资源简介

10.2 内能 第1课时 物质结构的基本图像
教学目标
一、知识与技能
1.物质结构的基本图像，即分子动理论的基本内容
2.固体、液体、气体的宏观特征
二、过程与方法
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。
三、情感态度与价值观
鼓励学生自己查找资料，培养学生自学的能力。
教学重难点
教学重点
分子动理论相关实验现象的观察。
教学难点
对分子动理论内容和物质三态的特征的理解。
教学过程
教学准备
多媒体（课件）、铁丝、墨水，三只烧杯分别倒入冷水、温水和热水。
新课引入
从古至今，人类始终没有停止对物质结构的探索，我们知道物质都是由大量分子或原子组成的，这节课的任务就是通过一些宏观实验现象来了解分子。
新课讲解
知识点1.物质结构的基本图像
问题引导：阅读下面资料，思考这些数据说明了什么？
展示资料：通常情况下，1cm3的空气里大约有2.7×1019个分子。如果人数数的速度能达到每秒100亿个，要把这么多分子一个个数完，得花80多年。
将1cm3水中的分子一个挨一个的排起来，能排8.71×109 km，而太阳与地球相距1.5 ×108km，这些分子可以在太阳和地球之间排58排。
引导学生认识分子特点：体积十分小、质量非常小。一般分子直径大约为10-10m。
问题：分子处于什么样的状态？如何得知分子所处的状态？
引导学生认识：由宏观实验现象推知分子运动状态的研究方法。
教师演示空气和二氧化氮的扩散实验。简单介绍实验装置；抽走中间的玻璃片。
引导学生观察现象：抽去中间玻璃片后，上下两个瓶子的颜色逐渐变得均匀。
学生分析得出结论：二氧化氮气体分子和空气中分子在运动。
教师演示浓硫酸铜和水之间的扩散实验（教师可以提前准备，将装有浓硫酸铜和水的烧杯放在教室里，让学生观察浓硫酸铜和水之间的扩散）
学生分析得出结论：硫酸铜溶液分子和水分子在运动。
播放铅板与金板之间扩散的课件（或者录像资料）。
引出：两种不同物质接触时可以自发地彼此进入对方的现象叫作扩散现象，扩散现象证明一切物质的分子都在永不停息地运动。
学生举例：每位同学列举2个生活中扩散现象的例子，相互交流。
演示：红墨水在热水和冷水中的扩散实验。
引导学生观察、分析实验现象，得出结论：分子运动的剧烈程度与温度有关，温度越高，分子运动越剧烈。
引出：分子运动的剧烈程度与温度有关。
过渡：既然粉笔是由分子组成的，而且分子在不停息的运动，那么为什么粉笔没有变成一个一个的分子，而具有一定的体积和形状呢？引导学生观察下面的实验现象，思考实验现象与上述问题之间有什么联系。
演示：把两根铅柱的端面削平，将削平的端面相对，用力挤压。这时两根铅柱“连接”在一起，在铅柱下面悬挂重物，它们不会分开。
引出：分子之间存在着相互作用的引力。
教师设问：分子之间存在着引力为什么没有将分子吸引到一块呢？
学生猜想：分子之间是否还存在着相互作用的斥力？
引导分析：物体能够压缩，但压缩时要用力，而且压缩得越狠，用的力越大，说明组成物质的分子之间不可能靠得很近，进一步推知，分子之间还存在着相互作用的斥力。
教师提问：分子之间既存在着相互作用的引力，又存在着相互作用的斥力，引力和斥力是同时存在的吗？什么时候表现出引力？什么时候表现出斥力？
学生阅读教材第10页的相关内容。
教师补充：分子之间相互作用力的模型。强调：分子之间的引力和斥力总是同时存在的。当分子之间的距离足够小时，分子之间的斥力作用比较显著（引力仍然存在）；当距离进一步增大时，分子之间的引力比较显著（斥力仍然存在）；当分子之间的距离大到分子直径的10倍以上时，分子之间的作用力非常小，可以忽略不计。
知识点2.固体、液体和气体的特征
教师设问：为什么固体既有一定的体积又有一定的形状？液体有一定的体积但没有一定的形状？气体既没有一定的体积又没有一定的形状？
学生思考并交流。
教师讲解：固体分子彼此靠得很近，分子之间的作用力很大，分子有规律地紧挨在一起，所以宏观上固体既有一定的体积又有一定的形状；液体分子之间的距离较大，分子之间的作用力较小，分子只能在一定限度内运动；所以液体有一定的体积但没有一定的形状；气体既没有一定的体积又没有一定的形状，是因为分子离得很远，每个分子能自由地沿各个方向运动，我们通常称气体的分子为自由分子。我们可以把固体、液体、气体分别比喻成正在做广播操的整齐的队伍、在舞池中跳舞的队伍、在大操场中自由活动的队伍；由于分子的运动快慢与温度有关，因此温度升高时，分子运动变得激烈，分子之间的距离变大，这也就是物体的体积一般都会有“热胀冷缩”性质的道理。
教学反思
