热力学第二定律教学学习方案新部编版

热力学第二定律授课学习方案新部编版热力学第二定律授课学习方案新部编版热力学第二定律授课学习方案新部编版精选讲课讲课方案设计|Excellentteachingplan教师学科讲课方案[20–20学年度第__学期]任讲课科：_____________任教年级：_____________任教老师：_____________市实验学校育人仿佛春风化雨，授业不惜蜡炬成灰精选讲课讲课方案设计|Excellentteachingplan广东省2010年一般高中物理讲堂讲课方案参评课例《热力学第二定律讲课方案》粤教版教材选修3-3模块第三章第四节作者姓名：莫桂华工作单位：佛山市三水区三水中学联系电话：邮箱：育人仿佛春风化雨，授业不惜蜡炬成灰精选讲课讲课方案设计|Excellentteachingplan《热力学第二定律》讲课方案【课题、课时】《热力学第二定律》（第1课时）【讲课内容分析】课程标准对本节的要求：知道热力学第二定律反应了能量传达与转变的方向性教材的地位和作用：本节内容是热力学两大基础知识之一。热力学是研究热现象的宏观理论，以察看和实验为依据，从能量的看法出发，分析研究宏观物体热现象能量传达和转变的关系和条件。第二节的热力学第必定律反应了能量传达和转变的数目关系，而本节热力学第二定律则反应了能量传达和转变的方向性。教材的编写思路：教材从学生比较熟习的热传导过程的方向性下手，研究自然界宏观过程的方向性问题，从而在研究机械能和内能的转变过程的方向性问题的基础上讨论了第二类永动机不可以能制成的原由，以期引起学生思想的深入，也作为学习热力学第二定律的基础。接着给出热力学第二定律的两种表述。为了学生更好地理解热力学第二定律，教材用分子动理论定性分析了热力学第二定律的微观实质：与热现象相关的自觉的宏观过程，老是朝着分子热运动状态无序性增添的方向进行，并在此基础上引入熵这个热力学中基本的物理量来描绘物体的无序状态。教材的特色：第一，重视学生认知的过程，从学生熟习现象、生活例子下手，逐渐深入。第二，重视宏观热现象，以察看与实验为依据。第三，重视学生的知识基础。利用分子动理论定性分析热力学第二定律的微观实质，帮助学生更好地理解该定律，并自然引入物理量--熵。教材办理：⑴本节书内容比好多，比较抽象，考虑到学生的接受水平与认知特色，打算分两大多数来办理：一是宏观现象的方向性与第二类永动机不可以能制成，以及热力学第二定律的两种表述及它们之间的关系。二是用分子动理论定性地分析热力学第二定律的微观实质，并引入一个描绘物体的无序程度的物理量--熵。本讲课方案只波及第一部分内容，第二部分作为下一个课时的内容。⑵从反面证明一下克劳修斯表述与开尔文表述的内在联系与等价性，以便于学生更好地理解热力学第二定律。⑶讲课过程中适合增补一些例证、背景资料及该定律在物理以及其余学科领域上的应用，变抽象为详细，增添本节课的兴趣性。【讲课对象分析】学生的兴趣：对于宏观现象的方向性问题，学生第一次接触，比较新鲜，因此育人仿佛春风化雨，授业不惜蜡炬成灰精选讲课讲课方案设计|Excellentteachingplan特别简单引起学生的兴趣。讲课中要抓住这点，多举例子，帮助学生更好地理解热力学第二定律的内容，战胜学生理解上的畏难情绪，使学生素来把注意力集中在老师的问题与案例上。学生的知识基础：学生已经学习了分子的动理论、气体的实验定律及热力学第必定律，拥有必定的知识基础和理解能力。讲课中要充发散挥学生的主动性，踊跃参加到教师的讲课过程中来。学生的认识特色：一方面学生对反应能量传达和转变数目关系的热力学第必定律有了必定的认识；另一方面学生对化学上的可逆、不可以逆反应比较熟习。但恪守热力学第必定律但是自然界发生的过程的必需条件，而不是充分条件。自然界的宏观过程是有方向性的，或许说是不可以逆的。物理上的可逆与不可以逆过程与化学上的可逆反应，不可以逆反应是有所不一样样的。教师在讲课的过程中要注意解说清楚这一个问题。其余，“单调热源”，引起其余“影响”、引起其余“变化”这些专业术语、字眼也需要给学生解说清楚。【讲课目的】知识与技术⑴认识自然界宏观过程的方向性。⑵认识什么是第二类永动机，为何第二类永动机不可以够够制成。⑶认识热力学第二定律的两种不一样样表述，以及它们的物理实质。过程与方法⑴经过对热传达的方向性及机械能和内能转变的方向性的讨论，培育学生的正、逆向能力。⑵经过对热力学第二定律的两种不一样样表述方式的讲课，培育学生的发散思想能力和归纳物理规律并正确表述的能力。感神情度与价值观⑴培育学生尊敬客观事实，按自然规律做事的科学态度与科学精神，养成勤于思虑、擅长思虑的优秀习惯。育人仿佛春风化雨，授业不惜蜡炬成灰精选讲课讲课方案设计|Excellentteachingplan⑵领悟热力学第二定律对人们认识自然、利用自然的重要知道意义。【讲课重点】热力学第二定律的两种常有的表述【讲课难点】热力学第二定律的开尔文表述以及两种表述内在联系与等价性【讲课策略设计】本节课主要采纳过程启迪式讲课方法，经过教师创办问题状况和有效的设问指引，使学生踊跃参加到讲堂的讲课活动中来，在自己的学习活动与感悟中获得知识，领悟物理学的研究方法。相关热力学第二定律的克劳修斯表述与开尔文表述存在内在联系，讲课过程中依据学生的实质状况，从反面证明一下它们之间的等价性，以便于学生更好地理解热力学第二定律。其余，本课时的讲课内容比较抽象和难以理解，讲课过程中适合增补一些例证、背景资料及该定律在物理以及其余学科领域上的应用，变抽象为详细，增添本节课的兴趣性。【讲课器具】多媒体课件（包含视频与flash动画）、饮水鸟【讲课流程图】创办状况察看思虑联系实质提出问题分析总结突显规律【讲课过程设计】讲课环节和讲课内容教师活动[创办情境，引入课题]

