国植物学家英国植物学家追踪一个微粒的运动追踪一个微粒的运动(每隔每隔30s观察的观察的位置位置用线用线连接起来连接起来)问题问题:图中的连线是不是花粉微粒运动的实际轨迹？图中的连线是不是花粉微粒运动的实际轨迹？小

21、颗粒小颗粒(足够小足够小“肉眼看不到肉眼看不到”)第四节第四节 分子间的作用力分子间的作用力基本要求基本要求1 1、知道分子之间存在空隙。、知道分子之间存在空隙。2 2、知道分子间同时存在引力和斥力。、知道分子间同时存在引力和斥力。3 3、知道分子力与分子间距的定性关系。、知道分子力与分子间距的定性关系。发展要求发展要求知道分子动理论是热现象微观理论的基础，会用分子动理论解知道分子动理论是热现象微观理论的基础，会用分子动理论解释简单的热现象。释简单的热现象。说明说明引引导导分分析析分子力与分子间距离分子力与分子间距离(r)的关系的关系F引引F引引F斥斥F斥斥r0F引引F引引F斥斥F斥斥F斥斥F

22、引引F引引F斥斥1）当）当r=r0=10-10m时时 F引引F斥斥，分子力分子力F分分0， 处于处于平衡状态平衡状态2）当）当rr0时，随时，随r的减小，的减小， ?3）当）当rr0时，随时，随r 的增加，的增加， ?4）当）当r=10r0=10-9m时时 ?注意：一般气体注意：一般气体不考虑分子力不考虑分子力注意：注意：压缩气体也需要力，压缩气体也需要力，不说明分子间存在斥力不说明分子间存在斥力作用，是气体分子对容作用，是气体分子对容器壁（活塞）产生的压力器壁（活塞）产生的压力(压强增大压强增大）. 深入理解：深入理解：分子力和分子间距离的关系曲线分子力和分子间距离的关系曲线纵轴表示分子间的

23、作用力纵轴表示分子间的作用力横轴表示分子间的距离横轴表示分子间的距离问题问题:你能画出你能画出分子力分子力(引力和斥力的合力引力和斥力的合力)和和r的关系曲线吗？的关系曲线吗？第二单元知识结构第二单元知识结构分子热运动的统计规律分子热运动的统计规律淡化处理淡化处理 （2）了解分子运动速率的统计分布规律。认识温度）了解分子运动速率的统计分布规律。认识温度是分子平均动能的标志。理解内能的概念。是分子平均动能的标志。理解内能的概念。 第二单元透视第二单元透视第二要求第二要求学生认识学生认识“温度是分子平均动能的标志温度是分子平均动能的标志”。不仅要知道气体分子的速率分布规律与温度有关，而不仅要知道气

24、体分子的速率分布规律与温度有关，而且能解释为什么温度变化且能解释为什么温度变化,分子的平均动能也随之变化。分子的平均动能也随之变化。 第三要求第三要求学生理解内能的概念。这里的学生理解内能的概念。这里的“理解理解”指的指的是知道物体的内能的定义以及内能与什么因素有关，是知道物体的内能的定义以及内能与什么因素有关，能分析、判断具体实例中物体的内能是否发生变化、能分析、判断具体实例中物体的内能是否发生变化、为什么发生变化等问题。为什么发生变化等问题。 第一要求第一要求学生了解分子运动速率的统计分布规律。如学生了解分子运动速率的统计分布规律。如通过某种气体分子在一定温度下速率分布情况，体会通过某种气

25、体分子在一定温度下速率分布情况，体会尽管每个分子的速率有大有小，但就大量分子的整体尽管每个分子的速率有大有小，但就大量分子的整体来说，分子的速率却按照一定的规律分布，这种大量来说，分子的速率却按照一定的规律分布，这种大量分子整体表现出来的规律称为统计规律。分子整体表现出来的规律称为统计规律。课课标标要要求求的的比比较较高高题题中中多多有有涉涉及及（3）用分子动理论和统计观点解释气体压强。）用分子动理论和统计观点解释气体压强。 要求要求:首先能从微观角度用分子动理论解释气体压强首先能从微观角度用分子动理论解释气体压强产生的原因；产生的原因； 其次能从宏观角度应用力学知识和统计的观点分析其次能从宏

