第 1 页四能量转化的基本规律
【设计意图】
本节内容是对本章及以前所学物理知识从能量的观点进行了一次综合、深化和再认识．教材首先分析自然界中各种能量之间的转化，揭示它们之间的本质联系：能量，并分析一系列熟知的能量转化的事例，指出能量的转化与守恒．最后阐述了能的转化与守恒定律的普遍性和重要性．
能量守恒定律是一个实验规律，列举能量转化的实例，是学生理解和掌握能量守恒的基础，因此在教学过程中要充分利用学生已知知识，对这些实例中的能的转化进行具体分析．
在教学过程中，强调定律的两个方面：转化与守恒．另外还要强调该定律的普遍性和重要性，可列举19世纪的自然科学史对学生进行教育．
“能量转移和转化的方向性”是本节教学的一个难点．教学时借助学生熟悉的生活实例介绍，并帮助他们初步了解有关知识．教材中是以“水往低处流（黄果树瀑布）”“热水中的冰块”等引入“自发过程”及其方向性问题的，其中功热转换过程、热传导过程以及气体自由膨胀过程的方向性问题，在教学中应通俗且不违背科学地解释有关问题。【教学目标】
一、知识与技能
1．通过实例认识能量可以从一个物体转移到另一个物体，不同形式的能量可以互相转化．
2．知道能量守恒定律，能举出日常生活中能量守恒的实例．
3初步了解在现实生活中能量的转化与转移有一定的方向性．
4、认识到日常生活中合理利用能源与节约能源的重要性。
二、过程与方法
1．能在观察物理现象或物理学习过程中发现一些问题。有初步的提出问题的能力。 2．通过参与科学探究活动，初步认识科学研究方法的重要性。有对信息的有效性作出判断的意识。
3．学习从物理现象和实验中归纳简单的科学规律，尝试应用已知的科学规律去解释某些具体问题。有初步的分析概括能力。
三、情感态度与价值观
1．能保持对自然界的好奇，初步领略自然现象中的美妙与和谐，对大自然有亲近、热爱、和谐相处的情感。
2．具有对科学的求知欲，乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理。
3．养成实事求是、尊重自然规律的科学态度，不迷信权威，具有判断大众传媒是否符合科学规律的初步意识。
【重点难点】
1、能量转化与守恒
2、能量的转移与转化有一定的方向性
【教学器材】
演示用玻璃毛细管一套、适量红墨水、烧杯两只、水、少量棉花。
【课前准备】上网查询有关历史上的永动机方案，能大概说明它不能永动的原因。
【教学过程】第 2 页
第 3 页
第 4 页
第 5 页
四、能量转化的基本规律 学习要求 1．知道能量守恒定律。能举出日常生活中能量守恒的实例。有用能量转化与守恒的分析物理现象的意识。 2.初步了解在现实生活中能量的转化与转移有一定的方向性。 3.讨论和分析两个具体的永动机设计方案，说明永动机是不可能的。 学习指导 1．能量守恒定律：能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，它只会从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而在转化或转移的过程中，其总量保持不变。能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一。一切有能量转化或转移的场合，大到宇宙、小到原子核内部，也不论是生物、化学还是物理、地质现象，都遵守能量守恒定律。自然界中能的总量保持不变，但是对于某一物体可能改变。 2．能量转化和转移的方向性：热量只能从高温物体转移到低温物体，不能相反，具有方向性，否则就要消耗其他的能。不是什么能源都可以利用，能源的利用是有条件的，也是有代价的，有的东西能成为能源，有的则不能。虽然能量在转化和转移的过程中是守恒的，但具有方向性，因此我们一定要节约能源。 典型范例 例题市场经济的今天，一些厂商一改过去“酒香不怕巷子深”的做法，纷纷对产品进行广告宣传。可是有些厂商在广告上弄虚作假，夸大其词，欺骗消费者。如某品牌电热水器这样写道：“我厂电热水器功率只有55W，烧开一瓶水只需5min，节钱省电，最适合普通家庭使用。”这则广告可信吗？ 精析：电热水器烧开水，是电能转化为热能被水吸收的过程。方法一：根据题意求出电热水器所产生的热能，再利用热量公式，算出这些热量能够烧开多少质量的水，与事实进行比较，判断信息是否可信；方法二：先求出电热电热水器所产生的热能，再估算出烧开一瓶水所需要的热量，两者进行比较，判断信息是否可信，判断的依据是能量守恒定律。 全解：方法一：电热水器产生的热能为W=Pt=55W×5×60s=1.65×104J。 假设一般情况下烧开水是把水从20℃加热到100℃，则这些热量可以烧开的水的质量m＝ Q c△t ＝ W c△t ＝ 1.65×104J 4.2×103J/（kg·℃×（100℃-20℃）） ＝0.049kg。
【本讲教育信息】 一、教学内容： 能量守恒定律及应用 二、考点点拨 能的转化和守恒定律是自然界最普遍遵守的守恒定律，它在物理学中的重要地位是无可替代的，而用能的转化和守恒定律的观点解决相关问题是高中阶段最重要的内容之一，是历年高考必考和重点考查的内容。 三、跨越障碍 （一）功与能 功是能量转化的量度，即做了多少功就有多少能量转化，而且能的转化必通过做功来实现。 功能关系有： 1. 重力做的功等于重力势能的减少量，即P G E W ?-= 2. 合外力做的功等于物体动能的增加量，即K E W ?=∑ 3. 重力、弹簧弹力之外的力对物体所做的功等于物体机械能的增加量，即E W ?=其它 4. 系统内一对动摩擦力做的功等于系统损失的机械能，等于系统所增加的内能，即相对动内s f Q E E ?==?=? （二）能的转化和守恒定律 1. 内容：能量既不能凭空产生，也不会凭空消失。它只能从一个物体转移到另一个物体或从一种形式转化为另一种形式，而能的总量不变。 2. 定律可以从以下两方面来理解： （1）某种形式的能减少，一定存在其他形式的能增加，且减少量和增加量相等。 （2）某个物体的能量减少，一定存在另一物体的能量增加，且减少量和增加量相等。 这也是我们应用能量守恒定律列方程式的两条基本思路。 （三）用能量守恒定律解题的步骤 1. 分清有多少种形式的能（如动能、势能、内能、电能等）在变化。 2. 分别列出减少的能量减E ?和增加的能量增E ?的表达式。 3. 列恒等式减E ?=增E ? 例1：如图所示，质量为m 的小铁块A 以水平速度0v 冲上质量为M 、长为l 、置于光滑水平面C 上的木板B 。正好不从木板上掉下。已知A 、B 间的动摩擦因数为μ，此时长木板对地位移为s 。求这一过程中：