比较分析加深理解学生活动

总结反省部署作业设计企图热力学第必定律告诉我们，宇宙中的物质与能量是守恒的，既不可以够被创办也不可以够被消灭，它们只有形式的改变而没有实质的变化。那么，是否是说我们就能够安枕无忧地滥用那万世不断的物质和能源了呢？教师点拨：自然界发生的过

问：煤炭焚烧能够放出热量，那反过来可不可以够够把热量完满回收再变为煤炭呢？问：能源不可以够滥用的原由是什么？

讨论欢乐思虑

复习热力学第一定律，并用切近生活的例子引入引起学生的思虑，激发学生学习兴趣。让学生一开始就知道热力学第二定律育人仿佛春风化雨，授业不惜蜡炬成灰精选讲课讲课方案设计|Excellentteachingplan程必定恪守热力学第必定律，创办问题，导入热力但热力学第必定律并无解决学第二定律的学习。热现象的全部问题，它不可以够说明自然界过程进行的方向。

是反应自然界过程进行方向和条件的规律。【新课讲课】一、自然界波及热现象的宏观过程的方向性。观看视频：①烧红的铁块放进水里，水沸腾起来。②钻木取火，草屑焚烧起来。③把墨水滴到一杯纯净水中，墨水扩散，整杯水都变黑了。

问：上述现象的逆过程是如何的，有什么方法能够表现给同学们看？（把视频倒过来放）问：这些现象的逆过程违犯热力学第必定律吗？逆过程能自觉实现吗？（自觉：不受外来搅乱而自然进行）

观看视频分组讨论思虑回答

经过察看平时生活中熟习的现象，指引学生讨论自然界中与热现象相关的宏观过程的方向性问题，并学会总结、归纳，得出规律，为下边介绍热力学第二定律做铺垫。总结：热传导、机械能和内能的转变过程、扩散都拥有方向性。其实，自然界中全部与热现象相关的宏观过程都拥有方向性，都不可以逆。

