热和内能PPT教学课件

最近，美国某公司发表了用分子筛作催 化剂把甲醇转化为汽油的专利。这种催化 剂能够有效地控制产物的分子大小的形状， 因此产品中75％直接可以用作高级汽油。
煤液化 装置 纳米级煤液化油
煤 液化烘干机
液化氣罐 煤氣灶
二、石油的综合利用
1、石油的组成元素: 主要是碳、氢元素
石油的主要成分： 是由各种烷烃、环烷烃和芳香烃组成的混合 物。（还有水分、盐分等杂质）
塑料、合成纤维、合成橡胶称为三大 合成材料；
黏合剂、涂料也属于合成材料。
塑料
塑料的主要成分是合成树脂，其中还添 加了某些特定用途的添加剂（如提高塑性 的增塑剂、防止老化的防老化剂）；有些 热塑性塑料（聚乙烯塑料），可以反复加 工，多次使用；有些热固性塑料（电木）， 一旦加工成型就不会受热熔化。
注意：热量是单纯的传热过程 中系统内能变化的一个量度， 是一个过程量，不能讲在某个 时刻物体具有多少热量应该讲 在热传递过程中有多少热量从 高温物体传递到了低温物体
热传导－－热沿着物体传递的热传递方式，不同物质 传到热的能力各不相同，容易传到热的物体称之为热 的良导体，所有金属都是热的良导体，不容易传导热 的物体称之为热的不良导体，如空气、橡胶、绒毛、 棉纱、木头、水、油等
一、热传递
两个温度不同的物体互相接触时温度高的物体 要降温，温度低的物体要升温，并将持续到系统间达 到热平衡即温度相等为止，这个过程称之为热传递
热传递的三种方式：热传导、热对流、热辐射
二、热和内能
在外界对系统没有做功的情况下， 内能和热量之间有什么样的关系呢？
△U＝Q
即在外界对系统不做功的情况下，外界传递 给系统的热量等于系统内能的改变量
柴达木盆地天然气储量突破3000亿立方米
珠海振戎公司已经 与伊朗方面签署协 议，同意在未来25 年向伊朗购买200亿 美元的液化天然气
亚洲最大的天 然气处理厂
阜阳市利用“西气东输”工程天然气门站鸟瞰图
德国天然气汽车
俄天然气 管道通向 中国
液化天然 气公交车
天然气灶
四、合成材料
1、原料：
石油、煤、天然气
2、石油的炼制(除水脱盐后) （1）石油的分馏：
利用原油中各组分的沸点不同将复杂的混合物 分离成简单混合物的过程。
石 油 分 馏 示 意 图
3、石油的裂化和裂解 （1）裂化的目的：提高轻质液体燃料的产量。 （2）裂化的原理： 石油的裂化是 在催化剂的作用下将含碳原子多的重
油（烃）断裂成碳原子较少的烃的过程。 。
• 迄今为止，煤、石油、天然气仍是 人类使用的主要能源，同时它们也 是重要的化工原料。如何实现化石 燃料的综合利用，提高利用率，减 少化石燃料燃烧所造成的环境污染， 是人类面临的重大挑战。
1994年中美三大能源产量与消费量比较表
能源 国家
产量 中 国 消费量
石油 （亿吨）
1.461
1.627
天然气 （亿立方米）
组成成分：是由多种有机物、无机 物组成的复杂混合物。
煤的结构模型
一、煤的综合利用：
2、煤的分类
腐植煤 腐泥煤
按C%
无烟煤95%以上 烟 煤70%以上 褐 煤 60%~70% 泥 煤 50%~60%
工业上煤 品质的检 测指标：
发热量、挥发分、固 定碳、水分、灰分等
一、煤的综合利用 （1）煤的干馏 ①煤的干馏原理： 把煤隔绝空气加强热使它分解的过程。
• 3．渗透物理学方法的教育：在分子平均动能与温度关系的 讲授中，渗透统计的方法。在分子间势能与分子间距离的关 系上和做功与热传递关系上都要渗透归纳推理方法。
• 二、重点、难点分析
• 1．教学重点是使学生掌握三个概念（分子平均动能、分子 势能、物体内能），掌握三个物理规律（温度与分子平均动 能关系、分子势能与分子之间距离关系、热传递与功的关 系）。
关，能区别物体的内能和机械能。 • （4）知道做功和热传递在改变物体内能上是等效的，知道
两者的区别，了解热功参量的意义。 • 2．在培养学生能力方面，这节课中要让学生建立：分子动
能、分子平均动能、分子势能、物体内能、热量等五个以上 物理概念，又要让学生初步知道三个物理规律：温度与分子 • 平均动能关系，分子势能与分子间距离关系，做功与热传递 在改变物体内能上的关系。因此， • 教学中着重培养学生对物理概念和规律的理解能力。
解析：做功和热传递对改变物体的内能是等效的， 温度升高可能是做功，也可能是热传递。故C正确。 答案：C
例2 下列关于热量的说法，正确的是 （ ）
A.温度高的物体含有的热量多 B.内能多的物体含有的热量多 C.热量、功和内能的单位相同 D.热量和功都是过程量，而内能是一个状态量
解析：热量和功都是过程量，而内能是一个状态量， 所以不能说温度高的物体含有的热量多，内能多的 物体含有的热量多；热量、功和内能的单位相同都 是焦耳。选C、D 答案：C、D
