161《分子热运动》教案1.docx

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161《分子热运动》教案1

《分子热运动》教学设计

教

学

目

标

知识和技能

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的运动。

2．能够识别并能用分子热运动的观点解释扩散现象。

3．知道分子热运动的快慢与温度有关。

4．知道分子之间存在相互作用力。

过程与方法

1．通过演示实验，说明一切物质的分子都在不停地做无规则的运动。

2．通过观察演示实验使学生知道，物体温度越高，分子热运动越剧烈。

3．通过将分子间作用力与弹簧的弹力类比，使学生了解分子间既存在斥力又存在引力。

情感、态度、价值观

1．激发学生的学习兴趣和对科学的求知欲望，使学生乐于探索微观世界和日常生活中的物理学道理。

2．用实验和多媒体教学素材激发学生对大千世界的兴趣。

使学生了解，可以通过直接感知的现象，认识无法直接感知的事实。

3．培养学生发现问题、提出问题和解决问题的能力。

重点

难点

重点

分子热运动。

难点

1、从宏观出发通过直接感知的现象，推测无法感知的事实。

2、用分子热运动观点解释有关现象。

设

计

思

想

联系生活实际，通过引导，从大量的物理现象出发，了解分子热运动的基本知识，激发学生学习兴趣。

通过教师演示实验，学习分子间相互作用的有关知识。

使学生乐于探索微观世界和日常生活中的物理学道理。

同时使学生意识到可以通过直接感知的现象，认识无法直接感知的事实。

教学

准备

玻璃瓶2只、二氧化氮气体、铅柱、勾码、花露水、

空气清新剂、弹簧和乓乒球、多媒体设备。

教学过程

一、

引

入

新

课

教师活动

学生活动

备注

1、复习提问：

物质是由分子组成等相关的问题。

1、学生讨论回答

指出分子是不能用眼睛看出的（区别灰尘、花香）

2、创造情境：

a、教师用黑色塑料袋包着花露水在学生间边走边倒出少量花露水，让学生猜是什么？

b、教师喷出空气清新剂，请闻到味道的学生举手示意。

2、学生感受，激发兴趣。

a、学生猜出是花露水后马上表扬。

然后问为什么能闻到香味？

（先不要求回答）。

b、前排学生先闻到，稍后后排学生才能闻到。

花露水的味道比较熟悉，学生容易判断出来。

（激起学生的情绪）

3、引导：

我们能闻到香味，但不是同时闻到的。

那么关于这个现象，同学们有什么问题？

3、提出香味进入鼻子、香味从容器中向外传、香味为什么会传开等问题。

4、引入课题：

“分子热运动”。

4、明确学习内容是“分子热运动”。

二、

扩

散

现

象

教师活动

学生活动

备注

1、讲述：

物质是由大量分子组成的。

如1cm3空气中的分子用每秒计算1010次的计算机计数也需80年。

1、体会物质中分子数量之大。

2、教师演示：

二氧化氮气体的扩散现象。

2、细心观察玻璃瓶中气体颜色的变化

3、启发学生通过观察演示实验思考：

二氧化氮密度大于空气，它是怎么进入到上面瓶中的？

3、讨论、交流。

得出分子在运动着，二氧化氮分子与空气分子进入到对方瓶中，这是分子运动的结果。

看插图“气体的扩散现象”

