第13章 内能 第1节 分子热运动 大赛获奖教案

第十三章内能
第1节分子热运动
知识目标
知识要点课标要求
1．物质的构成能简单的说明物质是由分子、原子构成的
2．分子热运动知道一切物质的分子都在不停的做热运动；能够识别扩散现
象，并能用分子热运动的观点进行解释
3．分子间的作用力知道分子之间存在着相互的作用力
教学过程
情景导入
神奇的软蛋
星期天，小明来到爷爷家过周末，发现爷爷家的食品柜里有一瓶醋泡蛋，蛋壳已经泡没了，
只剩一层蛋膜包着鸡蛋，爷爷说这是一种保健食品．调皮的小明趁爷爷不注意，将“软蛋”冲洗
干净后放在了清水中，奇怪!“软蛋”竞一点点地长“胖”了．这其中的奥妙，你能解释吗？
合作探究
探究点一物质的构成
提出问题出示玻璃杯，想一想如果把此杯子打碎，碎片是否还是玻璃？如果经过多次分割，颗
粒会越来越小，如果不停的分下去，有没有一个限度？
讨论交流小组之间交流讨论物质的变化情况、无限度的分下去时出现的情景。

归纳总结
（1）保持物质原来性质不变的最小微粒叫做分子或者原子。

（2）常见的物质是由及其微小粒子----分子、原子构成的。

（3）分子的大小用分子的直径来衡量，通常用10-10m为单位来量度分子的大小。

探究点二分子热运动
1．扩散现象
活动一
演示一：教师打开一盛有香水的香水瓶，让附近的学生闻一下。

问题：能不能闻到香味？为什么？
演示实验2：我们将一个空瓶子，倒扣在一个装着红棕色二氧化氮气体的瓶子上面，抽掉盖在二氧化氮瓶上的玻璃板。

观察并思考：上面空瓶有红色现象说明了什么？将空瓶与装着红棕色二氧化氮气体的瓶子颠倒放置，重做这个实验能否得出相同的结论？
结论：上面空瓶有红色，说明二氧化氮气体分子到了上面空瓶中，分子是运动的。

这个实验是一种扩散现象。

颠倒放置时不能得出相同的结论，因为二氧化氮密度大，在重力作用下会向下运动，无法证明分子是运动的。

归纳总结：不同的物质在接触时，彼此进入对方的现象，叫做扩散现象。

交流讨论：在我们日常生活中，扩散现象很常见，小组之间交流讨论一下，能否举出几个例子？活动二
提出问题：气体可以发生扩散，那么液体和固体是否可以发生扩散呢？
演示实验3：向一个盛有热水、冷水的两个烧杯中用滴管注入两滴红墨水。

观察并思考：观察到什么现象？说明了什么问题？
结论：说明液体之间也可以发生扩散现象，扩散的快慢与物体的温度有关。

拓宽延伸：结合演示实验，阐述出课本P3的13.1-3说明的问题。

实验中如果将水在硫酸铜溶液的下面，是否能够影响实验效果？
活动三
提出问题：固体分子之间能否发生类似的现象，请同学们交流、讨论举例。

归纳总结：
（1）说明了气体、液体、固体在相互接触后，都能彼此进入到对方内部，这种现象叫扩散现象。

（2）扩散快慢的因素与温度有关，温度越高，扩散的越快。

（3）扩散现象说明了分子时刻不停的做无规则运动；分子之间存在间隙。

典例剖析
（泉州中考）东亚文化之都--泉州，风景秀丽．如图所示的情景，能说明分子无规则运动的是（）
A．天柱山薰衣草落叶归根
B．虹山村油菜花花香阵阵
C．清源山缤纷秋叶色彩梦幻
D．九仙山淞玉树琼花
【点拨】分子运动是微观上的运动，肉眼看不见的，它通过宏观的颜色、气味、味道来间接的反映出来；机械运动是宏观上的运动．由此展开分析、解答．
【自主解答】
【方法归纳】分子的无规则运动不能够直接观察到，它是通过宏观的颜色、气味、味道来间接的反映出来，我们只要是看的到的运动都属于宏观的机械运动．我们平时所见到阳光下尘土飞扬、浓烟滚滚不能说明分子做无规则运动．
探究点三分子间的作用力
问题1：固体、液体的分子都在不停地做无规则运动，且分子间又有间隙，但为什么分子不会飞散开，反而聚合在一起呢？
演示实验4：将两个铅柱的底面削平、削干净，然后紧紧地压在一起，两块铅就会结合起来，教师在下面逐个加挂钩码，挂很多个都不能把它们分开。

实验5拿出准备好的注射器，拧下针头，拉开活塞，用大拇指堵住针头的一端，用力压活塞，有什么感觉？将活塞中的空气换成水，再做一做，有什么感觉？
归纳总结：分子之间存在相互的引力和斥力
拓宽延伸：
演示6让学生取一根弹簧，感受拉和压时作用于手的力。

然后教师拿两个乒乓球，中间放一根弹簧，告诉学生用这个模型来比拟两个连着的分子，教师操作，让学生来回答。

当弹簧拉长，分子间的距离增大，作用力表现为引力；当弹簧压缩，分子间的距离缩小，作用力表现为斥力；当弹簧不用力时，引力＝斥力。

归纳总结：
（1）分子之间既有引力又有斥力，是同时存在，同时消失．
（2）不同情况下分子间作用力的特点：
若d指“分子间的距离”；r 指“分子间的平衡距离”
则有：
①当d=r时，F引=F斥处于平衡距离处。

