《熱力學(xué)定律》主題單元設(shè)計

1、熱力學(xué)定律主題單元設(shè)計主題單元標(biāo)題熱力學(xué)定律作者姓名所屬單位聯(lián)系地址聯(lián)系電話電子郵箱郵政編碼學(xué)科領(lǐng)域（在內(nèi)打7表示主屬學(xué)科，打+表示相關(guān)學(xué)科）回思想品德口音樂化學(xué)信息技術(shù)口勞動與技術(shù)口其他（請列出）：語文口美術(shù)生物科學(xué)數(shù)學(xué)口外語口歷史口社區(qū)服務(wù)體育回物理地理社會實踐適用年級高中二年級所需時間4課時（含實驗探究）主題學(xué)習(xí)概述（簡述單元在課程中的地位和作用、單元的組成情況，解釋專題的劃分和專題之間的關(guān)系，主要的學(xué)習(xí)方式和預(yù)期的學(xué)習(xí)成果，字?jǐn)?shù)300-500）本章是選修3-3模塊的最后一章，也是整個中學(xué)物理課程講述熱學(xué)的最后一章。這一章以兩個基本的熱力學(xué)定律為核心，從能量轉(zhuǎn)化過程中的守恒和與熱現(xiàn)象有關(guān)

2、的宏觀過程的方向性兩個方面對中學(xué)物理涉及的熱學(xué)問題作了一個總結(jié)。第1、2兩節(jié)通過觀察實驗、實驗中的大量信息進(jìn)行分析、歸納和概括。于是在第3節(jié)熱力學(xué)第二定律就水到渠成了。教科書第4、5兩節(jié)分別從宏觀、微觀兩個方面介紹熱力學(xué)第二定律，在第5節(jié)中大量用統(tǒng)計方法介紹有序無序、宏觀態(tài)、微觀態(tài)以及自發(fā)過程的進(jìn)行方向。教科書在第6節(jié)從更寬闊的視野對本章進(jìn)行總結(jié)和拓展。承接了熱力學(xué)第二定律的思路，提出能量轉(zhuǎn)換過程中耗散和品質(zhì)降低問題，提出節(jié)約能源！本章末附有一個課題研究，引導(dǎo)學(xué)生去實踐開展探究活動。主題學(xué)習(xí)目標(biāo)（描述該主題學(xué)習(xí)所要達(dá)到的主要目標(biāo)）知識與技能：1通過功和能、熱和能的關(guān)系，逐步得出熱力學(xué)第一定律，

3、理解并應(yīng)用能量守恒的觀點解釋自然現(xiàn)象。2從宏觀、微觀兩方面理解了熱力學(xué)第二定律，初步了解熵是反應(yīng)系統(tǒng)無序程度的物理量。3認(rèn)識能源和環(huán)境與人類生存的關(guān)系，知道可持續(xù)發(fā)展的重大意義過程與方法：1通過有關(guān)史實，了解熱力學(xué)第一定律的發(fā)現(xiàn)過程。2、通過自然界中宏觀過程的方向性，了解熱力學(xué)第二定律。情感態(tài)度與價值觀：通過了解第一定律和能量守恒定律的發(fā)現(xiàn)過程體會科學(xué)探索的挫折和失敗對科學(xué)發(fā)現(xiàn)的意義。通過熱力學(xué)第二定律的學(xué)習(xí)，知道可持續(xù)發(fā)展的重大意義，提高保護(hù)環(huán)境的意識。對應(yīng)課標(biāo)通過有關(guān)史實，了解熱力學(xué)第一定律和能量守恒定律的法相過程，體會科學(xué)探索中的挫折和失敗對科學(xué)發(fā)現(xiàn)的意義。認(rèn)識熱力學(xué)第一定律。理解能量守