第二单元人体的物质和能量转换（2） 1．[2015·漳州]氧气在人体内的运输主要靠血液中的(B) A．血浆B．红细胞 C．白细胞D．血小板 2．[2015·广元]医生在对病人输液时，输液针刺入的是(C) A．动脉B．毛细血管 C．静脉D．淋巴管 3．[2015·呼和浩特]如图为心脏结构示意图，有关叙述错误的是(D) 图2-2-10 A．③的管壁厚，弹性大 B．③内流的是动脉血，④内流的是静脉血 C．⑥内的血液流向③ D．①左心房收缩，房室瓣打开，血液流向② 【解读】图示中①为右心房，②为右心室，左心房⑤收缩可使血液流向⑥左心室。 4．[2015·聊城]医生在抢救大面积烧伤病人或严重贫血病人时，应该分别给患者输(C) A．鲜血和红细胞B．血浆和白细胞
C ．血浆和红细胞 D ．鲜血和白细胞 【解读】 大面积烧伤病人皮肤受损，体液丢失严重，所以应该输入血浆，严重贫血病人是因为缺乏红细胞，血液结合氧能力不足，因此应该输入红细胞，以维持其正常的生理功能。 5．[2014·丽水]排出尿液的顺序是( C ) A ．输尿管→肾脏→膀胱→尿道 B ．肾脏→输尿管→尿道→膀胱 C ．肾脏→输尿管→膀胱→尿道 D ．膀胱→尿道→输尿道→肾脏 【解读】 肾脏形成的尿液经输尿管输导进入膀胱暂时贮存，最后由尿道排出。 6．[2015·杭州]图为处于某一生理状态时的心脏示意图，箭头表示血流方向。此时心脏所处的状态是( B ) A ．心房收缩、动脉瓣关闭 B ．心室收缩、房室瓣关闭 C ．心房和心室都舒张、房室瓣打开 D ．心室舒张、动脉瓣关闭 【解读】 图示的过程为血液从心室流向动脉，此时心房舒张，心室收缩，房室瓣被血液推动而关闭使血液不能倒流回心房，心室内压力大于动脉内压力，动脉瓣打开，使得血液从心室流向动脉。 7．[2015·资阳]江河让大地葱茏，热血使生命沸腾，以下有关血液的说法，不正确的是( A ) A ． B 型血的病人可以接受AB 型的血 B ．血浆能运载血细胞 C ．体内有炎症时血液中白细胞会增多 D ．红细胞数量过少会影响血液运输氧的能力 图2-2-11
重难点二常见的能量转化形式 1．化学反应中的能力变化表现为热量的变化．常见能量转化有： （1）化学能和电能的相互转化．如铜、锌形成原电池，将化学能转化为电能； （2）化学能和热能的相互转化．燃料燃烧产生能量最终带动发电机发电，将化学能转化为电能； （3）化学能和光能、风能的相互转化等。 【解题思路点拨】判断化学能转化为其它形式能的方法： 一看，是否发生化学反应； 二看，产生了什么，如果是热量，则转化为热能；如果产生了电，则是转化为电能，如果产生了光，则是转化为光能。 【重难点指数】★★★ 【重难点考向一】化学能转化为热能 【例1】下列设备工作时，将化学能转化为热能的是( ) 【答案】D 【解析】A．硅太阳能电池是太阳能转化为电能，故A错误；B．锂离子电池是把化学能转化为电能，故B错误；C．太阳能集热器是把太阳能转化为热能，故C错误；D．燃烧是放热反应，是化学能转化为热能，故D正确；故选D。 【重难点点睛】考查能量的转化形式，难度不大，该题涉及了两方面的知识：一方面对物质变化的判断， 另一方面是一定注意符合化学能向热能的转化条件；化学变化中不但生成新物质而且还会伴随着能量的变
化，解题时要注意看过程中否发生化学变化，是否产生了热量。 【重难点考向二】太阳能的利用 【例2】未来清洁能源--纳米金属．如纳米铁可作为发动机的燃料，那时我们将迎来一个新的“铁器时代”．有一些专家也曾经指出，如果利用太阳能使燃烧产物如CO2、H2O、N2等重新组合的构想能够实现(如图)，那么，不仅可以消除大气的污染，还可以节约燃料，缓解能源危机，在此构想的物质循环中太阳能最终转化为( ) A．化学能 B．热能 C．生物能 D．电能 【答案】B 【名师点睛】考查常见的能量转化形式，掌握基础是关键，①太阳能将CO2、H2O、N2等气体重新组合成燃料，太阳能→化学能；②燃料燃烧，化学能→热能，据此解题。 【重难点考向三】能量转化形式判断 【例3】下列对能量转化的认识中，不正确的是( ) A．电解水生成氢气和氧气时，电能主要转化为化学能 B．风力发电时，风能主要转化为电能 C．白炽灯工作时，电能全部转化为光能 D．煤燃烧时，化学能主要转化为热能 【答案】C 【解析】A．电解水生成氢气和氧气的电解装置是将电能转化为化学能的装置，故A正确；B．风力发电时， 风能主要转化为电能，故B正确；C．白炽灯工作时电能转化为光能和热能，故C错误；D．物质的燃烧将 化学能转化为热能和光能，主要是热能，故D正确；故选C。 1．下列有关能量转换的说法不正确的是( )