4、提问：

为什么硫酸铜溶液与水的分界面逐渐看不清了？

4、思考得出：

硫酸铜溶液分子进入到水中，水分子也进入到了硫酸铜溶液中。

让学生自己阅读课本

5、启发：

固体分子会运动到其他固体中吗？

5、思考：

可以。

举例：

长期放煤的墙角会变黑

6、讲述：

扩散现象

6、观看、领悟：

气体、液体、固体都会发生扩散现象。

7、演示：

在两烧杯中分别装入等量热水和冷水，用滴管在各烧杯底部注入一滴红墨水。

提出问题：

观察到的现象说明了什么？

7、观察、思考并回答：

分子在不停地运动着，温度高时，扩散得快，说明分子运动得快。

归纳：

一切物质的分子都在不停地做无规则运动。

热水中的红墨水扩散得比较快，学生比较容易观察到。

三、

分

子

间

的

用

力

教师活动

学生活动

备注

1、提问：

为什么气体和液体很容易分隔开？

而大多数固体却需要用较大的力？

能举出一些具体的事例吗？

1、思考：

分子为什么没有像沙子一样散开或铁丝不易拉断。

猜想：

分子间有相互作用的引力。

２、演示实验：

用刀把铅块的底面削平、削干净后紧紧压在一起，两铅块间分子的引力使其“粘”在一起，在下面吊一个勾码。

2、（先让学生做这个实验，学生不明其中的道理，成功率较低。

教师再做，激起学生的情绪）

观察：

从所能看到的实验现象中体会分子间存在着引力。

３、启发：

分子间有斥力吗？

哪些现象说明分子间存在着斥力？

3、讨论并回答：

液体和固体也都不容易被压缩。

做例题巩固

４、归纳：

分子间既有引力又有斥力。

4、把弹簧的两端系上乓乒球，让学生感受分子间的引力和斥力。

（领悟知识，突破学习的难点。

）

四、

课

堂

小

结

教师活动

学生活动

备注

1、课堂实验讨论题。

“动手动脑学物理”第三题，讨论弹簧秤示数的变化说明了什么？

1、根据要求完成讨论。

水分子间有相互吸引的引力。

2、引导组织学生回顾本节学习内容。

2、回顾本节学习内容，让学生列举扩散现象在生活中的有关实例及其应用。

3、组织学生在相互交流的基础上进行小结。

3、在交流的基础上进行学习小结。

归纳分子动理论的内容

4、对本节学习情况进行简要评价。

五、

板

书

设

计

第一节：

分子热运动

1、扩散现象：

不同的物质接触时，互相进入对方的现象。

2、扩散现象说明：

一切物质的分子都在不停地做无规则运动。

3、由于分子的运动跟温度有关，所以这种无规则运动叫分子的热运动。

温度越高，热运动越剧烈。

4、分子间存在相互的引力和斥力。

教

学

反

思

分子运动比较抽象，本节课通过实验的引入激发了学生学习的兴趣，并通过类比的方法，让学生理解分子运动的特点、掌握分子动理论的内容。

由于本节课通过大量的实验和例题，使学生对分子运动有了很深刻的认识，为后面研究物体内能及其有关知识做好铺垫。

整个教学活动重点突出学生为主体，同时培养学生分析和解决问题的能力，掌握物理学中研究问题的方法。

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．

●知道热传递过程中，物体吸收（放出）热量，温度升高（降低），内能改变．

●了解热量的概念，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多种方法．

●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．

教学重点与难点

重点：

探究改变物体内能的多种方法．

难点：

内能与温度有关．

教学课时：

1时

教学过程：

引入新课

分子动理论告诉我们，分子永不停息地无规则运动着。

那么公司也同一切运动物体具有动能一样，也具有动能。

分子动理论还告诉我们：

分子之间有相互作用力。

这又使分子具有势能。

新课教学

（1）物体的内能：

物体内部所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和，叫做物体的内能。

物体内部的每一个分子都在运动，都受分子作用力，但每单个分子的动能和势能，不是物体的内能。

内能是指物体所有分子无规则运动的动能和势能的总和。

内能也不同于机械能。

物体的动能跟物体的速度有关，物体的重力势能跟物体被举起的高度有关。

