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课题 第三章 热现象及应用 第一节 分子动理论 2课时
教 学 目 标 知识目标 1. 了解分子动理论的基本观点； 2. 了解温度、
能力目标 1. 通过对温度知道其在生产、生活中的测量方法； 2.通过对本节的学习，能够从微观角度解释生活中的一些宏观现象，增强分析问题的能力。
情感目标 1. 通过对温度等概念的学习，了解环境保护的重要性，增强对环境保护的紧迫感； 2. 通过本节的学习，培养学生的可持续发展的观念。
重点 分子动理论
难点
主要教学过程 学生活动
教 学 过 程 设 计 一、引入课题 用多媒体展示系统展示教材图3-1。 提问：将一杯20 ℃的水和一杯30 ℃的水放在桌子上，如果不许用手摸，你能分辨出哪一杯水的温度高吗？ （一般情况下，学生回答不出来。因为温度的高低不能通过用眼观察而分辨出来，如果用红外线测温仪是可以的） 引入课题： 为了弄清楚这些与温度有关的问题，我们需要继续学习有关热力学的知识——第三章 热现象及应用 第一节 分子动理论。 二、分子动理论 所有物体都是由分子构成的。一般物质分子的直径，都是以纳米（1 nm＝1×10－9 m）为数量级的。如氢分子的直径为0.23 nm，水分子的直径为0.4 nm，蛋白质分子的直径最大，也只有几纳米。近几十年来，人们已经能够用放大200万倍的离子显微镜直接观察分子的大小，甚至能够用放大3亿倍的扫描隧道显微镜实现“操纵原子”的梦想，如下图所示就是用铁原子在铜上组成的汉字“原子”。 在一间封闭的房间里，打开香水瓶盖，不一会儿，香水的气味就会弥漫到房间的每个角落；在一杯静置的清水中，轻轻滴入一滴红墨水，慢慢就会发现杯中的水全部变红了；长期堆放在墙脚的煤会渗进墙面中，使墙面变黑……这些都是扩散现象。扩散现象可以说明分子不停地做无规则的运动。 演示实验 往一杯热水（约90 ℃）和一杯冷水（约10 ℃）中分别滴入一滴红墨水。 提问：这个演示实验说明什么？ （分子的无规则运动与温度有关，温度越高，分子运动越剧烈） 因此，我们把大量分子的这种运动叫作分子的热运动。 用多媒体展示系统展示教材图3-2。 从微观的角度看，在固体中，分子只能处于确定的位置上做微小的振动。如果给固体加热，固体会熔化为液体。在液体中，分子与临近分子拥挤在一起，可以发生位置的交换。如果继续给液体加热，液体会汽化为气体。在气体中，分子可以自由地运动。 用多媒体展示系统展示有关“气体很容易被压缩，水和酒精混合后总体积减小，高压下的油透过钢壁渗出”视频。 提问：这类事实说明什么？ （不论是气体、液体，还是固体，组成它们的分子之间是存在间隙的） 在生产技术上，为了增强钢表面的硬度和耐磨性能而进行的渗碳处理，为了改变半导体材料的物理性能而掺入杂质等，都是对分子间隙的一种利用。 用多媒体展示系统展示有关“从水龙头里慢慢渗出的水总是一滴一滴地往下滴，荷叶上的露水也总是呈现出一个近似的球形，洗衣服时也总会形成一个个的肥皂泡”的视频或图片。 提问：这类事实说明什么？ （液体分子间存在着引力） 提问：液压千斤顶利用的则是液体的不易压缩性，这说明液体分子间存在着什么力？ （存在着斥力） 提问：固体一般都具有固定的形状，它既不易被拉伸也不易被压缩的性质说明它的分子间存在着什么力？ （既存在着引力，也存在着斥力） 综上所述，宏观物体是由大量分子组成的；分子永不停息地做无规则的热运动；分子间有空隙；分子之间存在着相互作用的引力和斥力。这就是分子动理论的基本观点。 三、温度 温度是表示物体冷热程度的物理量。温度数值的表示方法，叫作温标。常用的温标有：摄氏温标、华氏温标和热力学温标（也叫绝对温标）。 世界上大多数地区使用摄氏温标，美国通常使用华氏温标。摄氏温标是瑞典天文学家摄尔修斯（1701—1744）创立的，单位是℃（摄氏度）；华氏温标是荷兰物理学家华伦海特（1686—1736）创立的，单位是℉（华氏度）。