第一章 分子动理论与内能

第一章分子动理论与内能课题第一章分子动理论与内能1.1分子动理论课时1总课时1教学目标知道物体是由大量分子组成的；知道分子在永不停息地做无规则运动。知道分子之间存在着相互作用的引力与斥力。回顾人类对物质结构的认识历程，了解物质是由大量分子组成的。经历对扩散现象的探究、讨论，并借助生活经验，知道分子在永不停息地做无规则运动。通过演示和观察分子模型及对物质三态分子模型的类比，了解分子之间既存在引力又存在斥力。用分子动理论的观点解释某些生活、生产及大自然中的现象。通过演示实验、视频资源及类比手段，激发探究物质组成奥秘的兴趣。教学重点经历观察实验的过程，应用分子动理论解释某些生活、生产以及自然现象中的实例。教学难点从某些宏观热现象中推断出微观本质。教学准备多媒体演示：超高压钢瓶渗油现象。扩散现象(烧杯，水，红墨水，滴管)。教学过程备注一、创设情景，导入新课多媒体演示：扩散现象、超高压钢瓶渗油现象。启示：牢固的钢瓶为什么会渗油？它说明了什么？(分子间有空隙，油分子从空隙中被挤出。)二、新课讲授，师生互动物质是由大量的分子组成的：cQ分子的直径极小，通常用10-10m来量度。瑚顶V10-10m又叫埃。1埃=10-10m。小分子极小的程度：1cm3水中有3.35X1022个分子，如果我J一'们每分钟数80个分子，要用100亿年才数的完。\\lCu分子在永不停息地作无规则的运动：扩散现象:两种不同的物质相互接触时彼此进入对方的现象。图口1-。1扩散现象的理解：不仅是分子无规则运动的有效的例证，而且是分子无规则运动一种宏观的表现。“相互接触”；“不同状态”；“方向确定”；“不同物质”。扩散现象说明：一切物体的分子都在不停地做无规则的运动；分子间有间隙。扩散现象的宏观趋势是有“方向”的；但一个分子的运动方向是无规则的。理解扩散现象：不同的物质一定要相互接触；并不局限于处于同一状态的不同物质之间；(香水在空气中扩散、糖放入水中)；表明分子在不停的运动着，就大量的分子而言，可能朝某一方向进行，但对于某个分子而言，它的运动是作无规则的运动，(从浓度高的向浓度低的方向扩散)。只发生在不同物质之间。分子间存在着相互作用力：吸引力：二个小水滴溶到一起；物体有固定的形状；打铁时使压力促使接近到一定的程度，分子间发生吸引作用（合拢、分开他们需要有力的作用）。排斥力：气体的压缩（外力的作用使分子间的距离减少）；液体和固体很难压缩，但也能压缩（其分子间的距离比气体分子的距离更小，继续减小分子间的距离，需要强大的外力的作用，分子间显示出巨大的排斥力）。分子间的引力和斥力是同时成在的，并不是有引力时没有斥力，有斥力时没有引力。只是有时引力起主要作用，有时斥力起主要作用。这与分子间的距离有关。当引力和斥力相等时，分子间的距离称为平衡距离。分子间的引力和斥力都随距离的增大而减少。（>10倍平衡距离时分子间作用力可忽略。）当大于平衡距离时斥力减少的更快，所以分子间作用力表现为引力。弹簧：斥力引力=斥力，分子间距离^平衡距离r°R分子直径。r=r时，平衡。0r〉r0时，引力大于斥力，表现为引力。r<r0时，引力小于斥力，表现为斥力。r〉10倍分子直径时，可认为没有作用力。三、总结反思超越自我分子动理论的内容：三个论点：物质是由大量的分子组成的；分子在永不停息地作无规则的运动；分子间存在相互作用的引力和斥力。板书设计四、板书设计整合提升r分了分子直径：10-i0m。「物质是由分子组成。',11cm3的水中有3.35X1022个，极小分〔80个/分，100亿年。了I分子永不停息地f扩散：不同物质相互接触彼此进入对方的现象。动j做无规则运动。I本质：分子在不停地做无规则运动。理厂论分子间存在着J分子间距离决定作用力，妃相互作用力。―决定物质的状态教学反思

