第十三章 内能
第1节 分子热运动
? 教学目标
1.知识与技能:
(1)能简单说明物质是由分子、原子构成的。
(2)通过实验知道一切物质的分子都在不停地做无规则运动。 (3)能够识别扩散现象,并能用分子热运动的观点进行解释。 (4)知道分子间存在相互作用力。
2.过程与方法:
(1)通过宏观现象推理微观机制,初步了解此研究方法; (2)认识分子动理论的初步知识。
3.情感态度和价值观:
(1)了解探索微观世界奥秘的方法,经历从宏观热现象里面分析出其微观机制;
(2)利用微观模型解释更多宏观热现象的过程,体验成功的喜悦。
? 重点难点
重点:(1)分子的热运动。
(2)知道分子热运动的快慢与温度的关系。
难点:(1)通过知道直接感知的现象推测无法直接感知的实事。 (2)分子间同时存在相互作用的引力和斥力
? 教学设计
1.教具准备
香水,二氧化氮气体,广口瓶两个,小玻璃片一个,两天、四天、六天的硫酸铜与清水之间扩散的实验样本,红墨水,烧杯三个,小刀,水槽,玻璃板,弹簧测力计,红线,自制分子与分子间距演示器,扩散现象及分子力多媒体课件。
2.教学过程
展示长喙天蛾吸食花蜜、煮食物画面,思考天蛾是如何发现花蜜的?你能闻到食物的香味吗?
教师提问:1、我们知道物质是由分子组成的,那么能否用肉眼看到分子运动?为什么?
2、组成物质的分子是运动还是静止呢?假如运动,分子的运动和哪些因素
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有关呢?
课前在自己身上喷香水,在教室内走一圈,你们能闻到味道吗? 我们是如何闻到各种味道的? 学生感受:很快闻到香水味。
学生讨论回答:为什么打开一瓶香水,很快就会闻到香味,是什么东西跑到鼻子里了?学生观察后大致描述现象,同时让学生列举类似的扩散现象:
教师释疑:通常分子体积与质量极其微小,如果把分子看做球形的话,1cm3的空气分子假如以每秒100亿次数数,也需要八十多年的时间,可见我们能用肉眼看到的极小的微尘颗粒也是由无数的分子组成的。
1.扩散现象:
演示实验:甲:打开一瓶香水,让学生说出感受。
提问:能闻到香味的原因是什么?类似的现象,能否从中举一例? 乙:教师做二氧化氮扩散现象。
引导:(1)教师指出上述现象是一种扩散现象;
板书:扩散现象是两种以上的不同物质相互接触后,彼此渗透,互相进入对方的现象。
学情预设:讨论:气体和液体都有扩散现象,固体有没有扩散现象?学生经过思考后举出生活中常见现象,比如:白糖溶于水中,樟脑丸变小甚至
观察:两天、四天、六天硫酸铜溶液与清水之间扩散的实验样本。
介绍:铅片与金片的扩散现象。学情预设:学生讨论:经过思考后小组选出代表说出扩散现象说明了什么?
提问:扩散现象能否发生不同状态物质之间。 演示:用课件模拟扩散现象以及扩散与温度的关系,加深学生对扩散现象的理解。设计意图:课件演示:具有动态效果,容易引起学生注意力,从而激发强烈求知欲。
点拨:通过直接感知的现象,推测无法直接感知的事实是研究物理问题的常见方法,这种方法在物理学中称之为“转换法”。
引导学生阅读课本,自己设计实验和进行实验通过分析和讨论得出结论,并与同学交流(每四人1组进行)
扩散现象说明:(1)分子在运动(2)分子间有空隙 提问:上述扩散现象说明了什么?
板书:一切物质的分子都在永不停息的做无规则的运动。 2.影响扩散快慢的主要因素是什么?
点拨:扩散现象与温度有关,说明分子的运动跟 温度有关,所以大量分子的无规则运动叫做分子的热运动。温度越高,热运动越剧烈。
既然分子在不停地运动,那么固体和液体中的分子为什么不会飞散开,而总是聚合在一起,保持一定的体积呢?
实验:在一个注射器内装入一些水,用手堵住注射口,用力压活塞,发现水的体积并没有明显的变化。
提出问题:既然分子间有间隙,为什么水的体积没有轻易被压缩呢? 请同学用力拉铅笔的两头,铅笔伸长了吗?
实验:用美工刀把铅柱的底面刮干净、削平,然后紧紧地压在一起,两个铅柱就会结合在一起,甚至下面吊一个重物都不能把它们拉开。此实验说明了什
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么?
物体的分子间存在空隙,并且还有引力,那么为什么压缩固体和液体很困难呢?