《能量的转换》教案 教者：周凤官 教学目标： 1.知道能量能够转换成其它形式的能量并以不同表现形式，并知道能量的具体转换过程。 2.能够学会用卡通图解释能量转换的过程。 3.能制作简单的能量转换的玩具。 教学重点：知道一种形式的能量能够转换成另一种形式的能量。 教学难点：理解各种形式的能量之间是如何转换的。 教学准备：三角架、石棉网、盛有水的烧杯、温度计、火柴、花生米、纽扣、线、记录单等。 教学过程： 一、情境导入 上节课中，我们已经认识到各种各样的能量都有着不同的作用，今天这节课我们继续认识能量方面的知识。 下面请同学们说说生活中的两个例子（1）打开电视看节目.(2)冬天天冷了，两只手互相搓搓。（在搓手的时候，同学们会感觉到手里慢慢有点热，其实是由我们体内的化学能转换成了和声能、热能了。）这里都发生了什么样的能量形式的变化？ 其实，能量有一个重要的特点：就是它可以从一种形式转换成另一种形式。这就是我们今天要研究的课题（能量的转换） 二、实验探究 1.认识能量之间的转换 下面我们通过一个小实验来研究“能量是如何转换的？” （教师点燃花生米，给烧杯中的水加热。） 提问：猜测一下，可能会出现什么样的结果？说明了什么？ （用温度计量一下加热前后的温度，给学生看，引导学生回答：水温会上升，产生了热能。） 2.大胆猜测一下，这个过程中，都发生了哪些能量的转换？（指出：花生米里的能量是化学能） （全班交流得出：点燃花生米，给烧杯中的水加热后，花生米中的化学能转换成了光能和热能，使水温升高了。）板书：化学能→光能、热能 3.教师指出：花生米燃烧后把其中的化学能转换成了光能和热能，那生活中的水也是由烧水的材料煤、木柴等燃烧后化学能转化成热能的。刚才我们通过实验验证了我们的猜测。
[第十八章四、能量转化的基本规律] 一、选择题 1．下列关于能量的转化和守恒的说法中，错误的是() A．高山上滚下的石块越来越快，说明重力势能转化为动能 B．酒精燃烧时，将化学能转化为内能 C．发电机发电时，将机械能转化为电能 D．人们对太阳能的开发和利用，说明能量可以凭空产生 2．近年来，我国沿海地区利用潮汐现象建成了潮汐能发电站，其原理就是利用海水的流动来推动发电机工作．从能量转化的角度来讲，潮汐能发电是将() A．海水的机械能转化成电能 B．海水的化学能转化成电能 C．电能转化成海水的势能 D．电能转化成海水的机械能 3．单摆在振动过程中，摆动幅度越来越小．在这个过程中() A．能量逐渐消失 B．动能转化为势能 C．机械能守恒 D．总能量守恒，机械能转化为其他形式的能 4．下列关于能量转化或转移过程的说法中正确的是() A．摩擦生热的过程是不可逆过程 B．所有能量守恒的过程都能自发地发生 C．空调既能制热又能制冷，说明热传递不存在方向性 D．任何能量间的转化和转移都必须遵守守恒定律，任何两种能量间都可以自发地相互转化 5．下列有关能或能源的讨论中，你认为错误的是链接例2易错警示() A．人类社会面临能源危机，总有一天能量会被消耗殆尽 B．煤、石油、天然气的储量有限，人类将面临能源危机 C．很多传统能源已走向枯竭，但我们可以开发新的能源 D．太阳能、风能、水能、潮汐能是取之不尽的
二、填空题 6．指出下列现象中能量的转化或转移情况： (1)气体膨胀做功：___________________________________________________________； (2)植物进行光合作用：________________________________________________________； (3)燃料燃烧：_____________________________________________________； (4)风吹动帆船前行：______________________________________________________. 7．在公路上疾驶的汽车急刹车时，车轮停止转动，此时轮胎表面温度会急剧升高产生冒烟现象，并在地面上留下黑色痕迹，在此过程中是__________能向________能转化．8．原子核是由质子和________构成的．电动机将______能转化为其他形式的能．电能可以使电灯发光，同时产生内能散失到空气中，但这些内能却无法自动地转化为电能，这说明能量的转化或转移是有________的． 9．一种冷暖两用型空调，铭牌标注：输入功率1 kW，制冷能力为1.2×104 kJ/h，制热能力为1.3×104 kJ/h.这样，该空调在制热时，每消耗1 J电能，将放出3 J的热量，是指标错误吗？答：________；能量守恒吗？答：________． 10．如图17－K－1所示是某科技馆的一台“永动机”，由5根轻杆和转轴构成，轻杆的末端装有形状记忆合金制成的叶片，进入热水后因叶片伸展“划水”而转动，离开热水后形状记忆合金迅速复原．关于该“永动机”，下列说法正确的是() 图17－K－1 A．科技发展制造出了永动机 B．转动会使水温升得更高 C．记忆合金是一种新型化合物 D．水的内能转化为转轮的机械能
能量转化 1、莫斯科时间2010年12月1日10时15分俄“联盟”号飞船返回舱着陆时曾经出现严重错误，返回舱进入地球大气层后，朝地面飞行的前端不是隔热罩，而是舱门和天线，导致舱门被烧焦，天线遭焚毁，宇航员的生命受到严重威胁。在这一过程中，返回舱能量转化的方式是（） A．重力势能→动能→内能 B.动能→重力势能→内能 C．内能→重力势能→动能 D.内能→动能→重力势能 2、中国最大的水电站是三峡水电站,其简化的工作原理就是用拦河坝提高上游水位,被提高了水位的水流下来时,冲击水轮机的叶轮,带动发电机发电.在这个过程中,能量的转化顺序正确的是（） A．动能、势能、电能B．势能、动能、电能 C．内能、电能、动能D．动能、电能、势能 3、下列事例中，属于利用化学能来做功的是: A．打气时打气筒壁发热; C．炼钢炉里熔化生铁; B．暖气片散热; D．运载火箭点火升空. 4、风能是一种清洁无污染的可再生能源，风力发电中的能量转化是: A．内能转化为机械能; B. 电能转化为机械能; C．机械能转化为电能; D. 电能转化为内能. 5、下列过程中内能转化为机械能的是: A．内燃机压缩冲程过程中; B．陨石坠落大气中; C．火箭发射升空的过程中; D．放在冰箱里的食物温度降低. 6、我国的“神舟四号”飞船在历时6天18小时，环绕地球飞行了108圈后，胜利返航，准确降落在内蒙古中部预定区域。飞船返回舱在下落到地面附近的一段时间内，由于受空气阻力作用做匀速直线运动，在此匀速下降过程中，它的: A、重力势能减少，动能增加，内能增加； B、机械能减少，动能不变，内能增加； C、重力势能减少，动能增加，内能不变； D、机械能不变，动能减少，内能增加。 7、下列事例中，属于内能转化为机械能的是: A.