课题1.2内能和热量（1）课时1总课时2教学目标（1）知道分子运动的快慢与温度的关系；（2）了解内能的概念，能简单描述温度和内能的关系；（3）知道人类改变和利用内能的两种方式；（4）了解热量的概念；从能量转化的角度认识燃料的热值。教学重点认识到一切物体都具有内能；认识到内能改变的两种方式是做功和热传递。教学难点温度、内能、热量三个基本热学概念的联系与区别。教学准备扩散现象（烧杯，热水，水，红墨水，滴管）。教学过程备注一、创设情景，导入新课“今天的天气晴间多云，最高温度37°C.”哇，真热！太阳，向大地辐射着能量……你知道这里的“热”和“能量”的含义吗？二、新课讲授，师生互动（一）温度与热运动宏观现象中包含着许多微观的信息。对扩散的探究，可以帮你了解分子世界中的一些奥秘。实验探究：温度对扩散的影响。把两滴红墨水分别同时滴入盛有冷水和热水的两个玻璃杯中，比较两杯水中墨水扩散的快慢，你能得出什么结论？温度表示物体的冷热程度。物体的温度越高，扩散越快，说明构成物体的大量分子做无规则运动越剧烈。温度反映构成物体的大量分子做无规则运动的剧烈程度。热运动：物体内部大量分子的无规则运动叫做热运动。温度越高，分子运动速度越快。阅读课文P6图1-2-3温度与热运动图1-2-4人体各部分的温度差异。（二）物体的内能采用联想对比的方法，对比机械能，引入内能概念。物体具有宏观能量一一机械能（物体的动能和势能）。物体的微观能量一一内能（大量分子的动能和势能之和）物体运动具有动能分子热运动也具有动能；伸长或压缩弹簧具有势能一-分子间相互吸引或排斥也具有势能；物体动能、势能的总和统称为机械能一-物体内大量分子的动能、势能的总和统称为内能。物体内所有分子的动能和分子间相互作用的势能的总和，叫做物体的内能。交流与讨论：南极的冰山具有内能吗？机械能=动能+势能内能=分子动能+势能一切物体都有内能。内能是能量的一种基本形式。一个物体的动能或势能跟物体的质量、速度或高度有关，物体的内能的大小跟什么因素有关呢？内能除了与温度有关之外，还跟物体所含分子的个数、种类、结构、状态等因素有关。一般来说，物体不同，其内能也不同；同一物体处于不同温度、不同体积时，其内能也不同。对于同一物体，如何改变它的内能的大小？怎样才能知道它的内能发生了改变？既为从能

量的观点解释有关物态变化的热现象敞开思路，也为进一步归纳改变物体内能的两种基本方式做好铺垫。（三）改变内能的方式内能，是能量的一种形式。它可以从火堆传过来，也可以由你双手摩擦产生，还可以来自通电的电热器……实验探究：让笔杆热起来拿一只铅笔，你怎样做能让笔杆热起来。试一试，你有几种方法？归纳小结：改变物体内能的两种方式：热传递和做功。热传递：内能从一个物体向另一个物体直接传递。一一内能转移。传递条件：温度差。特点：从高温物体向低温物体传递，持续到温度相同为止。在热传递过程中，转移内能的多少叫做热量。高温物体放出热量内能减少低温物体一一吸收热量一一内能增加做功：其他形式的能量与内能的转化。阅读课文P9图1-2-7怎样改变和利用物体的内能（a）摩擦生热一一做功（b）炼钢炉加热一一热传递（c）电热水器一一做功（d）地热取暖一一热传递（e）钻木取火一一做功板书设计温度：表示物体的冷热程度。（宏观）f反映大量分子做无规则运动的剧烈程度。（微观）温度越高，分子运动越剧烈。分子运动热运动。物体的内能：物体内所有分子的动能与势能总和。内能是贮存在物体内部的能量。同一物体，温度升高，内能增大。J内能还跟分子的多少、种类、结构、状态有关。内能和热量\改变内能的两种方式：做功和热传递。做功：气体膨胀做功，内能减小；压缩气体做功，内能增大。热传递：内能从高温物体传递给低温物体。条件：温度差。"热量：内能转移的多少。高温物体，放出热量，内能减小；低温物体，吸收热量，内能增大。教学反思1.2内能和热量（2）课时总课时（1）知道分子运动的快慢与温度的关系;（2）了解内能的概念，能简单描述温度和内能的关系;教学目标（3）知道人类改变和利用内能的两种方式;1.2内能和热量（2）课时总课时教学目标（3）知道人类改变和利用内能的两种方式;（4）了解热量的概念；从能量转化的角度认识燃料的热值。