热统新教案第2次课
(四川省创新实验赛课)第2单元“热传递”中的第二课《热对流》说课稿五年级上册科学
苏教版小学科学五年级上册第2单元“热传递”中的第二课：《热对流》说课稿尊敬的各位老师大家好，我是来自××学校的科学教师××，今天我要说课的内容是《热对流》。
下面我将从教材分析、学情分析、教学目标、教学重难点、教学方法、教学过程、板书设计、教学反思几方面展开本堂实验课说课，恳请大家批评指正。
一、教材分析本课是苏教版五年级上册第2单元“热传递”中的第二课，是在四年级学习了《冷和热》知识基础上的一个进一步学习，掌握热传递方式知识。
本课有四部分内容，第一部分是通过观察猜测，引发学生思想碰撞，激发学习兴趣。
第二部分是探究热在水中的传递，初步认识热对流的方式;第三部分是研究热在空气中的传递，根据烟的飘动方向推测气体的流动方式。
通过探讨两个实验的相同特征，明确热对流的概念。
第四部分是实践与拓展，联系生活实际，运用课堂上所学的知识解释热对流的应用和拓展活动，课后，学生利用身边的材料制作一个简易走马灯并解释转动的原因，学以致用。
二、学情分析学生所处的年龄段，对未知的事物充满好奇，学生通过以前学过冷和热的相关知识，上节课也探究了热在固体中的传递方式，学生对解释液体和气体的传热的方式有了一定的知识储备，但学生对热在水和空气中如何运动的现象并没有直观的认知，通过科学实验，可以让学生切身感受到整个实验的过程，并体会其中遇到的一些困难以及解决困难之后的喜悦，这样的情况有利于突破学生的思维定式，激发学生的探究欲望。
而对于走马灯这样的科学小制作，学生是非常感兴趣的，学生对于科学实践要远远比对待科学原理更感兴趣，借此可以培养学生学习科学的兴趣，同时也加强了学生对工程技术能力的训练。
三、教学目标（一）科学观念：通过观察液体和气体受热流动情况，归纳热对流的概念。
（二）科学思维：运用分析、比较、推理的方法得出热对流特征。
能够运用所学的知识解释生活中的热对流现象。
（三）探究实践：通过类比迁移，初步学习通过添加附加介质观察物质变化的实验方法，培养科学探究技能。
四年级科学上册第二单元2热的传递教案
二.板书设计（需要一直留在黑板上主板书）
2.热的传递在固体中高→→低-传导在液体中热升泠降-对流像太阳辐射
拓展活动：你能把你家房间里的空气带到学校实验室是进行研究吗？
教学反思：
教具准备：长把铁勺水烧杯木屑（或茶末、黑胡椒粉）酒精灯石棉网三脚架
教学活动：
第一课时
一.导入新课；正确使用酒精灯谈话引入本课的探究。
1.师出示小黑板（正确使用酒精灯的方法）。
2.师讲解并演示使用酒精灯。
3.教师巡视指导。（1）学生看小黑板并齐读使用酒精灯的方法。（2）学生分组操作（6-7人一组）轮流点、灭酒精灯。
新课程教案设计（科学）
第二单元冷和热
授课时间：年月日授课教师：
年级（册次）
四年级上册第二单元
书写教师
徐志刚ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
课题（内容）
2、热的传递
课时
2课时
教学目标：1.会做固体热传导的实验。2.了解液体对流的实验。3.能正确使用酒精灯。4.知道传导、对流、辐射是热的三种传递方式。5.能解释生活中有关热传递现象。
重难点（具体）：认识热的三种传递方式。教学难点：正确使用酒精灯。
4.学生看小黑板并齐读使用酒精灯的方法。
二、探热在固体和液体、空气中的传递
1.教师出示铁片，请同学们猜想一下：如果从铁片的一端加热，热会怎样传递？从中间加热，热又会怎样传递？
2.师：画出示意图讲解：热从温度高的地方传到温度低的地方。
3.学生动手实验，教师下到各组指导。通过观察铁片上不同的位置蜡烛的熔化过程，让学生清楚地看到。
4.小结：热从温度高的地方传到温度低的地方。
《反应热 第2课时》公开课教学设计【化学人教版高中(新课标)】
第一节反应热第2课时中和反应热的测定◆教材分析本节内容介绍的是热化学的一些初步知识，以启发学生从能量角度考虑化学反应问题，有利于学生较全面地认识化学反应。
再联系化学反应的过程，即反应物分子的旧化学键的断裂所需要的能量和生成物分子新化学键的形成所放出的能量，定量讨论化学反应的能量变化，说明宏观的反应热和微观的化学键断裂和形成所吸收和放出的总能量之间的关系。
◆学情分析通过化学必修2的学习，学生已经知道物质发生化学反应产生新物质的同时，伴随着能量变化，但系统地研究反应热的问题，这还是第一次。
像焓变、热化学方程式等热化学概念和理论，学生学起来觉得抽象。
为了适应学生的认知水平，在教学中要注意把握分寸，力求简明、通俗，回避对热化学理论深入的讨论和严格的数学推导。
◆教学目标【知识与技能】(1)测定酸、碱中和反应的反应热。
(2)加深理解中和反应是放热反应。
【过程与方法】通过分组实验、测量数据以及对数据的分析处理，体验实验探究的方法。
【情感态度与价值观】(1)培养学生设计实验的能力。
(2)提高学生的分析问题的能力。
(3)培养学生严谨求实的科学作风。
◆教学重难点反应热的测定原理和方法。
◆教学方法启发、引导、讨论、实验探究。
◆课前准备实验用品：量热仪、量筒(50 mL)两个、0.50 mol·L-1盐酸、0.55 mol·L-1 NaOH溶液。
◆教学过程一、导入新课【引言】大家都知道，反应热是可以通过实验测量出来的，本节课我们就来亲自测一下强酸与强碱中和反应的反应热。
