热与能教案
- 格式:doc
- 大小:24.00 KB
- 文档页数:3
第二章化学反应与能量第1节化学能与热能第1课时【教学目标】⑴知道化学反应的本质是什么?⑵能分析化学反应中能量变化的主要原因⑶掌握从化学键的观点来分析能量的变化(4) 了解能量守恒定律【教学重点】掌握从化学键的观点来分析能量的变化。
【教学难点】运用能量守恒定律公式的简单计算。
【教学过程】[介绍] 能源与材料、信息一起被称为现代社会发展的三大支柱。
能源是人类赖以生存和发展的物质基础,我们每时每刻、分分秒秒都离不开它。
迄今为止,人类所能利用的能源主要是化学能、电能、以及核能等等。
但是,由于人类大量开发和浪费资源,造成了资源的不合理利用从而引发了不可回避的能源危机。
在现代广泛使用的各种能源中,哪些与化学密切相关?面对能源枯竭的危机,提高能源的利用率和开辟新能源是解决这一问题的两个主要方向,在这方面化学能作出什么贡献?本章初步讨论这些问题。
[创设情景] 在一支试管中放入一小块生石灰,加入少量水,让学生观察实验现象,再让学生用手触摸试管外壁,然后要求学生回答观察到了什么现象?触摸试管外壁时有何感觉?说明什么问题?并要求学生写出反应方程式。
[问题] 煤、石油、天然气的主要化学成分是烃类等有机物(煤中含有大量的碳),它们燃烧时放出热能。
你一定想知道,这种能量从何而来?它与化学物质和化学反应有什么关系?石灰石(主要成分是碳酸钙)要经过高温煅烧才能变成生石灰,高温提供的热能在石灰石的分解反应中起到什么作用?[板书] 一、化学键与化学反应中能量变化的关系[思考]不同的燃料其组成不同,燃烧后放出的热量也不相等。
为什么不同的燃料燃烧时放出的热量会不同?燃料在燃烧反应中产生的热能来自哪里?1、化学键与化学反应中能量变化的关系⑴化学反应的本质是什么?以氢气在氯气中燃烧为例,用化学键的观点分析反应的本质过程。
点燃H2 + Cl2 ==== 2HCl一个化学反应的的过程,本质上就是旧化学键断裂和新化学键形成的过程。
⑵化学反应中能量变化的主要原因点燃H2 + Cl2 ==== 2HCl吸收能量吸收能量放出能量化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。
九年级上册物理教案—内能和热量(科教版)一、教学目标【知识与能力】(1)了解内能的概念,能简单描述温度和内能的关系。
(2)知道热传递过程中,物体吸收(放出)热量,温度升高(降低),内能改变。
(3)了解热量的概念,知道热量的单位是焦耳。
(4)知道做功可以使物体内能增加和减少的一些事例。
【过程与方法】(1)通过探究找到改变物体内能的两种方法。
(2)通过演示实验说明做功可以使物体内能增加和减少。
(3)通过查找资料,了解地球的“温室效应”。
【情感态度价值观】(1)通过探究使学生体验探究的过程,激发学生主动学习的兴趣。
(2)通过演示实验,培养学生的观察能力,并使学生通过实验理解做功与内能变化的关系。
(3)鼓励学生自己查找资料,培养学生自学的能力。
二、教学重难点【教学重点】内能概念的建立;改变物体内能的两种方法。
【教学难点】做功和热传递在改变物体内能上是等效的。
三、教学过程引入新课我们知道做机械运动的物体具有机械能,那么热现象发生的过程中,也有相应的能量变化。
另一方面,我们又知道热现象是大量分子做无规则热运动产生的。
那么热运动的能量与大量的无规则运动有什么关系呢?新课教学1.内能(1)分子具有动能和势能类比:运动的足球具有动能;运动的分子也具有动能。
被拉伸的弹簧的各部分互相吸引而具有势能;地球附近的物体受到地球的吸引,被举高的物体具有势能;分子间相互吸引也具有势能。
被压缩的弹簧的各部分互相排斥而具有势能;互相排斥的分子也具有势能。
结论:构成物质的分子在不停地做热运动,同样具有动能,而分子间具有相互作用力,又使得它们具有势能。
(2)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。
内能的单位是焦耳(J)。
内能:是所有分子热运动的动能和分子势能的总和,与物体是否做机械运动无关。
机械能:物体整体所具有的能,是物体动能和势能之和,与物体机械运动有关。
(3)内能、温度、热量的关系①内能跟温度的关系温度的高低,标志着物体内部分子运动速度的快慢。
温度学习目标1、理解温度和温标,知道摄氏温标定标的规定;2、了解生活环境中常见的温度值;3、学会用温度计测温度,并会读数;一、温度与温标【知识梳理】1、温度定义:温度是表示物体冷热程度的物理量。
2、摄氏温标要想准确的测量物体的温度,首先需要确立一个标准,这个标准叫做温标。