一个钢球是否运动，是否被举高，这只能影响钢球的机械能，并不是能改变钢球内分子无规则运动的动能和势能。

那么物体的内能跟什么有关呢？

（2）内能的变化：

物体内能既然是物体内部所有分子无规则运动的动能和势能的总和，那么当分子运动加剧时，物体的内能也就增大。

上节课我们曾进过：

物体的温度升高，其内部分子的无规则运动加剧。

科学的论断，必须要有证据，在物理学中，通常是用实验来证实论断的。

今天我们同样用实验来证实上面的论断。

实验演示：

取三只烧杯，分别倒入冷水、温水和热水，然后分别向三只杯内缓慢地滴入几滴墨汁，观察比较三只杯内墨扩散的快慢。

实验结果表明：

温度越高，扩散过程越快。

扩散得快，说明分子无规则运动的速度大，即分子无规则运动激烈。

因此：

物体的内能跟温度有关。

温度升高时，物体的内能增加。

温度降低时，物体的内能减小。

正是由于内能跟温度有关，人们常常把物体的内能叫做热能，把物体内部大量分子的无规则运动叫做热运动。

（3）一切物体都有内能。

这是因为物体内的分子永不停息地无规则运动着。

炽热的铁水，温度很高，分子运动激烈，它具有内能。

冰冷的冰块，温度虽低，其内部分子仍在做无规则运动，它也具有内能。

（4）内能和机械能

通过机械能和内能的对比，进一步帮助学生理解内能概念。

分析在水平光滑桌上滑动的木块具有什么能。

首先木块有势能，也有动能棗统称为机械能。

机械能与整个物体的机械运动情况有关。

木块内部的分子做无规则运动，且分子间有作用力，木块有内能。

内能与物体内部分子的势运动和分子间的相互作用有关。

小结

（1）内能不是单个分子具有的，而是所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和。

（2）内能所指的动能是所有分子做无规则热运动的动能的总和。

这种无规则的热运动，是分子在物体内部自身不停的“分子运动”，而不是随着物体整体一起所做的运动。

物体作为整体运动所具有的动能是机械能不是内能。

（3）内能所指的分子势能是分子间相互作用使分子具有的势能。

作为物体整体跟地球的相互作用而具有的重力势能是机械能，不是内能。

所以内能是不同于机械能的另一种形式的能量。

板书设计

第二节内能

一、物体的内能：

物体内部所有分子热运动的动能与分子势能的总和．

1．内能不同于机械能

2．一切（运动、静止、高温、低温）物体都有内能

3．内能与温度的关系

二、改变物体内能的方法：

1．热传递热量：

传递内能的多少

2．做功

比热容教学设计

教学目标：

知识与技能：

1． 了解比热容的概念

2． 会查比热容表

过程与方法：

1． 通过探究实验，了解比热容的概念

2． 尝试用比热容解释简单的自然现象

情感态度与价值观：

1． 培养学生对科学的求知欲和乐于探索的精神

2． 养成实事求是、探索自然规律的科学态度

教学重点：

探究比热容的概念

教学难点：

用比热容解释自然现象

教学方法：

探究式教学法、小循环多反馈教学法。

提出问题──猜想──讨论──反驳──实验检验──得出结论

教具和媒体：

大屏幕投影，多媒体计算机，铁架台，石棉网，酒精灯，砂子，水，天平，量筒，温度计，表，烧杯等

教学过程：

1、问题引入：

师：

大屏幕投影一幅漫画：

炎热夏天的晌午，有两个小孩在海边游玩，为了纳凉问题两人发生激烈争执，甲主张划船到海中去，乙则认为在岸上散步更凉爽，你认为谁的意见对？

（说明：

创设物理情景，以激发学生的学习兴趣。

）

让学生思考、猜想、讨论并发表自己的观点。

师：

同学们有这么多猜想，到底谁的想法正确呢？

学习本节知识后你自然会明白。

（说明：

制造问题悬念，诱发学生强烈的探索欲望。

）

鼓励学生积极思考问题

2、问题引入：

师：

同学们在生活中一定烧过水，一壶水容易烧开还是半壶水容易烧开？

学生答…

师：

将一壶水烧开与烧热，哪个需要时间长？

学生答…

师（继续提出问题）：

烧水时，水吸收的热量可能与哪些因素有关？

有什么关系？

请同学们猜想一下。

学生答…

　　（说明：

提出问题，让学生猜想并讨论，培养学生的发散思维，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，共同讨论、归纳、得出结论。

