01第三章热现象及应用第一节分子动理论精要.doc

课题 第三章 热现象及应用 第一节 分子动理论 2课时 教 学 目 标 知识目标 1. 了解分子动理论的基本观点； 2. 了解温度、 能力目标 1. 通过对温度知道其在生产、生活中的测量方法； 2.通过对本节的学习，能够从微观角度解释生活中的一些宏观现象，增强分析问题的能力。 情感目标 1. 通过对温度等概念的学习，了解环境保护的重要性，增强对环境保护的紧迫感； 2. 通过本节的学习，培养学生的可持续发展的观念。 重点 分子动理论 难点 主要教学过程 学生活动 教 学 过 程 设 计 一、引入课题 用多媒体展示系统展示教材图31。 提问：将一杯20 ℃的水和一杯30 ℃的水放在桌子上，如果不许用手摸，你能分辨出哪一杯水的温度高吗？ （一般情况下，学生回答不出来。因为温度的高低不能通过用眼观察而分辨出来，如果用红外线测温仪是可以的） 引入课题： 为了弄清楚这些与温度有关的问题，我们需要继续学习有关热力学的知识第三章 热现象及应用第一节 分子动理论。 二、分子动理论 所有物体都是由分子构成的。一般物质分子的直径，都是以纳米（1 nm＝1×10－9 m）为数量级的。如氢分子的直径为0.23 nm，水分子的直径为0.4 nm，蛋白质分子的直径最大，也只有几纳米。近几十年来，人们已经能够用放大200万倍的离子显微镜直接观察分子的大小，甚至能够用放大3亿倍的扫描隧道显微镜实现操纵原子的梦想，如下图所示就是用铁原子在铜上组成的汉字原子。 在一间封闭的房间里，打开香水瓶盖，不一会儿，香水的气味就会弥漫到房间的每个角落；在一杯静置的清水中，轻轻滴入一滴红墨水，慢慢就会发现杯中的水全部变红了；长期堆放在墙脚的煤会渗进墙面中，使墙面变黑这些都是扩散现象。扩散现象可以说明分子不停地做无规则的运动。 演示实验 往一杯热水（约90 ℃）和一杯冷水（约10 ℃）中分别滴入一滴红墨水。 提问：这个演示实验说明什么？ （分子的无规则运动与温度有关，温度越高，分子运动越剧烈） 因此，我们把大量分子的这种运动叫作分子的热运动。 用多媒体展示系统展示教材图32。 从微观的角度看，在固体中，分子只能处于确定的位置上做微小的振动。如果给固体加热，固体会熔化为液体。在液体中，分子与临近分子拥挤在一起，可以发生位置的交换。如果继续给液体加热，液体会汽化为气体。在气体中，分子可以自由地运动。 用多媒体展示系统展示有关气体很容易被压缩，水和酒精混合后总体积减小，高压下的油透过钢壁渗出视频。 提问：这类事实说明什么？ （不论是气体、液体，还是固体，组成它们的分子之间是存在间隙的） 在生产技术上，为了增强钢表面的硬度和耐磨性能而进行的渗碳处理，为了改变半导体材料的物理性能而掺入杂质等，都是对分子间隙的一种利用。 用多媒体展示系统展示有关从水龙头里慢慢渗出的水总是一滴一滴地往下滴，荷叶上的露水也总是呈现出一个近似的球形，洗衣服时也总会形成一个个的肥皂泡的视频或图片。 提问：这类事实说明什么？ （液体分子间存在着引力） 提问：液压千斤顶利用的则是液体的不易压缩性，这说明液体分子间存在着什么力？ （存在着斥力） 提问：固体一般都具有固定的形状，它既不易被拉伸也不易被压缩的性质说明它的分子间存在着什么力？ （既存在着引力，也存在着斥力） 综上所述，宏观物体是由大量分子组成的；分子永不停息地做无规则的热运动；分子间有空隙；分子之间存在着相互作用的引力和斥力。这就是分子动理论的基本观点。 三、温度 温度是表示物体冷热程度的物理量。温度数值的表示方法，叫作温标。常用的温标有：摄氏温标、华氏温标和热力学温标（也叫绝对温标）。 世界上大多数地区使用摄氏温标，美国通常使用华氏温标。摄氏温标是瑞典天文学家摄尔修斯（1701—1744）创立的，单位是℃（摄氏度）；华氏温标是荷兰物理学家华伦海特（1686—1736）创立的，单位是℉（华氏度）。这两种温标都是以水的冰点和沸点作为特征温度的：在摄氏温标中这两个温度被定为0 ℃和100 ℃；在华氏温标中这两个温度被定为32 ℉和212 ℉。 用多媒体展示系统展示一个平常使用的温度计。我们平常使用的温度计上往往都有这两种温标。 在物理学上还有一种热力学温标（或绝对温标），它是由英国物理学家开尔文创立的，单位是K（开）。热力学温标的单位大小与摄氏温标的相同。热力学温标中水的沸点同样比冰点高100 K。只是热力学温标把宇宙中的最低温度定义为0 K，这个温度叫作绝对零度。国际上公认的绝对零度为－273.15 ℃。热力学温度是国际单位制中七个基本量之一，用符号T表示。 热力学温度和摄氏温度在数值上有如下关系： T = ＋273 例如，水的冰点用热力学温度表示为273 K，水的沸点用热力学温度表示为37