3480鲁教版初中物理第十一章 热和能教案.docx

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3480鲁教版初中物理第十一章热和能教案

第十一章热和能

第一节物质的分子构成

第二节分子热运动

教学目标

一、知识与技能

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．能识别扩散现象，并能用分子热运动的观点进行解释．

3．知道分子热运动的快慢与温度的关系．

4．知道分子之间存在相互作用力

二、过程与方法

1．通过对演示实验的观察，提高学生的观察实验能力．

2．从宏观现象推论分子特征，渗透物理学的研究方法，并培养学生想象力．

三、情感态度与价值观

用演示实验激发学生对大千世界的兴趣，使学生了解通过直接感知的现象，可以认识无法直接感知的事实．

教学重点

通过对演示实验的观察、分析、推理，了解分子动理论的初知识．

教学难点

指导学生从对演示实验的观察、分析、推理，用宏观的物理现象揭示物质的微观结构．

教学方法

演示法：

通过演示实验，让学生有直观感觉，再进行分析、归纳，得出结论．

教具准备

香水；盛有二氧化氮的广口瓶、空广口瓶、硫酸铜溶液、试管、铅柱

课时安排

2课时

教学过程

一、导入新课

我们生活的物质世界中，充满着各种各样的物质．在远古时代，人们就猜想物质是由很多很小的微粒组成的．现代的科学技术已证实古人的猜想，请看投影．

表面上看起来连成一片的水，其实是由一个具的水分子组成．

[生]我们肉眼看不到，分子体积很小．

[师]那我们怎么能知道分子是否运动?

[生]我们用显微镜．

[师]这个方法可取，有没有其他方法呢，我们打开桌子上放的那瓶香水或打开那盒香皂，有什么感觉?

[生]闻到香味．

[师]为什么能闻到香水或香皂的香味?

[生]是因为香水和香皂的气味跑到鼻子里．

二、新课教学

[师]不是气味，是一些带有香味的分子，从香水或香皂中跑出来，进入空气中，向各个方向散布开来．

当它们到达我们的鼻子里时，我们就会闻到香味，我们再来通过实验证实分子是运动的．

1．扩散现象

[生甲]我们组是往盛有水的烧杯中，滴入红墨水，过一会儿，观察到烧杯中水变红．

[生乙]我们组是将一个空瓶子，倒扣在一个装着红棕色二氧化氮气体的瓶子上面，抽掉盖在二氧化氮瓶上的玻璃板，过一会儿，发现上面空瓶有红色．

[师]在量简里装一半清水，水下面注入硫酸铜溶液．硫酸铜溶液的密度比水大，沉在量筒下部，可以看到无色的清水与蓝色硫酸铜溶液之间有明显的界面．一天天过去，发现界面逐渐模糊不清了．

[师]我们上面做的实验是一种扩散现象．不同的物质在接触时彼此进入对方的现象，叫做扩散．在我们日常生活中，扩散现象很常见．举出几个例子．

[生甲]到医院闻到消毒液味．

[生乙]在花园里闻到花香．

[生丙]……

[师]从这些可以看出气体和液体都有扩散现象．固体有没有扩散现象?

看投影．

把磨得很光的铅片和金片紧压在一起，在室温下放置5年后再将它们切开，可以看到它们互相渗入约1mm深．

[生]固体也有扩散现象．

[师]固、液、气体都有扩散现象，想想对同样的一个扩散实验，能否改变一个因素，从而改变扩散进行的快慢呢?

[生]在一个烧杯中装半杯热水，另一个同样的烧杯中装等量的凉水．用滴管分别在两个杯底注入蓝墨水，发现装热水的烧杯很快变蓝了．说明热水扩散得快，扩散现象与温度有关．

想想议议

[生甲]从前面的几个实验能说明分子是在不停地运动着的．

[生乙]分子的运动快慢跟温度有关．扩散进行得快，是由于分子运动得快；扩散进行得慢，是由于分子运动得慢．

[师]一切物质的分子都在不停地做无规则的运动．由于分子的运动跟温度有关，所以这种无规则的运动叫做分子的热运动．

展示扩散现象发生的过程中两种物质的分子是如何进行扩散的．蓝色小球代表一种分子，粉色小球代表另外一种分子．分子都在不停地做无规则的热运动，由图可以看到分子的运动方向是杂乱无章的，有时两个分子会撞到一起．正是分子的无序运动的宏观效果，一种分子混入另一种分子中去，宏观上就是扩散现象．

2．分子间的作用力

[师]这是一个铅块，我们知道它是由铅分子组成的，组成它的分子在不停地运动着，那么为什么铅块没有飞散开?