水壶中的水沸腾后，壶盖被水蒸气顶起; B.两手相互摩擦，手心变热; C.用气筒给自行车胎打气时，气筒会发热; D.流星与空气摩擦生热、发光. 8、小王同学分析了四个常见事例中的能量转化，其中正确的是: A．在汽油机的做功冲程中，内能转化为机械能;B．电风扇正常工作过程中，电能主要转化为内能; C．电热水器工作过程中，内能转化为电能;D．跳水运动员在空中下落的过程中，动能转化为重力势能. 9、下列有关能量转化的叙述中正确的是: A.内燃机在做功过程中机械能转化为内能; B.发电机发电时，将机械能转化为电能; C.干电池、蓄电池对外供电时，将电能转化为化学能; D.不计空气阻力和摩擦，滚摆在上升过程中，重力势能转化为动能. 10、2003年10月15日，我国成功发射“神舟”五号载人飞船，飞船随火箭一起离开发射塔飞向太空，下列表述中错误的是： A．飞船受到平衡力的作用；B．火箭推力对飞船做了功； C．飞船的动能和势能不断增加；D．燃料的化学能最终会转化成为火箭的机械能。 11、2003年10月16日6时54分，航天英雄杨利伟乘座“神舟”五号飞船成功完成了我国第一次载人航天飞行，返回舱在内蒙古主着陆场安全着陆。返回舱下落在地面附近时，由于受空气阻力做匀速运动，则返回舱在匀速下落过程中，它的： A. 动能不变，势能减小，内能增大; B. 动能不变，势能增大，内能减小; C. 动能减小，势能不变，内能增大; D. 动能增大，势能减小，内能不变. 12、如下列四图所示，描述其能量转化情况错误的是: A、甲图所示风力发电是将机械能转化为电能;
各种形式的能量之间相互转化的实例 1．光能→内能：晒东西会晒烫 2．光能→机械能：太阳帆、用强光照射物体使之膨胀做功 3．光能→电能：太阳能电池 4．光能→化学能：光合作用 5．机械能→内能：摩擦生热、钻木取火、内燃机的汽缸的压缩冲程、自行车骑久拉车胎发热、跑步可以使身体变暖、打气筒打气气筒变热 6．机械能→光能：（暂时想不起来直接转换的）一个手摇发电机接导线连上小灯泡，就是机械能转化成光能、打火石、一种自行车，前轮上有个灯，当骑起来后靠灯和车圈的摩擦灯会亮。这就是机械能转化为了光能 7．机械能→电能：水坝发电、风车发电 8．机械能→化学能：（暂时想不起来直接转换的）在一个存在二氧化硫、三氧化硫和氧气的密闭容器中，用外力压缩容器，化学平衡向生成二氧化硫和氧气的方向移动。机械能转化为二氧化硫和氧气的化学能 这个反应由机械能转化为化学能但是中间有环节-就是压缩气体时气体的内能增加从而为反应提供能量从而促使反映行，还要注意了，发生这个反映的正常情况是400-500度的高温而且还要有无氧化二钒作为催化剂。 9．电能→内能：电热炉 10．电能→光能：电灯 11．电能→机械能：启动机、电动机工作 12．电能→化学能：给蓄电池蓄电 13．化学能→内能：浓硫酸稀释放热 14．化学能→光能：镁燃烧发出强光、萤火虫发光 15．化学能→机械能：炸药爆炸 16．化学能→电能：电池放电 17．内能→光能：电灯泡钨丝发热后会发光 18．内能→机械能:火力发电、蒸汽机 19．内能→电能：（暂时想不起来直接转换的）火力发电
20．内能→化学能：（暂时想不起来直接转换的）Ba(OH)2+NH4Cl的反应（吸 热）第一单元 古诗乡村儿童碧绿化妆 绿色丝绦剪刀冲出寻找 姑娘吐芽柳枝飘荡桃花 杏花春天野花眼睛鲜花 原来叔叔邮局邮递员一堆 礼物先生做客惊奇
四能量转化的基本规律 【设计意图】 本节内容是对本章及以前所学物理知识从能量的观点进行了一次综合、深化和再认 识?教材首先分析自然界中各种能量之间的转化，揭示它们之间的本质联系：能量，并分析 一系列熟知的能量转化的事例，指出能量的转化与守恒. 最后阐述了能的转化与守恒定律的普遍性和重要性. 能量守恒定律是一个实验规律，列举能量转化的实例，是学生理解和掌握能量守恒的基 础，因此在教学过程中要充分利用学生已知知识，对这些实例中的能的转化进行具体分析. 在教学过程中，强调定律的两个方面：转化与守恒.另外还要强调该定律的普遍性和重要性，可列举19世纪的自然科学史对学生进行教育. “能量转移和转化的方向性”是本节教学的一个难点. 教学时借助学生熟悉的生活实例介绍，并帮助他们初步了解有关知识?教材中是以“水往低处流（黄果树瀑布）”“热水中的冰块”等引入“自发过程”及其方向性问题的，其中功热转换过程、热传导过程以及气体自由膨胀过程的方向性问题，在教学中应通俗且不违背科学地解释有关问题。 【教学目标】 一、知识与技能 1?通过实例认识能量可以从一个物体转移到另一个物体，不同形式的能量可以互相转化. 2?知道能量守恒定律，能举出日常生活中能量守恒的实例. 3初步了解在现实生活中能量的转化与转移有一定的方向性. 4、认识到日常生活中合理利用能源与节约能源的重要性。 二、过程与方法 1?能在观察物理现象或物理学习过程中发现一些问题。有初步的提出问题的能力。 2?通过参与科学探究活动，初步认识科学研究方法的重要性。有对信息的有效性作出判断的意识。3?学习从物理现象和实验中归纳简单的科学规律，尝试应用已知的科学规律去解释某些具体问题。有初步的分析概括能力。 三、情感态度与价值观 1.能保持对自然界的好奇，初步领略自然现象中的美妙与和谐，对大自然有亲近、热爱、和谐相处的情感。 2.具有对科学的求知欲，乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理。 3.养成实事求是、尊重自然规律的科学态度，不迷信权威，具有判断大众传媒是否符合科学规律的初步意识。 【重点难点】 1、能量转化与守恒 2、能量的转移与转化有一定的方向性 【教学器材】 演示用玻璃毛细管一套、适量红墨水、烧杯两只、水、少量棉花。 【课前准备】上网查询有关历史上的永动机方案，能大概说明它不能永动的原因。 【教学过程】