26、观角度应用力学知识和统计的观点分析气体压强的大小。注意不要求推导气体压强的表达式。气体压强的大小。注意不要求推导气体压强的表达式。（4）通过实验，了解气体实验定律，知道理想气体）通过实验，了解气体实验定律，知道理想气体模型。用分子动理论和统计观点解释气体压强和气体模型。用分子动理论和统计观点解释气体压强和气体实验定律。实验定律。 要求要求属于属于“了解了解”水平，注意不做繁琐的计算，水平，注意不做繁琐的计算，避免出现避免出现“繁繁”、“难难”的试题。要求学生能够用分的试题。要求学生能够用分子动理论和统计观点定性地解释气体的三个实验定律。子动理论和统计观点定性地解释气体的三个实验定律。（5）知道

27、饱和汽、未饱和汽和饱和气压。了解相对）知道饱和汽、未饱和汽和饱和气压。了解相对湿度。举例说明空气的相对湿度对人的生活和植物生湿度。举例说明空气的相对湿度对人的生活和植物生长的影响。长的影响。 第第1 1节节 初识分子热运动的统计规律初识分子热运动的统计规律基本要求基本要求1 1、经历投掷硬币的实验过程，认识、经历投掷硬币的实验过程，认识大量事物出现的机会遵从一定大量事物出现的机会遵从一定的统计规律。的统计规律。2 2、了解气体分子运动的特点，知道、了解气体分子运动的特点，知道气体分子的速率分布特点气体分子的速率分布特点。发展要求发展要求1 1、能列举日常生活中遵循统计规律的事例。、能列举日常生

28、活中遵循统计规律的事例。2 2、会对气体实验定律作微观解释。、会对气体实验定律作微观解释。说明说明统计规律的特征统计规律的特征道道耳顿板实验耳顿板实验 少量小球的分布每次不同少量小球的分布每次不同大量小球的分布近似相同大量小球的分布近似相同单个分子单个分子的运动具有的运动具有无序性无序性大量分子大量分子的运动具有的运动具有规律性规律性关键关键 实验实验教学建议：教学建议：关注统计规律在教学中的作用关注统计规律在教学中的作用-铺垫统领铺垫统领建议：建议：最好做一做最好做一做速率区速率区间间(ms-1)各速率区间的分子数各速率区间的分子数占总分子数的百分比占总分子数的百分比0 100以下以下1.4

29、1002008.120030017.030040021.440050020.450060015.16007009.27008004.58009002.0900以上以上0.9100第第2 2节节 温度温度 内能内能 气体的压强气体的压强基本要求基本要求1 1、进一步理解温度是分子平均动能的标志。、进一步理解温度是分子平均动能的标志。2 2、认识分子动能，知道温度是分子平均动能的标志。、认识分子动能，知道温度是分子平均动能的标志。3 3、认识分子势能，知道分子势能跟分子间距（物体体积）有、认识分子势能，知道分子势能跟分子间距（物体体积）有关。关。4 4、理解内能概念。、理解内能概念。5 5、知道气

30、体压强的微观意义。、知道气体压强的微观意义。发展要求发展要求 了解内能和机械能的区别。了解内能和机械能的区别。说明说明分子力做功与分子势能变化的关系不作要求。分子力做功与分子势能变化的关系不作要求。分子分子运动运动存在分存在分子动能子动能分子运动分子运动无规则无规则(V)分子平分子平均动能均动能物体里所有分子动能的平均值kEENK总分子动能分子动能单个分子动能无意义单个分子动能无意义(各个分子速率不同）各个分子速率不同）温度是表温度是表示示物体的冷热物体的冷热程度程度宏观含义宏观含义 微观含义微观含义温度是反映了大量分温度是反映了大量分子的无规则运动的激子的无规则运动的激烈程度。烈程度。温度越