是什么原因使它们聚合在一起呢?

[生]分子之间有引力．

[师]请看演示实验，这个实验说明了什么?

[演示]

将两个铅柱的底面削平、削干净，然后紧紧地压在一起，两块铅就会结合起来，下面吊一个重物都不能把它们分开．

[生]这个实验表明分子之间存在引力．

[师]分子间的引力使得固体和液体能保持一定的体积，那么，我想把粉笔压缩得短一些，容易做到吗?

为什么?

[生]分子之间存在斥力．

[师]是由于斥力的存在，使得分子已经离得很近的固体和液体很难进一步被压缩．请看投影．

[投影]

课本图11．2-5

分子之间既有引力又有斥力，这就好像被弹簧连着的小球．当分子间的距离很小时，作用力表现为斥力：

当分子间的距离稍大时，作用力表现为引力．如果分子相距很远，作用力就变得十分微弱，可以忽略．

三、小结

本节课我们学习了以下内容

1．扩散现象．

2．分子间的作用力．

四．布置作业

A类

物理基础训练1——10

B类

1、物理基础训练

2、P311，2．3.4

五、板书设计

1、物质由分子组成

2、护散现象

3、分子间的作用力：

引力和斥力

教学后记：

2节讲述了“物质的分子构成”‘“分子热运动”．在讲分子运动之前先提出“能否直接用肉眼看到分子运动”的问题，然后再让学生想想“为什么打开一瓶香水，很快就会闻到香味，是什么跑到鼻子里了?

”让学生好奇，接下来通过演示二氧化氮气体扩散实验、硫酸铜和清水扩散实验，说明扩散现象和扩散现象随温度升高而加快的现象．还通过实物演示知道除气体、液体有扩散现象，固体也有扩散现象．然后，通过对“想想议议”的讨论得出一切物质的分子都在不停地做无规则的运动，这种无规则运动叫做分子的热运动．再通过铅柱演示实验，证实了分子之间存在引力，还引导学生进一步思考，扩散现象说明分子间有间隙；固体和液体很难被压缩的事实，说明分子间存在斥力．那么学生对分子间既有引力又有斥力有一个较形象的认识．

