第一章分子动理论和内能
第一节分子动理论
教学目标
a. 知道物质是由分子构成的；分子不停地做无规则运动；分子的体积和质量都非常小，在一般物体里含有的分子数非常多．
b. 能识别并会解释扩散现象,知道扩散现象表明了分子不停地做无规则运动．
c. 知道分子间存在作用力，分子间作用力与分子间距离有关，知道一些分子间相互作用力的实例．
d. 理论联系实际，培养学生用所学知识解决实际问题的能力．
教学建议
“分子动理论”教材分析
分析一：本节首先介绍了有关分子和分子运动的初步知识，并对分子大小进行了讨论，使学生对分子体积小、数量大留下深刻印象。然后从观察实验，分析宏观现象出发，通过推理去探索微观世界的思路，依次介绍了分子的无规则运动和相互作用力。
分析二：分子运动论是从本质上认识各种热现象的理论。按照分子运动论的观点，一切热现象都是由构成物体的大量分子无规则运动引起的，温度就是大量分子无规则运动剧烈程度的标志。利用分子运动论，可以成功地解释大量的热现象。
分析三：分子运动论的基本内容：物质由大量分子构成，分子体积极小，直径只有10-10米左右，一滴水约含有1.6×1021个水分子，分子之间有空隙，气体分子的间隙最大，液体次之，固体分子间隙最小；分子做永不停息的无规则运动，这种运动与温度有关，一般温度高的物体内部分子运动剧烈，所以人们把分子的这种无规则运动叫做热运动，扩散现象是分子无规则运动的例证；分子之间有引力和斥力同时存在，分子间距离小于平衡位置时，斥力大于引力，分子间作用力表现为斥力，分子间距离等于平衡位置时，斥力等于引力，分子间作用力为零，分子间距离大于平衡位置时，斥力小于引力，分子间作用力表现为引力，由于分子间的引力，使固体能保持一定的形状和体积，而由于分子间的斥力，使分子间保持一定的空隙，也使得固体和液体较难压缩。
“分子动理论的初步知识”教法建议
建议一：可以从机械能向内能的转化的实验引入课题，例如关掉动力的汽车慢慢停下来，掉到地面的乒乓球最终停在地面，它们的机械能到哪儿去了？从而将学生注意力从宏观分析转移到微观分析上来。
建议二：分子运动论从“微观”的角度认识热现象，即从物体内部微小粒子的运动情况分析问题，可以从本质上解释有关的热现象。进行解释时，要认真分析题意，明确与题目相关的物理知识，然后在用分子运动论的相应观点，特别是分子间的相互作用力、分子无规则运动这两个观点进行解释。
建议三：根据分子运动论的观点，物质由大量分子构成，这一点可以借用化学里的一些知识加以说明。另外，构成物质的分子直径非常小，肉眼无法直接观察到，为了形象地说明这一点，可以用宏观物体间的尺寸比来说明。
建议四：构成物体的分子在不停地做无规则运动，这也是我们肉眼无法观测到地，因此要做好演示实验，例如打开香水瓶瓶盖后，满教室都能闻到香味；红墨水在水中的扩散等。另外，我们还可以用课件来模拟气体分子的无规则运动和扩散现象，使这种看不见的运动在学生心目中形象化、具体化，有利于学生的理解和记忆。我们还可以比较不同温度下的扩散快慢，如观察红墨水滴入冷水和热水中扩散的快慢。
建议五：分子间作用力较难、较复杂，尤其是分子间引力与斥力同时存在，学生较难理解，因此教学时要求不要太高，只要学生能知道分子间引力与斥力同时存在，且知道什么时候分
子间表现出引力，什么时候分子间表现出斥力即可。另外要做好两个铅块间的分子引力实验。教学设计示例
课题：分子运动论
教学重点：知道分子动理论的三个基本观点和相对应实验事例，并能用分子动理论的观点进行解释．
教学难点：对分子间作用力的理解，以及用微观理论定性解释宏观现象．
教学手段：讲授、实验
教具：烧杯、红墨水、清水、香水、乒乓球、集气瓶、NO2气体、铅块、计算机