31、高温度越高，物体分子热运动物体分子热运动平均平均动能越大动能越大温度温度: 是物体分子热运动的平均动能的是物体分子热运动的平均动能的标志标志(正比正比)问题：温度升高，分子的平均动能增大，每个分子的动能都增大吗？问题：温度升高，分子的平均动能增大，每个分子的动能都增大吗？分子势能分子势能如何由它们的如何由它们的相对位置相对位置决定的呢？决定的呢？（1 1）如果）如果r rr r0 , 0 , （2 2）如果）如果r rr r0 0，（3 3）r=rr=r0 0，分子势能变化规律分子势能变化规律r=r0EpEpEp最小最小F分做正功，EP减小； F分做负功，EP增大。类类 比比 为何是这样的规律

32、呢？为何是这样的规律呢？（w=-Ep)分子势能曲线分子力分子力曲线曲线F请画出分子势请画出分子势能曲线能曲线(规定无规定无穷远为零势能穷远为零势能面）面）问题问题:分子间距离增大（物体体积增大）分子势能增大分子间距离增大（物体体积增大）分子势能增大吗？吗？问题问题:一个分子从无穷远处以某一动能向另一个分子靠近一个分子从无穷远处以某一动能向另一个分子靠近的过程中，这个分子的动能和势能如何变化？的过程中，这个分子的动能和势能如何变化？常见题型常见题型 有两个分子，用有两个分子，用r表示它们之间的距离，当表示它们之间的距离，当 r =r0时，两分时，两分子间的斥力和引力相等，使两分子从相距很远处（子

33、间的斥力和引力相等，使两分子从相距很远处（r r0 ）逐渐靠近，直至不能靠近为止（逐渐靠近，直至不能靠近为止（r r0 ）在整个过程中）在整个过程中两分子间相互作用的势能两分子间相互作用的势能 A一直增加一直增加 B一直减小一直减小 C先增加后减小先增加后减小 D先减小后增加先减小后增加rr00EP物体的内能物体的内能: :所有所有分子动能和分子势能的总和分子动能和分子势能的总和与机械能的区别与机械能的区别: 一具有机械能的物体，同时也具有内能（一具有机械能的物体，同时也具有内能（永不为零永不为零）；）；一个具有内能的物体不一定具有机械能（一个具有内能的物体不一定具有机械能（二者无关二者无关）

34、 它们之间可以转化它们之间可以转化微观微观跟分子跟分子数目数目N,分子分子平均动能平均动能EK,分子分子间距离间距离r有关有关宏观宏观跟物质的量跟物质的量N,温度温度T,体积体积V有关有关VNn （分子数密度）（分子数密度） 气体的状态参量气体的状态参量 1 气体压强气体压强 ：作用于容器壁上单位面积的正压力：作用于容器壁上单位面积的正压力（力学力学描述）描述）.p 单位：单位：2mN1Pa1 2 体积体积 : 气体所能达到的最大空间（气体所能达到的最大空间（几何几何描述）描述）. V3333dm10L10m1单位：单位： 3 温度温度 : 气体冷热程度的量度（气体冷热程度的量度（热学热学描述

35、）描述）. TtT15.273单位：单位： （开尔文）开尔文）.K（二）固体、液体（二）固体、液体1. 内容标准内容标准 （1）了解固体的微观结构。会区别晶体和非晶体，列举生）了解固体的微观结构。会区别晶体和非晶体，列举生活中常见的晶体和非晶体。活中常见的晶体和非晶体。 （2）了解材料科学技术的有关知识及应用，体会它们的发）了解材料科学技术的有关知识及应用，体会它们的发展对人类生活和社会发展的影响。展对人类生活和社会发展的影响。 （3）了解液晶的微观结构。通过实例了解液晶的主要性质）了解液晶的微观结构。通过实例了解液晶的主要性质及其在显示技术中的应用。及其在显示技术中的应用。 （4）通过实验，