4、恒定律。用能量守恒的觀點解釋自然想象。體會能量守恒定律是最基本、最普遍的自然規(guī)律之一。通過自然界中宏觀過程的方向性，了解熱力學(xué)第一定律，初步了解熵是反應(yīng)系統(tǒng)無序有序程度的物理量。認(rèn)識能源和環(huán)境與人類生存的關(guān)系，知道可持續(xù)發(fā)展的重大意義。討論能源的開發(fā)和利用帶來的問題及應(yīng)該采取的對策，具有保護(hù)環(huán)境意識注意自然環(huán)境的循環(huán)利用。主題單元問題設(shè)計功和能的關(guān)系式什么？熱和能的關(guān)系式什么？熱力學(xué)第一定律內(nèi)容及其表達(dá)式？如何用能量守恒的觀點解釋自然想象？課本是如何動宏觀、微觀兩個方面理解熱力學(xué)第二定律的？能源和環(huán)境與人類有什么關(guān)系？為什么還要節(jié)約能源？專題劃分專題一：功和能、熱和能、熱力學(xué)第一定律（1課時）

5、專題二：熱力學(xué)第二定律（2課時）專題三：能源和可持續(xù)發(fā)展（1課時）專題一功和能、熱和能、熱力學(xué)第一定律所需課時1課時專題一概述（介紹本專題在整個單元中的作用，以及本專題的主要學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)習(xí)活動和學(xué)習(xí)成果）首相通過焦耳的兩個實驗，得出絕熱過程中做功改變系統(tǒng)內(nèi)能，建立內(nèi)能概念，其次分析通過單純的傳熱過也可以系統(tǒng)內(nèi)能的變化，子讓引出熱量和內(nèi)能概念的區(qū)別與聯(lián)系，最后研究做功與熱傳遞在改變系統(tǒng)內(nèi)能上的異同，得出熱力學(xué)第一定律：功、熱量、內(nèi)能三者之間的關(guān)系和能量守恒定律，并應(yīng)用能量守恒的觀點解釋自然現(xiàn)象。本節(jié)是主題一的重難點，分析一：本節(jié)由改變物體內(nèi)能的兩種方式引出熱力學(xué)第一定律及其數(shù)學(xué)表達(dá)式，在此基礎(chǔ)上

6、結(jié)合以往的知識總結(jié)出能量守恒定律，最后通過能量守恒定律闡述永動機(jī)是不可能的分析二：根據(jù)熱力學(xué)第一定律知，物體內(nèi)能的改變量，運用此公式時，需要注意各物理量的符號：物體內(nèi)能增加時，”為正，物體內(nèi)能減少時，苛為負(fù)；外界對物體做功時，為正，物體對外界做功時，為負(fù)；物體吸收熱量時，為正，物體放出熱量.分析三：各種形式的能量在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過程中保持總量不變，無任何附加條件，而某種或幾種能的守恒是要有條件的（例如機(jī)械能守恒需要對于系統(tǒng)只有重力或彈力做功）.本專題學(xué)習(xí)目標(biāo)（描述該學(xué)習(xí)所要達(dá)到的主要目標(biāo)）了解焦耳的兩個實驗的原理知道做功和熱傳遞是改變系統(tǒng)內(nèi)能的兩種方式及兩種方式的區(qū)別。會區(qū)別熱量和內(nèi)能的概念理解熱

7、力學(xué)第一定律，能運用熱力學(xué)第一定律解釋能量的轉(zhuǎn)化、轉(zhuǎn)移問題。理解能量守恒定律，認(rèn)識自然規(guī)律的多樣性和統(tǒng)一性。知道第一類永動機(jī)是不可能實現(xiàn)的。本專題問題設(shè)計通過實驗，感受物理學(xué)家是如何探究發(fā)現(xiàn)規(guī)律？熱力學(xué)第一定律內(nèi)容及其表達(dá)式是什么？如何用它解釋自然現(xiàn)象？能量守能定律的內(nèi)容是什么？為什么還要可持續(xù)發(fā)展？所需教學(xué)材料和資源（在此列出學(xué)習(xí)過程中所需的各種支持資源）信息化資源視頻、圖片、多媒體常規(guī)資源焦耳熱功當(dāng)量實驗裝置、棉花、帶有活塞推進(jìn)器的有機(jī)玻璃筒教學(xué)支撐環(huán)境具有多媒體操作平臺的教室其他學(xué)習(xí)活動設(shè)計（針對該專題所選擇的活動形式及過程）活動一：教師做演示實驗引入：學(xué)生閱讀課本：焦耳的兩個代表性的實