主题二 生物体内物质与能量的转换 考点一：绿色植物的物质与能量的转换 1、完成下表，比较呼吸作用与光合作用的区别与联系： 项目 光合作用 呼吸作用 表达式 是否需要叶绿体 条件（是否需要光） 气体变化 有机物变化 能量变化 联系 2、植物生长需要的无机盐及其功能 3、取相同体积的培养液，分别放入透光瓶和不透光瓶中，分别加入等量的小球藻，置于相 同温度及光照下培养一段时间后，测得透光瓶中产生氧气的量为0.3g ，不透光瓶中消耗氧气 的量为0.lg ，则透光瓶中小球藻光合作用制造氧气的量是 （ ） A 、0.4g B 、0.3g C 、0.2g D 、0.lg 4、在严寒的冬天，利用温室进行蔬菜种植，可以提高经济效益，但需要调节好温室的光照、 湿度、气体和温度，以提高产品的质量和品质。下列措施及方法正确的是 （ ） ①由于温室内外温差大，在温室薄膜（或玻璃）上结成一层水膜，要及时擦干，以防止 透光率降低 ②适当地增加光照，以补充冬季阳光的不足 ③尽量增加空气湿度，以降低植物 的蒸腾作用 ④向温室内定期施放二氧化碳气体，以增加光合作用强度 ⑤向温室内定期施放 氧气，以降低呼吸作用强度 ⑥冬季温室内温度尽量维持恒定 A 、 ①②④ B 、①②④⑥ C 、②③⑤⑥ D 、③④⑥ 5、夏季晴朗的一天，甲乙两株同种植物在相同条件下CO 2 吸收速率的变化如图所示。下列说法正确的是（ ） A 、甲植株在a 点开始进行光合作用 B 、乙植株在e 点有机物积累量最多 C 、曲线b ～c 段和d ～e 段下降的原因相同 D 、两曲线b ～d 段不同的原因可能是甲植株气孔无法关闭 6、为了实现可持续发展，利用可再生资源，我国正式开展 实施“玉米转化汽油醇”工程。汽油醇主要是由汽油与乙醇 按一定比例配制成的。下列反应与“玉米转化汽油醇”这项技术直接相关的是( )
四、能量转化的基本规律 教学目标 知识与技能 (1)知道能量是可以转移和转化的． (2)知道能量守恒定律，并能用它来解释有关简单的实际问题． (3)初步了解能量转移和能量转化的方向性． 过程与方法 (1)通过实验能运用能量守恒定律分析“永动机”失败的原因． (2)以思考、讨论为主体会能的转化有方向性． 情感态度与价值观 (1)学会用辩证唯物主义的观点看问题． (2)培养学生将所学知识服务于社会的意识和能力． 教学重点难点 重点：能量转化和守恒定律． 难点：对能量转移和转化的方向性的认识． 教学过程： 导入新课 回顾“机械能和内能”一章中机械能的转化问题．并请同学谈谈自己的认识．既然动能和势能可以互相转化，那么，自然界中不同形式的能量之间是否也可以互相转化呢?在转化过程中能量又遵循何种规律呢?这就是我们今天要研究的问题． 历史上曾经有不少人企图发明一种可以不消耗能量，又能不断对外做功的机器，号称永动机。同学们你们认为这种设计叮行吗? 学生争议． 这种机器最终以失败而告终，为什么?今天我们将研究这个问题．(设疑引入) 乒乓球下落过程中，弹起高度越来越小；将单摆拉到适当高度放手后自由摆动过程中摆起的高度越来越小．乒乓球和单摆在运动过程中能量是如何转化的? 学生回答． 在转化的过程中，弹起高度越来越小，单摆摆起的高度越来越小，是不是因为能量在转
化过程中逐渐减少呢?(错误经验引入) 解读探究 1．能量的转化和转移 想一想：自然界中各种形式的能之间是可以相互转化的．同学们能举出一些实例证明这个观点吗? 说一说：汽轮机带动发电机发电(机械能一电能)电动机带动风扇转动(电能一机械能) 光电池提供电压(光能一电能) 白炽电灯发光(电能一内能一光能) 燃料燃烧(化学能一内能) 讨论交流：同一种形式的能量在物体中可以转移吗?(学生展开讨论交流) 议一议：小孩在水平地面上弹玻璃小球，当甲球从手中弹出而撞击静止的乙球后，乙球即沿地面向前滚动．在此过程中，乙球获得的机械能从何而来?这个现象说明了什么?(学生各抒己见，充分发表自己的观点) 点拨：乙球获得的机械能从甲球传递而来．说明同一种形式的能量可以在物体之间转移． 讨论交流：请同学说出各例中是什么能量发生转移?转移是怎样进行的? 总结：草通过光合作用吸收太阳能，兔子吃草吸收草的能量，人或其他动物吃兔子吸收兔子的能量，人通过吸收食物的能量才能进行各种运动．自然界中的能量在不停地转移和转化，我们是在能的转移和转化过程中利用能量的． 2．能量守恒定律 看一看：引导学生看课本活动“水滴实验”． 做一做：仿照课本图18一14(a)、(b)利用棉纱吸水提高水位．看一看什么情况下棉纱带能使杯中的水滴下?(a图中的水能滴下，b图不能) 总结：“永动机”失败的原因说明自然界存在一条法则：我们不可能无中生有地获得能量科学家经过长期探索终于发现各种形式的能量在相互转化时遵循一种规律，即能量的转化和守恒定律。 能量守恒定律是19世纪自然科学的三大发现之一，也是自然界最普遍、最重要的基本规律之一，恩格斯把它称作“伟大的运动基本定律”。自然界的一切变化过程，小到原子世界，
第3讲热力学定律与能量守恒定律 一、热力学第一定律 1.改变物体内能的两种方式 (1)做功；(2)热传递. 2.热力学第一定律 (1)内容：一个热力学系统的内能增量等于外界向它传递的热量与外界对它所做功的和. (2)表达式：ΔU＝Q＋W. (3)ΔU＝Q＋W中正、负号法则： 自测1一定质量的理想气体在某一过程中，外界对气体做功7.0×104J，气体内能减少 1.3×105 J，则此过程() A.气体从外界吸收热量2.0×105 J B.气体向外界放出热量2.0×105 J C.气体从外界吸收热量6.0×104 J D.气体向外界放出热量6.0×104 J 答案 B 二、热力学第二定律 1.热力学第二定律的两种表述 (1)克劳修斯表述：热量不能自发地从低温物体传到高温物体. (2)开尔文表述：不可能从单一热库吸收热量，使之完全变成功，而不产生其他影响.或表述为“第二类永动机是不可能制成的.” 2.用熵的概念表示热力学第二定律 在任何自然过程中，一个孤立系统的总熵不会减小. 3.热力学第二定律的微观意义 一切自发过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行.
