2022年人教版选修《热力学第二定律的微观解释》教案

1、名师精编 优秀教案热力学第二定律的微观解释教案【教学目标】1. 了解有序和无序，宏观态和微观态的概念。2. 了解热力学第二定律的微观意义。3. 了解熵的概念，知道熵是反映系统无序程度的物理量。4. 知道随着条件的变化，熵是变化的。【教学过程 】一、复习回顾热力学第二定律：宏观的自然过程都具有方向性。实例：为什么宏观自然过程都具有方向性？二、讲授新课（一） . 有序和无序 1.有序：。2. 无序：3. 无序意味着各处都 对比 1 。名师精编 优秀教案对比 2 4. 有序和无序是。（二） . 宏观态和微观态1. 宏观态：。2. 微观态：。3. 系统的宏观态所对应的微观态的多少表现为宏观态无序程度的

2、大小。如果一个“ 宏观态” 对应的“ 微观态” 比较 是比较。【实例探究 】，就说这个“ 宏观态”一箱子被挡板分成左右两室，4 个气体分子都在左室，撤去挡板后气体将在整个容器内无规则运动。分析挡板撤去后，4 个分子在容器中可能的分布情形。A B C D 名师精编 优秀教案每一种情形出现的概率各是多少？【得出结论 】（三）热力学第二定律的微观意义：。（四） . 熵 1公式：。2公式中每个物理量的物理意义：，k 的量度。3. 熵是4. 熵增加原理：【巩固练习 】1. 下列说法正确的是（）A熵较大的宏观状态就是无序程度较大的宏观状态 B熵较大的宏观状态就是无序程度较小的宏观状态 C熵较大的宏观状态就

3、是出现概率较大的宏观状态 D任何过程中，系统的熵一定是增加的2. 关于熵增加原理， 下列说法正确的是（）A熵增加原理适用于任何系统 B熵增加原理只适用于孤立系统 C熵增加原理适用于一切过程 D熵增加原理只适用于自然过程（五）熵与生活 事例 1：紫金山拯救虎凤蝶行动：活动本身使熵增加，但最终的目的是为了唤醒人们的环保意识，最终不扔，从更大的范围减缓熵的增加。升华：以导致熵增加的活动达到减缓熵增加的目的，多美妙的辩证法！拓展：何谓武功！止戈为武。修武的最高境界是阻止武力行为。还是辩证法！事例 2：生命，是一个奇迹。生命的进化，婴儿的生长发育，总是使自身变得更加有序，即熵是不断减少的。名师精编 优秀

4、教案因为生命体是一个开放系统，一方面，新陈代谢使有机物分解、生命体衰老，物 质结构从有序变为无序，熵增加；另一方面生命体从外界摄入食物、水，在体内 进行各种生命物质的合成，物质结构从无序变为有序，熵减小；青少年期，总体 熵减小，老年期总体熵增加；如薛定谔所说，生命通过从外界摄取负熵为生。医学：研究与临床试验表明， 老年人不断学习新鲜事物可以有效减小老年痴呆症 的发生几率， 很多知识分子到八、 九十岁依然能保持敏锐的洞察力和强大的思维 力。信息论：信息是负熵， 系统有效的获取信息就能使自己的组织性更强，效率更高。信息量（ bit ）的计算公式与熵的定义式非常相似，它们的单位相同。在 64 个数中

5、选中一个数所需的信息量（回答“ 是” 、“ 否” 的最少次数）为而一个数所包含的信息量为熵的定义式为可见，信息是一种负熵。信息的掌握，是信息社会中成功的关键。政治、历史：熵的减少使系统 （团队）生命力旺盛， 最开放的系统是最有活力的。古罗马帝国的皇帝一旦国内发生政治危机，其首选政策不是政治改革， 而是对外发动战争 . 虽然对于全人类而言是灾难，但是对于罗马帝国这个系统而言往往能 化解危机，因为一旦战争胜利，领土、财富、奴隶、贸易就会滚滚而来，这些都 是帝国的负熵，是保持帝国生命力所必须的。名师精编 优秀教案纵观中国历史，汉唐兴盛于开放，明清衰败于封闭。封闭必然导致腐败，因为封闭必然导致形成相对稳固的利益集团，任人唯亲、 物以类聚是这类腐败集团的最大特征，这样才能维持集团利益的最大化和永恒化，同时也使集团成为一个日益 封闭的系统，集团的活力不断下降，管理和控制国家的能力极大弱化。社会：官员岗位轮换制度、 公务员的考试录取制度都是为了不断注入新鲜血液已 保持机体的生命力。文化：由于闭关锁国，几乎没有与