）

教师及时表扬大胆发言相互合作的同学，适时对同学们进行合作意识重要性的教育。

师（继续提出问题）：

对于不同的物质，例如，水、沙子、煤油，如果它们的质量相同，温度升高的度数也一样，它们吸收的热量是否相同？

　　（说明：

学生思考，小组讨论并回答，以求思维的多样性。

）

师（总结说明）：

吸收热量多少、或温度变化多少，都反映了物质吸热能力的大小。

怎样比较不同物质的吸热能力？

请同学们参看桌上的实验器材，边讨论边合作设计实验方案。

（桌面上事先摆好了水、沙、煤油、天平、量筒，酒精灯、固定架等器材）

让学生分小组合作讨论并设计方案。

　　（说明：

教师要加入学生的探究设计环节，倾听学生的思路，并适时加以点拨，培养学生的创新思维和创新意识。

）

教师让学生口头表述自己的设计思路。

　　（说明：

通过交流，使学生从别人的方案中得到有益的启发，认识到交流与合作的重要性。

）

教师在学生进行实验之前，把实验中可能遇到的问题先提出来讨论，有助于实验的顺利完成。

设置问题：

1.怎样获得质量相同的水和沙子？

（天平、量筒的作用）

2.怎样测出它们的温度？

（温度计的使用）

3.怎样确定它们吸收了相同的热量？

如何控制热源相同？

　　学生思考、讨论，并逐一回答。

学生实验：

实验完成后,老师请几位同学将数据填到黑板上的表格中。

学生进行实验，填表：

表1　质量相同、加热时间相同时表2　质量相同、升高相同的温度时

物质

初温/℃

末温/℃

升高的温度

水

砂

物质

初温/℃

末温/℃

加热时间

水

砂

　　（说明：

取得学生大量的数据，便于总结结论。

）

师：

请同学们从这些数据中，总结出不同物质的吸热能力。

学生自由讨论，并归纳结论。

　　（说明：

此环节中学生的主动性得到充分发挥，能力在争辩中得到提高。

）

师：

怎样表示各种物质在这种性质的差异呢？

物理学中引入了比热容这个物理量。

　　（引出：

比热容---表示物质吸热能力）

放录相：

让学生了解物质温度降低时放热能力也与物质的种类有关。

比热容也表示物质的放热能力

观看相同质量的铜、铁、铝圆柱体在水加热到沸腾，立即取出放在冰块上，看熔化冰的多少的录相。

（附录相）要求同学思考：

如何比较物质放出热量的多少？

师：

不同物质的比热容不同，比热容是物质的一种属性。

（板书比热容的概念）

请同学们了解“几种物质的比热容”

几种物质的比热容[J/（kg.℃）]

水

4．2×103

铝

0．88×103

酒精

2．4×103

干泥土

0．84×103

煤油

2．1×103

铁、钢

0．46×103

冰

2．1×103

铜

0．39×103

蓖麻油

1．8×103

水银

0．14×103

沙石

0．92×103

铅

0．13×103

　　引导学生分析表格数据中，得出规律：

1、不同物质的比热容一般不同.

2、液体的比热容一般大于固体的比热容

3、同种物质在不同状态下比热容不同

4、水的比热容比较大

　　教师设置问题，让学生讨论解决。

1、回忆天气预报，并回答问题：

沿海和内陆温差有什么不同?