4.第二类永动机不可能制成的原因是违背了热力学第二定律. 自测2教材P61第2题改编(多选)下列现象中能够发生的是() A.一杯热茶在打开杯盖后，茶会自动变得更热 B.蒸汽机把蒸汽的内能全部转化成机械能 C.桶中混浊的泥水在静置一段时间后，泥沙下沉，上面的水变清，泥、水自动分离 D.电冰箱通电后把箱内低温物体的热量传到箱外高温物体 答案CD 三、能量守恒定律 1.内容 能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为另一种形式，或者是从一个物体转移到别的物体，在转化或转移的过程中，能量的总量保持不变. 2.条件性 能量守恒定律是自然界的普遍规律，某一种形式的能是否守恒是有条件的. 3.第一类永动机是不可能制成的，它违背了能量守恒定律. 自测3木箱静止于水平地面上，现在用一个80 N的水平推力推动木箱前进10 m，木箱受到地面的摩擦力为60 N，则转化为木箱与地面系统的内能U和转化为木箱的动能E k分别是(空气阻力不计)() A.U＝200 J，E k＝600 J B.U＝600 J，E k＝200 J C.U＝600 J，E k＝800 J D.U＝800 J，E k＝200 J 答案 B 解析U＝F f x＝60×10 J＝600 J E k＝F·x－U＝80×10 J－600 J＝200 J 命题点一热力学第一定律的理解和应用 1.热力学第一定律的理解 (1)内能的变化都要用热力学第一定律进行综合分析. (2)做功情况看气体的体积：体积增大，气体对外做功，W为负；体积缩小，外界对气体做功，W为正. (3)与外界绝热，则不发生热传递，此时Q＝0. (4)如果研究对象是理想气体，则由于理想气体没有分子势能，所以当它的内能变化时，主要
第一节 食物的消化和吸收 1、人体所需的营养物质有哪些？ 水、无机盐（矿物质）、维生素、纤维素、蛋白质、脂肪、淀粉 2、以上这些食物哪些能直接被消化道吸收？哪些需要消化才能吸收？ 水、无机盐、维生素不需要消化直接吸收，淀粉、脂肪、蛋白质需要消化才能吸收，纤维不消化也不吸收 3、什么叫消化？食物在消化道内分解成可吸收的营养物质的过程 4、消化系统组成？消化道和消化腺。 消化道由口腔、咽、食管、胃、小肠、大肠、肛门组成； 消化腺有：唾液腺、胃腺、肝脏、胰腺、小肠腺 5、消化器官在体表的投射区：看右上图 6、人体最大的消化腺：肝脏 7、人体消化道最膨大的部分是：胃 8、消化最初的部位在：口腔 9、消化液最多的部位是：小肠 10、不含消化酶的消化液是：胆汁 11、食物的消化和吸收 12、牙齿的种类和功能： 门齿：切割食物 犬齿：撕裂食物 臼齿：研磨食物 13、为什么咀嚼馒头时会有甜味？ 唾液淀粉酶把少量淀粉消化成麦芽糖 14、唾液淀粉酶最合适的催化条件：酸碱性中性、温度37℃，温度过高使酶变性失效 15、唾液腺有哪几种？腮腺、舌下腺、颌下腺 16、胃的形态结构功能：①外形象皮囊，②胃壁有很多皱襞，分布很多胃腺分泌胃液，；③胃壁有发达的平滑肌，搅磨食物形成食糜④胃液具有杀菌、消化、保护胃壁作用，胃液中的盐酸和胃蛋白酶能初步消化蛋白质。所以说胃具有暂时储存食物和初步消化蛋白质的功能。 17、胃蛋白酶合适的催化条件：酸性、37℃ 18、小肠有哪些结构特点与其功能相适应？ 与消化功能相适应：①长：小肠长5—6米，食物在其中存留时间长，有利于充分消化 ②广：小肠壁上覆盖很多褶皱，褶皱上有很多突起（叫小肠绒毛），大大增加与食物的接触面积 ③多：小肠前端(十二指肠) 有总胆管和胰管开口，肠壁有丰富肠腺，肠腺分泌的肠液和胰液、胆汁三种消化液汇入小肠对食物进行充分消化 ④动：小肠壁有平滑肌促进小肠蠕动，使食物和消化液充分混合 与吸收功能相适应：①长：有充足的时间吸收 ②薄：小肠壁只有一层上皮细胞，通透性好，利于吸收 ③广：小肠绒毛大大增加了吸收面积 ④丰：肠壁上有丰富的毛细血管，有利于营养物质吸收和转运 19、大肠的作用：吸收少量水分、无机盐和维生素；贮存食物残渣、形成和排除粪便 20、胆汁：由肝脏分泌，暂存在胆囊中，味苦，由胆总管送入十二指肠，对脂肪有乳化作用 21、吃饭时为什么要细嚼慢咽？ 通过牙齿咀嚼使食物粉碎，舌头搅拌使食物和唾液充分混合，可以减轻胃的负担 22、患阑尾炎的原因是：大肠起端有一小段长约7-8厘米的小盲管，称为阑尾，其管腔细小，如果食物残渣或肠内寄生虫落入其中，会引起阑尾炎 第二节 人体的呼吸 1、人为什么要不停呼吸？人体细胞进行生命活动需要氧气 2、呼吸系统的组成 呼吸道：鼻、咽、喉、气管、支气管 肺：肺泡+细支气管