热对流－－靠液体或气体的流动来传递热的方式，热 对流是液体和气体所特有的热传递方式
热辐射－－热从高温物体向周围以电磁波的形式沿直 线射出去的方式，热辐射不依赖媒介质，可在真空中 进行，温差越大，表面颜色越深，物体向外的热辐射 能力越强
一、热传递 说明：两个温度不同的物体互相接触时温度高的物体要降温，温度低的物体要升温，并 将持续到系统间达到热平衡即温度相等为止。在这个过程中我们说，热量从高温物体传 递到了低温物体，这个过程称之为热传递。 问：热传递分别有哪几种方式？（热传导、热对流、热辐射） 问：这三种方式如何区分？（热沿着物体传递的传递方式，不同物质传到热的能力各不 相同，容易传到热的物体称之为热的良导体，所有金属都是热的良导体，不容易传导热 的物体称之为热的不良导体，如空气、橡胶、绒毛、棉纱、木头、水、油等；热对流是 靠液体或气体的流动来传递热的方式，热对流是液体和气体所特有的热传递方式，热辐 射是热从高温物体向周围以电磁波的形式沿直线射出去的方式，热辐射不依赖媒介质， 可在真空中进行，温差越大，表面颜色越深，物体向外的热辐射能力越强） 二、热和内能 问：改变物体的内能有哪两种方式？（做功和热传递） 问：在系统绝热过程中，内能和功之间有怎样的关系？（△U＝W，即在系统和外界没有 热交换的情况下，外界对系统所做的功等于系统内能的改变量） 问：在外界对系统没有做功的情况下，内能和热量之间有什么样的关系呢？（△U＝Q， 即在外界对系统不做功的情况下，外界传递给系统的热量等于系统内能的改变量） 问：热量有什么需要注意的地方？（内能是单纯的传热过程中系统内能变化的一个量度， 是一个过程量，与功类似，我们知道功是一个过程量，不能讲某个时候物体具有多少功， 而应该讲在某个过程中物体做了多少功。与此相类似，不能讲在某个时刻物体具有多少 热量应该讲在热传递过程中有多少热量从高温物体传递到了低温物体） 问：做功和热传递对改变物体的内能有什么区别吗？（做功是内能和其他形式的能如机 械能、电能等等发生转化；而热传递是不同物体或同一物体不同部分内能的转移）
高中物理新人教版 选修３- ３系列课件
第十章《热力学定律 》
10.2《热和内能》
教学目标
• 1．在物理知识方面要求： • （1）知道分子的动能，分子的平均动能，知道物体的温度
是分子平均动能大小的标志。 • （2）知道分子的势能跟物体的体积有关，知道分子势能随
分子间距离变化而变化的定性规律。 • （3）知道什么是物体的内能，物体的内能与哪个宏观量有
175.6
175.6
煤炭 （亿吨）
12.4
5.72
美 产量 3.863
5320.9
9.35
国
消费量 8.079
5924.1
4.92
我国煤的分布图
上京煤矿
宁夏优质无煤 — 太西煤露天采区
求知课堂互动 一、煤的综合利用 1、煤的组成
组成元素:主要是碳元素；（还有少 量的H、O、N、P、S、卤素等）
煤的干馏实验装置图
实验装置1
实验装置2
②煤干馏的主要产品和用途
（2）煤的气化：
将煤中的有机物及碳转化为可燃性气体的过程。
C(s) + H2O 高温 CO(g) + H2(g)
中热值气
CO(g)+ 3H2
一定 条件
CH4(g) + H2O(l)
高热值气
2CO(g)+ O2
2CO2(g)；△H=-566KJ/mo
二、热和内能
△U＝W △U＝Q
做功和热传递在改变物体的内能上是等效的． 但是它们还是有重要区别的
不同能量形式的转化
{ 做功是内能和其他形式的能发生转化 热传递是不同物体或同一物体不同部分内能的转移 同种能量形式的转移
例1 、如果铁丝的温度升高了，则（ ）
A.铁丝一定吸收了热量 B.铁丝一定放出了热量 C.外界可能对铁丝做功 D.外界一定对铁丝做功
。
2、合成材料基本特征： 相对分子质量很大，属于高分子化合物 。
3、合成材料的合成原理：
加聚、缩聚
。
例如：乙烯合成聚乙烯
，
丙烯合成聚丙烯
。
合成材料概况：
随着人类不断的文明和进步，人对天 然材料的利用已不能满足很多方面的需要， 于是就发生了一场材料的革命－－人工合 成材料；
合成材料的原料丰富、制造加工简单， 性能千变万化；
第一课时
4.2.1《煤、石油和天 然气的综合利用》
背景知识回顾
一、化石燃料 煤、石油和天然气都是古代动植物遗骸 经过一 系列复杂变化而成的，它们是人们生活中经常使 用的主要燃料，因此人们常称它们为化石 燃 料，是不可再生 资源。 二、煤、石油燃烧对环境的影响 1、煤的燃烧对空气的影响 煤燃烧时会排放出 SO2、NO2等气体和一些烟 尘，它们都是大气的污染物。 2、用石油作燃料，直接燃烧的是石油的加工产 品——汽油、煤油、柴油等，它们燃烧时会排放 出 CO 、 氮的氧化物 、含 铅化合物、未燃烧 的 碳氢 化合物和烟尘等，它们都是大气的污 染物。