教学重点认识到一切物体都具有内能；认识到内能改变的两种方式是做功和热传递。教学难点温度、内能、热量三个基本热学概念的联系与区别。教学准备视频：汽车尾气黑烟、锅炉烟囱的黑烟。备注教学过程备注（一）燃烧，放出热量1、燃烧是最常见的化学能转化为内能的能量转化过程。交流与讨论：（1）燃烧放出热量；（2）燃烧是化学变化，是化学能转化为内能；（3）质量相同的不同燃料，燃烧后放出的热量一般不同；（4）同一燃料，质量不同，燃烧放出的热量不同。提出问题：燃料燃烧放出的热量多少，跟哪些因素有关？（1）热值是燃料的固有特性。（石块、钢铁无热值）（2）只要是燃料就有热值，与它是否燃烧无关。（3）热值是燃料完全燃烧时放出的热量，不完全燃烧不仅造成资源浪费，而且污染环境。2、热值：1kg燃料完全燃烧放出的热量。用q表示。单位：J/kg。公式：Q=mq（热量Q的单位：J；质量m的单位：kg；热值q的单位：J/kg。）阅读：P11几种常见燃料的热值。说出柴油、汽油、氢气、天然气的热值及其意义？柴油的热值是3.3X1Q7J/kg，表示1kg的柴油完全燃烧放出的热量是3.3X107J。氢的热值最大。（二）例题1：航天器火箭发动机通常用氢作燃料，你能说出其中的道理吗？答：氢的热值很大，约14.3X10J/m3,相同质量或体积下完全燃烧放出更多热量。例题2：燃烧1m3的天然气大约放出热量0.8X107j（q=0.8X107j/m3），岳阳华润天然气公司收费标准为2.6元/m3。李明家一个月内燃烧天然气20m3。李明家共消耗了多少热量？应交纳天然气费多少元？解：（1）消耗热量Q=Vq=0.8X107j/m3X20m3=1.6X108j。（2）应交费用:2.6元/m3X20/3=52元。三、大海扬帆，尝试远航1、（2011年福州市）福州首辆油电混合动力公交车于今年3月28日正式上路，这种公交车比普通公交车节能30%以上，百公里仅消耗柴油26kg,这些柴油完全燃烧放出的热量是多少？（柴油的热值q=3.3X10，J/kg）2、（2011年哈尔滨）为发展“低碳”经济，很多地区采用风力发电.风能属于能源（选填“可再生”或“不可再生”）；若风力发电机一天发电7.2X109J，这相当于完全燃烧kg的煤放出的热量。（煤的热值为3X107J/kg）。板书设计f燃料燃烧是化学能转化为内能。热值：1kg燃料完全燃烧放出的热量。用q表示。单位：J/kg。燃料的热值/公式：Q=mq（热量Q的单位：J;质量m的单位：kg；热值q的单位：J/kg。）或Q=Vq氢的热值大，相同质量或体积下完全燃烧放出的热量多。教学反思

课题1.3比热容（1）课时1总课时4教学目标（1）了解比热容的概念，知道比热容是物质的一种属性。（2）会使用比热容表，尝试用比热容解释简单的自然、生产、生活现象。（3）经历探究过程，比较不同物质的吸热本领，了解引入比热容概念的必要性。（4）通过比较不同物质吸热能力探究实验，进一步理解控制变量等物理研究方法。（5）观察比热容表，发现、总结其特点。教学重点比热容概念的引入过程，以及怎样利用比热容来解释自然现象。教学难点比热容概念的建立过程。教学准备多媒体及课件。教学过程备注一、创设情景，导入新课提出问题：“为什么内陆的昼夜温差比沿海地区大呢？”让学生带着这个问题开始本节课的学习，并揭示课题。二、新课讲授，师生互动（一）物体的吸热能力物体吸收或放出热量，使物体的温度变化的过程，实质上是内能的转移的过程。1、对同种物质的物体，吸收热量的多少与哪些因素有关呢？讨论与交流：水的吸热与哪些因素有关教师引导学生互相交流、反驳，对回答不完善的地方可补充完善分析归纳、得出结论（教师板书）：同种物质的物体，吸收热量的多少与物质的质量的大小及温度变化的多少有关。2、不同物质的物体，比如一杯水和一瓶沙子，在质量相等，温度变化也相同时，吸收的热量是不是一样多呢？怎样来比较水和沙子的吸热能力呢？我们可以用酒精灯加热来模拟太阳的照射。