四、能量转化的基本规律 知识点1能量的转化与转移 1．下列有关能量转化或转移的说法中正确的是() A．在一定条件下，各种形式的能量都可以相互转化 B．摩擦起电是将电能转化为机械能的过程 C．内燃机是通过做功的方式最终将机械能转化为内能的 D．冷天搓手感到手掌发热，这是通过热传递的方式将机械能转移为内能的 2．下列对能量转化的分析中，错误的是() A．水电站主要将机械能转化为电能 B．核电站主要将核能转化为电能 C．太阳能热水器主要将太阳能转化为内能 D．热机主要将机械能转化为电能 3．火力发电过程是先将煤炭燃烧，将________能转化为______能；产生高温蒸汽推动发电机发电的过程中，是将______能转化为________能，再转化为______能．4．电流通过电动机，电能转化为________能；电流通过白炽灯或荧光灯，电能转化为________能，电流通过电解槽，电能转化为________能． 知识点2能量守恒定律 5．如图18－4－1所示的“永动机”________(选填“能”或“不能”)永动，原因是它违反了自然界中的一个重要的规律，它就是________________． 图18－4－1 6．下列各种现象中，只有能的转移而不发生能的转化的是() A．冬天用手摸户外的东西时感到冷 B．植物吸收太阳光进行光合作用 C．水蒸气会把壶盖顶起来 D．电灯发光 7．根据能量守恒定律，以下情形可能发生的是() A．出膛的子弹射穿过木板，以更快的速度继续前进 B．电水壶里的水沸腾了，给该电水壶断电，水的沸腾却永远不会停止 C．两个斜面相对接，小球从左斜面滚下后，继续冲上右斜面 D．孤岛上被人们遗忘的一只机械表，默默地走了几十年
各种形式的能量之间相互转化的实例 令狐文艳 1．光能→内能：晒东西会晒烫 2．光能→机械能：太阳帆、用强光照射物体使之膨胀做功3．光能→电能：太阳能电池 4．光能→化学能：光合作用 5．机械能→内能：摩擦生热、钻木取火、内燃机的汽缸的压缩冲程、自行车骑久拉车胎发热、跑步可以使身体变暖、打气筒打气气筒变热 6．机械能→光能：（暂时想不起来直接转换的）一个手摇发电机接导线连上小灯泡，就是机械能转化成光能、打火石、一种自行车，前轮上有个灯，当骑起来后靠灯和车圈的摩擦灯会亮。这就是机械能转化为了光能 7．机械能→电能：水坝发电、风车发电 8．机械能→化学能：（暂时想不起来直接转换的）在一个存在二氧化硫、三氧化硫和氧气的密闭容器中，用外力压缩容器，化学平衡向生成二氧化硫和氧气的方向移动。机械能转化为二氧化硫和氧气的化学能 这个反应由机械能转化为化学能但是中间有环节-就是压缩气体时气体的内能增加从而为反应提供能量从而促使反映行，还要注意了，发生这个反映的正常情况是400-500度的高温而且还要有无氧化二钒作为催化剂。 9．电能→内能：电热炉 10．电能→光能：电灯 11．电能→机械能：启动机、电动机工作 12．电能→化学能：给蓄电池蓄电 13．化学能→内能：浓硫酸稀释放热 14．化学能→光能：镁燃烧发出强光、萤火虫发光 15．化学能→机械能：炸药爆炸 16．化学能→电能：电池放电 17．内能→光能：电灯泡钨丝发热后会发光 18．内能→机械能:火力发电、蒸汽机 19．内能→电能：（暂时想不起来直接转换的）火力发电20．内能→化学能：（暂时想不起来直接转换的）
Ba(OH)2+NH4Cl的反应（吸热）
选修3-3 第3讲 一、选择题 1．有关“温度”的概念，下列说法中正确的是( ) A．温度反映了每个分子热运动的剧烈程度 B．温度是分子平均动能的标志 C．一定质量的某种物质，内能增加，温度一定升高 D．温度较高的物体，每个分子的动能一定比温度较低的物体分子的动能大 [答案] B [解析] 温度是分子平均动能的标志，但不能反映每个分子的运动情况，所以A、D错误，由ΔU＝Q＋W可知C错，故选项B正确． 2．第二类永动机不可能制成，这是因为( ) A．违背了能量守恒定律 B．热量总是从高温物体传递到低温物体 C．机械能不能全部转变为内能 D．内能不能全部转化为机械能，同时不引起其他变化 [答案] D [解析] 第二类永动机的设想虽然符合能量守恒定律，但是违背了能量转化中有些过程是不可逆的规律，所以不可能制成，选项D正确． 3．(2010·重庆)给旱区送水的消防车停于水平地面．在缓慢放水过程中，若车胎不漏气，胎内气体温度不变，不计分子间势能，则胎内气体( ) A．从外界吸热B．对外界做负功 C．分子平均动能减小D．内能增加 [答案] A [解析] 该题考查了热力学定律，由于车胎内温度保持不变，故分子的平均动能不变，内能不变，放水过程中体积增大对外做功，由热力学第一定律可知，胎内气体吸热．A选项正确． 4．如图所示，两相同的容器装同体积的水和水银，A、B两球完全 相同，分别浸没在水和水银的同一深度，A、B两球用同一种特殊的材料 制成，当温度稍升高时，球的体积会明显变大．如果开始时水和水银的 温度相同，且两液体同时缓慢地升高同一值，两球膨胀后，体积相等， 则( ) A．A球吸收的热量较多 B．B球吸收的热量较多
高中化学复习知识点：常见能量转化形式 一、单选题 1．下列变化过程属于放热反应的是（） ①液态水变成水蒸气②酸碱中和反应③稀释浓硫酸④固体氢氧化钠溶于水⑤碳和水蒸气在高温条件下反应生成水煤气⑥Mg和盐酸反应 A．②③④B．①⑤⑥C．②⑥D．①③④ 2．下列叙述不正确的是（） A．我们日常使用的电能主要来自火力发电 B．火力发电过程中，化学能经过一系列能量转化过程，间接转化为电能 C．火力发电是将燃料中的化学能直接转化为电能的过程 D．在火力发电过程中，化学能转化为热能实际上是氧化还原反应发生的过程，伴随着能量的变化 3．下列产品、设备在工作时由化学能转变成电能的是（） A．A B．B C．C D．D 4．下列叙述不正确的是( ) A．根据一次能源和二次能源的划分，氢气为二次能源 B．电能是现代社会中应用最广泛、使用最方便的一种二次能源 C．火力发电是将燃料中的化学能直接转化为电能的过程 D．在火力发电过程中，化学能转化为热能实际上是氧化还原反应发生的过程，伴随着能量的变化 5．下列我国科技创新的产品设备在工作时有化学能转变成电能的是( ) A．[Failed to download image :