(1)摄氏温标:单位:摄氏度,符号℃,摄氏温标规定,在1标准大气压下,冰水混合物的温度为0℃;沸水的温度为100℃。
中间100等分,每一等分表示1℃。
摄氏温度用t 表示:如t=25℃(2)热力学温标:在国际单位之中,采用热力学温标(又称开氏温标)。
单位:开尔文,符号:K 。
在标准大气压下,冰水混合物的温度为273K 。
热力学温度T 与摄氏温度t 的换算关系:T=(t+273)K 。
热力学温度一般用T 表示,如T=293K 。
(3)华氏温标:在标准大气压下,冰的熔点为32℉,水的沸点为212℉,中间180等分,每一等分表示1℉。
华氏温度F 与摄氏温度t 的换算关系:F=59t+32。
3、摄氏温度的读法在摄氏温标下,温度可正可负,比如灯泡发光时灯泡的温度可达2500℃,读作“2500摄氏度”,电冰箱冷藏室的温度可达-20℃,读做“负20摄氏度”或“零下20摄氏度”。
4、常见温度值0K即-273℃是自然界的低温极限,只能无限接近永远达不到;人体正常体温37℃,人体感觉舒适的温度是25℃;国务院规定为节能减排,夏季空调温度设置不得低于26℃,冬季室内空调温度设置不得高于20℃;1标准大气压下,沸水的温度是100℃,冰水混合物的温度是0℃。
二、温度的测量【知识梳理】1、温度计的构造:玻璃外壳、毛细管、玻璃泡、液体、刻度及符号。
2、测温原理:常用的温度计是根据液体热胀冷缩的原理制成的,所用的液体可以是水银、酒精或煤油等。
3、常用温度计:常用温度计有用于测液体温度的实验室用温度计,测量体温的体温计,以及测量气温的寒暑表等。
实验室用温度计:(1)首先看清它的量程(测量范围),然后看清她的最小分度值(也就是每一小格所表示的值);(2)根据待测液体的温度选择适当的量程。
《化学能与热能》教案(优秀4篇)《化学能与热能》教案篇一一、教学目标1.了解化学能与热能的相互转化;了解吸热反应、放热反应以及化学反应在提供热量上的重要作用;2.通过讨论交流,加强分析、综合的思维能力;3.体验科学探究的乐趣,树立节约能源的意识。
二、教学重难点【重点】化学能与热能的相互转化。
【难点】通过测定反应中的温度变化,理解化学能与热能的相互转化。
三、教学过程环节一:导入新课【提出问题】展示“自热饭盒”的图片,观察一下自热饭盒与普通饭盒有什么不同之处?【学生回答】有一个“加热包”。
【教师引导】这个小小的加热包就是利用了化学反应来提供热能。
其实在我们生活中经常会利用化学反应来提供能量,那今天就让我们共同来学习《化学能与热能》这节课的内容。
环节二:新课讲授【教师提问】回忆之前所做的化学实验,想一想化学反应中能量变化的主要表现形式是什么呢?【学生回答】化学反应中能量变化的主要表现形式:热量变化,即吸热或放热。
【教师引导】能否根据反应过程中的热量变化可将化学反应进行分类?【学生回答】根据反应过程中的热量变化可将化学反应分为放热反应和吸热反应。
【教师总结】放热反应即指反应过程中放出热量的反应,吸热反应即指反应过程中吸收热量的反应。
【过渡】接下来我们用实验的方式感受一下吸热反应和放热反应。
实验1:【演示实验】在一支试管中加入2~3mL 6mol/L的盐酸,再插入用砂纸打磨光的铝条,观察现象,并用温度计测量溶液温度的变化。
【学生思考】为什么要用砂纸打磨铝片?(因为铝片表面有氧化膜,打磨铝片能够除去表面的氧化膜。
)【描述现象】有气泡产生,温度计的示数上升,这是因为酸遇活泼金属反应生成氢气和盐,反应放热。
实验2:【演示实验】如图所示【小组讨论】为什么要将八水合氢氧化钡晶体磨成粉末?为什么混合后要立即用玻璃棒搅拌?反应后有什么气体产生?(磨成粉末、玻璃棒快速搅拌混合物是为了使反应迅速反应完全;有刺激性气味的气体产生,该气体能使湿润的紫色石蕊试纸变蓝说明有NH3生成) 【描述现象,得出结论】1.将晶体混合后立即用玻璃棒快速搅拌混合物有刺激性气味的气体产生,该气体能使湿润的紫色石蕊试纸变蓝说明有NH3生成。
初中物理热学单元教案教学目标:1. 了解热学的概念和基本原理;2. 掌握热传递的方式和热量计算;3. 理解物质的三态变化和相互转化;4. 能够运用热学知识解释生活中的现象。
教学内容:1. 热学的概念和基本原理;2. 热传递的方式和热量计算;3. 物质的三态变化和相互转化;4. 生活中的热学现象。
教学过程:一、导入(5分钟)1. 引入话题:讨论冬天感觉冷的原因。
2. 学生回答:因为天气冷,温度低。
3. 教师总结:温度是表示物体的冷热程度,而热学就是研究物体温度变化和热能传递的学科。
二、热学的概念和基本原理(15分钟)1. 介绍热学的定义:热学是研究物体温度变化和热能传递的学科。