本节课的教学内容比较抽象，对学生分析、归纳、概括能力的要求也较高，因此，在教学设计中充分利用了现象教学的作用，设计了一系列小实验，引导学生观察实验，以增加学生的感性认识，帮助学生在头脑中建立必要的物理图景。以此为基础，通过分析、比较、概括，得出相应的结论。从中也使学生初步认识了通过大量宏观现象的分析、推理来对微观世界进行判断的方法。并通过回忆已学过的各种能量知识，使学生初步建立能量与运动形式的对应关系。
110.2 内能 第2课时 内能
教学目标
一、知识与技能
1.了解内能的概念，能简单描述温度和内能的关系。
2.通过探究活动，认识改变物体内能的途径。
3.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。
4.了解热量的概念，热量的单位是焦耳。
二、过程与方法
1.通过探究找到改变物体内能的途径。
2.通过演示实验说明做功可以使物体内能增加和减少
三、情感态度与价值观
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。
教学重难点
教学重点
内能、热量概念的建立，改变物体内能的途径。
教学难点
1.内能、热量概念的建立。
2.做功和热传递在改变物体内能上是等效的。
教学过程
教学准备
多媒体（课件）、铁丝、墨水，三只烧杯分别倒入冷水、温水和热水。
新课引入
【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势能？
【引入】
装着开水的暖瓶有时会把瓶盖弹起来，推动瓶盖的能量是什么？
分析：暖瓶没有运动，所以不是机械能，暖瓶也没有接电源，也不是电能。那么，这一能量来自哪里呢？
新课讲解
知识点1.物体的内能
教师讲述运动的足球具有动能,让同学联想运动的分子是否也具有动能。同样通过弹簧形变时具有势能，让学生联想相互吸引或推斥的分子是否也具有势能。
1.内能的概念
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物体的内能。
2.内能大小与温度有关。
（1）演示实验：分别滴入红墨水观察现象。
（2）实验表明什么（教师做适当启发）。
3．一切物体都具有内能（任何情况下都具有）。
4．内能与机械能的区别
（教师作启发诱导）
师生总结:内能是物体内部分子运动所具有的能量，而机械能是与物体的机械运动有关，是整个物体的情况。
知识点2.改变物体内能的两种途径
物体的内能跟物体的温度有关，温度越高，物体的内能越大。也就是说当物体的温度发生了变化时，它的内能就发生了变化。如何改变物体的温度，同学们能够从生活实际上举出许多的事例。
1．做功
【演示】压缩空气引火实验。
分析现象：组织学生议论"实验现象说明了什么"，从而得出压缩空气做功，使空气内能增大，温度升高引起棉花燃烧。
生活事例：例如，在给自行车轮胎打气时，打气筒也会变热，这也是由于压缩空气的缘故。用其他的方法对物体做功，也能使物体内能增加，摩擦生热就是一个例子。让学生解释课本图10-23的事例，并列举其他事例。
2．热传递
通常物体温度的升降，反映出内能的改变。那么一个物体温度的升高除了摩擦生热外还有其他方法吗？
观察课本P9图10－20、10－21、10－22，并引导学生概括热传递共同特点。
热传递：①物体间存在温度差——发生热传递的条件，直到物体的温度相同为止。②高温物体温度降低，低温物体温度升高。③归纳：热传递现象实质是：内能从高温的物体传到了低温的物体或从同一物体的高温部分传向低温的部分。（即是内能的转移）
知识点3.热量
1．热量：热传递过程中，传递内能的多少叫做热量。
由于热传递过程中，内能总是从高温物体传向低温物体，所以高温物体的内能减少，叫做放出了热量；低温物体的内能增加，叫做吸收了热量。在热传递过程中，总是存在着放热物体和吸热物体，物体放出或吸收的热量越多，它的内能的改变越大。热量的单位：焦（J）
2．通过做功改变物体内能时，可以用功来量度内能的改变；用热传递改变物体内能时，可用物体放出热量和吸收热量的多少来量度。热量和功都可以用来量度物体内能的改变，所用的单位也应该相同，都是焦耳。
教学反思
一、亮点：在引入物体内能的时候，我是采用宏观物体的机械运动中具有的机械能为背景，提出：“那么微粒的运动也具有能量吗 ”从而引出物体的分子的运动而具有的能量称之为内能。但是，内能与机械能是不同的，内能是分子在物体内部自身不停的“分子运动”而不是随物体整体一起运动所具有的能。
二、不足：内能和温度的之间的辨证关系，学生理解起来存在相当大的难度，有些云里雾里的感觉。
三、再教设计：宏观表现推渡物体内部的微观表现。微粒的动能与温度的关系学生能很快的直观的理解，因为温度越高，微粒的热运动就越激烈，感觉就是微粒的运动就越快，那么自然就是动能在增加。
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