知识内容教师活动学生活动
一、引入课题
二、物质由分子构成
构成物质的分子一般很小，直径一般在10-10m左右，物体内含有的分子数目一般很多三、分子的运动
分子总在做不停的无规则的运动，在不同的物质相互接触时，彼此进入对方的现象叫扩散．
四、分子间的作用力
分子间存在相互作用力，分子间同时存在引力和斥力．当分子间距离等于平衡位置时，分子间引力等于斥力，作用力为零；当分子间距离小于平衡位置时，分子间引力小于斥力，作用力表现为斥力；当分子间距离大于平衡位置时，分子间引力大于斥力，作用力表现为引力．
固体和液体很难压缩、固体较难被拉伸，都是由于分子间作用力的原因．
五、思考题（能力提高）
扩散快慢跟什么因素有关？将一乒乓球由一定高度静止释放，提出问题：乒乓球运动的机械能上哪儿去了？
讲解、举例
通过实例讲解分子数目巨大，让学生体会分子非常小．
打开香水瓶盖，提问：为什么我们能闻到香味？香料分子是怎样进入我们的鼻子？
演示NO2气体与空气间的扩散过程
演示红墨水在清水中的扩散现象
教师解释原因
计算机模拟演示气体分子的无规则运动
计算机模拟演示扩散过程
教师讲解
做铅块间分子作用力的演示实验
演示实验：比较红墨水在冷水和热水中扩散快慢实验观察乒乓球的运动情况，并回答问题．
联系化学中有关分子的知识思考
学生思考并回答问题，
学生举例说明日常生活中的相似现象
学生观察实验，发散思维
作业：P14—练习1、2
“分子动理论”探究活动
专题讨论：哪些现象说明了分子在不停地做无规则运动？
专题调查研究活动：有哪些方法可以帮助我们观察到微小事物？可上网或图书馆查询相关资料，或请教专家，将这些方法的原理、特征及优、缺点写成科技小文章相互交流．
分子动理论
教学目标
a. 知道物质是由分子构成的；分子不停地做无规则运动；分子的体积和质量都非常小，在一般物体里含有的分子数非常多．
b. 能识别并会解释扩散现象,知道扩散现象表明了分子不停地做无规则运动．
c. 知道分子间存在作用力，分子间作用力与分子间距离有关，知道一些分子间相互作用力的实例．
d. 理论联系实际，培养学生用所学知识解决实际问题的能力．
教学建议
“分子动理论”教材分析
分析一：本节首先介绍了有关分子和分子运动的初步知识，并对分子大小进行了讨论，使学生对分子体积小、数量大留下深刻印象。然后从观察实验，分析宏观现象出发，通过推理去探索微观世界的思路，依次介绍了分子的无规则运动和相互作用力。
分析二：分子运动论是从本质上认识各种热现象的理论。按照分子运动论的观点，一切热现象都是由构成物体的大量分子无规则运动引起的，温度就是大量分子无规则运动剧烈程度的标志。利用分子运动论，可以成功地解释大量的热现象。
分析三：分子运动论的基本内容：物质由大量分子构成，分子体积极小，直径只有10-10米左右，一滴水约含有1.6×1021个水分子，分子之间有空隙，气体分子的间隙最大，液体次之，固体分子间隙最小；分子做永不停息的无规则运动，这种运动与温度有关，一般温度高的物体内部分子运动剧烈，所以人们把分子的这种无规则运动叫做热运动，扩散现象是分子
无规则运动的例证；分子之间有引力和斥力同时存在，分子间距离小于平衡位置时，斥力大于引力，分子间作用力表现为斥力，分子间距离等于平衡位置时，斥力等于引力，分子间作用力为零，分子间距离大于平衡位置时，斥力小于引力，分子间作用力表现为引力，由于分子间的引力，使固体能保持一定的形状和体积，而由于分子间的斥力，使分子间保持一定的空隙，也使得固体和液体较难压缩。
“分子动理论的初步知识”教法建议