8、驗，回答一下問題一、絕熱過程：物質(zhì)系統(tǒng)與外界沒有熱4交換的情況下進(jìn)行的物理過程。即系統(tǒng)不從外界吸收熱量，也不向外界一熱量。二、功與系統(tǒng)內(nèi)能改變的關(guān)系。一可以改變系統(tǒng)的內(nèi)能。1、外界對系統(tǒng)做功，系統(tǒng)的內(nèi)能增加在絕熱過程中，內(nèi)能的增量就等于外界對系統(tǒng)做的功即厶U=U-U=W212、系統(tǒng)對外界做功，系統(tǒng)的內(nèi)能減少在絕熱過程中，系統(tǒng)對外界做多少功，內(nèi)能就減少多少即W=-U三是系統(tǒng)內(nèi)能轉(zhuǎn)化的量度。四、在國際單位制中，內(nèi)能和功的單位都是焦耳（J）活動二：誘思導(dǎo)學(xué)1.熱傳遞熱量從高溫物體傳遞到低溫物體，或從物體的高溫部分傳遞到低溫部分，叫做熱傳遞。熱傳遞的三種方式：熱傳導(dǎo)、熱對流和熱輻射。2熱傳遞的實質(zhì)：熱

9、傳遞實質(zhì)上傳遞的是能量，結(jié)果是改變了系統(tǒng)的內(nèi)能。傳遞能量的多少用熱量來量度。3傳遞的熱量與內(nèi)能改變的關(guān)系在單純熱傳遞中，系統(tǒng)從外界吸收多少熱量，系統(tǒng)的內(nèi)能就增加多少。即AU=Q吸在單純熱傳遞中，系統(tǒng)向外界放出多少熱量，系統(tǒng)的內(nèi)能就減少多少。即Q=-AU放4熱傳遞具有方向性，熱量從高溫物體傳遞到低溫物體，或從物體的高溫部分傳遞到低溫部分，不會自發(fā)的從低溫物體傳遞到高溫物體或從物體的低溫部分傳遞到高溫部分。5改變系統(tǒng)內(nèi)能的兩種方式：做功和熱傳遞。做功和熱傳遞都能改變系統(tǒng)的內(nèi)能，這兩種方式是等效的，都能引起系統(tǒng)內(nèi)能的改變，但是它們還是有重要區(qū)別的。做功是系統(tǒng)內(nèi)能與其它形式的能之間發(fā)生轉(zhuǎn)化，而熱傳遞只

10、是不同物體（或物體不同部分）之間內(nèi)能的轉(zhuǎn)移。典例探究例1如果鐵絲的溫度升高了，則（）A.鐵絲一定吸收了熱量B.鐵絲一定放出了熱量C.外界可能對鐵絲做功D.外界一定對鐵絲做功例2下列關(guān)于熱量的說法，正確的是（）A.溫度高的物體含有的熱量多B.內(nèi)能多的物體含有的熱量多C.熱量、功和內(nèi)能的單位相同D.熱量和功都是過程量，而內(nèi)能是一個狀態(tài)量活動三：1、熱力學(xué)第一定律改變物體內(nèi)能的方式有兩種：做功和熱傳遞.運用此公式時，需要注意各物理量的符號：物體內(nèi)能增加時，蟲戸為正，物體內(nèi)能減少時，也/為負(fù)；外界對物體做功時，卿為正，物體對外界做功時，屛為負(fù)；物體吸收熱量時，為正，物體放出熱量時，為負(fù).例1：下列說法