36、观察液体的表面张力现象，解释表面张力）通过实验，观察液体的表面张力现象，解释表面张力产生的原因，交流讨论日常生活中表面张力现象的实例。产生的原因，交流讨论日常生活中表面张力现象的实例。 五五.课程标准解读及教学建议课程标准解读及教学建议2略略（三）热力学定律与能量守恒（三）热力学定律与能量守恒 1. 内容标准内容标准 （1）通过有关史实，了解热力学第一定律和能量）通过有关史实，了解热力学第一定律和能量守恒定律的发现过程。体会科学探索中的挫折和失败守恒定律的发现过程。体会科学探索中的挫折和失败对科学发现的意义。对科学发现的意义。 要求要求通过介绍热力学第一定律和能量守恒定律发通过介绍热力学第一定

37、律和能量守恒定律发现的过程，让学生领略自然界的奇妙；体会科学家们现的过程，让学生领略自然界的奇妙；体会科学家们探索自然规律的艰辛；体会科学探索中的失败对科学探索自然规律的艰辛；体会科学探索中的失败对科学发现的意义；学习科学家的坚持真理、勇于创新和实发现的意义；学习科学家的坚持真理、勇于创新和实事求是的科学态度和科学精神。该标准内容属于事求是的科学态度和科学精神。该标准内容属于“了了解解”水平。注意不能要求学生死记硬背这些史实。水平。注意不能要求学生死记硬背这些史实。五五.课程标准解读及教学建议课程标准解读及教学建议3情感态度价值观教育材料情感态度价值观教育材料 高中物理课，除了继续让学生高中物

38、理课，除了继续让学生“品尝品尝”它的趣味之外，在教学内容上，应该让学生它的趣味之外，在教学内容上，应该让学生充分充分“领略领略”自然界的和谐与奇妙，自然界的和谐与奇妙，“欣赏欣赏”科学的优美，科学的优美，“体会体会”科学规律的简洁性和科学规律的简洁性和普适性，普适性，“激发激发”学生探索科学奥秘的热情。学生探索科学奥秘的热情。 我从事科学探究的动机，来自一种想要了我从事科学探究的动机，来自一种想要了解自然奥秘的无法遏止的渴望，而不是别的什解自然奥秘的无法遏止的渴望，而不是别的什么目的。么目的。 爱因斯坦爱因斯坦（2）认识热力学第一定律。理解能量守恒定律。用能量守恒的观点）认识热力学第一定律。理

39、解能量守恒定律。用能量守恒的观点解释自然现象，体会能量守恒定律是最基本、最普遍的自然规律。解释自然现象，体会能量守恒定律是最基本、最普遍的自然规律。 第一要求第一要求学生认识热力学第一定律。学生认识热力学第一定律。即要求知道热力学第一定即要求知道热力学第一定律的内容及表达式，明确公式中各物理量及其正、负值代表的物理意律的内容及表达式，明确公式中各物理量及其正、负值代表的物理意义，并能进行简单的计算。义，并能进行简单的计算。如用活塞压缩气缸里的空气，对空气做了如用活塞压缩气缸里的空气，对空气做了900J的功，同时气缸向外散热的功，同时气缸向外散热210J。求气缸中空气的内能改变了多。求气缸中空气

40、的内能改变了多少？少？ 第二要求第二要求学生学生“理解能量守恒定律理解能量守恒定律”，即，即知道能量守恒定律的知道能量守恒定律的含义，能分析具体实例中各种形式的能量是如何相互转化，并能进行含义，能分析具体实例中各种形式的能量是如何相互转化，并能进行一些计算。一些计算。这里强调与生产、生活实际紧密结合，强调各学科知识之这里强调与生产、生活实际紧密结合，强调各学科知识之间的融合。间的融合。 第三要求第三要求学生学生能能“用能量守恒的观点解释自然现象用能量守恒的观点解释自然现象”。属于。属于“理解理解”水平。水平。如，说明为什么地球绕着太阳运行时，它在近日点的如，说明为什么地球绕着太阳运行时，它在近