2. 讲解热能的概念:热能是指物体中大量做无规则运动的分子所具有的能量。
3. 解释温度和热能的关系:温度越高,物体内部分子的运动越剧烈,热能越大。
三、热传递的方式和热量计算(20分钟)1. 介绍热传递的方式:传导、对流和辐射。
2. 讲解热传递的条件:不同的物体或同一物体的不同部分存在着温度差。
3. 演示实验:通过实验观察热能的传递过程。
4. 讲解热量计算公式:Q=cm(t-t),其中Q表示热量,c表示比热,m表示质量,t表示温度变化。
四、物质的三态变化和相互转化(15分钟)1. 介绍物质的三态:固态、液态和气态。
2. 讲解三态之间的相互转化:固态→液态(熔化)、液态→气态(蒸发)、气态→液态(凝固)、液态→固态(凝固)、气态→固态(升华)。
3. 演示实验:通过实验观察物质的三态变化过程。
五、生活中的热学现象(10分钟)1. 讨论生活中的热学现象,如热水袋、暖气、烹饪等。
2. 让学生举例说明热学现象的应用,并解释其原理。
六、总结和练习(10分钟)1. 教师总结本节课的重点内容,强调热学的概念、热传递方式和物质三态变化。
2. 布置练习题目,让学生巩固所学知识。
教学评价:1. 课堂讲解清晰,学生能够理解热学的概念和基本原理;2. 学生能够掌握热传递的方式和热量计算方法;3. 学生能够理解物质的三态变化和相互转化;4. 学生能够运用热学知识解释生活中的现象。
高中化学能和热能教案
一、教学目标:
1.了解化学能和热能的概念及其在生活中的应用。
2.掌握化学能和热能的转化关系。
3.能够运用所学知识解决实际问题。
二、教学内容:
1.化学能和热能的概念及区别。
2.化学能和热能的转化方式。
3.化学能和热能在日常生活中的应用。
三、教学重点和难点:
重点:化学能和热能的概念、转化关系和应用。
难点:化学能和热能之间的转化关系的理解。
四、教学方法:
1.讲授相结合,通过教师讲解和学生自主探究相结合,激发学生的学习兴趣。
2.实验学习,通过化学反应实验展示化学能和热能的转化关系。
3.案例讨论,引导学生思考化学能和热能在实际生活中的应用。
五、教学步骤:
1.引入:通过展示一个燃烧火柴的实验,引出化学能和热能的概念。
2.讲解:讲解化学能和热能的定义、特点及转化关系。
3.实验:进行一个化学反应实验,观察热能的释放情况。
4.讨论:与学生讨论化学能和热能在生活中的应用,并分析其中的转化关系。
5.梳理:总结并梳理本节课的重点内容,巩固学生所学知识。
六、教学反馈:
1.作业布置:布置一道有关化学能和热能转化关系的思考题。
2.课后辅导:针对学生的学习情况进行个别辅导,解决学生的问题。
3.课堂问答:回顾本节课所学内容,检查学生的学习情况。
七、教学评价:
通过考查学生的学习情况,检测他们是否掌握了化学能和热能的概念、转化关系和应用。
并及时调整教学方法,提高教学效果。
3.2《热能转换》教学设计【教学目标】1.科学知识知道热能可以转换成动能,当火炉上水壶的壶嘴被堵住时,受热上升的水蒸气的力量能把壶盖顶开。
人们从这种现象得到启发,发明了蒸汽机。
知道动能也可以转换成热能,知道热能可以和其他能量相互转换。
2.科学探究能根据器材设计实验,探究热能和机械能之间相互转换的问题。
能运用探究后的科学结论判断生活中的热能变化情况,能说出是怎样变化的3.科学态度、STSE乐于探究热能变化的秘密,感受能量世界的奇妙,懂得合作与分享。
【教学重点】通过实验使学生认识到不同形式的能量可以相互转换。
【教学难点】分析热能转换装置的工作原理。
【教学准备】教师准备:试管、蘸有酒精的棉花,橡皮塞、烧杯、热水、橡皮筋、教学课件。
学生准备:记录笔、活动手册。
【教学时间】1课时【教学过程】(一)教学导入(1)故事引入。
课件展示教材P30上方两幅图。
介绍:当火炉上的水壶的壶嘴被堵住时,水蒸气的力量能把壶盖顶开。
人们从这种现象得到启发,发明了蒸汽机。
(2)揭示课题。
(二)新课学习1. “冲动”的橡皮塞(1)介绍器材:试管、蘸有酒精的棉花,橡皮塞、烧杯、热水(2)实验方案简介。
在试管内塞进一小团蘸有酒精的棉花,用橡皮塞塞住管口。
将试管放进盛有热水的烧杯中加热,观察过一会儿有什么现象发生。
(3)交待安全注意事项,防烫伤,管口不要对着自己和同学。
(4)学生实验,教师巡视指导。
(5)汇报交流:说一说观察到的现象。
这些现象说明了什么?橡皮塞的动能是什么能转换的?(6)小结:将试管放进盛有热水的烧杯中加热,一会儿之后,试管变热,橡皮塞会冲出试管口。
这说明发生了能量转换。
橡皮塞的动能是热水的热能转换的。
(7)拓展。
介绍:公元1世纪左右,希腊发明家希罗制作的“空心汽动圆球”,可以称得上是最早使用热能变成机械能的“蒸汽机”。