11、中正確的是：A、物體吸收熱量，其內(nèi)能必增加B、外界對物體做功，物體內(nèi)能必增加C、物體吸收熱量，同時對外做功，其內(nèi)能可能減少D、物體溫度不變，其內(nèi)能也一定不變例題2：空氣壓縮機(jī)在一次壓縮中，空氣向外界傳遞的熱量2.0X105J，同時空氣的內(nèi)能增加了1.5X105J.這時空氣對外做了多少功？2、能量守恒定律（1）復(fù)習(xí)各種能量的相互轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移（2）能量守恒定律：能量既不會憑空產(chǎn)生，也不會憑空消失，它只能從一種形式轉(zhuǎn)化為別的形式，或者從一個物體轉(zhuǎn)移到別的物體，在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過程中其總量不變（學(xué)生看書學(xué)習(xí)能量守恒定律內(nèi)容）.（3）能量守恒定律的歷史意義.3、永動機(jī)永動機(jī)的原理違背了能量守恒定律，所以是不

12、可能的（舉例說明幾種永動機(jī)模型）教學(xué)評價可評價的學(xué)習(xí)要素1、通過功和能、熱和能課本資料的閱讀，討論，展示問題答案評價方法：現(xiàn)場評價評價指標(biāo)：1、參與程度、積極程度2、自我歸納規(guī)律的能力2、熱力學(xué)第一定律的理解和應(yīng)用評價方法：測驗評價指標(biāo)：答題時間、答對加十分（紅藍(lán)兩隊）3、能量守恒定律評價方法：應(yīng)用它解釋自然現(xiàn)象評價指標(biāo)：學(xué)生評價4、學(xué)習(xí)活動過程評價方法：量規(guī)參與程度、積極程度思維邏輯、嚴(yán)密性表達(dá)展示觀察實驗的能力專題二熱力學(xué)第二定律所需課時2課時主題學(xué)習(xí)概述（簡述單元在課程中的地位和作用、單元的組成情況，解釋專題的劃分和專題之間的關(guān)系，主要的學(xué)習(xí)方式和預(yù)期的學(xué)習(xí)成果，字?jǐn)?shù)300-500）本節(jié)

13、內(nèi)容的課程標(biāo)準(zhǔn)是：“通過自然界中宏觀過程的方向性，了解熱力學(xué)第二定律?！睙崃W(xué)第二定律是緊跟在熱力學(xué)第一定律之后的一節(jié)內(nèi)容。學(xué)生早在初中就知道了能量的轉(zhuǎn)化與守恒定律，在學(xué)完了熱力學(xué)第一定律之后，對于能量守恒的認(rèn)識就更深刻了。因此在此基礎(chǔ)上提出“利用海水降溫釋放的熱量作為新能源”這一設(shè)想，讓學(xué)生思考、討論而引入新課。然后再列舉一些自發(fā)的熱學(xué)現(xiàn)象，歸納出其中共同的特征：過程的不可逆性。然后就其中的熱傳導(dǎo)與功熱轉(zhuǎn)化兩個過程具體分析，歸納出熱力學(xué)第二定律的兩種經(jīng)典表述：克勞修斯表述和開爾文表述。熱力學(xué)第二定律的實質(zhì)就是指宏觀自發(fā)的涉及熱現(xiàn)象的過程都是不可逆的，任何一類宏觀自發(fā)的熱學(xué)過程都可以作為熱力學(xué)

14、第二定律的表述。本節(jié)課的難點在于如何理解熱力學(xué)第二定律的兩種表述，特別是開爾文表述。教學(xué)中盡可能多地讓學(xué)生分析實例，再借助于一些多媒體素材（我利用了一些視頻及熱機(jī)、內(nèi)燃機(jī)兩個flash動畫），從正、反兩方面幫助學(xué)生形成對熱學(xué)現(xiàn)象中的過程認(rèn)識：熱量可以自發(fā)地從高溫物體傳到低溫物體；功可以全部轉(zhuǎn)化為熱；熱量可以從低溫物體傳到高溫物體（但要有條件）；熱可以轉(zhuǎn)化為功（但不完全）。最終認(rèn)識到熱力學(xué)第二定律是與熱力學(xué)第一定律并重的一條客觀規(guī)律。第二部分，在宏觀事實的基礎(chǔ)上，要從微觀的角度說明，為什么涉及熱運動的宏觀過程會有這樣的方向性。最后認(rèn)識與微觀態(tài)數(shù)目對應(yīng)的物理量一一熵。本專題學(xué)習(xí)目標(biāo)（描述該學(xué)習(xí)所要