演示实验：P14图1-3-3实验实验探究：比较不同物质的吸热能力在两支试管中分别加入质量相等的水和铁沙，分别用同一只酒精灯加热，用温度计测出它们的温度，记录它们分别上升5°C，10°C,15°C所需时间，就能比较它们的吸热能力。材料升高5C，所需时间/s升高10C所需时间/s升高15C所需时间/s水铁砂分析归纳、得出结论：物体吸收热量的多少不仅与其质量及温度的变化有关，还与它是什么物质有关。（二）比热容——描述物质吸热（或放热）能力提出问题：如何体现不同物质吸热能力不同的性质呢？引导学生分析：要在相同条件下比较，即必须让质量相同，温度升高也相同，而质量都取单位质量（1kg），温度都取升高1C，比较起来最为方便。让学生类比密度的定义方法，用比值定义法给比热容下定义。1、比热容：如果质量为m的某种物质从外界吸收热量Q，温度升高At，则Q/mAt即是这种物质的比热容。符号：c,单位：J/（kg・°C）。读作：焦每千克摄氏度。意义：水的比热容是4.2X103j/（kg«r）o表示：1kg水温度升高（或减低）1C吸收（或放出0的热量是4.2X103〕。2、比热容是物质的一种重要特性。引导学生观察P15比热容表。不同种物质的比热容一般不同，同种物质的比热容不随质量、形状、温度而变化。水和冰属于同种物质，但比热容不同，说明同种物质在不同状态时，比热容不同。水的比热容较大。强化训练：（1）把一盆水倒掉三分之一，比热容有无变化？（2）把这盆水由20C加热到100C，比热容有无变化？（3）任选一种物质，让学生在表中查出它的比热容，并说明表中数据所表明的物理意义。（4）让学生通过观察、对比、分析，看看能从中获取哪些信息？3、水的比热容较大的应用。质量相等的水和沙，吸收（或放出）相等的热量，水升高（或降低）的温度小。【迁移应用】引导学生讨论：水的比热容大在生活中的广泛应用：（1）在我们家中安装的“暖气”用什么作介质？（2）用水做输运能量的介质有什么好处？（3）生活中、各产业中，还有没有用水来加热和散热的情况？（4）解释导入新课中提到的问题：为什么内陆城市比沿海城市的昼夜温差大？（5）讨论交流：海陆风和陆海风水的比热容比较大，泥土沙石的比热容比较小。白天风从海洋吹向陆地，夜晚却由陆地吹向海上。白天海水和海岸同时吸收热量，由于水的比热容较大，海水温度上升慢，海岸温度上升快，海岸上空气膨胀密度变小上升，气压下降，微风从海洋吹向陆地形成海陆风。而夜晚的陆地由于温度下降较快，空气密度变大，气压升高，所以风就从陆地吹向海上。板书设计,1、物体的吸热能力一一与质量、升高温度、种类有关。——控制变量。时间一一吸热；升高温度一一温度差。2、比热容：单位质量的物质温度升高1°C吸收的热量。用c表示。物质吸热（或放热）能力。j单位：J/（kg・C）。读作：焦每千克摄氏度。比热容/'特性：同种物质不随质量、形状、温度变化。3、水的比热容较大应用。（1）做取暖、散热介质。（2）沿海气温变化小L（3）海陆风白天：从海吹向陆地。陆海风夜晚：从陆地吹向海。教学反思

课题课题：1.3比热容(2)课时1总课时5教学目标了解比热容的概念，知道比热容是物质的一种属性。会使用比热容表，尝试用比热容解释简单的自然、生产、生活现象。经历探究过程，比较不同物质的吸热本领，了解引入比热容概念的必要性。通过比较不同物质吸热能力探究实验，进一步理解控制变量等物理研究方法。观察比热容表，发现、总结其特点。教学重点利用热量的计算公式热量教学难点热量计算公式的推导。教学准备教学过程备注一、创设情景，导入新课比热容是描述物质吸热或放热能力的物理量。比热容是物质的一种重要特性，同种物质的比热容不随质量、形状、温度的变化而变化。我们知道了物质的比热容和物质的质量以及升高的温度，能否计算物质吸收的热量？二、新课讲授，师生互动水的比热容是4.2X103j/(kg«r)。表示：1kg水温度升高(或减低)1°C吸收(或放出)的热量是4.2X103〕。例题：把质量为2kg、温度为20C的水加热到80C，水吸收的热量是多少焦耳？