为什么？

2、回答课前两小孩的争论，谁正确？

　　联系生活问题：

1.在日常生活中，哪些地方利用了水的比热容比较大这一属性？

2、为什么夜间稻田里要灌水？

　　教师不失时机地对学生精彩举例加以鼓励。

　课后作业：

　　1.查资料：

热污染的主要来源包括哪些？

　　2.同学们作为21世纪的建设者，为保护我们共同的家园，提出你对热污染问题的解决设想。

　　（说明：

此题为开放性题目，目的是唤起学生对社会热点问题的关注，发展学生的实践能力和开创意识）

　三、小结

1、学生小结自己学到了哪些知识

2、学生相互评价：

说说哪位同学是你最佩服的？

他身上有什么特质值得你学习？

班上有哪些不好的现象？

我们如何改变它？

四、热机

教

学

目

标

知识与技能

1、了解四冲程汽油机的基本原理。

2、从能量的转化的角度认识燃料的热值。

3、了解内能利用在人类发展史上的重要意义。

4、通过能量的转化和移动，认识效率。

过程与方法

1、通过演示实验使学生了解可以利用内能来做功。

2、利用挂图和模型讲解四冲程汽油机的基本结构和工作原理。

3、通过阅读“科学世界——现代汽车”，了解汽车的一些常识。

4、通过学生讨论和教师讲解，了解燃料的热值和热机效率。

情感态度与价值观

1、通过演示实验培养学生观察和分析问题的能力。

2、通过阅读“科学世界——现代汽车”扩展学生的知识面。

教学

重难点

重点

汽油机的工作过程及能量的转化。

难点

弄清内燃机的工作过程，从能量的转化或转移的角度认识燃料的热值及热机效率。

课型

新授课

课时

1课时

教学

准备

师

汽油机模型及挂图。

生

预习新课。

◆教学步骤：

（一）复习引入。

教师活动

学生活动

设计意图

1、演示图15.4-1的实验，让学生观察发生的现象，分析实验中有哪些物理过程。

讨论这一个过程中能量的转化情况和对我们的启发。

引导学生回答并板书部分有关的内容。

2、简介热机，热机有各种不同的型号和构造，但它们的工作原理大致一样。

热机的广泛应用，使人类迈入了工业化的社会。

1、观察到的现象：

软木塞被冲开，同时看到有“白气”出现。

物理过程：

酒精燃烧放出的热量通过热传递将部分内能传递给水，水的内能增加，温度升高直至沸腾，产生大量的水蒸气；水蒸气对软木塞做功，推动软木塞；同时内能减少，液化形成“白气”。

