課題第三章熱現(xiàn)象及應(yīng)用第一節(jié)分子動(dòng)理論2課時(shí)教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)1.了解分子動(dòng)理論的基本觀(guān)點(diǎn)；2.了解溫度、 能力目標(biāo)1.通過(guò)對(duì)溫度知道其在生產(chǎn)、生活中的測(cè)量方法；2.通過(guò)對(duì)本節(jié)的學(xué)習(xí)，能夠從微觀(guān)角度解釋生活中的一些宏觀(guān)現(xiàn)象，增強(qiáng)分析問(wèn)題的能力。情感目標(biāo)1.通過(guò)對(duì)溫度等概念的學(xué)習(xí)，了解環(huán)境保護(hù)的重要性，增強(qiáng)對(duì)環(huán)境保護(hù)的緊迫感；2.通過(guò)本節(jié)的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的可持續(xù)發(fā)展的觀(guān)念。重點(diǎn)分子動(dòng)理論難點(diǎn)主要教學(xué)過(guò)程學(xué)生活動(dòng)教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)一、引入課題用多媒體展示系統(tǒng)展示教材圖3-1。提問(wèn)：將一杯20℃的水和一杯30（一般情況下，學(xué)生回答不出來(lái)。因?yàn)闇囟鹊母叩筒荒芡ㄟ^(guò)用眼觀(guān)察而分辨出來(lái)，如果用紅外線(xiàn)測(cè)溫儀是可以的）引入課題：為了弄清楚這些與溫度有關(guān)的問(wèn)題，我們需要繼續(xù)學(xué)習(xí)有關(guān)熱力學(xué)的知識(shí)——第三章熱現(xiàn)象及應(yīng)用第一節(jié)分子動(dòng)理論。二、分子動(dòng)理論所有物體都是由分子構(gòu)成的。一般物質(zhì)分子的直徑，都是以納米（1nm＝1×10－9m）為數(shù)量級(jí)的。如氫分子的直徑為0.23nm，水分子的直徑為0.4nm，蛋白質(zhì)分子的直徑最大，也只有幾納米。近幾十年來(lái)，人們已經(jīng)能夠用放大200萬(wàn)倍的離子顯微鏡直接觀(guān)察分子的大小，甚至能夠用放大3億倍的掃描隧道顯微鏡實(shí)現(xiàn)“操縱原子”的夢(mèng)想，如下圖所示就是用鐵原子在銅上組成的漢字“原子”。在一間封閉的房間里，打開(kāi)香水瓶蓋，不一會(huì)兒，香水的氣味就會(huì)彌漫到房間的每個(gè)角落；在一杯靜置的清水中，輕輕滴入一滴紅墨水，慢慢就會(huì)發(fā)現(xiàn)杯中的水全部變紅了；長(zhǎng)期堆放在墻腳的煤會(huì)滲進(jìn)墻面中，使墻面變黑……這些都是擴(kuò)散現(xiàn)象。擴(kuò)散現(xiàn)象可以說(shuō)明分子不停地做無(wú)規(guī)則的運(yùn)動(dòng)。演示實(shí)驗(yàn)往一杯熱水（約90℃）和一杯冷水（約10℃）中分別滴入一滴紅墨水。提問(wèn)：這個(gè)演示實(shí)驗(yàn)說(shuō)明什么？（分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)與溫度有關(guān)，溫度越高，分子運(yùn)動(dòng)越劇烈）因此，我們把大量分子的這種運(yùn)動(dòng)叫作分子的熱運(yùn)動(dòng)。用多媒體展示系統(tǒng)展示教材圖3-2。從微觀(guān)的角度看，在固體中，分子只能處于確定的位置上做微小的振動(dòng)。如果給固體加熱，固體會(huì)熔化為液體。在液體中，分子與臨近分子擁擠在一起，可以發(fā)生位置的交換。