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1、第十三章 内能第 1 节分子热运动【学习目标】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；【学习过程】一、了解分子运动论自然界存在着各种热现象：物体温度的变化，物质状态的变化，物体热胀冷缩的现象等。这些热现象的解释，都涉及到热现象的本质是什么？这也是人类长期探索的问题，直到 17 世纪和 18 世纪期间，人们才开始认识到热现象是由物质内部大量微粒的运动引起的，这种认识逐渐发展成为一种科学理论：分子运动论。到 19 世纪建立了能量的概念，人们又逐渐认识
2、到与热现象相联系的能量内能，用分子运动论和内能的观点，可以解释很多热现象。分子运动论主要内容为：1、物质有分子组成；2、分子在不停的做无规则运动；3、分子间存在相互作用的引力和斥力。二、探究学习：扩散现象猜想：打开香皂盒闻到香味，说明香气的分子发生了下面我们再来通过讨论实验来体会分子是运动的。往盛有水的烧杯中，滴入红墨水，过一会儿，观察到。现象。上面的实验是一种扩散现象。即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。请举出几个例子，看谁观察得细致。通过所举例子我们可以看出扩散能发生在体和体之间、体和体之间。科学家们把磨得很光的铅片和金片紧压在一起，在室温下
3、放置 5 年后再将它们切开，可以看到它们互相渗入约 1 mm 深。这说明扩散也可以在体和体之间发生。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一滴墨水，比较两杯中墨水的扩散现象有什么不同。想想议议：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。2、分子间的作用力这是一个铅块，我们知道它是由组成的，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?（学生讨论）是分子间的引力作用使铅分子聚合在一起的。演示实验将两个铅柱的底面削平、削干净，然后紧紧地压在一起，如图（a）两
4、块铅就会结合起来，下面吊一个重物都不能把它们分开。这个实验表明。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? （学生讨论）因为分子之间还存在另一种作用力斥力。正是由于斥力的存在，使得分子已经离得很近的固体和液体很难进一步被压缩。请看课本图 161-6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、课堂收获：四、自我检测：五、拓展如图（b）所示，把一块表面干净的玻璃板挂在弹簧测力计下面，手持弹簧测力计上端，把玻
5、璃板放到刚好和一盆水的水面接触，再慢慢向上提弹簧测力计，观察到玻璃板未离开水面时的弹簧测力计的示数比离开水面后的示数大，请用我们学过的物理知识解释这种现象。五、板书设计护散现象分子热运动分子间的作用力分子之间的引力分子之间的斥力1第二节内能【教学目标】1.知道内能的初步概念及内能跟温度的关系.2.知道做功和热传递都可以改变物体的内能.3.培养学生的观察能力、思维能力和分析归纳问题的能力.【重点与难点】内能概念;改变内能的两种方式.【教具】上面固定有条形磁铁的小车两辆,试管及橡皮塞,两个相同的烧杯,内能、机械能互变演示器(J铎尔实验仪),硝化棉,乙醚,高锰酸钾晶体,纱带,钢锯条,粗铁丝,冷、热水
6、,小球,火柴等.【教学方法】教师演示讲授,学生边学边实验,师生共同分析讨论。【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
7、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。
8、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
9、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(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
10、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做功第三节比热容教学目标：1知识与技能尝试用比热容解释简单的自然现象能根据比热容进行简单的热量计算了解比热容的概念，知道比热容是物质的一种属性2过程与方法通过探究，比较不同物质的吸热能力通过阅读“气候与热污染”，了解利用比热容解释海边与沙漠昼夜温差问题，并了解一下“热岛效应”3情感态度与价值观利用探究性学习活动培养学生自己动脑筋想办法解决问题的能力教学重点与难点重点：比热容的概念和热量有关计算难点：理解比热容概念并能利用它解释有关现象教学过程：一：自主探究：（学）1、引入：引导学生
11、阅读教材平 P 130 前面的“？”，在学生理解“水温度升高时吸收的热量和水的质量、温度升高的度数有关，水的质量越大，温度升高的度数越多，吸收的热量越多”的基础上，让学生讨论所有的物质，在质量相等、温度升高的度数也相等时，吸收的热量之间的关系。2、(1)演示实验：出示盛有等质量的水和煤油的两只烧杯，但我们明显地看出两者的体积不相同，这是为什么？（请学生回答）不同的物质其密度不同，密度是物质的属性。介绍电加热器（俗称： 热得快”），强调电加热器每一秒钟放出的热量是一定的，两个电加热器是相同的，在相同的时间里它们放出的热量也是相等的。请两名同学帮助观察温度计，并随时报告温度。3“实验结果：煤油温度
12、升得快。这表明质量相等的水和煤油在温度升高的度数相同时，水吸的热量比煤油多。(2)比热容：教师指出：换用其他物质，重复上述实验，得到的结果是类似的。就是说，质量相等的不同物质，在温度升高的度数相同时，吸收的热量是不同的。这跟我们在测量物体质量时，遇到的情况相似；相同体积的不同物质，质量一般不相同。当时为表示物质的这一特性，引入了密度的概念棗某种物质单位体积的质量。那么，现在我们应该怎样表示上述实验所反映的物质特性呢？（启发学生讨论，在此基础上归纳出比热容的概念）单位质量的某种物质温度升高1吸收的热量叫做这种物质的比热容，简称比热。比热是通过比较单位质量的某种物质温升1时吸收的热量，来表示各种物
13、质的不同性质。3、引导学生看书 P131-133，钩出重点知识，在不懂之处打上问号。二、完成预习作业（验）三：交流合作（讲）1、 分小组讨论预习作业，然后分组抽问答案，教师纠正个别错误。2、 教师抽问刚才学习中存在的问题并由其他组的学生或教师解答。问题（1）：（2）：（3）：3、由教师重点强调指出：对于演示实验：在探究活动之前，先要让学生讨论得出实验所用的水和沙子的质量相等，水和沙子升高的温度要相等（适当强调升高温度）。在此基础上要引导学生选择实验器材和注意点（如天平、盛放水和沙子的杯子要型号相同、加热所使用的酒精灯型号要相同），可以想到吸收热量的多少就是根据酒精灯加热时间的长短来决定，既加热相同的时间，代表水或沙子吸收的热量相同。在实验前要提示学生：实验所研究物质在质量相等、温度升高相等时，吸收热量是否相等？（让学生带着问题，去观察演示实验）实验过程中所需要观察的实验现象。实验前后需要记录的物理量（加热前后水和沙子的温度）实验前对酒精灯加热位置的确定也是本实验的一个要点。实验中可以同时完成两个结论的探讨：（1）在加热的过程中发现沙子的温度升高的比水的要快；说明：质量相同的水和沙子，吸收相同的热量沙子升高的温度比水的大（2）要让沙子和水升高相同的温度所需要的加热时间的比较；说明：质量相同的水和沙子升高相