得出结论：

可以利用内能来做功。

从而可以实现内能和机械能的相互转化。

2、听讲，记录，了解不同类型的热机，及在人类社会发展中所起的巨大作用。

演示实验，引入新课。

（二）进行新课。

一、热机的工作过程。

教师活动

学生活动

设计意图

1、汽车是我们生活中不可少的交通工具。

目前我国的汽车拥有量正急速增加。

同学们知道汽车是以什么作动力的机械吗？

根据学生回答指出：

用在汽车上的动力机械，就是内燃机，即燃料在气缸内燃烧的热机。

内燃机在气缸内燃烧哦的是汽油或柴油。

2、讲解汽油机的工作原理：

（1）构造。

（出示模型或挂图。

边指示边讲解）

进气门、排气门、火花塞、气缸、活塞、连杆、曲轴。

（介绍名称的同时，介绍各部分的功能）

冲程：

活塞从气缸一端运动到另一端叫做一个冲程。

（2）工作原理。

利用汽油机的模型边演示边讲解，并提醒学生注意观察活塞、气门、连杆、曲轴的动作情况。

内燃机的工作过程以一个循环为一个单元，一个循环又分为四个冲程。

一、吸气冲程

二、压缩冲程

三、做功冲程

四、排气冲程

3、指导阅读第117页“想想议议”。

引导学生进一步明确各冲程中能的转化情况。

4、让学生阅读“科学世界——现代汽车”，并让学生谈一谈汽车方面的问题和所喜欢的汽车。

1、回答教师的问题。

2、对照模型看图，听教师讲解汽油机的构造，了解工作过程。

具体了解：

（1）构造。

记住火花塞、气缸、活塞、连杆、曲轴。

（2）工作原理。

了解内燃机工作的四个冲程及能量的转化情况。

观察汽油机一个循环的情况，了解四个冲程及能的转化情况。

3、思考第117页的“想想议议”。

在教师的引导下归纳出：

压缩冲程中，机械能转化为内能；在做功冲程中，燃气对活塞做功，内能转化为机械能，这一冲程中，汽车获得动力；而排气冲程中，排出大量的汽车尾气。

4、讨论回答，自由发挥。

讲解汽油机的工作过程，让学生理解热机工作的基本原理。

二、认识热值；了解热机效率。

教师活动

学生活动

设计意图

1、让学生思考：

家中煮饭时，主要使用的燃料有哪些？

燃烧的燃料不同，所需燃料的质量是否相同？

燃料燃烧过程中能量转化有哪些？

根据学生的回答，进行点评。

2、让学生阅读并讨论“想想议议”。

3、在前面讲解、讨论的基础上引出热值的概念。

热值：

1kg某种燃料完全燃烧放出的热量叫这种燃料的热值。

它的单位是：

焦/千克；符号是J/kg。

指导学生读热值表。

引导学生讨论：

为什么燃料燃烧放出的热量要比按热值计算出的热量小？

组织学生进一步讨论：

如何提高燃料的利用率，有效节约能源？

试想哪些方法可以提高燃料的利用率？

4、热机效率：

用来做有用功那部分能量与燃料完全燃烧放出的能量之比。

介绍：

蒸汽机5％～15％；汽油机20％～30％；柴油机30％～45％。

热机中，燃料释放的能量到哪里去了？

让学生思考图15.4-6，并说明怎样提高内燃机的效率。

5、指导学生阅读教材“STS从火车到火箭”。

1、以小组为单位，交流家中所使用的主要燃料，如天然气、煤、柴等，及燃烧的质量的不同和能量转化情况。

燃料燃烧的过程实际上是储藏在燃料中的化学能被释放出来，转化为周围物体的内能。

2、阅读并讨论，将自己的观点用实例来说明。

3、理解不同燃料的热值不同。

读热值表，了解常见的燃料的热值。

燃料很难完全燃烧，放出的热量要比按热值计算出的热量小，而且有效利用的热量又比放出的热量要小。

讨论，课后到图书馆或网上去查阅提高燃料利用率的办法。

4、听讲并记录，根据前面的认识了解热机效率为什么都比较低的原因。

了解常见热机效率。

思考，讨论提出提高热机效率的途径。

5、阅读课本中“STS从火车到火箭”，拓宽视野。

从能量转化的角度来认识热值。

了解机械效率。

（三）练习：

（四）小结：

教师活动

学生活动

1、这节课你主要学到了什么？

2、难点在哪里？

3、你有什么想法需要和大家交流？

学生思考并回答。

（五）板书设计：

四、热机

1、演示实验：

图15.4-1

实验表明：

可以用内能来做功。

热机就是把内能转化为机械能的装置

2、四冲程内燃机的工作过程及能量转化

（1）吸气冲程

（2）压缩冲程，机械能转化为内能

（3）做功冲程，内能转化为机械能

（4）排气冲程，排出废气，为吸气冲程作好准备

3、热值：

1kg某种燃料完全燃烧放出的热量叫这种燃料的热值。

单位：

焦/千克；符号是J/kg

例：

某种汽油的热值为4.6×107J/kg，它表示的意义是：

完全燃烧1kg这种汽油放出的热量是4.6×107J。

这一过程中，燃料的化学能转化为内能

4、热机效率：

用来做有用功那部分能量与燃料完全燃烧放出的能量之比

第五节能量的转化和守恒

教学目标：

1、知道理解能量守恒定律。

2、能列举出日常生活中的能量守恒定律的实例。

3、对能量的转化和守恒有一个感性认识，为建立科学世界观和科学的思维方法打基础。

教学重点难点：

能量守恒定律

教学过程：

（一）引入新课

我们知道刀具在砂轮上磨削时，刀具发热内能增加。

在暖气片上放有一瓶冷水，过一段时间后水变热，这瓶水内能增加。

这些内能的增加，来源在哪里？

（二）新课教学

1、能的转化

经过分析很容易得出结论，前者是由机械能转化而来，后者是由暖气片转移而来。

完成两个小实验：

（1）黑塑料袋内盛水，插入温度计后系好，放在阳光下。

（2）用钢笔杆在头发或毛衣上摩擦后靠近细小的纸片。

现象及分析：

（1）温度升高。

说明：

内能（太阳能）→内能

（2）吸引纸片。

说明：

钢笔杆带了电，钢笔杆增加了电能。

对钢笔杆增加的电能来说，就是因为摩擦的原因。

机械能→电能

介绍其他形式能，我们学习过机械运动有机械能，热运动有内能，实际上自然界存在着许多不同形式的运动，每种运动都有一种对应的能量，如电能、磁能、光能、化学能、原子能等。