2. “热情”的橡皮筋(1)提问:热能可以转换成动能,反过来,机械能可以转换成热能吗?(2)实验:把橡皮筋先碰一下自己的额头,快速来回拉几十次橡皮筋,再将它碰一下自己的额头。
义务教育基础课程初中教学资料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。
3.2 热能转换(教案)六年级上册科学湘科版一、教学背景分析本课是六年级科学湘科版的第二个单元“能源与环境保护”中的第二个知识点,主要是介绍热能的转换形式以及热能的消耗与保护。
二、教学目标1. 知识目标:(1)了解热能的转换形式。
(2)了解热能的消耗与保护。
2. 能力目标:(1)能够较为全面地描述热能的转换形式。
(2)能够简单论述热能的消耗与保护。
3. 情感目标:(1)增强爱护环境的意识。
(2)培养学生的环保意识。
三、教学重难点1. 教学重点:(1)热能的转换形式。
(2)热能的消耗与保护。
2. 教学难点:(1)能够较为全面地描述热能的转换形式。
(2)能够简单论述热能的消耗与保护。
四、教学方法和教学手段1. 教学方法:(1)探究式教学。
(2)讨论式教学。
(3)实验教学。
2. 教学手段:(1)教师演示。
(2)幻灯片。
(3)实物展示。
五、教学过程1. 导入(5分钟)通过提出问题引出本课的主要内容:你们知道什么是热能吗?热能能转换成什么形式呢?2. 观察实验(10分钟)为了让学生更好地理解热能的转换形式,教师可以通过实验的方式让学生观察和思考。
实验如下:取一杯温水放在一旁不管它,过一会儿再去看,会发现杯子里的水不再那么热了,这是为什么呢?让学生在实验的过程中观察杯子里的水,思考水为什么不再那么热了。
3. 讨论与总结(15分钟)通过观察实验,引出热能的转换形式。
教师可以组织学生进行讨论,让学生自己总结热能的转换形式。
4. 探究式学习(15分钟)通过探究式学习的方式,引导学生了解热能消耗与保护,让学生自己思考增加热能转换效率的方法。
5. 实战演练(10分钟)通过实战演练,检测学生对于热能转换形式以及热能消耗与保护的掌握程度。
六、教学总结本堂课主要介绍了热能的转换形式以及热能的消耗与保护。
学生通过实验、讨论等方式,全面了解了热能的转换形式和消耗与保护的知识点。
通过本课的学习,学生不仅能够掌握相关知识,还能够增强环境保护的意识。
教案2、用手触摸烧杯下部感觉烧杯变凉反应吸热3、用手拿起烧杯烧杯下面的带有几滴水的玻璃片(或小木板)粘到了烧杯底部反应吸收热量使体系温度降低,使水结成冰4、将粘有玻璃片的烧杯放在盛有热水的烧杯上一会儿再拿起玻璃片脱离上面烧杯底部冰融化5、反应完后移走烧杯上的多孔塑料片,观察反应物混合物成糊状有水生成【讲解】注意事项:这个实验成功的关键是在短时间内反应充分进行,使体系温度快速降低,将玻璃片上的水凝固。
实验中要注意两点:(1)将Ba(OH)2·8H2O晶体研磨成粉末,以便与NH4Cl晶体充分接触;(2)由于该反应属于固相反应,一定要在晶体混合后立即用玻璃棒快速搅拌混合物,以使它们很快起反应;(3)反应放出有刺激性气味的氨气,会造成学习环境的污染,所以要注意对氨气的吸收。
【投影小结】1、方程式:Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl==BaCl2+2NH3↑+10H2O2、玻璃棒的作用:搅拌,使混合物充分接触3、反应物成糊状的原因:结冰粘结【板书】结论:该反应是吸热反应【实验三】酸碱中和反应中的能量变化【板书】3、酸碱中和反应中的能量变化【投影实验】实验步骤:在50 mL 烧杯中加入20 mL 2 mol/L的盐酸,测其温度。
另用量筒量取20 mL 2mol/L NaOH溶液,测其温度,并缓慢地倾入烧杯中,边加边用玻璃棒搅拌。
观察反应中溶液温度的变化过程,并作好记录。
盐酸温度/℃NaOH 溶液温度/℃中和反应后溶液温度/℃室温室温温度升高【提问】是不是所有强碱与强酸的反应都放热呢?下面让我们做一组对比实验。
【设疑】对实验进行原理性抽象──为什么强酸与强碱发生反应时都会放出热量?【讲解】由此可见,强酸与强碱的反应的化学方程式虽然不同,反应物也不同,但是它们的反应本质相同,都是H+与OH-离子反应生成水的反应,属于中和反应,其离子方程式都是:H+ + OH- = H2O。
所以,可提出推测,即中和反应都放热。
第一节化学能与热能主备人王敬【教学目标】知识与技能:1、了解化学键与化学反应中能量变化之间的关系。
2、在化学实验基础上,通过吸热反应和放热反应的概念,理解化学中能量变化的主要原因。
过程与方法:1、从微观结构变化看化学反应的能量变化过程。