二、讲授新课教学环节一明确实验目的【板书】中和反应反应热的测定1.实验目的：测定强酸与强碱反应的反应热，体验化学反应的热效应。
(设计意图：开篇就明确实验目的，让学生做到有的放矢。
)教学环节二：理解酸、碱中和反应反应热测定的实验原理【设问】我们测定酸、碱中和反应反应热的原理是什么？【板书】2.实验原理【思考交流】本节课，我们取定量的盐酸和氢氧化钠溶液发生中和反应，哪些数据可以帮助我们测出它们的反应热呢？请大家讨论回答。
《12.2 热量与热值》教案新部编本2
教师学科教案[ 20 – 20 学年度第__学期]任教学科：_____________任教年级：_____________任教老师：_____________xx市实验学校《12.2热量与热值》教案一、教学目标（一）知识与技能1、了解热量的概念，知道热量是在热传递过程中物体内能改变的多少。
2、知道当质量一定时水吸收的热量跟温度的升高成正比，升高的温度相同时水吸收的热量跟它的质量成正比。
3、了解热值的概念，会根据热值来计算燃料完全燃烧放出的热量。
（二）过程方法1、利用生活经验了解不同的燃料完全燃烧时所放出的热量是不同的。
2、根据各种燃料了解热值的含义（三）情感态度与价值观从物理知识与生活的密切联系，激发学生的求知欲。
二、教学重难点（一）教学重点：热值的概念。
（二）教学难点：了解内能与热量的概念的区别。
三、教学准备1、一些常规燃料的样本、火柴、铁丝、润滑油等。
2、收集饮食与运动关系的资料。
3、了解自己家庭常用的燃料，一个月平均消耗多少燃料，支付多少燃料费。
四、教学过程（一）新课导入：1、改变物体的内能的方式：做功和热传递。
2、热传递的实质：思考：是不是任意两个物体相互接触都会发生热传递呢？相同点：内能都是从高温物体传到低温物体，或从物体的高温部分传到低温部分；（二）新课讲解：1、什么叫热量（1）热量的概念：物理学中，把在热传递过程中物体内能改变的多少叫做热量。
注意：（1）热量是为了描述和量度热传递过程中内能的变化而引入的，热量是一个过程量，它对应于热传递的过程。
（2）一个物体的温度即使很高，也不能说它含有的热量多；反之，物体的温度低，也不能说它含有的热量少。
如果没有发生热传递，即它的内能没有改变，就谈不上热量。
（3）在热传递过程中，高温物体内能减少，放出热量，低温物体内能增加，吸收热量。
（2）热量的表示符号和国际单位制单位：热量是内能变化多少的量度，其单位应与内能单位一致。
2、探究物体吸收或放出的热量思考：水吸收的热量与水的质量、水温升高的多少的关系。
四年级上册科学教案-2.2 热的传递｜苏教版(4)
热的传递教学内容：苏教版小学科学四年级上册第二单元“冷和热”中的第2课。
教材分析：本课是后面《加热和冷却》、《吸热和散热》的研究基础和铺垫。
在前一节课，学生知道一杯水的温度会有规律地降低，通过讨论认识到这是热水向周围散发热量的结果。
在此基础上，指导学生研究三种形态的物质用什么方式来传热。
本课以研究热传递的方式为探究主线。
以学生的探索为主，让其亲身感受金属、水热传递的真实过程，从中发现和体会金属的传热规律和水的对流现象，再由探索所获得的知识经验引申出空气的热传递方式以及热辐射。
在此基础上，将学生的已有认识推而广之，引申到物质的热传递，实现从个别到一般的升华，促成学生的知识建构。
设计理念：一、教法上以科学探究为载体，学生为主体，面向全体学生。
1、以探究为载体。
探究既是科学学习的目标，又是科学学习的方式。
亲身经历以探究为主的学习活动是学生学习科学的主要途径。
科学课程应向学生提供充分的科学探究机会，使他们在像科学家那样进行科学探究的过程中，体验学习科学的乐趣，增长科学探究能力2、面向全体学生。
这意味着要为每一个学生提供公平的学习科学的机会和有效的指导。
在本课实验活动过程中，我给每个小组分配大小一样、数量等同的实验仪器，并且课前自己拿每组的仪器做实验，确保实验的安全和成功率，课堂上给予每个小组同样的指导，鼓励学生积极参与实验。
3、学生是科学学习的主体。
学生对周围的世界具有强烈的好奇心和积极的探究欲，学习科学应该是他们主动参与和能动的过程。
科学课程必须建立在满足学生发展需要和已有经验的基础之上，提供他们能直接参与的各种科学探究活动。
本课当中我设计了三个实验，每个实验之前都有猜测的过程，让他们自己提出问题、解决问题，比单纯的讲授训练更有效。
二、学法上实行科学探究、实践操作和合作交流相结合。
1、科学探究：学生在教师的指导下，像科学家发现真理那样，通过自己的探究和学习，发现事物发展变化的原因和内部联系，找出变化规律的方法，在经历探究和发现的过程中，学到科学知识。
小学科学苏教版四年级下册第一单元第2课《热胀冷缩》教案(2021新版)3
2.热胀冷缩【教材分析】《热胀冷缩》是苏教版小学科学四年级下册第一单元《冷和热》中的第二课，热胀冷缩是热学的基本现象，《热胀冷缩》课是学生进一步理解冷和热的动手实践课程。
本课结合学生的认知规律从现象质疑，通过学生活动，得出热胀冷缩的结论，揭示生活中常见现象的本质，再联系身边的实际应用达到学以致用的目的。
同时为后面的学习奠定了良好的基础。
本课教学内容分四个部分。
第一部分研究液体受热和遇冷时体积的变化。
先由学生就“水在受热和遇冷时，体积会有什么变化”这一问题作出假设，然后根据教材提示设计出实验方案，再根据实验现象得出结论：液体受热时体积膨胀，遇冷时体积缩小。