41、日点的速度大于远日点的速度？又如，用能量守恒的观点解释潮汐现象；再速度大于远日点的速度？又如，用能量守恒的观点解释潮汐现象；再如活动建议如活动建议(1)假如一颗直径假如一颗直径1km的小行星撞击地球，估算其释放的的小行星撞击地球，估算其释放的能量。讨论这将给地球造成的危害。能量。讨论这将给地球造成的危害。 改变内能的两种方式改变内能的两种方式做功做功热传递热传递对内对内对外对外吸热吸热放热放热内能增加内能增加内能增加内能增加内能减少内能减少内能减少内能减少（外界对物（外界对物体做功）体做功）（物体对外（物体对外界做功）界做功）（物体从外（物体从外界吸热）界吸热）（物体对外（物体对外界放热）界放

42、热）初高中的衔接一一.热力学第一定律热力学第一定律（first law of thermodynamics)1、内容：、内容：一个热力学系统的内能增量等于外界向它传递的一个热力学系统的内能增量等于外界向它传递的热量与外界对它所做的功的和。热量与外界对它所做的功的和。2、表达式：、表达式： U= Q +W物理量物理量符号符号意义意义符号符号意义意义WW+ +Q Q+ +UU+ +外界对系统做功外界对系统做功系统对外界做功系统对外界做功系统吸收热量系统吸收热量系统放出热量系统放出热量内能增加内能增加内能减少内能减少二二. .能量守恒定律能量守恒定律 1、内容：内容：能量既不会凭空产生，也不会凭空消

43、失，它只能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式能从一种形式转化转化为另一种形式，或者从一个物体为另一种形式，或者从一个物体转移转移到别到别的物体，在转化或转移的过程中其总量保持不变的物体，在转化或转移的过程中其总量保持不变 2、能量守恒定律的历史意义、能量守恒定律的历史意义能的转化和守恒定律是能的转化和守恒定律是19世纪自然科学中世纪自然科学中三大发现三大发现之之一，也庄严宣告了永动机幻想的彻底破灭。一，也庄严宣告了永动机幻想的彻底破灭。( (进化论进化论/ /细胞学说细胞学说) )能量守恒定律是认识自然、改造自然的有力武器，这能量守恒定律是认识自然、改造自然的有力武器，这个定律

44、将广泛的自然科学技术领域联系起来，使不同领域个定律将广泛的自然科学技术领域联系起来，使不同领域的科学工作者有一系列的共同语言。的科学工作者有一系列的共同语言。三、永动机三、永动机不可能制成不可能制成 1 1、 第一类永动机第一类永动机 概念概念：不需要任何动力或燃料，却能源源不断地对外做功不需要任何动力或燃料，却能源源不断地对外做功。 结果结果：无一例外地归于失败。无一例外地归于失败。 原因原因：违背了能量守恒定律违背了能量守恒定律。 2 2、永动机给我们的启示、永动机给我们的启示 人类利用和改造自然时，人类利用和改造自然时， 必须遵循自然规律。必须遵循自然规律。历史上的永动机模型历史上的永动

45、机模型(失败告终失败告终)滚珠永动机滚珠永动机软臂永动机软臂永动机 阿基米德螺旋永动机阿基米德螺旋永动机磁力型永动机磁力型永动机 浮力型浮力型 浸润型浸润型 奥恩库尔的永动机模型奥恩库尔的永动机模型宏观过程的方向性宏观过程的方向性 热传递的方向性热传递的方向性扩散现象的方向性扩散现象的方向性机械能与内能转化机械能与内能转化的方向性的方向性其他过程的方向性其他过程的方向性列列举举实实例例烧红的铁棒、电冰箱烧红的铁棒、电冰箱香水、氮气和氧气、香水、氮气和氧气、自由膨胀自由膨胀西瓜降温装车西瓜降温装车有机物燃烧、爆炸有机物燃烧、爆炸引导讨论：现象说明什么？引导讨论：现象说明什么？ 自发、自发、 方向

