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1、3-3 第九章 物态和物态变化第十章 热力学定律,热学是物理学的一部分，它研究热现象的规律。研究热现象有两种不同的方法。一种是从宏观上总结热现象的规律，引入内能的概念，并把内能跟其他形式的能联系起来；另一种是从物质的微观结构出发，建立分子动理论，从微观角度解释有关的热现象。,3-3高考选考内容范围及要求,课程标准,了解固体的微观结构.会区别晶体和非晶体，列举生活中常见的晶体和非晶体 了解材料科学技术的有关知识及应用，体会它们的发展对人类生活和社会发展的影响 了解液晶的微观结构。通过实例了解液晶的主要性质及其在显示技术中的应用 通过实验，观察液体的表面张力现象，解释表面张力产生的原因，交流讨论日
2、常生活中表面张力现象的实例 知道饱和汽、未饱和汽和饱和汽压。了解相对湿度。举例说明空气的相对湿度对人的生活和植物的生长的影响,新教材,*旧教材,1 固体2 液体3 饱和汽与饱和汽压4 物态变化中的能量交换,1 固体 2 固体的微观结构 3 液体 4 毛细现象 5 液晶 6 饱和汽和未饱和汽 7 空气的湿度,晶体和非晶体 晶体的微观结构,液体的微观结构 液体的表面张力 浸润和不浸润 毛细现象 液晶,新教材及课程标准特点,1、增加本章的意图：,本章的知识，与实际联系比较密切，使学生对分子动理论的理解更具体、更丰满，有利于拓宽知识面。对于学习分子物理学的研究方法、培养观察能力和抽象思维能力也有一定的
3、好处。,本章以分子动理论为基础，主要讲述固体和液体的微观结构、一些基本性质以及物态的变化，目的是让学生知道，物质形成固、液、气不同的物态，是由分子热运动和分子间相互作用这两种相反因素决定的。使热学知识体系更全面。,新教材及课程标准特点,2、注重了科学与生产和生活的联系,解释了生活中的现象，开阔学生的视野，激励对未知的探索。,领略前辈科学家不屈不挠的探索精神和一丝不苟的科学态度。,按照教材教学内容的安排，我们把本章分成两个单元： 第一单元 固体和液体的性质第一节 固体第二节 液体 第二单元 汽化过程及物态能量交换第三节 饱和起与饱和汽压第四节 物态变化中的能量交换,课时安排： 第一节1课时 第二
4、节1课时第三节1课时 第四节1课时,第一节 固 体,教学目标： 1 知道固体分为晶体和非晶体。 2 知道晶体和非晶体在外形上和物理性质上的区别. 3 知道晶体分为单晶体和多晶体. 4 了解固体材料在生活、生产、科学研究等方面的应用.,知识点：,一：单晶体与非晶体的区别、单晶体与多晶体的区别：,*外形是否规则、 *物理性质各向异性还是各向同性、 *是否具有一定的熔点。,二：晶体的微观结构：,*物质是晶体还是非晶体不是绝对的，可以互相转化,具有空间点阵的周期性,本节从固体的宏观性质入手，提出晶体的微粒有规则排列的假说，并介绍了用不同的方法证明了组成晶体微粒的有序排列的科学历程。目的是让学生学习研究
5、问题的科学方法与严谨的科学态度。然后再从微观的结构模型解释宏观的物理性质。,*讲明物质的同分异构体（如石墨和金刚石）、 *晶体的微观结构模型不代表晶体结构的真实情况只是组成晶体的物质微粒有规则排列的示意图、,教学建议,一、本节重点、难点：认识晶体和非晶体的区别以及能够认识常见的晶体和非晶体。,二、教科书对这部分知识要求较低，教学时要注意把握深度和难度，不宜讲的太多、太深。例如课本上只提到晶体与非晶体的区别以及晶体的微观结构，对于固体的其他的性质不再涉及。,三、通过简述固体材料和固体物理的发展概况，扩展学生的眼界，例如纳米材料，火箭、导弹所需要的特殊的材料。,第二节 液 体,教材设计思路：,从生
6、活现象、实验演示切入，再从分子动理论角度研究其产生的原因，体现了新课改的理念。,通过做一做，引起学生的思考，再从不易压缩引出液体的微观结构与固体的微观结构类似，分子间距在r0左右，并注意用液体的微观结构的特点去认识液体的性质：具有一定的体积，具有流动性，比固体扩散的快。,一：液体的微观结构,二、液体的表面张力,通过叶面上的露珠、停在水面上的水黾等等引出问题，再通过演示实验引起学生的猜测：液体与空气表面接触存在收缩趋势。从而引出液体表面张力。,表面层的分子比较稀疏，分子间距离大于r0，分子力表现为引力作用使液体表面绷紧,小实验： 一、水面上浮针或浮硬币 二、水超过杯口不溢出 三、表面张力的变化：
7、增加表面活化剂或者使温度发生变化,三、浸润不浸润,四、毛细现象：液体表面张力和附着层浸润、不浸润共同作用结果,通过现象引起思考，以附着层内分子比液体内部稀或密为依据，结合分子力表现为引力还是斥力来解释。并能解释生活中的例子。如：脱脂棉为什么要进行脱脂。,液体表面张力和液体重力平衡，液面稳定在一定的高度,(1)浸润液体在毛细管内，为何成凹面？ (2)为什么液面会上升？ (3) 上升的高度跟什么有关系？,1、液晶的特点,既具有液体的流动性，又像某些晶体那样具有光学各向异性。,棒状分子、碟状分子、平板状分子,2、液晶物质分子形状：,五、液晶通过物理学史引出液晶的发现,3、了解在生活中的应用,第三节