第二部分，研究气体受热和遇冷时体积的变化。
学生在已有经验的基础上讨论并设计出实验方案，进而根据实验现象得出结论：气体受热时体积膨胀，遇冷时体积缩小。
第三部分，研究固体受热和遇冷时体积的变化。
学生根据教师提供的材料确定实验方案，由于该实验较复杂，且酒精灯是学生第一次使用，因此教师要先做演示实验，再由学生完成实验。
根据实验现象得出结论：固体受热时体积膨胀，遇冷时体积缩小。
第四部分，解释生活中的热胀冷缩现象，将学习和生活密切联系，巩固所学内容。
【学情分析】四年级学生已经具备了一定的知识，初步理解了冷、热和温度等概念，但对常见的热学现象不能给出科学的解释，仍然处于感性认识阶段，对生活中常见的热胀冷缩基本原理以及实践操作还不甚以解。
而这些问题恰好为本课的教学设计提供了切入点，在教学中通过激发学生的探究兴趣，达到培养学生观察、分析、解决问题的能力的目的，逐步树立“做中学”的学习意识。
【教学目标】[知识与技能]认识到加热和冷却会改变物体的体积。
知道大多数液体、固体、气体具有热胀冷缩的性质。
会利用热胀冷缩解释生活中的现象，并能为生活生产服务。
[过程与方法]能够通过模仿实验，体验液体具有热胀冷缩的性质。
能够通过设计实验，认识固体、气体的热胀冷缩现象。
[情感、态度与价值观]通过自主探究活动初步学会合作交流，树立“做中学”的意识。
《化学反应中的热 第2课时》示范课教学设计【化学苏教版高中必修2(新课标】
第二单元化学反应中的热
第1课时
一、教学目标
1.了解人类利用的主要能源，了解热值的概念。
2.了解能源的利用对自然环境和社会发展的影响。
3.了解氢能源的应用前景。
4.了解人类对太阳能的利用
二、教学重难点
重点：了解人类利用的主要能源、能源的利用对自然环境和社会发展的影响、氢能源的应用前景。
难点：热值
三、教学准备
教学PPT；
四、教学过程
五、板书设计
第二单元化学反应中的热
第2课时
一、燃料燃烧释放的能量
1.热值
①定义：一定条件下，单位质量的可燃物完全燃烧所放出的热。
②单位：kJ · g -1
③常见燃料的热值煤、石油、天然气是当今主要能源
2. 我国的能源现状
①我国非常依赖化石燃料
②煤炭消费能源占比下降，石油稳定，天然气逐步增多，其它能源消费明显提升。
③解决能源问题的方法：
节约现有资源；提高燃料的使用效率，减少对环境的污染；积极开发优质新能源。
3. 新能源的利用
二、氢燃料的应用前景
1. 氢能优点：热值高、绿色燃料
2. 面临困境：制氢不易、储氢难
3.应用前景：
三、太阳能及其利用
1.光合作用
2.人类直接利用太阳能。
教科版五年级科学下册第二单元《2.1热起来了》教学设计
教科版五年级科学下册第二单元《2.1热起来了》教学设计一. 教材分析《热起来了》这一课是教科版五年级科学下册第二单元的第二课，主要内容是让学生通过实验和观察，了解物体的温度变化与热量传递的关系。
本课内容与学生的日常生活紧密相连，能够激发学生的学习兴趣。
教材以实验探究为主，让学生在操作中感受热量传递的过程，从而理解热量的概念。
二. 学情分析五年级的学生已经具备了一定的观察和实验能力，对于热量这个概念，他们可能在生活中有所感知，但缺乏系统的理解和科学的探究。
因此，在教学过程中，教师需要引导学生通过实验和观察，自己发现热量传递的规律，从而理解热量的本质。
三. 教学目标1.让学生通过实验和观察，了解物体的温度变化与热量传递的关系。
2.培养学生运用科学的方法进行探究和解决问题的能力。
3.引导学生关注身边的科学现象，培养学生的科学素养。
四. 教学重难点1.重点：让学生通过实验和观察，了解物体的温度变化与热量传递的关系。
2.难点：让学生理解热量传递的过程和热量的本质。
五. 教学方法1.实验法：通过实验让学生直观地感受热量传递的过程。
2.观察法：让学生观察实验现象，发现热量传递的规律。
3.讨论法：引导学生交流讨论，深化对热量传递的理解。
六. 教学准备1.实验材料：热水、冷水、物体（如石头、木块等）、温度计等。
2.教学工具：多媒体设备、黑板、粉笔等。
七. 教学过程1.导入（5分钟）教师通过提问方式引导学生回顾上一课的内容，让学生分享自己在生活中对热量的感知。
然后引入本课的主题《热起来了》。
2.呈现（10分钟）教师通过多媒体展示实验现象，让学生观察物体在热水和冷水中的温度变化。
同时，教师引导学生关注实验过程中的热量传递。
3.操练（10分钟）教师学生进行实验，让学生亲自操作，观察物体在不同温度水中的温度变化。
学生在实验过程中，记录实验数据，总结热量传递的规律。
4.巩固（5分钟）教师引导学生回顾实验过程，让学生用自己的语言描述热量传递的过程。
四年级上册科学教案-2.2 热的传递｜苏教版(11)
四年科学上册第二单元第二课《热的传递》教案2、热的传递教学内容：热的传递教学目标：过程与技能：１．能够做固体热传递的实验。
２．能够做液体对流的实验。
科学知识：１．知道热总是从高温处向低温处传递。
２．知道传导、对流、辐射是热的三种传递方式。
情感态度与价值观：１．体会用数据进行论证的重要性。
２．体会到在科学探究的过程中也需要发挥想像力。
教学重难点：重点：通过实验理解热传递的主要方式。
难点：设计实验验证热传递的方向。