（不可以逆过程：不可以够自觉地使系统回到原来的状态，同时除去系统对外界的全部影响的宏观过程）二、热力学第二定律物理学家在分析了大批自然现象后，确定了热力学第二定律。好多科学家从不一样样的角度察看了不一样样的宏观过程的方向性，给出了热力学第二定律的多种表述，下边介绍两种常有的表述形式。⑴克劳修斯的表述：热量不可以够自动地从低温物体传达到高温物体，或许说，不可以能使热量从低温物体传达到高温物体，而不引起其余变化。克劳修斯是从热传导的方向性角度来表述热力学第二定律的。

指引学生思想：分清这两种表述的物理实质。克劳修斯的说法是从热传达的方向上说的，即热量只好自觉地从高温物体传向高温物体，假如要从低温问题传向高温物体，必定引起其余变化（如外界对物体做功）。举例：电冰箱的制冷。（联合课件、FLASH）在这里“其余变化”是指压缩机做功。

思虑回答思虑分析回答

由浅入深，层层递进，指引学生动脑思虑，培育学生的逻辑思想能力。经过老师的指引，使学生在认识规律的过程中思想获得启迪。理论联系实质，培育学生的理论分析能力。开尔文的说法是从育人仿佛春风化雨，授业不惜蜡炬成灰精选讲课讲课方案设计|Excellentteachingplan⑵开尔文的表述：不可以能从单调热源汲取热量并把它所适用来做功，而不引起其余变化。开尔文是从机械能与内能转变过程的方向性角度来表述热力学第二定律的。对开尔文表述的理解：①单调热源：是指温度平均而且保持恒定的热源。②假如没有“不引起其余变化”限制，从单调热源吸热而全部转变为功是能够做到的。③第二类永动机不可以能制成。原由：违犯了热力学第二定律历史上首个成型的第二类永动机装置是1881年美国人约翰·嘎姆吉为美国海军设计的零发动机，这一装置利用海水的热量将液氨汽化，推进机械运行。但是这一装置没法连续运行，由于汽化后的液氨在没有低温热源存在的条件下没法从头液化，因此不可以够达成循环。

热功转变方面去说的。机械能完满转变为内能是能够的，但从单调热源汲取热量并全部转变为合用功而不引起其余影响则是不可以能的。举例：理想气体在等温膨胀过程中，气体从热源汲取的热量就全部转变为功，但是这个过程中气体的体积膨胀了，因此不符合“不引起其余变化”的条件。一些疑是第二类永动机的例子：①饮水鸟：（实物）②做布朗运动的小磁铁与线圈：

理解做笔录学生参加让学生举出其余例子。好奇热情讨论思想达到欢乐状态

多举一些例子，把看法性的东西讲清楚，战胜学生思想上的难点。把对第二类永动机不可以能制成的讲课放到这里，是考虑到学生学习完热力学第二定律的开尔文表述后更简单理解其不可以够制成的原由。介绍第二类永动机一些风趣的例子，增添学习的兴趣性。教师点拔：假如第二类永动机能制造成功，那么利用大海或空气作为热源，从它们那里不断汲取热量而做功，明显再经济但是，但我们仍是要尊敬客观规律，不然全部努力都是徒劳。育人仿佛春风化雨，授业不惜蜡炬成灰精选讲课讲课方案设计|Excellentteachingplan三、克劳修斯表述与开尔文表述的等价性这两种表述是等价的，能够从一种表述导出另一种表述，因此它们都称为热力学第二定律。我们能够用反证法来证明这两种表述的内在联系和等价性。教师总结：热力学第二定律的实质是全部与热现象相关的宏观过程都是不可以逆的。【讲堂练习】1、在一个密闭隔热的房间里，有一电冰箱在工作，翻开冰箱门，过一段时间，房间的温度如何变化？2、依据热力学第二定律判断下列说法正确的选项是（）。机械能能够全部转变为内能，但内能不可以够全部转变为机械能。热量能够从高温物体传到低温物体，热量不可以够从低温物体传到高温物体。在热传导中，热量不可以能自觉地从低温物体传达给高温度物体。