如果繼續(xù)給液體加熱，液體會(huì)汽化為氣體。在氣體中，分子可以自由地運(yùn)動(dòng)。用多媒體展示系統(tǒng)展示有關(guān)“氣體很容易被壓縮，水和酒精混合后總體積減小，高壓下的油透過(guò)鋼壁滲出”視頻。提問(wèn)：這類(lèi)事實(shí)說(shuō)明什么？（不論是氣體、液體，還是固體，組成它們的分子之間是存在間隙的）在生產(chǎn)技術(shù)上，為了增強(qiáng)鋼表面的硬度和耐磨性能而進(jìn)行的滲碳處理，為了改變半導(dǎo)體材料的物理性能而摻入雜質(zhì)等，都是對(duì)分子間隙的一種利用。用多媒體展示系統(tǒng)展示有關(guān)“從水龍頭里慢慢滲出的水總是一滴一滴地往下滴，荷葉上的露水也總是呈現(xiàn)出一個(gè)近似的球形，洗衣服時(shí)也總會(huì)形成一個(gè)個(gè)的肥皂泡”的視頻或圖片。提問(wèn)：這類(lèi)事實(shí)說(shuō)明什么？（液體分子間存在著引力）提問(wèn)：液壓千斤頂利用的則是液體的不易壓縮性，這說(shuō)明液體分子間存在著什么力？（存在著斥力）提問(wèn)：固體一般都具有固定的形狀，它既不易被拉伸也不易被壓縮的性質(zhì)說(shuō)明它的分子間存在著什么力？（既存在著引力，也存在著斥力）綜上所述，宏觀(guān)物體是由大量分子組成的；分子永不停息地做無(wú)規(guī)則的熱運(yùn)動(dòng)；分子間有空隙；分子之間存在著相互作用的引力和斥力。這就是分子動(dòng)理論的基本觀(guān)點(diǎn)。三、溫度溫度是表示物體冷熱程度的物理量。溫度數(shù)值的表示方法，叫作溫標(biāo)。常用的溫標(biāo)有：攝氏溫標(biāo)、華氏溫標(biāo)和熱力學(xué)溫標(biāo)（也叫絕對(duì)溫標(biāo)）。世界上大多數(shù)地區(qū)使用攝氏溫標(biāo)，美國(guó)通常使用華氏溫標(biāo)。攝氏溫標(biāo)是瑞典天文學(xué)家攝爾修斯（1701—1744）創(chuàng)立的，單位是℃（攝氏度）；華氏溫標(biāo)是荷蘭物理學(xué)家華倫海特（1686—1736）創(chuàng)立的，單位是℉（華氏度）。這兩種溫標(biāo)都是以水的冰點(diǎn)和沸點(diǎn)作為特征溫度的：在攝氏溫標(biāo)中這兩個(gè)溫度被定為0℃和100℃；在華氏溫標(biāo)中這兩個(gè)溫度被定為32℉和212℉。用多媒體展示系統(tǒng)展示一個(gè)平常使用的溫度計(jì)。我們平常使用的溫度計(jì)上往往都有這兩種溫標(biāo)。在物理學(xué)上還有一種熱力學(xué)溫標(biāo)（或絕對(duì)溫標(biāo)），它是由英國(guó)物理學(xué)家開(kāi)爾文創(chuàng)立的，單位是K（開(kāi)）。熱力學(xué)溫標(biāo)的單位大小與攝氏溫標(biāo)的相同。熱力學(xué)溫標(biāo)中水的沸點(diǎn)同樣比冰點(diǎn)高100K。只是熱力學(xué)溫標(biāo)把宇宙中的最低溫度定義為0K，這個(gè)溫度叫作絕對(duì)零度。國(guó)際上公認(rèn)的絕對(duì)零度為－273.15℃。熱力學(xué)溫度是國(guó)際單位制中七個(gè)基本量之一，用符號(hào)T表示。熱力學(xué)溫度和攝氏溫度在數(shù)值上有如下關(guān)系：T=t＋273例如，水的冰點(diǎn)用熱力學(xué)溫度表示為273K，水的沸點(diǎn)用熱力學(xué)溫度表示為373K。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們對(duì)溫度計(jì)的要求也越來(lái)越高?？茖W(xué)家們發(fā)明了多種形式的新型溫度計(jì)。