教学准备：金属片、酒精灯、火柴、铁架台、蜡烛、烧杯、石棉网、木屑、教学课时：一课时教学过程：一、导入新课同学们，在冬天，我们手冷时，爸爸、妈妈会用他们温暖的大手握住我们冰冷的小手。
这说明热可以从温度高的地方传到温度低的地方。
那么，热在固体、气体、液体中是怎样传递的呢？这节课，我们就来学习第二课：热的传递（板书：2、热的传递）二、研究热传递方式（一）、研究固体的传递方式1、教师提出问题：热在金属里是怎样传递的？2、学生进行猜想并做出假设。
3、学生设计实验：观察金属是怎样传热的。
4、先讲解示范正确使用酒精灯的方法，然后让学生练习点、灭酒精灯。
5、学生实验，仔细观察实验现象。
6、学生用画图的方法表示热传递的方向。
7、学生汇报。
8、小结：热在固体中的传递方式叫传导。
（二）研究液体的传递方式1、通过研究，我们知道热在固体中是用传导的方式进行传递的，那么在液体中，热又是怎么传递的呢？2、学生说出假设或是自己的看法。
3、讨论：怎样才能发现水在传热？4、教师介绍实验方法。
5、学生实验并画图作记录。
6、汇报、交流。
7、小结：水受热后会发生流动，靠流动传递热的方式叫“对流”。
空气也是靠对流传递热的。
（三）认识热辐射1、思考：烈日下的物体为什么烫手？这些热来自哪里，是怎样传递给物体的呢？2、学生讨论、交流。
3、讲述：太阳的热传递到地面上来，显然不是我们已经认识的两种热传递方式。
其实，太阳及生产环境中的热源均能产生大量的热，这样的热传递方式就叫辐射。
杭州市教科版五年级科学下册第二单元《热》全部教案(共8课时)
第二单元《热》全部教案（共8课时）1.热起来了【教材简析】《热起来了》是教科版五年级下册《热》单元的第一课。
通过本课的学习让学生对热源和热的传递有一个初步的感知和认识，引发学生对热探究的兴趣。
本课分为两个主要部分。
第一部分：怎样给身体增加热量。
从当我们觉得手冷时，两只手互相搓一搓会热这一生活经验切入，让学生关注身边的热源，引发学生思考“还有什么办法使我们的身体热起来？”让学生回忆生活中能使身体热起来的方法，并思考“这些方法是怎么使我们的身体热起来的？”最后引出本课的研究问题：“衣服能给我们增加热量吗？”第二部分：衣服能给身体增加热量吗？教材要求学生自主设计对比实验对这一问题进行验证，最终对“多穿衣服让我们身体热起来”进行科学合理的解释。
通过实验验证，让学生经历“问题—猜测—实验验证—思维论证”这样一个相对完整的探究过程，促进他们主动地思考，主动地探究。
在教学实践中，仅用毛衣包住温度计，会出现温度计温度略微上升的现象，最佳方法是用一杯常温水，先测出水的温度，然后用毛衣包住水杯再测水的温度。
【学情分析】当我们觉得有些冷的时候，可以有很多方法让我们身体热起来。
这一点学生有着较丰富的生活经验。
晒太阳、烤火、取暖器取暖、吃热的食物都是从其他热源获得热量让身体热起来，运动则是加快血液循环让身体热起来，而对于多穿衣服让身体热起来的原因，有些学生并不真正清楚，这正是本节课要弄清的科学概念。
五年级学生已经掌握了对比实验的方法，能够自主设计一些简单的对比实验，所以本课在引出研究问题：“衣服能给我们增加热量吗？”后，让学生根据教师提供的材料自主设计实验进行验证，教师要鼓励学生用多种方法多角度进行实验验证，形成正确科学概念。
【教学目标】科学概念目标1．有多种方法可以给人体带来热量使人体热起来，但人体感觉到热并不都是外界给人体带来的。
2．添加衣服会使人体感觉到热，但并不是衣服给人体增加了热量，衣服只起到了保温作用。
科学探究目标1．经历讨论使人体热起来的方法以及分析原因的过程。
热统新教案第4次课
§1.13克劳修斯等式和不等式本节要求：掌握：卡诺循环的克氏不等式。
掌握：任意循环的克氏不等式1卡诺循环的克氏不等式（①掌握：卡诺循环的克氏不等式的表达式。
②掌握：卡诺循环的克氏不等式的物理意义。
） 2任意循环的克氏不等式。
（① 掌握：任意循环的克氏不等式的普遍表达式。
②掌握：任意循环的克氏不等式的物理意义。
）1、克劳修斯等式和不等式在一个可逆卡诺循环中，热机的效率为121211T TQ Q -=-=η 1Q 和2Q 均为正值，另将2Q 重新定义为热机在低温热源吸收的热量，由此得出02211=+T Q T Q （1） T Q 称为温比热量，是可逆卡诺循环在温度为T 的等温过程中吸收的热量Q 与温度T 的比值。
（1）式表示在可逆卡诺循环中温比热量之和为零，称为克劳修斯等式。
对于不可逆卡诺循环，其效率小于在相同热源之间的可逆卡诺循环热机的效率，即121211T T Q Q -<-=η即：02211<+T QT Q （2） （2）式表示不可逆卡诺循环的温比热量之和小于零，这称为克劳修斯不等式。
2、一般的克劳修斯等式和不等式假设一个热力学系统在循环过程中与温度为1T 、2T 、…、n T 的n 个热源接触，吸收的热量各为1Q 、2Q 、…、n Q ，则可证明：∑=≤ni iiT Q 10（3） 此即一般的克劳修斯等式和不等式，其中i T 是第i 个热源的温度。
3、克劳修斯等式和不等式的积分形式如果系统在循环过程中与温度连续变化的热源接触，则对普遍的循环过程有：0≤⎰T dQ积分上的圆圈表示对整个循环积分，式中Q d 是系统在温度为T 的热源中所吸收的热量，等号对应于可逆循环过程，不等号对应于不可逆循环过程。
§1.14熵和热力学基本方程本节要求：掌握：态函数熵。
掌握：热力学基本方程、可逆过程 掌握：非平衡态、局域平衡。