2、学生通过实验学会定性和定量地研究化学反应中热量变化的科学方法。
情感态度价值观:1、培养学习化学的兴趣,探究物质的奥秘,体验科学探究的艰辛和喜悦,感受化学世界的奇妙。
2、培养参与化学科技活动的热情,能对于化学能有关的相关问题作出合理的判断,树立正确的能源观。
【教学重难点】重点:1、化学键与能量变化的关系。
2、化学能与热能的相互转化难点:1、从本质上理解化学反应中能量的变化,从而建立起科学的能量变化观。
2、通过吸热反应和放热反应的概念,理解化学中能量变化的主要原因。
【教学设计指导思想、学情分析】初中化学从燃料的角度初步学习了“化学与能源”的一些知识。
关于化学反应与能量之间的关系,学生在初中已有了解。
他们的生活经验中也有丰富的感性认识。
本节教学是让学生在学习物质结构初步知识后,从本质上认识化学反应与能量的关系。
【教学方法】自主学习实验探究归纳总结【教学用具】实验仪器:温度计、玻璃棒、烧杯、50mL量筒、玻璃片、砂纸、试管、实验药品:6 mol/L HCl , 2 mol/L HCl , 1 mol/L HCl ,1 mol/L HNO3 ,1mol/L KOH,2 mol/L NaOH, Ba(OH)2·8H2O , NH4Cl ,铝条。
电教设备:电脑、投影仪【教学时数】两课时【教学过程】第一课时化学键与化学反应中能量变化的关系[新课导入] 化学反应都有新物质产生,同时还伴随着能量变化。
人们利用化学反应,有时是为了制取所需要的物质,有时却是为了利用化学反应所释放出的能量。
例如,人们利用氢氧焰来焊接金属,主要就是利用氢气和氧气化合时所放出的能量。
今天,我们一起来学习化学能与热能。
分子动理论和热传递学习目标知道物质是由分子构成的,分子在不停地做无规则运动;了解扩散现象的重要意义,能识别扩散现象,并会解释扩散现象;初步了解分子动理论的基本观点,能用其解释某些现象;知道热量的概念,掌握热传递的三种方式。
知识梳理一、分子动理论1、物质是由分子组成的。
(1)分子是保持物质化学性质的最小单位;原子是参加化学反应的最小单位。
(2)分子非常小,用眼睛不能直接看到分子的运动。
分子的直径约10-10m。
2、分子的热运动:一切物质的分子在永不停息的做无规则运动。
(1)物体由大量分子组成,分子的数目非常大,体积非常小,肉眼无法观察到分子的行为。
但我们可以通过某些实验间接地窥探物质内部分子的情况,从而判断分子的行为。
如闻到花香,气球漏气,堆着煤的墙角变黑等。
(2)由于分子的运动和温度有关,所以这种无规则运动也叫做分子的热运动。
温度越高,热运动越剧烈。
3、扩散现象。
相互接触的两种物质,彼此进入对方的现象叫做扩散现象。
(1)气体、液体、固体之间均可以发生扩散。
(2)扩散现象是由于分子运动的结果,反过来也说明了一切物质的分子都在不停地做无规则的运动。
(3)扩散想象同时可以说明组成物质的分子不是紧密地挤在一起的,而是彼此之间存在间隙。
(4)扩散速度的快慢与温度有关,温度越高,扩散速度越快。
3、分子间同时存在相互作用的引力和斥力。
(1)分子间既有引力又有斥力。
分子之间的引力和斥力是同时存在的。
(2)当两个分子处于某一特定距离(r0=10-10)时,引力和斥力平衡,对外表现为不受力;(3)当将分子间的距离缩小,此时斥力大于引力,作用力表现为斥力;(4)当将分子间的距离拉大,此时引力大于斥力,作用力表现为引力。
(5)如果分子相距很远(大于10r0),此时引力和斥力都变得十分微弱,可以忽略了。
例题精讲例1、关于分子直径的估量中,较为合理的是()A.0.1mm B.0.1cm C.0.1μm D.0.1nm【答案】D【解析】解:分子的直径非常小,是肉眼所无法观察到的,一般用纳米来度量,选项中“0.1mm”、“0.1cm”、“0.1μm”都比分子的直径大得多,不合题意.只有选项D符合题意。
第十六章《热和能》教学设计、教案第一节分子热运动教学目标1.知识与技能●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.●能识别扩散现象,并能用分子热运动的观点进行解释.●知道分子热运动的快慢与温度的关系●知道分子之间存在相互作用力.2.过程与方法●通过演示实验说明一切物质的分子都在不停地做无规则的运动.●通过演示实验使学生推测出物体温度越高,热运动越剧烈.●通过演示实验以及与弹簧的弹力类比使学生了解分子之间既存在斥力又存在引力.3.情感态度与价值观●用演示实验激发学生的学习兴趣,通过交流讨论培养学生的合作意识和能力.教学重点与难点分子的热运动是本节的重点.通过直接感知的现象,推测无法直接感知的事实是本节的难点.教学课时:1时教学过程:引入新课我们生活在物质世界中,我们的周围充满着物质:水、空气、石头、金属、动物、植物等都是物质。