解：从比热容表查知水的比热容是：4.2X103j/(kg・C)即：质量是1kg的水升高1C时吸收的热量是4.2X103〕。2kg的水升高1C时吸收的热量是4.2X103JX2=8.4X103J2kg的水升高(80C-20C)=60C时吸收的热量是8.4X103JX60=5.04X105J吸收的热量Q=4.2X103j/(kg・C)X2kgX(80C-20C)=5.04X105〕吸收的热量=比热容X质量X升高的温度Q吸二cm(t-t「Q放二cm(t「t)Q=cmAtAt——变化的温度(升高的温度或降低的温度)。

三、总结反思，超越自我物体吸收的热量与比热容、质量、升高的温度有关。吸收的热量=比热容X质量X升高的温度(3吸=cm(t-t0)物体放出的热量与比热容、质量、降低的温度有关。吸收的热量=比热容X质量X降低的温度Q放=cm(t0-t)四、课堂练习1、(2011年永州市)人们选用水作为汽车发动机的冷却剂，这样做是因为水的较大。一辆汽车水箱中装有5kg的水，当温度升高200C时需要吸收J的热量。(C水=4.2X103j/(kg-oC)。2、(2011年衡阳市)一个塑料瓶装有500ml水，则所装水的质量为g,把它放置在太阳底下1小时后，水温由10°C升至30°C，水吸收的热量为J。3、(2011年青岛市)质量为2kg的某种物质，吸收8.4X104J的热量，温度升高20C，它的比热容为多少J/(kg・°C五、作业：1、P17：T1，T2，T32、把2千克从20C，加热到100C吸收的热量是多少？板书设计放出热量Q放=cm(t-t。)热量的计算Q=cm△tc热量的计算Q=cm△tc一比热容：J/(kg・°C)。m—质量：kg。At—变化的温度：C吸收热量Q吸=cm(t-t°)c一比热容：J/(kg・°C)。m—质量：kg。t一原来的温度：C。t一后来的温度：°C。教学反思

课题第一章分子动理论与内能的训练课时1总课时6教学目标（t一后来的温度：°C。教学反思课题第一章分子动理论与内能的训练课时1总课时6教学目标教学重点对本章知识的理解与运用本章知识解决问题的能力提高教学难点提高学生运用知识解决问题的能力。教学准备多媒体课件教学难点提高学生运用知识解决问题的能力。教学准备多媒体课件备注教学过程备注（一）基础知识1、物质是由大量的构成的，它的直径的数量级只有米。2、一切物体的分子都在做无规则的运动，无论固体、液体还是气体之间都会发生现象。3、分子间相互作用，同时存在着力和力。4、（2011年昆明市）冬天，置于太阳光下的棉被晒得暖乎乎的，这是通过方式改变了棉被的内能；反复弯折铁丝，铁丝变得烫手，这是通过方式改变了铁丝的内能。5、（2011年永州市）从分子热运动分析：“墙内开花墙外香”属于_现象;“冷水泡茶慢慢浓”说明分子运动快慢与有关。6、（2011年牡丹江）.端午浓情，粽叶飘香。煮粽子时，小琼闻到了粽子的香味，这是现象。吃粽子时，粽叶上总是粘有米粒，米粒和粽叶不容易分开，这表明。7、（2011年成都市）如图1.3-（甲）所示，炒菜时，燃料燃烧，将化学能转化为能。如图1.3-1（乙）所示，在海边沙滩，我们经常发现，沙子滚烫，而海水依旧凉爽，这主要是因为海水的比沙子大。（2011年牡丹江）夏天，小杰去海边游玩时发现：中午沙子较热，海水较凉，而傍晚沙子较凉，海水较热。对此现象小杰提出了猜想：可能是沙子吸热或放热后，温度变化的比水大。（1）为验证猜想，小杰找来了铁架台、酒精灯、石棉网、烧杯、水、沙子、搅拌棒、细线、火柴、天平，除此之外，她还需要。（2）实验中，小杰选用了两个火焰相同的酒精灯：分别给水和沙子加热，这样做的目的是。（3）实验中：为了研究水和沙子吸收的热量与温度变化的关系，需要控制水和沙子的初温、水和沙子吸收的热量以及水和沙子的相同。（4）如果小杰实验时得出的结论与猜想一致，那么，当水和沙子升高相同的温度时，水吸收的热量和沙子吸收的热量应该有怎样的关系？（5）小杰通过以上