掌握：可逆过程热量的计算。
掌握：等温熵的改变1态函数熵（①掌握：态函数熵的引入。
热统新教案第1次课
§1.1热力学系统的平衡状态及其描述本节要求：掌握：系统、外界、子系统，系统的分类，热力学平衡态及其描述。
1系统、外界、子系统（①掌握：系统与外界概念。
②了解：界面的分类。
③了解：系统与子系统的相对性）2系统的分类（掌握：孤立系、闭系、开系的概念。
）3热力学平衡态及其描述（①掌握：热力学平衡态概念。
②掌握：状态参量的描述及引入。
）一、几个基本概念1、系统：热力学所研究的具体对象称为热力学系统，简称为系统。
它是由大量的物质粒子（如原子、分子、电子等等）及场（如电磁场）所组成的宏观客体，其特点是在时间与空间上具有宏观的尺度，系统包含极大的自由度。
这就决定了热力学在研究内容和研究方法上都有自己的特点，自由度很小的系统则不是热力学的研究对象。
2、外界：与热力学系统相互作用着的周围环境称为系统的外界，简称为外界。
通常可把系统的外界概括为加在所研究系统上的一定的外界条件。
3、孤立系：不论系统内部的状况如何，可由加在系统上的外界条件来对系统进行分类：与周围环境没有任何相互作用的系统称为孤立系。
4、闭系：与周围环境没有物质交换，但可以有能量交换的系统，称为封闭系统，简称为闭系。
5、开系：与周围环境既有物质交换，也可有能量交换的系统称为开放系统，简称为开系。
二、热力学平衡态及状态参量1、热力学平衡态经验告诉我们，一个孤立系统，不论其初态如何复杂，只要经过足够长的时间，终将会达到某一确定的状态，此后，它的宏观性质不再随时间变化。
我们把孤立系统的宏观性质不随时间变化的状态，称为热力学平衡态或简称为平衡态。
否则称为非平衡态（如初始状态就是非平衡态）。
需要指出，对于封闭系统和开放系统来说，只要有恒定的外界作用，系统经过一定的时间后，也可以达到其宏观性质不随时间变化的状态，系统的这种状态称为稳恒态，与系统的平衡态是不同的。
关于孤立系统的平衡态，我们要注意以下特点：•如果孤立系统开始处于非平衡态，需要一定的时间间隔之后，才能达到平衡态，这一定的时间间隔称为弛豫时间，弛豫时间时间有长有短，由具体系统的性质及具体的弛豫机制来定。
热统II-课件-9月21日-2011
1
Er
1 1
1 ln Z ； y
4
《热力学与统计物理 II》课件
(2011 年秋季)
陈焱
用于压强，我们有
p
1 ln Z ； V
这方程给出了状态方程 P P T , V , N 。
熵：考虑粒子数 N 不变的体系， T 和 V 是可变参量。
由于 pdV 不是全微分，故 dU pdV 也不是全微分。利用以往得到的关系可得到
* C exp E r ， 或： n r
C （与 一样）和 由约束条件确定，即
* exp E r nr ， N exp E r
r
E r exp E r E r 。 N exp E r
r
3
《热力学与统计物理 II》课件
2
《热力学与统计物理 II》课件
(2011 年秋季)
陈焱
nr
r
N， n r E r E= NU,
r
U= E/ N 是系综中每一个系统的能量平均值。 系综中的系统分别处于各种可能的微观状态 r ，而系综（这个孤立系统）的每一种微观状态对 应一种分布 n r ，即整个 N 个全同的系统处于微观状态 r 的数量为 n r 。处于不同微观状态的系统互 相交换所处系统，代表系综所处不同的微观状态，但集合 n r 不变。这表明任一满足以上约束的集 合 n r 代表系综中系统的一种可能分布模式，每一种分布模式 n r 出现的可能性（权重）就是
F Es F U k BT ln( s )
S
1 (U F ) k B ln( s ) k B s ln( s ) T s
一个宏观量是某一个微观量的统计平均，熵所对应的微观量是 k B ln( s ) 。 （1） T=0 时，体系处在基态（设为非简并） ，则 1 1 ，其他为 0，S=0。Nernst 定理 （2） T>0 时，分布函数开始向高能态弥散，S 变大。 （3） 微正则系综亦满足此方程。微正则系综中，各微观态（在等能面上）几率相同，所以
-热统新教案第3次课
§1.8 理想气体的准静态绝热过程本节要求：掌握：准静态绝热过程。
（重点，难点）(考核概率30%)。
掌握：绝热方程的应用。
1准静态绝热过程（① 掌握：准静态绝热过程。
②掌握：理想气体的绝热方程）（重点，难点）（考核概率30%）2绝热方程的应用 掌握：γ 的测定热力学第一定律的数学表达式为：W U Q -∆=（1）微分形式为：W d Q d dU +=（2） 绝热过程中，0=Q d （3）在准静态过程中，外界对系统作功PdV W d -=（4） 将（3）、（4）代入（2）式得0=+PdV dU （5）对理想气体来说，定容热容量dT C dU dTdUC V V =⇒=代入（5）式得0=+pdV dT C V （6） 又由理想气体的物态方程nRT PV = 得：nRdT Vdp pdV =+（7） 而1nRC V -=γ由（6）、（7）两式消去dT ， 有0=+pdV Vdp γ推得：0=+VdV p dp γ（8） 在通常的实际问题中，由于温度变化不大，P C 、V C 的变化很小，γ可视为常数。
（8）可积分得常数=γpV （9）这就是理想气体在准静态绝热过程中压强和体积的关系式，称为绝热过程方程，又称泊松方程。