指引学生证明：（过程见以以下图）①假设否认克劳修斯的说法，证明开尔文的说法也不建立，如（a）所示。②假设否认开尔文的说法，证明克劳修斯的说法也不建立，如（b）所示。自然界中各样不可以逆过程都是互相关系的每一个不可以逆过程都能够表述热力学第二定律的基础。提出问题、找基础中等的学生回答，对他们答对的地方表示欣赏，不对的地方进行分析与点拨。

依据课件图示，进行证明。思虑深入理解做笔录思虑回答

经过反证法证明，让学生对热力学第二定律的两种表述有了进一步的认识。并加深学生对热力学第二定律的认识。让学生用本节课所学的热力学第二定律的相关知识解题。既反应了学生掌握的程度，同时也坚固深入了学生对定律的理解。育人仿佛春风化雨，授业不惜蜡炬成灰精选讲课讲课方案设计|Excellentteachingplan在热机中，燃料的内能不可以能完满转变为机械能。【反省与小结】本节课学习了以下几个方面的内容：1、热传导的方向性与克劳修斯的表述。2、机械能和内能转变的方向性和开尔文的表述以及为何第二类永动机不可以够够制成。3、热力学第二定律两种表述的内在联系和等价性。4、热力学第二定律的实质。【作业部署】1、达成创新设计相关内容2、达成授课设计并预习热力学第二定律的微观实质、熵。

找学生用他们自己的语言来总结本节课他们所学到的知识。提示学生准时达成作业及预习下节课内容

讨论落实讲课目的，指引学生反省总结，加深记忆。回答达成作业坚固本节课学习的内容，为下节课学习做好准备。【板书设计】3.4热力学第二定律一、自然界波及热现象的宏观过程的方向性热传导、扩散、机械能和内能转变的方向性二、热力学第二定律⑴克劳修斯的表述---热传导的方向性⑵开尔文的表述-----热功转变的方向性①第二类永动机不可以能制成②两种表述的内在联系与等价性三、热力学第二定律的实质全部与热现象相关的宏观过程都不可以逆【授课设计设计】一、知识重点1、热力学第二定律是一条反应的规律。、扩散、转变过程都拥有方向性。2、克劳修斯提出：热量不可以够从物体传达到物体。或许说，不可以能事热量由低温物体传达到高温物体，二不引起。3、开尔文提出热力学第二定律的另一种表述：不可以能从汲取热量并把它，而不引起。4、克劳修斯和开尔文的表述是的，能够从一种表述另一种表述。5、热力学第二定律的实质：自然界中全部与相关的都拥有方向性。育人仿佛春风化雨，授业不惜蜡炬成灰精选讲课讲课方案设计|Excellentteachingplan二、基础知识6、以下说法正确的选项是（）．热量能够自觉地从低温物体传给高温物体B．内能不可以够完满转变为机械能C．第二类永动机不可以够制成是由于违犯了能量守恒定律D．从单调热源吸热而把它全部转变为功是可能的7、以下说法错误的选项是（）．．．自然界发生的过程必定恪守热力学第必定律B．恪守热力学第必定律的过程必定能发生C．热力学第二定律反应了自然界过程进行的方向和条件D．自然界中全部与热现象相关的宏观过程都拥有方向性8、对于热力学第二定律的两种表述正确的选项是（）．不可以能使热量由低温物体传达到高温物体B．不可以能从单调热源汲取热量而把它所适用来做功而不引起其余变化C．这两种表述从不一样样的角度察看了不一样样的宏观过程的方向性D．这两种表述的角度不一样样，因此不是等价的9、相关机械能和内能转变过程的方向性，错误．．的是（）．机械能全部转变为内能的过程是能够自觉进行的B．内能全部转变为机械能的过程是能够自觉进行的C．要将内能全部转变为机械能，必定会引起其余影响D．理想气体在等温膨胀中，自觉地把内能全部转变为机械能10、依据热力学第二定律，以下判断正确的选项是（）．在火力发电机中，燃气的内能不可以能全部转变为电能B．空调机从室内汲取的能量等于其向室外开释的能量C．能够利用浅层海水和深层海水的温差制造一种热机，把海水的一部分内能转变为机械能D．毛细现象说了然水能自觉地从低处向高处流，因此“水往低处流”这句话是片面的【授课设计】