建议一：可以从机械能向内能的转化的实验引入课题，例如关掉动力的汽车慢慢停下来，掉到地面的乒乓球最终停在地面，它们的机械能到哪儿去了？从而将学生注意力从宏观分析转移到微观分析上来。
建议二：分子运动论从“微观”的角度认识热现象，即从物体内部微小粒子的运动情况分析问题，可以从本质上解释有关的热现象。进行解释时，要认真分析题意，明确与题目相关的物理知识，然后在用分子运动论的相应观点，特别是分子间的相互作用力、分子无规则运动这两个观点进行解释。
建议三：根据分子运动论的观点，物质由大量分子构成，这一点可以借用化学里的一些知识加以说明。另外，构成物质的分子直径非常小，肉眼无法直接观察到，为了形象地说明这一点，可以用宏观物体间的尺寸比来说明。
建议四：构成物体的分子在不停地做无规则运动，这也是我们肉眼无法观测到地，因此要做好演示实验，例如打开香水瓶瓶盖后，满教室都能闻到香味；红墨水在水中的扩散等。另外，我们还可以用课件来模拟气体分子的无规则运动和扩散现象，使这种看不见的运动在学生心目中形象化、具体化，有利于学生的理解和记忆。我们还可以比较不同温度下的扩散快慢，如观察红墨水滴入冷水和热水中扩散的快慢。
建议五：分子间作用力较难、较复杂，尤其是分子间引力与斥力同时存在，学生较难理解，因此教学时要求不要太高，只要学生能知道分子间引力与斥力同时存在，且知道什么时候分子间表现出引力，什么时候分子间表现出斥力即可。另外要做好两个铅块间的分子引力实验。
教学设计示例
作业：P14—练习1、2
“分子动理论”探究活动
专题讨论：哪些现象说明了分子在不停地做无规则运动？
专题调查研究活动：有哪些方法可以帮助我们观察到微小事物？可上网或图书馆查询相关资料，或请教专家，将这些方法的原理、特征及优、缺点写成科技小文章相互交流．
第三节比热容
【学习目的】
1、知道不同物质的吸放热的能力不同，理解什么是物质的比热容，比热容的单位及其读法；
2、会查物质的比热表。会根据水的比热较大这一特性来解释一些有关的简单现象；
3、学会利用热量公式Q = cm△t进行热量计算。【Q吸= cm(t2—t1)和Q放= cm(t1—t2)】
【教学重点】1、比热容概念的建立，理解比热容的概念；
2、热量公式Q = cm△t的应用。
【预习导航】
一、物体的吸热能力
1、改变物体的内能方法有两种：_________和____ ____。在热传递过程中, 高温物体放岀热量，内能___ ____，温度________；低温物体吸收热量，内能_______，温度_______。物体吸收或放出热量使物体温度变化的过程，实际上是的过程。
2、根据平常烧开水的经验我们知道：某种物质吸收或放出热量的多少，与物质的
和有关。那么，不同物质在质量相等、温度变化相同时吸收的热量是不是一样多呢？你猜想的结果是。书上P12“实验探究：比较不同物质的吸热能力”的实验现象是：沙子的温度比水升得快一些。说明升高相同温度，水加热的时间要（长/短）一些，吸收的热量要（多/少）一些。进一步得出，水的吸热能力比沙子要（强/弱）一些。
3、大量实验表明，物体吸收热量的多少，不仅与和有关，还与
有关。
【动脑筋】1、某同学在做“比较不同物质吸热能力”的实验时，使用相同的电加热器给水
（1）在实验中，采用相同
．．的电加热器加热的目的是，比较加热时间的目的是比较。
（2）分析第1、2次或第3、4次实验数据，可以得出的初步结论是：同种物质升高相同温度时，吸收热量的多少与物质的有关。
（3）分析第1、3次或第2、4次实验数据，可以得出的初步结论是：质量相同的水和煤油升高______ _____，吸收的热量不相等, 水吸收的热量比煤油___ __ 。
（4）由实验结果可知：水和煤油比较，_______吸热能力更强。
二．比热容