将（9）式代入nRT PV =中，得，还可求得绝热过程中V 与T 以及P 与T 之间的关系常数=-1γTV （10）常数=-γγT p 1（11）（9）、（10）、（11）这三个关系式都是绝热过程方程，只是三式中所取的独立变量各不相同，因而式中右端的常量也各不相同。
证明理想气体绝热线比等温线陡： 等温过程 ⇒=1C pV ⇒=+1ln ln ln C V p ⇒=+0V dV p dp V p dV dp -= 绝热过程 ⇒=2C pV γ⇒=+2ln ln ln C V p ⇒=+0V dV p dp γVpdV dp γ-= 所以在绝热线和等温线相交点处（具有相同的V p ,），有>-VpγV p -，绝热线的斜率大于温线，故绝热线比等温线陡。
小学科学第2课热的传递方(教学设计)
小学科学第2课热的传递方（教学设计）热的传递方式在小学科学中是一个重要的内容，它帮助孩子们理解热的本质以及如何传递。
本文将为您设计一个关于小学科学第2课热的传递方式的教学活动，帮助孩子们深入理解这个概念。
教学目标：1. 理解热的传递方式：导热、导热、辐射。
2. 通过实验观察和实际生活例子感受热的传递。
3. 培养学生的观察力和实验操作能力。
教学准备：1. 实验器材：三个金属棒（铁、铜、铝）、三个绝缘杯（玻璃杯、塑料杯、纸杯）、一个烧杯，一个温度计。
2. 实验用品：热水、冷水。
3. 图片或视频资源：展示太阳辐射热等。
教学步骤：引入：教师可以利用图片或视频展示不同的热传递方式，比如太阳辐射热、水壶加热传导热等。
引起学生的兴趣并激发他们的思考：你们有没有想过热是怎样传递的呢？让学生表达自己的猜想。
实验探究：1. 实验一：导热的传递。
a. 老师准备一个金属棒（如铜）和一个绝缘杯（如玻璃杯）。
b. 使用烧杯烧热一些水，倒入绝缘杯中，记录水的初始温度。
c. 将金属棒的一端浸入热水中，另一端触摸，观察金属棒传导热的效果。
d. 记录金属棒的另一端触摸时的温度，与初始温度进行比较，让学生发现金属棒导热的特点。
e. 可重复以上步骤，使用不同材质的金属棒，比较不同材质对热的传导的影响。
2. 实验二：对流的传递。
a. 老师准备一个温度计、一个热水和一个冷水。
b. 先将温度计放入冷水中稳定一段时间，记录冷水的温度。
c. 将热水倒入另一个容器，将两个容器放置在一起，观察温度计的变化。
d. 让学生观察和理解，当冷水受热升温时，热水上升，冷水下降的现象。
3. 实验三：辐射的传递。
a. 老师可以通过图片或视频资源展示太阳辐射热的例子。
b. 让学生思考太阳辐射热是如何传递的，以及日常生活中还有哪些其他例子。
c. 学生可以绘制太阳辐射热的示意图，并标注辐射的传递路径。
讨论和总结：用问答的方式引导学生回顾实验过程和结果，让学生通过实验感受到了什么，巩固对热的传递方式的理解。
《热力学第二定律》教学设计课件.doc
《热力学第二定律》教学设计【教学目标】一、知识和技能1、能判断涉及热现象的宏观过程是具有方向性的；2、知道并理解热力学第二定律的两种经典表述；3、形成关于宏观热现象都具有不可逆性的概念；4、认识到热力学第一定律与热力学第二定律具有同样重要的意义。
二、过程和方法分析各种热学现象的过程，归纳出现象背后的普遍规律──热力学第二定律。
三、情感、态度和价值观1、体会科学发现的曲折性和必然性；2、体会热力学第二定律对于人类实践的指导意义。
【教学重点和难点】重点：热力学第二定律内容的理解。
难点：热力学第二定律的两种表述的理解。
【设计思路与教学流程】设计思路：本节内容的课程标准是：“通过自然界中宏观过程的方向性，了解热力学第二定律。
”热力学第二定律是紧跟在热力学第一定律之后的一节内容。
学生早在初中就知道了能量的转化与守恒定律，在学完了热力学第一定律之后，对于能量守恒的认识就更深刻了。
因此在此基础上提出“利用海水降温释放的热量作为新能源”这一设想，让学生思考、讨论而引入新课。
然后再列举一些自发的热学现象，归纳出其中共同的特征：过程的不可逆性。
然后就其中的热传导与功热转化两个过程具体分析，归纳出热力学第二定律的两种经典表述：克劳修斯表述和开尔文表述。
热力学第二定律的实质就是指宏观自发的涉及热现象的过程都是不可逆的，任何一类宏观自发的热学过程都可以作为热力学第二定律的表述。
本节课的难点在于如何理解热力学第二定律的两种表述，特别是开尔文表述。
教学中尽可能多地让学生分析实例，再借助于一些多媒体素材（我利用了一些视频及热机、内燃机两个flash动画），从正、反两方面帮助学生形成对热学现象中的过程认识：热量可以自发地从高温物体传到低温物体；功可以全部转化为热；热量可以从低温物体传到高温物体（但要有条件）；热可以转化为功（但不完全）。
最终认识到热力学第二定律是与热力学第一定律并重的一条客观规律。
教学流程：【教学资源】多媒体课件（包括视频及flash动画）【教学实录】一、引入新课师：我们刚刚学过了热力学第一定律，即能量的转化与守恒定律。
四年级上册科学教案-2.2热的传递 ｜苏教版
出示课件，让学生分析完成课本中的拓展题。
16、本课小结。
17、巩固提高。（课件出示练习题。）
1、观看视频。
2、学生回答。。
3、学生回答。
4、学生回答：想。
5、学生看老师演示实验。
6、学生讨论，回答。
7、指名学生上讲台做实验一。其余学生活观看、回答。