这两种温标都是以水的冰点和沸点作为特征温度的：在摄氏温标中这两个温度被定为0 ℃和100 ℃；在华氏温标中这两个温度被定为32 ℉和212 ℉。 用多媒体展示系统展示一个平常使用的温度计。我们平常使用的温度计上往往都有这两种温标。 在物理学上还有一种热力学温标（或绝对温标），它是由英国物理学家开尔文创立的，单位是K（开）。热力学温标的单位大小与摄氏温标的相同。热力学温标中水的沸点同样比冰点高100 K。只是热力学温标把宇宙中的最低温度定义为 0 K，这个温度叫作绝对零度。国际上公认的绝对零度为 －273.15 ℃。热力学温度是国际单位制中七个基本量之一，用符号T表示。 热力学温度和摄氏温度在数值上有如下关系： T = t＋273 例如，水的冰点用热力学温度表示为273 K，水的沸点用热力学温度表示为373 K。 随着科学技术的发展，人们对温度计的要求也越来越高。科学家们发明了多种形式的新型温度计。如在工业和科学研究中使用的电阻温度计，就是根据金属的电阻随温度升高而增大的原理制成的，它的测温范围为－190～650 ℃。在低温物理、航空技术和宇宙航行研究中采用的半导体温度计，是根据半导体的电阻随着温度升高而减小的特性制成的。在 600 ℃以上的高温测量中，要使用热电温度计和光学高温计，测量10 000 ℃以上的温度都是用原子光谱的谱线与温度的关系来计算，测量遥远星球的表面温度要用一种叫作光度计的仪器。 观看图片 学生思考并回答 板书 板书 学生观看 板书 观察实验 学生回答 板书 学生观看 学生观看 学生回答 板书 结合技术 学生观看 学生回答 板书 学生回答 板书 学生回答 板书 板书 板书 学生观看 板书 板书 板书 结合技术
小 结 分子动理论 1．分子动理论 宏观物体是由大量分子组成的；分子永不停息地做无规则的热运动；分子间有空隙；分子之间存在着相互作用的引力和斥力。 2．温度 温度是表示物体冷热程度的物理量。温度数值的表示方法，叫作温标。常用的温标有：摄氏温标、华氏温标和热力学温标（也叫绝对温标）。 在摄氏温标中温度的单位是℃（摄氏度）；在华氏温标中温度的单位是℉（华氏度）。 在热力学温标中温度的单位是K（开）。 热力学温度和摄氏温度在数值上有如下关系： T = t＋273 3．气体的压强 气体的压强是气体垂直作用在器壁单位面积上的压力。 压强用p表示，压强的SI单位是Pa（帕）。 4．热力学能 物体中的分子由于运动和相互作用而拥有的能量叫作物体的热力学能。 所有物体均含有热力学能。物体的热力学能与物体的温度和体积都有关系。 做功和热传递都可以改变物体的热力学能。 回顾本节知识；体会思考方法；感受情感态度
随 堂 练 习 练习3-1 1．答 （1）采用高压的手段将石墨粉（碳粉）压缩达到碳分子力相互作用的有效距离时，碳分子就在分子引力作用下结合形成片状结构的墨块。 （2）棉花纤维之间有很大空隙，所以很容易被压缩。但当棉花被压缩到一定程度时，分子之间由于相互的排斥力就会抵抗外力的作用，使棉花不能无限地压缩下去。 （3）气体分子的无规则运动速度虽然可以达到几百米每秒，但由于气体分子运动是无规则的，它的运动轨迹不是直线而是杂乱无章的，因此，分子要扩散到一定空间需要一段时间。 （4）因为当温度升高时，分子运动加快，所以它在其他气体、液体或固体中的扩散会加剧。 （5）固体分子之间的既存在着较强的引力，也同时存在着较强的斥力，所以固体很难被压缩和拉伸。 2．答 盘式挂钩的吸盘紧贴在墙壁上时，排除了吸盘与墙壁之间的大部分空气，致使外界空气的压强大于吸盘与墙壁之间残留气体的压强，于是挂钩被大气压紧紧地压附在墙壁上。 3．答 （1）、（3）、（5）、（7）是通过热传递方式改变物体热力学能的；（2）、（4）、（6）、（8）通过做功方式改变物体热力学能的。 思考并回答
课 后 作 业 学生复习巩固所学内容

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