而对于物质是怎样构成的,这一古老课题,很早就有过种种猜测,有的主张万物之源是“气”,有的主张万物之源是“火”。
公元前5世纪墨子提出的物质的最小单位是“端”,公元前4世纪古希腊的德漠克利特认为宇宙万物,是由大小和质量不同的,不可入的,运动不息的原子组成。
此后经过近2000年的探索,直到17世纪末,才科学地认识到物质是由分子组成的。
进行新课(1)分子和分子运动①物质是由分子组成的,分子是极小的微粒。
如果把分子看做球形,它的直径约10-10米,这是一个极小的长度,不仅肉眼看不到,即使用现代的显微镜也看不清分子。
由于分子极小,所以物体含分子数目大得惊人。
通常情况下,1厘米3空气里大约有2.7×1019个分子,如果人数数的速度能达到每秒数100亿个,要数完这个数,也得用80多年。
②构成物质的分子永不停息地运动着。
由于分子太小,目前尚无法直接观察分子的行为,但我们可以从宏观的实验现象,来判断分子的行为。
演示实验:扩散现象出示事先装有二氧化氮(或溴气)气体的广口瓶。
热和内能目标导航1.知道热传递的三种方式。
2.理解热传递是改变系统内能的一种方式。
3.知道传递的热量与内能变化的关系。
4.知道热传递与做功对改变系统的内能是等效的。
诱思导学1.热传递①热量从高温物体传递到低温物体,或从物体的高温部分传递到低温部分,叫做热传递。
②热传递的三种方式:热传导、热对流和热辐射。
2.热传递的实质:热传递实质上传递的是能量,结果是改变了系统的内能。
传递能量的多少用热量来量度。
3.传递的热量与内能改变的关系①在单纯热传递中,系统从外界吸收多少热量,系统的内能就增加多少。
即ΔU= Q吸②在单纯热传递中,系统向外界放出多少热量,系统的内能就减少多少。
即Q 放= -ΔU4.热传递具有方向性,热量从高温物体传递到低温物体,或从物体的高温部分传递到低温部分,不会自发的从低温物体传递到高温物体或从物体的低温部分传递到高温部分。
5.改变系统内能的两种方式:做功和热传递。
做功和热传递都能改变系统的内能,这两种方式是等效的,都能引起系统内能的改变,但是它们还是有重要区别的。
做功是系统内能与其它形式的能之间发生转化,而热传递只是不同物体(或物体不同部分)之间内能的转移。
典例探究例1 如果铁丝的温度升高了,则()A.铁丝一定吸收了热量B.铁丝一定放出了热量C.外界可能对铁丝做功D.外界一定对铁丝做功解析:做功和热传递对改变物体的内能是等效的,温度升高可能是做功,也可能是热传递。
故C正确。
答案:C友情提示:铁丝的温度升高从结果我们无法判断是哪种方式改变了内能,因为做功和热传递对改变物体的内能是等效的。
例2 下列关于热量的说法,正确的是()A.温度高的物体含有的热量多B.内能多的物体含有的热量多C.热量、功和内能的单位相同D.热量和功都是过程量,而内能是一个状态量解析:热量和功都是过程量,而内能是一个状态量,所以不能说温度高的物体含有的热量多,内能多的物体含有的热量多;热量、功和内能的单位相同都是焦耳。
第十五章热和能一、单元复习目的1、知识与技能目标:(1)能用分子动理论解释某些热现象;尝试用比热容解释某些自然现象;能用能量转化和守恒的观点分析物理现象。
(2)知道做功的过程就是能量转化或转移的过程;通过实例了解能量及其存在的不同形式,能简单描述各种各样能量和我们生活的关系;知道能量守恒定律;能举出日常生活中能量守恒的实例。
(3)从能量转化的角度认识燃料的热值;通过能量转化和转移,认识效率。
2、过程与方法目标:通过观察和实验,初步了解分子动理论;通过实验,了解比热容的概念。
3、情感、态度与价值观目标:(1)了解属性(本章特指比热容)对科技进步的影响。
了解机械使用的历史,认识机械使用对社会发展的作用。
了解内能的利用在人类社会发展史上的重要意义。
感受各种能量和我们生活的关系。
(2)有用能量转化与守恒的观点分析物理现象的意识。
二、复习的重点和难点重点:能用比热容解释某些自然现象;做功的过程就是能量转化或转移的过程。
难点:能用比热容解释某些自然现象。
三、知识梳理四、教学课时:三课时第一课时一、基础练习1、一切物体的分子都在不停地做无规则的运动。
2、扩散:不同物质在相互接触时,彼此进入对方的现象。
3、扩散现象说明:A分子之间有间隙。
B分子在做不停的无规则的运动。
4、热运动:物体内部大量分子的无规则运动叫做热运动。
温度越高扩散越快。
说明:温度越高,分子无规则运动的速度越大。
5、分子间有相互作用的引力和斥力。