8、学生读。
9、学生边边听。
10、学生动手操作。
《热的传递》电子教案
教学内容
《热的传递》
教学内容分析
本课是本单元的第二课，由于学生对冷热的概念已有所了解，所以本节课主要从对热的传递进行概述。大体编写结构是：知道热在固体中如何传递——如何正确使用酒精灯——热在液体和空气中如何传递——认识辐射这种传递方式——能将学到的知识解释生活中的问题。
预期学习结果
1、知道传导、对流、辐射是热的三种传递方式，热总是从高温处向低温处传递。直到物体温度相等为止。
2、会做热传导、对流的实验，正确使用酒精灯。
教学重点难点
重点：
认识热的三种传递方式。
难点：
正确使用酒精灯。
教时
1课时
教学准备
金属片、酒精灯、火柴、蜡、三角架、石棉网、烧杯、水、茶叶、汤匙、有关的录像资料、图片资料，ppt课件等。
这节课我们就来研究热的传递。板书：热的传递
4、教师演示实验一。
①放映课件的步骤一。老师按步骤要求演示第一步。并提醒学生活注意观察。
②放映课件的步骤二。老师按步骤要求演示第二步。
5、提问：刚才你们看到了什么现象？
6、教师提醒：要注意安全，别被烫伤！
7、总结：热在固体中，从温度高的地方传到温度低的地方，这种会传热方式称为“传导”。
教学活动设计
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外界所作的功可以分成两部分，第一部分是激发磁场作的功，第二 部分是使介质磁化所作的功。当热力学系统不包括磁场时，只须考虑使 介质磁化作的功。
广义功：，其中称为外参量，是与相应的广义力。
几种常用的广义功和与之对应的广义力、外参量
广义功
广义力（）
外参量（）
体积功
面积功
极化功
磁化功
§1.5 热力学第一定律
做功来交换能。 一、绝热过程中能量的传递和转化。
焦耳实验：
第一个实验中,重物下降带动叶片在水中搅动而是水温生高.如果把水和 叶片看作一个系统,其温度的生高完全是重物下降作功的结果.第二个实 验中,电流通过电阻器使水温生高.如果把水和电阻器看作系统,其温度 的生高完全是电源作功的结果.通过焦耳的这两个著名的实验，我们给 绝热过程下一个定义。 2、绝热过程：一个过程，其中系统状态的变化完全是由于机械作用或 电磁作用的结果，而没有受到其它影响，称为绝热过程，或者说系统和 外界只能以作功的方式交换能量的过程。 3、绝热过程中能量的传递和转化（内能的引入） 为了精确测定热运动与机械运动之间的转化关系，焦耳从1840年近20年 间进行了大量的各种实验。这些实验结果的重要意义之一就是揭示了绝 热过程的功的特点，为态函数内能的引入奠定了坚实的实验基础。
活塞向左移动，； 注意：1、系统体积收缩，外界对系统作功为正值；2、系统体积膨胀， 外界对系统作功为负值；3、系统体积由VA变到VB时，外界对系统作 功为： ，有限过程。 P为外界作用在活塞上的压强
讨论：（1） 一般情况下，P不等于气缸内气体的压强 原因有二：① 有摩擦② 无摩擦但不是准静态过程
无摩擦+准静态=可逆过程（2） 功是是一个过程量。外界在准静态过程中对系 统所作的功就等于曲线下方面积的负值。作功与过程有关。（3） 两种 特殊情况：a、 等体过程（ V = 常数），W = 0 b、 p = 常数，
面积功：边框向右移动， 边框向左移动，
极化功：当将电容器的电荷量增加时外界所作的功为 ，[，] ，[，]
外界所作的功可以分成两部分，第一部分是激发电场作的功，第二 部分是使介质极化所作的功。当热力学系统不包括电场时，只须考虑使 介质极化作的功。 磁化功：外界电源为克服反向电动势，在时间内外界作的功为
本节要求：掌握：改变系统状态的方式及绝热过程，焦耳实验、内能的引入，热量、热力学第 一定律。 1改变系统状态的方式及绝热过程（① 掌握：改变系统状态的两种方式。②掌握：绝热过程的 概念。） 2热量、热力学第一定律（① 掌握：内能的引入，广延量。② 掌握：热量定义式及热力学第一 定律。
我们知道作功与传热是系统与外界发生能量相互作用的两种不同方式。 首先我们讨论绝热过程中能量的传递和转化，也就是系统和外界仅通过
说明：热力学第一定律所说的初态和终态是平衡态，但过程所经历的中 间状态并部需要都是平衡态，所以式（4）、（5）对非静态过程也是适 用的。 三、能量守恒与转化定律 1、能量守恒与转化定律 热力学第一定律是能量转化和守恒定律在涉及热现象的过程中的具体形 式，因为它所说的状态是系统的热力学状态，它所说的能量是指系统的 内能，而焦耳从1840年的近40年时间里所做的大量实验中证明机械能， 电能之间转化也满足守恒关系，就为能量守恒与转化定律奠定了坚实的 实验根据，在此基础上，许多物理学家都从不同的途径分别提出了能量 守恒和转化定律。这个定律指出：自然界一切物质都具有能量，能量有
若系统从一个平衡态(初态)转变到另一个平衡态(末态) ，则称系 统经历了一个过程。或者说热力学系统随时间的变化称为热力学过程， 简称为过程。在过程中系统与外界可能有能量交换，有两种交换方式， 作功就是系统与外界交换能量的一种方式。 一、准静态过程 如果过程所经历的每一个中间壮态都可看作是平衡态，则该过程被称为 准静态过程，否则被称为非准静态过程。 对准静态过程做以下3点说明： 1、准静态过程是一种理想过程 2、“足够缓慢 ” 3、对无摩擦的准静态过程，外界对系统的作用力，可以用描述系统平 衡状态的参量表示出来。 对于有摩擦力的复杂情形，我们将不考虑， 仅考虑有摩擦力的准静态过程。 二、功的表达式 体积功：活塞向右移动，