1、我们引入比热容来描述物质的。单位的某种物质，温度升高
所吸收的热量叫做这种物质的比热容。比热容的符号是：_____。比热容的单位是______ ___，读作。
2、相同质量的同种物质温度降低1℃放出的热量和它温度升高1℃所吸收的热量
(相等/不相等)，因此，比热容同样可以描述物质的能力。
3、比热容是物质的－种特性，不同物质的比热容大小___ _。分析P13的表格“几种
物质的比热容”可知：不同物质的比热容一般，同种物质在不同状态时的比热容，即比热容只与物体的和有关，与物体的质量和温度
（有关/无关）。它反映物质的吸收或放出热量的能力，即质量相同，升高相同温度，比热容大的物质吸收的热量________。
4、常见物质的比热容的表中：______ 的比热容最大，________ 的比热容最小。相同质量的水和其他物质，在温度变化相同时，水吸收或放出的热量更。人们用冷水冷却发动机, 用热水取暖都是因为水的____________大。
5、干泥土的比热容是0.84×103J/（kg·℃)．其物理意义是：质量为1千克的干泥土，温度___________时_____ _____是0.84×103。
【动脑筋】2、水的比热容是____________ J/（kg·℃)，其物理意义是：_______________ __________________________________________。若某个铁球的比热容为0.46×103J/(k g·℃)，则半个铜球的比热容为___________________。
【动脑筋】3、关于比热容，下列说法中正确的是（）
A、物体的比热容与跟物体的质量有关
B、物体的比热容与物体的温度有关
C、物体的比热容跟物体吸收和放出的热量有关
D、物体的比热容是物体的一种特性，与温度、质量都没有关系
【动脑筋】4、一瓶矿泉水放入冰箱结冰后，下列物理量不发生改变的是（）A．体积B．密度C．质量D．比热容
【动脑筋】5、沿海地区同沙漠地区相比，冬暖夏凉，昼夜温差小．这是因为（）A．水的密度比沙石的密度小B．水的比热容大于沙石的比热容
C．水的热量大于沙石的热量D．水的传热本领比沙石的传热本领差
【动脑筋】6．(2010泰州) 下图所示是“比较水和煤油吸热升温特点”的实验装置：
（1）加热过程中，用搅棒搅动的目的是_________________；
水和煤油吸热的多少是通过___________________来反映
的（选填“温度计示数”或“加热时间”）。
（2）关于该实验的变量控制，下列要求中不正确的是_ __
A．采用相同的加热方法(如酒精灯火焰的大小，与烧杯底
的距离等)
B．烧杯中分别装入相同体积的水和煤油
C．使用相同的烧杯
【课堂检测】（满分100分）
1、单位质量的某种物质温度升高______所吸收的_______叫做这种物质的比热容。比热容的单位是__________。它是物质的一种__________ ，反映物质的能力。不同的物质比热容的大小________，同种物质比热容的大小还跟物质的________有关。
2、我市在科学规划和建设城市时，大量增加水面面积如建设“北湖”，是利用水的_______ _大的特性，且水在蒸发时________（选填“吸热”或“放热”），可以调节气温，营造“田园成都”的舒适环境。
3、炎热的夏天，从冰箱内取出－5℃的冰块，冰块_ __(“会”或“不会”)立即熔化；当冰块全部熔化成水后，其体积_______，比热容_______。(后两空选填“增大/减小”)
4、(2010潍坊)如图是我国新研制的月球探测器样机．样机使用抗温差
大的材料，是由于月球表面物质的比热容___ ___(填“较大”或