三、内能及其改变

 一、教学目标

1．知识与技能：

（1）知道分子的动能，分子的平均动能，知道物体的温度是分子平均动能大小的标志。

（2）知道分子的势能跟物体的体积有关，知道分子势能随分子间距离变化而变化的定性规律。

（3）知道什么是物体的内能，物体的内能与哪个宏观量有关，能区别物体的内能和机械能。

（4）知道做功和热传递在改变物体内能上是等效的，知道两者的区别，了解热功参量的意义。

2．过程与方法：

分子动能、、分子势能、物体内能、等物理概念的建立过程，要让学生初步知道三个物理规律：

温度与分子动能关系，分子势能与分子间距离关系，做功与热传递在改变物体内能上的关系。

因此，教学中着重培养学生对物理概念和规律的理解能力。

3．情感态度与价值观：

在分子动能与温度关系的讲授中，渗透统计的方法。

在分子间势能与分子间距离的关系上和做功与热传递关系上都要渗透归纳推理方法。

二、重点、难点

1．教学重点是使学生掌握三个概念（分子动能、分子势能、物体内能），掌握三个物理规律（温度与分子动能关系、分子势能与分子之间距离关系、热传递与功的关系）。

2．区分温度、内能、热量三个物理量是教学上的一个难点；分子势能随分子间距离变化的势能曲线是教学上的另一难点。

三、教学方法

演示实验法

四、教具

压缩气体做功，气体内能增加的演示实验：

玻璃筒、活塞、硝化棉。

五、教学过程

（一）引入新课

我们知道做机械运动的物体具有机械能，那么热现象发生过程中，也有相应的能量变化。

另一方面，我们又知道热现象是大量分子做无规律热运动产生的。

那么热运动的能量与大量的无规律运动有什么关系呢？

这是今天学习的问题。

（二）讲授新课

1．分子的动能、温度

物体内大量分子不停息地做无规则热运动，对于每个分子来说都有无规则运动的动能。

我们知道，温度这个物理量在宏观上的意义是表示物体冷热程度，而它又是大量分子热运动动能大小的标志，这是温度的微观含义。

2．分子势能

分子间存在着相互作用力，因此分子间具有由它们的相对位置决定的势能，这就是分子势能。

3．物体的内能

（1）物体中所有分子热运动的动能和分子势能的总和，叫做物体的内能。

一切物体都是由不停地做无规则热运动并且相互作用着的分子组成，因此任何物体都是有内能的。

课堂讨论题：

下列各个实例中，比较物体的内能大小，并说明理由。

①一块铁由15℃升高到55℃，比较内能。

②质量是1kg50℃的铁块与质量是0.1kg50℃的铁块，比较内能。

③质量是1kg100℃的水与质量是1kg100℃的水蒸气，比较内能。

（2）物体机械运动对应着机械能，热运动对应着内能。

任何物体都具有内能，同时还可以具有机械能。

例如在空中飞行的炮弹，除了具有内能，还具有机械能——动能和重力势能。

提问学生：

一辆汽车的车厢内有一气瓶氧气，当汽车以60km/h行驶起来后，气瓶内氧气的内能是否增加？

通过此问题，让学生认识内能是所有分子热运动动能和分子势能之总和，而不是分子定向移动的动能。

另一方面，物体机械能增加，内能不一定增加。

4．物体的内能改变的两种方式

（1）列举锯木头和用砂轮磨刀具，锯条、木头和刀具温度升高，说明克服摩擦力做功，可以使物体的内能增加。

如果外力对物体做功全部用于物体内能改变的情况下，外力做多少功，物体的内能就改变多少。

功的单位是焦耳，内能的单位也是焦耳。

演示压缩空气，硝化棉燃烧。

说明外力压缩空气过程，对气体做功，使气体的内能增加，温度升高到棉花的燃点而使其燃烧。

以上实例说明做功可以改变物体的内能。

（2）在炉灶上烧热水，火炉烤热周围物体，这些物体温度升高内能增加。

这些实例说明依靠热传递方式也可以使物体的内能改变。

所以做功和热传递是改变物体内能的两种方式。

（3）做功和热传递对改变物体的内能是等效的。

一杯水可以用加热的方法（即热传递方式）传递给它一定的热量，使它从某一温度升高到另一温度。

这过程中这杯水的内能有一定量的变化。

也可以采取做功的方式，比如用搅拌器在水中不断搅拌，也可以使这杯水从相同的初温度升高到同一高温度，这样，水的内能会有相同的变化量。

两种方式不同，得到的结果是相同的。

除非事先知道，否则我们无法区别是哪种方式使这杯水的内能增加的。

因此，做功和热传递对改变物体的内能是等效的。

（4）虽然做功和热传递对改变物体的内能是等效的，但是这两种方式的物理过程有本质的区别。

做功使物体内能改变的过程是机械能转化为内能的过程。

而热传递的过程只是物体之间内能的转移，没有能量形式的转化。

课上练习：

1．判断下面各结论是否正确？

（1）温度高的物体，内能不一定大。

（2）同样质量的水在100℃时的内能比60℃时的内能大。

（3）内能大的物体，温度一定高。

（4）内能相同的物体，温度一定相同。

（5）热传递过程一定是从内能大的物体向内能小的物体传递热量。

（6）温度高的物体，含有的热量多，或者说内能大的物体含有的热量多。

（7）摩擦铁丝发热，说明功可以转化为热量。

答案：

（1）、

（2）是对的。

2．在标准大气压下，100℃的水吸收热量变成同温度的水蒸气的过程，下面的说法是否正确？

（1）分子热运动的平均动能不变，因而物体的内能不变。

（2）分子的平均动能增加，因而物体的内能增加。

（3）所吸收的热量等于物体内能的增加量。

（4）分子的内能不变。

答案：

以上四个结论都不对。

（三）课堂小结

（1）这节课上新建立了三个物理概念：

分子热运动的平均动能、分子势能、内能。

要知道这三个概念的确切含义，更为重要的是能够区分温度、内能、热量，知道内能与机械能