46、性、不可逆方向性、不可逆热力学第二定律的两种表述热力学第二定律的两种表述【设计思想设计思想】 师：师：我们刚刚学过了热力学第一定律，能量的转化与守我们刚刚学过了热力学第一定律，能量的转化与守恒定律。既然能量的总量是不变的，但为什么还说有能源恒定律。既然能量的总量是不变的，但为什么还说有能源危机，还要提倡节约能源呢？危机，还要提倡节约能源呢？曾经有这样一个设想（展示曾经有这样一个设想（展示幻灯片），试图来解决我们的能源危机幻灯片），试图来解决我们的能源危机。问：问：地球上有大量的海水，它的总质量地球上有大量的海水，它的总质量141018t，如果这些海水的温度降低如果这些海水的温度降低01oC，将

47、要放出多少焦耳的热，将要放出多少焦耳的热量？海水的比热容为量？海水的比热容为C=42103J/（kg）师：师：请大家计算一下，上述过程将释放多少能量？请大家计算一下，上述过程将释放多少能量？生：生：放出放出581023J的热量。的热量。师：师：这相当于这相当于1800万个大亚湾核电站一年的发电量。万个大亚湾核电站一年的发电量。（秦山核电站装机容量为（秦山核电站装机容量为30万千瓦、大亚湾核电站装机容万千瓦、大亚湾核电站装机容量为百万千瓦）（幻灯片）量为百万千瓦）（幻灯片）师：师：请大家相互讨论一下，该方案可行吗？请大家相互讨论一下，该方案可行吗？引入新课引入新课 师师：（出示事例）：（出示事例

48、）请看下面的一些视频：请看下面的一些视频： 空气和二氧化氮气体的扩散；空气和二氧化氮气体的扩散； 烧红的铁棒浸入水中冷却；烧红的铁棒浸入水中冷却； 向密闭的广口瓶中充气，将瓶塞充开；向密闭的广口瓶中充气，将瓶塞充开； 在草坪上滚动的足球最终停下来；在草坪上滚动的足球最终停下来； 一玻璃杯从桌子边缘摔在地面上破碎。一玻璃杯从桌子边缘摔在地面上破碎。 （展示视频）（展示视频）师：（师：（提出问题）提出问题）那么这一想法实现的困难是技术上的障碍呢？那么这一想法实现的困难是技术上的障碍呢？还是理论上根本不可能？是否还存在一些除了能量的转化与守还是理论上根本不可能？是否还存在一些除了能量的转化与守恒定律

49、之外的一些我们还必须遵循的客观规律呢？现在让我们恒定律之外的一些我们还必须遵循的客观规律呢？现在让我们一起来学习本章第一起来学习本章第 34 节：热力学第二定律（节：热力学第二定律（过渡）过渡）。师：这些是我们眼中能看到的现象，大家能否描述一下上述现师：这些是我们眼中能看到的现象，大家能否描述一下上述现象的逆过程？并判断这些逆过程可能实现吗？注意语言表述的象的逆过程？并判断这些逆过程可能实现吗？注意语言表述的准确性，大家相互讨论一下。准确性，大家相互讨论一下。（学生分组讨论）（学生分组讨论）新课教学新课教学 师：师：过渡过渡既然在不同的现象背后存在着一个共同特征，那么就应该既然在不同的现象背后

50、存在着一个共同特征，那么就应该存在着一个普遍的客观规律。事实上，许多科学家已经从不同的角存在着一个普遍的客观规律。事实上，许多科学家已经从不同的角度分别进行了归纳总结，提出了热力学第二定律。度分别进行了归纳总结，提出了热力学第二定律。 热传导过程分析热传导过程分析克劳修斯表述（克劳修斯表述（教师引导分析）教师引导分析）师：分析诸如的热传导过程，要发生热传导必须具备什么条件？师：分析诸如的热传导过程，要发生热传导必须具备什么条件？生：要有温度差。生：要有温度差。师：那么自发的热传导过程有什么特征？师：那么自发的热传导过程有什么特征？生：总是从高温物体向低温物体传导。生：总是从高温物体向低温物体传