“较小”)，温差大的缘故．样机还装配有表面凹凸很深的六只“大脚”，设计的目的是：_________________；____________________。
5、汽车、拖拉机的发动机常用水做冷却剂．是因为水具有（）
A．较小的密度B．较大的比热容C．较低的凝固点D．较高的沸点
6、下列事例中不是利用水的比热容大这一特性的是（）
A．在河流上建水电站，用水发电B．汽车发动机用循环水冷却
C．让流动的热水流过散热器取暖D．晚上向秧苗田里放水，以防冻坏秧
7、炎热的夏天赤脚站在水中感到凉爽，走在沙土上感到烫脚。引起这种反差的原因是由于
水和沙土具有不同的( ) A. 热量 B. 质量. C. 比热容 D. 密度
8、小明从下表提供的信息中, 得岀以下几个结论, 其中错误的是()
几种物质的比热容ｃ［103J/（kg·℃）］Ａ. 液体的比热容都比固体大；
Ｃ. 汽车发动机用水冷却效果较好；
Ｄ. 同种物质不同状态下比热容的值不同；
9、（2007年北京市）下列说法中正确的是（）
A．一桶水的比热容比一杯水的比热容大
B．水壶里的水烧开时，水蒸气把壶盖顶起，机械能转化为内能
C．用锯条锯木板时，锯条发热，锯条的内能增加
D．糖放入水中，过一段时间后整杯水都变甜了，表明分子在不停地做无规则运动
10、炸食物时烧开的油溅到身上往往比烧开的水溅到身上对身体伤害得更严重，其主要原因
是( ) A．油的热量比水的热量多B．油的密度小于水的密度
C．油的比热容比水的比热容大D．油的沸点比水的沸点高得多11、汽车油箱的汽油用掉一半后，关于油箱内汽油的说法正确的是（）
A．它的质量变为原来的一半B．它的密度变为原来的一半
C．它的热值变为原来的一半D．它的比热容变为原来的一半
【说一说】我本节课还存在的问题：
三、热量的计算
1、相同质量的水和煤油，若加热条件相同时，相同时间内，_______的温度升高的多，若升
高相同的温度，_______吸收的热量多。这反映了水的吸热能力比煤油强。
2、________的物质温度升高___所____的热量叫做该物质的比热容。符号是____，它的单位
是____________。
3、水的比热容是_______,它表示的物理意义是：1kg的水温度升高1℃需吸收的热量是
J；那么2 kg的水温度升高1℃需吸收热量是，2kg的水温度升高5℃需吸收热量是。由此得出物质吸收的热量与、、有关。
通常用Q表示____ _，c表示__ ___，m表示_ _，⊿t表示___ __，热量的计算公式为。若用t1表示初始温度，t2表示末尾温度，则降温时⊿t= ，降温时⊿t= 。
【动脑筋】7．甲乙两个物质量之比为2 ：1 ，吸收相同的热量后升高的温度之比为1：3 , 甲乙两物体比热容之比是( )
A. 6 ：1
B. 1 ：6
C. 2 ：3
D.3 ：2
【动脑筋】8、某同学家中有一质量为1Kg的铝壶,能装4Kg的水,把这壶水由10℃加热到沸
腾。已知c水=4.2×103J/(kg?℃)、c铝=0.88×103J/(kg·℃)。求这一过程中：
⑴水吸收了多少热量？⑵铝壶与水共吸收了多少热量？
【动脑筋】9、(2010上海) 在加热质量为2kg的铝块的过程中，铝块吸收了1.8×106焦的热量, 温度升高到1020℃。[已知c铝＝0.9×103J/（kg·℃）] 求：铝块的初始温度是多少？
【动脑筋】10、（2010盐城）用煤气灶把1kg、初温为20℃的水烧到70℃，消耗了10g煤气．已知水的比热容是4.2×103J/(kg?℃)，煤气的热值为4.2×107J/kg，求：
⑴水吸收的热量Q吸；⑵煤气完全燃烧放出的热量Q放；⑶煤气灶烧水的效率η．