分子间的引力和斥力是同时存在的。当固体被压缩时,分子间距离变小,作用力表现为斥力;当固体被拉伸时,分子间的距离变大,作用力表现为引力。
学生在老师的指导下演示,观察现象。
教师提问:扩散现象说明分子在不停地运动,那固体、液体中的分子为什么不会飞散开,而总聚合在一起,保持一定的体积呢?
(1)点拨:分子不会合散开,是因为分子间有引力的缘故。 (2)教师演示:分子间有引力的两个铅块,介绍演示方法
思考:同学们做作业时,常用透明胶带把写错处揭掉,在操作时往往把胶带用力抹一下使之与纸紧贴,才能将错处的纸揭掉一层为什么?
设计意图:把抽象的问题具体化 教师点拨:用力抹胶带,可以缩小胶带与纸之间的距离,使分子间引力增大。 (3)进一步提出,分子间有间隙,为什么压缩固体和液体很困难呢? 学情预设:学生在观看中理解引力和斥力的关系。
教师点拨:物体很难压缩,是由于分子间有斥 力的缘故。
(4)教师演示:弹簧接的小球间作用力让学生理解引力和斥力与分子间距离的关系。
(5)演示:用课件模拟分子引力与斥力和分子间距离的关系 设计意图:应用迁移,巩固提高。
课堂练习:1、细棉线一拉就断,细铁丝不易拉断,这是因为( )
学情预设:学生甲回答:选择D
原因:分子间同时存着相互作用的引力和斥力。A、B选项认为分子间只在存在引力或斥力的说法是错误的。C项不能解释棉线比铁丝易断。D中指出分子间既存在引力也存在斥力,当把棉线和铁丝拉长时分子间的引力大于斥力,引力起主作用。棉线易断,铁丝不易拉断是因为棉线分子间的引力小于铁丝分子间的引力,故D正确。
A、棉线分子间没有引力,铁丝分子间有斥力 B、棉线分子之间有斥力,铁丝分子间有引力 C、棉线铁丝分子软的缘故
D、棉线、铁丝分子都有引力和斥力,但棉线分子间的引力小于铁丝间的引力
(2)某钢铁公司在制造钢铁零件时,为了增加零件表面的硬度,常把零件放入含碳的渗碳剂中,并适当加热,这样碳分子就可以较快渗入到零件的表面层,试用所学知识说明其中的道理。学情预设:生乙回答:由于分子在不停的运动,且相互接触时,就会发生扩散现象,碳分子渗入零件的表面层,就是在两种不同物质间的扩散,通过加热升高了温度,分子无规则的运动越激烈,扩散过程越快,碳分子渗入零件表面也就加快了。
点拨:(1)分子间的引力的斥力同时存在,当分子间距离很小时,作用力表现为斥力,当分子间距离较大时,作用力表现为引力。
(2)碳分子能渗入零件的表面层,就是在两种不同的物质间的扩散现象,加热升高了温度,分子的运动更加剧烈,扩散过程更快。
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必做题:动手动脑学物理。
选做题:根据今天所学内容思考:分子热运动与温度有关,温度越高,分子热运动越剧烈,那么O℃的水分子运动会停止吗?为什么固体有形状,有体积,而液体只有体积没有形状,气体既无体积也无形状。
? 课堂小结
本节首先回顾了物质是由分子组成的知识(此部分知识学生在化学课上已经学过),使学生对分子的体积很小,物体中分子数量巨大留下深刻印象.然后,通过演示扩散现象,使学生从宏观现象出发,通过推理来感知“一切物质的分子都在不停地做无规则运动”。通过一滴红墨水在冷水和热水中扩散快慢的实验比较,让学生得出温度越高,分子的运动越剧烈,引出热运动的概念。同时为下一节学习温度和内能的关系的学习打下伏笔。通过演示实验和类比的方法,让学生了解分子之间存在相互作用力。
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第2节 内能
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教学目标
1.知识与技能:
(1)了解内能的概念,知道任何一个物体都具有内能。 (2)知道热量的概念及单位。
(3)结合实例分析,知道热传递是改变物体内能的一种方式,是内能的转移过程。 (4)知道做功可以使物体内能增加或减少的一些事例。
2.过程与方法:
(1)会根据分子动理论用类比的方法建立内能的概念; (2)能简单描述温度和内能的关系。
3.情感态度和价值观:
(1)了解用热传递和做功改变物体内能的方法在生产、生活中的应用; (2)会应用相关知识解释一些现象。
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重点难点
重点:内能、热量概念的建立,知道改变物体内能的两种途径。 难点:用类比的方法建立内能的概念。
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教学设计
1.教具准备
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