15、達(dá)到的主要目標(biāo)）1、能判斷涉及熱現(xiàn)象的宏觀過程是具有方向性的；2、知道并理解熱力學(xué)第二定律的兩種經(jīng)典表述；3、形成關(guān)于宏觀熱現(xiàn)象都具有不可逆性的概念；4、認(rèn)識到熱力學(xué)第一定律與熱力學(xué)第二定律具有同樣重要的意義。5熱力學(xué)第二定律的微觀解釋及理解熵的概念6.能源與可持續(xù)發(fā)展本專題問題設(shè)計針對幻燈片中的情況，發(fā)表自己的見解？思考與討論中的四種現(xiàn)象，你見過嗎？會自然的發(fā)生嗎？熱力學(xué)第二定律有哪幾種表達(dá)？4熱力學(xué)第一定律和第二定律的不冋？5熱力學(xué)第二定律的微觀解釋是什么？什么是熵？所需教學(xué)材料和資源（在此列出學(xué)習(xí)過程中所需的各種支持資源）信息化資源視頻、圖片、多媒體常規(guī)資源視頻、圖片教學(xué)支撐環(huán)境具有多媒

16、體操作平臺的教室其他學(xué)習(xí)活動設(shè)計（針對該專題所選擇的活動形式及過程）活動一：從宏觀角度，理解熱力學(xué)第二定律1引入新課師：我們剛剛學(xué)過了熱力學(xué)第一定律，即能量的轉(zhuǎn)化與守恒定律。既然能量的總量是不變的，但為什么還說有能源危機(jī)，還要提倡節(jié)約能源呢？曾經(jīng)有這樣一個設(shè)想（展示幻燈片），試圖來解決我們的能源危機(jī)。（幻燈片內(nèi)容）地球上有大量的海水，它的總質(zhì)量約為1.4X10i8t,如果這些海水的溫度降低0.1oC,將要放出多少焦耳的熱量？海水的比熱容為C=4.2X103/（kgC）請大家計算一下，上述過程將釋放多少能量？師：請大家相互討論一下，該方案可行嗎？2：提出熱力學(xué)第二定律師：那么這一想法實現(xiàn)的困難是

17、技術(shù)上的障礙呢？還是理論上根本不可能？是否還存在一些除了能量的轉(zhuǎn)化與守恒定律之外的一些我們還必須遵循的客觀規(guī)律呢？現(xiàn)在讓我們一起來學(xué)習(xí)本章第五節(jié)：熱力學(xué)第二定律。師：我們先從分析一組物理現(xiàn)象開始。請看下面的一些視頻：空氣和二氧化氮氣體的擴(kuò)散；燒紅的鐵棒浸入水中冷卻；向密閉的廣口瓶中充氣，將瓶塞充開；在草坪上滾動的足球最終停下來；一玻璃杯從桌子邊緣摔在地面上破碎。（展示視頻）師：這些是我們眼中能看到的現(xiàn)象，大家能否描述一下上述現(xiàn)象的逆過程？并判斷這些逆過程可能實現(xiàn)嗎？注意語言表述的準(zhǔn)確性，大家相互討論一下。生1：現(xiàn)象的逆過程是均勻混合的空氣與二氧化氮氣體過一段時間變的涇渭分明：上面是空氣，下面是

18、二氧化氮。該過程不可能。生2：現(xiàn)象的逆過程是浸在水中的鐵棒過一段時間后吸收水的熱量變紅了，而水溫降低了。該過程不可能。生3：現(xiàn)象的逆過程是從瓶中沖出去的氣體又自動回到瓶中，瓶中氣體的壓強(qiáng)達(dá)到了將瓶塞沖開時的壓強(qiáng)。該過程不可能。生4：現(xiàn)象的逆過程是靜止在草坪上的足球自動地吸收草地的熱量轉(zhuǎn)化為足球的動能，足球滾了起來。該過程不可能。生5：現(xiàn)象錯誤！鏈接無效。的逆過程是碎在地面上的玻璃杯自動地變成完整的杯子，并跳回桌面。該過程不可能。師：所有的這些現(xiàn)象有何共同特征？師：既然在不同的現(xiàn)象背后存在著一個共同特征，那么就應(yīng)該存在著一個普遍的客觀規(guī)律。事實上，許多科學(xué)家已經(jīng)從不同的角度分別進(jìn)行了歸納總結(jié)，提