8、饱和汽与饱和汽压,教学目标： 1、知道饱和汽、未饱和汽和饱和汽压的概念 2、了解相对湿度概念的含义以及它对人的生活和植物生长等方面的影响 3、运用所学物理知识尝试思考一些与生产和生活相关的实际问题,知识点,汽化：物质从液态变成气态的过程叫做汽化。汽化有两种方式：蒸发和沸腾。,饱和汽：正确理解动态平衡的意义是掌握饱和汽概念的关键,相同时间内，回到水中的分子数等于从水中飞出的分子数，液体与气体之间达到了平衡状态,饱和汽压：与温度有关,与体积无关,相对湿度:,公式的意义：比值小表明P与Ps差值大，易于蒸发,知识点,第四节 物态变化中的能量交换,教学目标： 1、了解固体的熔化热，并知道不同固体有不同的
9、熔化热 2、了解液体的汽化热，了解液体变为气体，吸收热量是为了克服分子引力做功与克服大气压力做功 3、了解气体液化在生产、生活与科学技术中的应用,知识点,熔化热：晶体有一定的熔点和熔化热，非晶体则没有建立熔化热概念： 大小表示熔化难易程度,汽化热：阅读两个图表：55页9.41和56页9.42 说明什么问题同一压强下，不同物体汽化热不同压强一定时，同一物质在不同温度下汽化热不同,课程标准,通过有关史实，了解热力学第一定律和能量守恒定律的发现过程，体会科学探索中的挫折和失败对科学发现的意义 认识热力学第一定律。理解能量守恒定律。用能量守恒的观点解释自然现象，体会能量守恒定律是最基本、最普遍的自然规
10、律之一。 通过自然中宏观过程的方向性，了解热力学第二定律，初步了解墒是反映系统无序程度的物理量。 认识能源和环境与人类生存的关系，知道可持续发展的重大意义。 讨论能源的开发和利用带来的问题及应该采取的对策，具有保护环境的意识。,新教材,旧教材,1 功和内能 2 热和内能 3 热力学第一定律 能量守恒定律 4 热力学第二定律 5 热力学第二定律的微观解释 6 能源和可持续发展,5 改变内能的两种方式6 热力学第一定律 能量守恒定律 7 热力学第二定律8 能源 环境,按照教材教学内容的安排，我们把本章分成三个单元： 第一单元 介绍热力学第一定律及其实验基础第一节 功和内能第二节 热和内能第三节 热
11、力学第一定律 能量守恒定律 第二单元 从宏观和微观两方面阐释热力学第二定律和熵第四节 热力学第二定律第五节 热力学第一定律的微观解释 第三单元 能源的开发和节能第六节 能源和可持续发展,课时安排： 第一节1课时 第二节1课时 第三节1课时第四节1课时 第五节1课时第六节1课时,第一节 功与内能,焦耳的两个实验：,功与内能的关系：绝热过程 U内=W（实验）,概念：系统、绝热过程、内能,表征系统状态的能量（以T为标志）,精确地测量了做功和系统状态变化之间的关系,第二节 热与内能,热与内能的关系：单纯传热过程：U内=Q（实验）,通过提问学生，得出：,热传递的三种方式：热传导、热对流、热辐射,通过实验
12、，得出:,热传递实质上传递的是能量，结果是改变了系统的内能。,热力学第一定律：U内=WQ 注意：U内:内能增量 W:外界对系统所做功取正值(或气体对外界做功取负值）Q:气体从外界吸收取热量正值（或放出热量取负值）通过实例对表达式中物理量取值的正负意义进行讨论 理解：U:表示系统所含的一切形式的能量：机械能、内能、电磁能、化学能W:表示各种形式的功:机械功、电磁功、化学功推广为普遍的能量守恒定律 第一类永动机：违背能量守恒定律,第三节 热力学第一定律,第四节 热力学第二定律,两种表述：按照热传导过程的方向性表述热量不能自发的从低温物体传到高温物体.按机械能与内能转化过程的方向性表述不可能从单一热
13、库吸收热量，使之完全变成功，而不产生其他影响。 实质：一切与热现象有关的实际宏观过程都是不可逆的 两种表述等价第二类永动机：遵守热力学第一定律，违反热力学第二定律,几个重要概念：有序、无序、宏观态、微观态通过实例说明,第五节 热力学第二定律微观解释,熵增加原理：在任何自然的过程中，一个孤立系统的总熵不会减小。,熵概念建立：熵“大，意味着“混乱”和“分散”（无序）熵”小，意味着“整齐”和“集中”（有序）,热力学第二定律的微观意义：一切自然过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行的。,第六节 能源和可持续发展,1 认识能源和环境与人类生存的关系，知道可持续发展的重大意义。 2 讨论能源的开发和利用带来的问题及应该采取的对策，具有保护环境的意识。,谢谢！再见！,