如在工業(yè)和科學(xué)研究中使用的電阻溫度計(jì)，就是根據(jù)金屬的電阻隨溫度升高而增大的原理制成的，它的測(cè)溫范圍為－190～650℃。在低溫物理、航空技術(shù)和宇宙航行研究中采用的半導(dǎo)體溫度計(jì)，是根據(jù)半導(dǎo)體的電阻隨著溫度升高而減小的特性制成的。在600℃以上的高溫測(cè)量中，要使用熱電溫度計(jì)和光學(xué)高溫計(jì)，測(cè)量10000℃以上的溫度都是用原子光譜的譜線(xiàn)與溫度的關(guān)系來(lái)計(jì)算，測(cè)量遙遠(yuǎn)星球的表面溫度要用一種叫作光度計(jì)的儀器。觀(guān)看圖片學(xué)生思考并回答板書(shū)板書(shū)學(xué)生觀(guān)看板書(shū)觀(guān)察實(shí)驗(yàn)學(xué)生回答板書(shū)學(xué)生觀(guān)看學(xué)生觀(guān)看學(xué)生回答板書(shū)結(jié)合技術(shù)學(xué)生觀(guān)看學(xué)生回答板書(shū)學(xué)生回答板書(shū)學(xué)生回答板書(shū)板書(shū)板書(shū)學(xué)生觀(guān)看板書(shū)板書(shū)板書(shū)結(jié)合技術(shù)小結(jié)分子動(dòng)理論1．分子動(dòng)理論宏觀(guān)物體是由大量分子組成的；分子永不停息地做無(wú)規(guī)則的熱運(yùn)動(dòng)；分子間有空隙；分子之間存在著相互作用的引力和斥力。2．溫度溫度是表示物體冷熱程度的物理量。溫度數(shù)值的表示方法，叫作溫標(biāo)。常用的溫標(biāo)有：攝氏溫標(biāo)、華氏溫標(biāo)和熱力學(xué)溫標(biāo)（也叫絕對(duì)溫標(biāo)）。在攝氏溫標(biāo)中溫度的單位是℃（攝氏度）；在華氏溫標(biāo)中溫度的單位是℉（華氏度）。在熱力學(xué)溫標(biāo)中溫度的單位是K（開(kāi)）。熱力學(xué)溫度和攝氏溫度在數(shù)值上有如下關(guān)系：T=t＋2733．氣體的壓強(qiáng)氣體的壓強(qiáng)是氣體垂直作用在器壁單位面積上的壓力。壓強(qiáng)用p表示，壓強(qiáng)的SI單位是Pa（帕）。4．熱力學(xué)能物體中的分子由于運(yùn)動(dòng)和相互作用而擁有的能量叫作物體的熱力學(xué)能。所有物體均含有熱力學(xué)能。物體的熱力學(xué)能與物體的溫度和體積都有關(guān)系。做功和熱傳遞都可以改變物體的熱力學(xué)能?；仡櫛竟?jié)知識(shí)；體會(huì)思考方法；感受情感態(tài)度隨堂練習(xí)練習(xí)3-11．答（1）采用高壓的手段將石墨粉（碳粉）壓縮達(dá)到碳分子力相互作用的有效距離時(shí)，碳分子就在分子引力作用下結(jié)合形成片狀結(jié)構(gòu)的墨塊。（2）棉花纖維之間有很大空隙，所以很容易被壓縮。但當(dāng)棉花被壓縮到一定程度時(shí)，分子之間由于相互的排斥力就會(huì)抵抗外力的作用，使棉花不能無(wú)限地壓縮下去。（3）氣體分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)速度雖然可以達(dá)到幾百米每秒，但由于氣體分子運(yùn)動(dòng)是無(wú)規(guī)則的，它的運(yùn)動(dòng)軌跡不是直線(xiàn)而是雜亂無(wú)章的，因此，分子要擴(kuò)散到一定空間需要一段時(shí)間。（4）因?yàn)楫?dāng)溫度升高時(shí)，分子運(yùn)動(dòng)加快，所以它在其他氣體、液體或固體中的擴(kuò)散會(huì)加劇。（5）固體分子之間的既存在著較強(qiáng)的引力，也同時(shí)存在著較強(qiáng)的斥力，所以固體很難被壓縮和拉伸。2．答盤(pán)式掛鉤的吸盤(pán)緊