§1.6 热容量和焓
本节要求：掌握：热容量的定义及态函数焓，比性质与摩尔性质。
一、热容量 1、定义：一个系统在某一过程中温度升高1K所吸收的热量，称作系统 在该过程的热容量。若系统在某一过程中吸收的热量为Q，温度增量为 ∆T，则系统在该过程中的热容量C为：（1）单位焦耳/开尔文（），是 一个广延量。1 mol物质的热容量称为摩尔热容量，用表示。若物质的 摩尔数为n，则 （2）热容量、比热(即单位质量物体改变单位温度时的吸收或释放的热 量)和摩尔之间的关系：， 2、定容热容量 先看热力学第二定律： 在等容过程中系统的体积不变，外界对系统不做功 得所以有 （3） 3、定压热容量 等压过程外界对系统做功，热力学第二定律可写成
各种不同的形式，可以从一种形式转化为另一种形式，从一个物体传递 到另一个物体，在传递和转化中能量的数量不变。 2、关于“第一类永动机的不可能” 在热力学第一定律确立以前，许多人曾试图制造一种机器，它不消耗能 量，但可以对外作功，这种机器称作“第一类永动机”。实践证明，不 管设计制造如何精巧，都以失败而告终。现在知道，原因很简单，因为 这种机器违背了热力学第一定律——即能量的守恒与转化定律。 作功必须由能量转化而来，不可能无中生有地创造能量，所以这种机器 是不可能实现的。第一类永动机的失败从反面对热力学第一定律或者能 量转化与守恒定律的确立起了促进作用。因此，通常把热力学第一定律 表述为：第一类永动机是不可能造成的。
（4） （5） 二、焓 在等压过程中，有（4）式，可得： 由此我们引进一个状态函数焓 在等压过程中系统从外界吸收的热量等于焓的增加值
得定压热容量
§1.7 理想气体的内能（和焓）
本节要求：掌握：焦耳定律。了解：理想气体的自由膨胀。 1焦耳定律（① 掌握：焦耳定律的内容及局限性。②掌握：理想气体的状态函数。） 2理想气体的自由膨胀（① 了解：理想气体的自由膨胀过程。② 掌握：理想气体的内能与体积 无关。）
我们重新来分析一下焦耳的这两个著名实验。结果表明，不论是重物下 降做的机械功，还是电流通过电阻丝对系统做电功，只要使系统从相同 的初态变化到相同的末态，对系统所做的功都是相等的，而且和绝热过 程是否是准静态过程没有关系，也就是说，在绝热过程中外界对系统所 做的功，只与过程的初、末平衡态有关，而与系统经历什么过程无关。 这说明，系统存在着一个仅与状态有关的函数，如果用，分别表示该态 函数在终态和初态的值，则：（1） 我们称态函数U为内能。
§1.4 功
本节要求：掌握：无摩擦与准静态过程的功。（重点，难点）(考核概率100%)。了解：非准静 态过程的功，其它系统的功。掌握：准静态过程外界对系统做功的一般形式（考核概率 30%）。 1无摩擦与准静态过程的功（① 掌握：过程与准静态过程的概念。②掌握：无摩擦与准静态过 程的功的求法）（重点，难点）（考核概率100%） 2准静态过程外界对系统做功的一般形式（① 了解：非准静态过程的功，其它系统的功。② 掌 握：广义力和广义位移的概念。③掌握：准静态过程外界对系统做功的一般形式 (考核概率 30%)
（1）式表明，绝热过程中外界对系统所做的功等于系统内能的增加。 我们应该注意，（1）式只给出了两个平衡态的内能之差，内能函数中 还可以有一个任意的相加常数，这个常数可以认为是某一标准状态的内 能，其数值可以视方便而选择。内能的单位与功相同，也是焦耳。 如果将一个宏观系统划分为许多小块，每一小块足够大，从而可以忽略 各小块之间的相互作用能，此时整个系统的内能可以写为各小块内能之 和，即（2） 内能的这种性质称为可加性，亦即内能是一个广延量。 二、热力学第一定律的表述（非绝热过程中能量的传递和转化） 1、热力学第一定律的表述 （1）式反映了绝热过程中外界所做的功等于内能的增加。如果系统经 历的不是绝热过程，在过程中外界对系统所做的功自然不等于过程中内 能的变化，我们把二者之差定义为系统从外界吸收的热量Q，即 （3） 我们就引入了热量的定义，单位也是焦耳（J）。它表示系统吸收的热
量等于同一过程中系统内能的增加量与对系统作功之差。常被写成如下 形式： （4） 上式就是热力学第一定律的数学表达式。表示系统在末态和初态的内能 之差等于在过程中外界对系统所做的功W和系统从外界吸收的热量之 和。这就是说，在过程中通过作功和传递两种方式所传递的能量，都转 化为系统的内能。 必须强调指出，内能是态函数，是仅由系统的状态所决定的物理量，当 系统的初、末状态之后，其内能之差就有了确定的数值，与系统由初态 到达末态所经历的过程无关。（参考重力势能）。而功和热量则是在过 程中传递的能量，是与过程有关的量。 2、热力学第一定律的微分表示。 如果系统经历一个无限小的过程，其内能的变化为dU，外界所作的功 为，系统从外界吸收的热量为，则热力学第一定律又可写成如下形式 （5） 对于孤立系，由于，，所示由（5）式得出，即U=恒量（6） 对于准静态过程， （7）
焦耳实验：对理想气体，绝热自由膨胀， 时，实验发现。由热力学第 一定律，；则焦耳系数。 选、为状态参量，内能函数为，有 焦耳定律：理想气体的内能只是温度的函数，与体积无关。 对理想气体，，
，， 几个常用关系：，，，