6、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。
7、影响物体内能大小的因素:①温度、②质量8、改变内能的方法:做功和热传递。
二、复习内容1、分子动理论及其应用:(1)物质是由分子组成的。
分子若看成球型,其直径以10-10m来度量。
(2)一切物体的分子都在不停地做无规则的运动①扩散:不同物质在相互接触时,彼此进入对方的现象。
②扩散现象说明:A分子之间有间隙。
B分子在做不停的无规则的运动。
《物理教案:内能和热量内能与热量》摘要:教学目标:1、知道为什么是内能,物体的内能是不同于机械能的另一种形式的能量,重点难点:内能、热量概念的建立,改变物体内能的途径,进行新课实验探究二、改变物体内能的两种途径1、按教材设问提出问题:通过什么途径可以改变物体的内能教学目标:1、知道为什么是内能,物体的内能是不同于机械能的另一种形式的能量。
2、知道物体温度改变时,内能随之改变。
3、通过探究活动,认识改变物体内能的途径。
4、知道热量的初步概念及热量的单位——焦耳。
5、在科学探究活动中,培养了学生初步分析概括能力,具有对科学的求知欲。
重点难点:内能、热量概念的建立,改变物体内能的途径。
教学准备;演示实验:空气压缩器、铁丝、墨水,三只烧杯分别倒入冷水、温水和热水。
学生实验:铁丝教学设计:教师活动学生活动说明复习提问:1、分子动理论的内容是什么?2、物体怎样才具有动能和重力热能。
分子动理论告诉我们,组成物体的分子在不停地做热运动,所以每个分子都有动能。
物体的分子之间有引力和斥力。
且分子间有间隙,因此,物体的分子之间还具有势能,引入新课学习。
思考作答思考认同所研究的问题巩固铺垫引入新课一、内能1、概念出示自学提纲:①什么是物体的内能?②内能的单位是什么?符号是什么?③内能和机械能一样吗?④物体内能的大小跟什么有关?⑤物体的内能会为零吗?演示:三只烧杯分别倒入冷水、温水、热水,缓慢地滴入几滴墨汁。
1、根据提纲看书自学,对内能的概念、单位、决定因素等形成初步的认识。
2、一生上前面来演示,同学们仔细观察扩散情况。
3、讨论分析得结论:物体的内能跟温度有关。
进行新课实验探究二、改变物体内能的两种途径1、按教材设问提出问题:通过什么途径可以改变物体的内能?组织同学讨论“怎样探究物体内能的改变”。
2、实验探究探究1如图063所示,500)this.style.width=500;"onmousewheel="returnbbimg(this)">在一个配有活塞的厚壁玻璃筒中放一小团硝化棉,迅速向下压活塞,棉花燃烧起来了。
温度,摄氏温标温度计
温度:表示无题冷热程度的物理量
温标:要准确的测量物体的温度,首先需要确立一个标准--------温标
温度的常用单位:摄氏温标(度),符号:°C 国际单位:热力学温标,符号:K
摄氏温标规定,在标准大气压下,冰水混合物的温度为0°C,废水的温度为100°C
温度计原理:根据液体的热胀冷缩(水银酒精或煤油)
步骤:首先要量程清它的量程,然后看清最小分度值;测量时温度计玻璃泡要与被测物充分接触,但不能碰到容器的侧壁或底部;读数时,温度计不要离开被测物,眼睛视线要与温度计内的液面相平(35---42,0.1)
分子热运动
○分子运动理论的内容是:(1)物质由分子组成;(2)一切物体的分子都永不停息地做无规则运动。
(3)分子间存在相互作用的引力和斥力。
扩散:不同物质相互接触,彼此进入对方现象。
扩散现象说明:一切物质的分子都在不停地做无规则的运动。
(也能说明分子间有间隙)热运动:分子的运动跟温度有关,分子的无规则运动叫热运动。
温度越高,分子的热运动越剧烈。
分子间的作用力:分子间有引力;引力使固体、液体保持一定的体积。
分子间有斥力,分子间的斥力使分子已离得很近的固体、液体很难进一步被压缩。
固体、液体压缩时分子间表现为斥力大于引力。
固体很难拉长是分子间表现为引力大于斥力。
☆破镜不能重圆的原因是:镜块间的距离远大于分子之间的作用力的作用范围,镜子不能因分子间作用力而结合在一起。
布朗运动:英国植物学家布朗提出,是反映液体分子运动的无规则性,也能在气体中发生
内能
内能:物体内部所有分子热运动的动能和分子势能的总和叫内能。
物体的内能与温度和质量有关:物体的温度越高,分子运动速度越快,内能就越大。
扩展:(了解)影响物体内能大小的因素:①温度:在物体的质量,材料、状态相同时,温度越高物体内能越大。
②质量:在物体的温度、材料、状态相同时,物体的质量越大,物体的内能越大。
③材料:在温度、质量和状态相同时,物体的材料不同,物体的内能可能不同④存在状态:在物体的温度、材料质量相同时,物体存在的状态不同时,物体的内能也可能不同。