http://192.168.0.10:8086/QBM/2019/6/24/2232583815659520/2233878409273344/STEM/47 0d05a5dd2448b794aa06c917ec6f19.png]长征5号火箭使用的液氧煤油发动机 B．北斗导航卫星的太阳能电池板 C．位于江苏的海上风力发电厂 D．世界首部可折叠柔屏手机 6．用Pt-g-C3N4光催化氧化法脱除NO的过程如图所示。该脱除过程中，下列说法不正确的是 A．该脱除过程中太阳能转化为化学能。 B．在Pt端发生的是氧化反应 C．过程①发生的反应为H2O2 - 2e-=O2↑+ 2H+ D．过程③的化学方程式2NO2 + H2O2= 2HNO3 7．为探究NaHCO3、Na2CO3与1mol/L盐酸反应过程中的热效应，实验测得如下数据:
第7课时人体的物质和能量转换(二) 1．(2018·大庆)肺泡与血液进行气体交换后，血液中气体含量的变化是() A．氧气和二氧化碳都增多 B．氧气减少，二氧化碳增多 C．氧气和二氧化碳都减少 D．氧气增多，二氧化碳减少 2．(2017·长沙)患肾炎的张大爷经过治疗已恢复健康，他的尿液中不再含有大分子蛋白质和葡萄糖。这分别是() A．肾小球的重吸收作用和肾小管的滤过作用 B．肾小球的滤过作用和肾小管的重吸收作用 C．都是肾小球的滤过作用 D．都是肾小管的重吸收作用 3．(2018·芜湖)在心房和心室之间以及心室和动脉之间有“瓣膜”结构，“瓣膜”的作用是() A．加快血液流动B．减缓血液流动 C．防止血液倒流D．没有太大的作用 4．(2018·济源)下列为毛细血管、小静脉、小动脉，其叙述错误的是() 第4题图 A．流速最快的是② B．管壁最薄的是③ C．数量最大、分布最广的是③ D．②内流动的一定是动脉血 5．如图表示人体血液流经血管a、b、c时，血液含氧量与血压的变化，下列有关叙述正确的是()
第5题图 A．a中的血液来自心脏的左心室 B．与a相比，c管壁厚，弹性大 C．a中的血液是静脉血，c中的血液是动脉血 D．b是身体各部分组织细胞周围的毛细血管 6．(2018·常德)抽取少量甲、乙、丙、丁四人的血液，分别与A型标准血清和B型标准血清混合，观察其血液凝集情况如下表所示：(“＋”表示凝集，“－”表示不凝集) 则甲、乙、丙、丁四人的血型是() A．AB、A、O、B型 B．AB、B、O、A型 C．O、A、AB、B型 D．O、B、AB、A型 第7题图 7．(2018·青岛)如图是人体的血液循环示意图。下列有关叙述，正确的是() A．图中虚线表示体循环途径，实线表示肺循环途径 B．当血液流经①时，血红蛋白与氧分离 C．左心房中流的是动脉血，右心房中流的是静脉血 D．当血液流经②后，血液由暗红色变成鲜红色
《能量的转换》 教学目标： 过程与方法 能够学会用模式图、卡通图等方法来解释能量的转换过程。 能制作一个简单的能量转换玩具。 知识与技能 知道能量转换是一种形式的能量转换成另一种或几种形式的能量。 知道能量的具体转换过程。 情感、态度和价值观 愿意交流，并学会在交流中取人之长补已之短。 体会到能量转换和我们生活之间的紧密关系，乐于用所学知识来改善我们的生活。 教学准备： 1、能量转换的多媒体课件。 2、简易电磁铁，用于学生制作小玩具的材料。 教学过程： 一、情境导入，揭示课题 1、谈话：同学们，上节课我们学习了各种各样的能，今天老师带来了一个自己制作的小玩具，出示简易电磁铁。 2、师生共同演示操作电磁铁吸铁。 3、提问：是什么让这枚铁钉具备了神奇的吸铁能力呢？（电能）
4、讲述：电能让这枚小小的铁钉具备了吸铁的能力，也就是具备了磁能。（边讲述边板书：电能磁能）象这样能量由一种形式转换成其他形式，是能量的一个重要特征——能量的转换（板书）。 5、讲述：其实在我们的实际生活中有许多这样的例子，看电视是什么形式的能转换能什么形式的能？（电能光能、声能）我们一起来搓搓手（搓手），有什么感觉（热）？又是什么形式的能转换成什么形式的能？（机械能热能）。 二、实验探究，能量如何转换 1、谈话：下面我们就通过一个小实验来了解一下能量是如何进行转换的。请大家翻开书本，对照书上的步骤，利用桌子上提供的材料进行实验，别忘了先测量一下水温并记录下来再开始点燃花生米。 2、学生分组进行实验。 3、汇报并讨论，水温有什么变化？能量是如何转换的？ 三、实际应用，加深巩固 1、谈话：老师这儿有一张图，有许多能量转换在里面，请大家仔细观察，看看倒底有哪些能，它们又是如何转换的呢？（媒体出示56页图） 2、学生回答（选择一种）。继续谈话：就象刚才这样，小组进行讨论，把这张图片里能量是如何转换描述出来，并记录在78页的活动记录上。 3、学生分组讨论并记录，教师巡视、指导。