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3.4热力学第二定律
课标要求 通过自然界中宏观过程的方向性，了解热力学第二定律。
素养达成 物理观念∶通过自然界中宏观过程的方向性，建立起热力学第二定律的概念。能用热力学第二定律正确描述和解释宏观方向性的自然现象。 科学思维∶对常见的宏观自然过程的方向性进行简单分析；知道能量守恒与节约能源的本质。 科学探究：理解冰箱的工作原理以及热机的效率为什么无法达到100%。 科学态度与责任∶了解能源在社会发展中的地位；知道人类必须尊重自然，遵循自然规律；养成保护环境、节约资源、促进可持续发展的良好习惯。
本节重点 理解热力学第二定律的两种不同表述，以及这两种表述的物理实质
本节难点 能用热力学第二定律解释自然界中的能量变化、转移及方向性问题
学情学法 学生知道现象 归纳法，总结法
教学内容 教师复案备注 学生学习笔迹
【温故知新】 热力学第一定律内容？ 【知识展示】 问题探究一、热传递的方向性 1．温度不同的两个物体接触时，热量会________ 从高温物体传给低温物体，但不会________ 从低温物体传给高温物体，这说明热传导的过程具有________性． 2．无数事实告诉我们，一切与热现象有关的宏观自然过程都是____的。 问题探究二、热力学第二定律 1．定义：在物理学中，反映宏观自然过程的_______的定律就是热力学第二定律． 2．表述 (1)克劳修斯表述：热量不能 ________从低温物体传到高温物体．(该表述阐述的是热传递的________) (2)开尔文表述：不可能从单一热库________，使之完全变成________，而不产生其他影响．(该表述阐述的是机械能与内能转化的________) (3)可以证明，热力学第二定律的克劳修斯表述和开尔文表述是________的． 3.对热力学第二定律的理解 (1).单一热库：指温度均匀并且恒定不变的系统． (2)不是不能从单一热库吸收热量而对外做功，而是这样做功的过程中，一定伴随着其他变化或影响．同样，也不是热量不能从低温物体传到高温物体，而是指不产生其他影响的自发热传递是不可能的． (3)适用条件：只能适用于由很大数目分子所构成的系统及有限范围内的宏观过程，而不适用于少量的微观体系，也不能把它扩展到无限的宇宙． (4)两种表述是等价的：都揭示了热现象宏观过程的方向性．两种表述可以相互推导．如果克劳修斯表述不成立，则开尔文表述也不成立． 问题探究三、热机和第二类永动机 1．热机 (1)热机工作的两个阶段： 第一个阶段是________，把燃料中的________能变成工作物质的________． 第二个阶段是工作物质对外________，把自己的________能变成________能． (2)热机的效率： 热机输出的________与燃料燃烧产生的热量Q的比值叫作热机的效率，用公式可表述为η＝________.热机用于做功的热量一定小于它从高温热库吸收的热量，即________. 2．第二类永动机 (1)定义：只从单一热库吸收热量，并使之完全变成有用功而不产生________ 的热机． (2)第二类永动机不可制成的原因：违背了_______________定律． 问题探究四、能源是有限的 1．能量在数量上虽然守恒，但其转移和转化却具有________． 2．能源的使用过程中虽然能的总量保持守恒，但能量的________下降了．虽然能量总量不会减少，但能源会逐步减少，因此能源是________的资源． 【典例分析】 1.如图所示的汽缸内盛有一定质量的理想气体，汽缸壁是导热的，缸外环境温度保持恒定，活塞与汽缸壁的接触是光滑的，但不漏气．现将活塞杆与外界连接使其缓慢地向右移动，这样气体将等温膨胀并通过杆对外做功．若已知理想气体的内能只与温度有关，则下列说法正确的是(　　) A．气体是从单一热库吸热，全用来对外做功，因此过程违反热力学第二定律 B．气体是从单一热库吸热，但并未全用来对外做功，所以此过程不违反热力学第二定律 C．气体是从单一热库吸热，全用来对外做功，但此过程不违反热力学第二定律 D．以上三种说法都不正确 【规律方法】 热力学第二定律的实质：一切与热现象有关的宏观过程都具有方向性。 【课堂检测】 2.关于热力学第一定律和热力学第二定律，下列论述正确的是(　　) A．热力学第一定律指出内能可以与其他形式的能相互转化，而热力学第二定律则指出内能不可能完全转化为其他形式的能，故这两条定律是相互矛盾的 B．内能可以全部转化为其他形式的能，只是会产生其他影响，故两条定律并不矛盾 C．两条定律都是有关能量的转化规律，它们不但不矛盾，而且没有本质区别 D．其实，能量守恒定律已经包含了热力学第一定律和热力学第二定律 【课后练习】 3.如图所示为电冰箱的工作原理示意图。压缩机工作时，强迫制冷剂在冰箱内外的管道中不断循环。在蒸发器中制冷剂汽化吸收箱体内的热量，经过冷凝器时制冷剂液化，放出热量到箱体 外。下列说法正确的是（ ） A.热量可以自发地从冰箱内传到冰箱外 B.电冰箱的制冷系统能够不断地把冰箱内的热量传到外界，是因为其消耗了电能 C.电冰箱的工作原理不违背热力学第一定律 D.电冰箱的工作原理违背热力学第一定律 【课堂小结】本节学习热力学第二定律的两种表述。 【作业布置】 教材63页1.2题
学后思考 教学反思 得：
失：

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