一切物体在任何情况下都具有内能。
改变物体的内能两种方法:做功和热传递,这两种方法对改变物体的内能是等效的。
1、热传递:温度不同的物体相互接触,低温的物体温度升高,高温的物体温度降低,这个过程叫热传递。
发生热传递时,高温物体内能减少,低温物体内能增加。
注:①热传递是热量从高温物体向低温物体或从同一物体的高温部分向低温部分传递的现象。
②热传递的条件是有温度差。
热传递传递的是内能(热量),而不是温度。
③热传递过程中,物体吸热,温度升高,内能增加;放热温度降低,内能减少。
④热传递过程中,传递的能量的多少叫热量,热量的单位是焦耳。
热传递的实质是内能的转移。
(物体含有多少热量的说法是错误的)。
单位:J
2、做功:①对物体做功,物体的内能增加;物体对外做功,本身的内能会减少。
②做功改变内能的实质是内能和其他形式的能的相互转化③如果仅通过做功改变内能,可以用做功多少度量内能的改变大小。
温室效应:太阳把能量辐射到地表,地表受热也会产生辐射,向外传递热量,大气中的二氧化碳阻碍这种辐射,地表的温度会维持在一个相对稳定的水平,这就是温室效应。
大量使用化石燃料、砍伐森林,加剧了温室效应。
3、做功和热传递改变内能的区别:由于它们改变内能上产生的效果相同,所以说做功和热传递改变物体内能上是等效的。
但做功和热传递改变内能的实质不同,前者能的形式发生了变
化,后者能的形式不变。
温度、热量、内能区别:
△温度:表示物体的冷热程度。
温度升高--→内能增加
不一定吸热。
如:钻木取火,摩擦生热。
△热量:物体吸热或放热,是一个过程量,只有在吸热放热过程才能体现,离开吸热放热,说物体具有多少热量毫无意义。
吸收热量不一定升温。
如:晶体熔化,水沸腾。
内能不一定增加。
如:吸收的热量全都对外做功,内能可能不变。
△内能:是一个状态量
内能增加不一定升温。
如:晶体熔化,水沸腾。
不一定吸热。
如:钻木取火,摩擦生热。
所有能量的单位都是:焦耳。
内能与机械能不同:
机械能是宏观的,是物体作为一个整体运动所具有的能量,它的大小与机械运动有关
内能是微观的,是物体内部所有分子做无规则运动的能的总和。
内能大小与分子做无规则运动快慢及分子作用有关。
这种无规则运动是分子在物体内的运动,而不是物体的整体运动。
比热容
比热容(c ):单位质量的某种物质温度升高(或降低)1℃,吸收(或放出)的热量叫做这种物质的比热。
比热容是物质的一种属性(特性)密度也是,它不随物质的体积、质量、形状、位置、温度的改变而改变,只要物质种类和状态相同,比热就相同。
比热容的单位是:J/(kg·℃)水的比热容是:C=4.2×103J/(kg·℃),它表示的物理意义是:每千克的水当温度升高(或降低)1℃时,吸收(或放出)的热量是4.2×103焦耳。
热量的计算:
① Q吸=cm(t-t0)=cm△t升(Q吸是吸收热量,单位是J;c 是物体比热容,单位是:J/(kg·℃);m是质量;t0 是初始温度;t 是后来的温度。
②Q放=cm(t0-t)=cm△t降
③热平衡方程:不计热损失Q吸=Q放
热机(内燃机、汽轮发动机、喷气发动机、火箭发动机)
热机原理:燃料燃烧把燃料的化学能转化为内能,内能做功又转化成机械能。
内燃机:燃料在气缸内燃烧,产生高温高压的燃气,燃气推动活塞做功。
常见内燃机:汽油机和柴油机。
汽油机和柴油机的比较:
汽油机柴油机
不同点构造:顶部有一个火花塞。
顶部有一个喷油嘴。
吸气冲程
吸入汽油与空气的混合
气体
吸入空气
点燃方式点燃式压燃式
效率低高
应用小型汽车、摩托车载重汽车、大型拖拉机
相同点冲程:活塞在往复运动中从汽缸的一端运动到另一端。
一个工作循环活塞往复运动2次,曲轴和飞轮转动2周,经历四个冲程,做功1次。
内燃机的四个冲程:1、吸气冲程;2、压缩冲程(机械能转化为内能);3、做功冲程(内能转化为机械能);4、排气冲程。
在这四个阶段,吸气冲程、压缩冲程和排气冲程是依靠飞轮的惯性来完成的,而做功冲程是内燃机中唯一对外做功的冲程,是由内能转化为机械能。
热值(q ):1kg某种燃料完全燃烧放出的热量,叫燃烧的热值。
单位是J/kg或J/m3(气体燃料)。
燃料燃烧放出热量计算:Q放=qm;
热值是物质的一种特殊属性
热机的效率:用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比,叫热机的效率。
的热机的效率是热机性能的一个重要指标
提高热机效率的途径:使燃料充分燃烧尽量减小各种热量损失,机件间保持良好的润滑、减小摩擦。
在热机的各种损失中,废气带走的能量最多,设法利用废气的能量,是提高燃料利用率的重要措施。