②当d＜r时，F引＜F斥，斥力起主要作用。

③当d＞r时，F引＞F斥，引力起主要作用。

④当d＞10r时，分子间作用力十分微弱，可以忽略不计。

问题2结合P5的13-1-5、6、7，并讨论交流教材物质三态的分子模型。

用表格的形式比较三种物态分子排列的不同特点。

归纳总结：
物态微观特性宏观特性
分子间的距离分子间
的作用
力
有无一
定形状
有无一
定的体
积
固态较小很大有有
液态较大较大无有
气态很大很弱无无
典例剖析：从分子作用力的角度说一说“破镜重圆”能否真的发生。

【点拨】分子间的与分子间的距离有关，当分子间的距离大的一定程度时，分子间的作用力就不存在了．
板书设计
第1节分子热运动
教学反思
本节是学生在学完宏观物体的有关知识后，对微观世界的知识进一步探究学习，为后面研究物体内能及其有关知识做好铺垫。

但由于分子的运动无法直接观察探究，所以本节课主要采用实验为主，以计算机模拟的方法为辅组织教学。

本节需要考察的知识与技能内容比较抽象，在学习过程中，主要充分调动学生的学习积极性，以学生分析、讨论为主，在教师引导的基础上，以“提出问题──实验探究──分析归纳──得出结论”为主线的思维过程进行教学，利于培养学生逻辑思维能力和归纳总结的能力。

第2节热机的效率
知识目标
知识要点课标要求
1．燃料的热值从生活中体会不同燃料释放热的本领不同，建立热值的概念；能简单计算燃料释放出的热量
2．热机的效率能说出热机工作时燃料释放能量的主要流向，知道什么是热机效率教学过程
情景导入
出示课件，让学生领悟下列对话，咨询学生，你们是否理解这段对话？为什么不同的燃
料释放热量的本领不同？如何比较出它们释放出热量的多少？这节课我们就为大家揭开这
些疑惑！
合作探究
探究点一燃料的热值
活动1：让学生走进生活，交流、讨论说出一个家庭一个月使用不同燃料所需要的质量大约
是多少？根据学生阐明的观点，得出结论。

结论：不同燃料释放热量的能力是不一样的。

活动2：根据上面的论述，提出问题，让学生讨论如何比较出燃料释放出热量的能力呢？
总结：（1）取质量相同的不同燃料，让它们完全燃烧，比较释放热量的多少；（2）让不同
燃料释放出相同的热量，比较它们燃烧质量的多少。

活动3：根据比较方案，得出燃料热值的概念为：把某种燃料完全燃烧释放出的热量与其质
量之比，叫作这种燃料的热值．
活动4：自学课本22页到23页，交流分析出热值的单位、几种常见的热值的值及其代表的
物理意义。

总结：（1）热值的单位是J/kg、J/m3；（2）煤油的热值是4.6×107J/m3，代表的物理意义是
1kg的煤油完全燃烧释放的热量是4.6×107J．
活动5：根据热值的概念和热值所代表的物理意义，交流讨论得出燃烧燃烧时释放热量的公
式。

总结：Q=mq=Vq其中m是燃料的质量，单位是kg，q是燃料热值，单位是J/kg、J/m3；V
是体积，单位是/m3．
知识拓宽：学生讨论火箭升空，为什么往往以液态氢做为燃料？
总结：因为氢的热值大，相同质量的不同燃烧中，氢释放的热量最多，故利用氢做燃料。

（2016•资阳模拟）关于燃料的热值下列说法正确的是（）
A．燃料的热值与燃料的燃烧情况有关
B．容易燃烧的燃料的热值一定大
C．煤的热值比干木柴的大，煤燃烧放出的热量比干木柴放出的热量多
D．0.5kg煤油和1.5kg煤油的热值一样大
【点拨】热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧程度等均无关。

探究点二热机的效率
活动1：从情景入手，让学生根据生活经验分析，用煤气烧水时，煤气燃烧释放的热量能否被水完全吸收？有哪些能量损失？
总结：（1）煤气不能完全燃烧，损失了一部分能量；（2）装水的容器吸收了一部分能量、煤气灶本身吸收一部分热量、高温的烟气带走了一部分能量、还有一部分能量散失掉了，只有水吸收的热量才是有效利用的。

活动2：根据以上的分析让学生总结出煤气灶的效率的表达式为
Q
Q
η=水吸
总。

活动3：出示汽油机模型，演示其工作过程，让学生讨论分析热机在工作的过程中有哪些能量损失？如何来表示热机的效率？
学生以组为单位阐明自己组的观点，其他组给予补充。

师出示课件展示热机能量流向图，总结问题。

归纳总结：用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧放出的能量之比，叫作热机的效率。

表达式为
W
Q
η=有用
总
．
活动4：让学生根据热机效率的能量流向图，分析、讨论得出如何提高热机效率？
总结：（1）使用上，正确使用、保养，保证良好的润滑；（2）在设计制造上，不断改进和革新；（3）调整运动零件之间的间隙得当；（4）设法利用废气带走的能量。

板书设计
第2节热机的效率
本节课的重点是燃料的热值各热机的效率。

本课时从提出问题入手，让学生思考不同的燃料释放热量的本领为何不同，然后再分析一个家庭在一个月中用不同的燃料所需要的燃料值不同，引导出热值的概念，为了进一步的加深对热值概念的理解，利用典例剖析进行巩固。

在实际教学中我充分利用自主学习的方法，利用能流图分析问题还是首次接触，可以结合图解帮助学生想像，提高学生观察能能力，分析能力．本节的一个较大特点是紧密联系实际，考察了能量在具体过程中的损耗，要注意让学生细致的分析问题，养成缜密的思维形式．注意联系实际的教学，学生要能够利用所学到的提高效率的方法应用于实际生活中，解决简单的问题．教学中要结合技术和社会的关系，了解热电站相比一般的火电站的优点，并结合所生活的社区，思考关于节能和环境保护的问题。