19、出了熱力學(xué)第二定律。3：熱傳導(dǎo)過程分一克勞修斯表述師：分析諸如的熱傳導(dǎo)過程，要發(fā)生熱傳導(dǎo)必須具備什么條件？生：要有溫度差。師：那么自發(fā)的熱傳導(dǎo)過程有什么特征？生：總是從高溫物體向低溫物體傳導(dǎo)。師：熱量能否從低溫物體傳導(dǎo)到高溫物體？生1：不能，諸如中不可能出現(xiàn)鐵棒變紅、水溫降低的現(xiàn)象。生2：可能的，電冰箱工作時就是將熱量從低溫環(huán)境傳導(dǎo)到高溫環(huán)境。師：很好，讓我們一起來分析電冰箱的工作過程。請考慮三個問題：一是電冰箱中熱量傳導(dǎo)的方向性；二是電冰箱中這種熱量傳導(dǎo)有沒有條件？三是分析電冰箱工作時能量轉(zhuǎn)化情況。請大家相互討論一下。生1：電冰箱工作時是將熱量從低溫環(huán)境傳到高溫環(huán)境；生2：只有在電冰箱插上電

20、源后，才能實現(xiàn)上述熱量傳導(dǎo)過程；生3：電冰箱工作時，消耗了電能。師：電冰箱工作時，消耗了電能，再考慮電冰箱制冷劑在箱內(nèi)吸收的熱量與在箱外釋放的熱量，該過程中能量守恒嗎？生4：能量肯定是守恒的，也許釋放到電冰箱外的熱量大于在電冰箱內(nèi)吸收的熱量。師：你的說法不錯，諸如過程和電冰箱的工作過程可以用下面的流程圖來表示：高溫物體I高溫物體可見，熱量傳導(dǎo)可以從低溫物體到高溫物體?？梢栽O(shè)想，拔掉電源的冰箱是不可能達(dá)到制冷效果的，也就是下面的過程不可能：（展示幻燈片）師：早在1850年德國物理學(xué)家克勞修斯總結(jié)了熱傳導(dǎo)過程的規(guī)律，稱之為熱力學(xué)第二定律的克勞修斯表述：熱量不能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體。請大家再

21、將這一意思換一種表述方法。生：也可以說成：熱量不可能從低溫物體傳到高溫物體而不產(chǎn)生其他影響。4、功熱轉(zhuǎn)化過程分一爾文表述師：足球在草坪上滾動最終停下來，試分析該過程中的能量轉(zhuǎn)化情況。師：再比如小球從高處落下掉進(jìn)沙坑，能量的轉(zhuǎn)化情況怎樣？師：機(jī)械能可以全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，那么內(nèi)能能否轉(zhuǎn)化為機(jī)械能？師：你的類比不錯。這一問題先擱一下，我們再分析兩個實例：一是熱機(jī)；二是內(nèi)燃機(jī)。（展示flash動畫）請觀察熱機(jī)與內(nèi)燃機(jī)的工作流程，并分析能量轉(zhuǎn)化的情況。師：以上兩個過程都存在內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的現(xiàn)象。請分析這些過程中，內(nèi)能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能嗎？師：這樣看來，機(jī)械能與熱能之間的轉(zhuǎn)化也可以用下面的流程圖來表示：高溫

22、熱源5IV（展示幻燈片）師：熱機(jī)或內(nèi)燃機(jī)就是從高溫?zé)嵩次諢崃縌,其中對外做功為W,到低溫?zé)嵩捶懦鰺崃縌。這一過程是通過工作物質(zhì)如水蒸氣、汽油和空氣混合氣體的燃燒等來完成，這些工作物質(zhì)簡稱為工質(zhì)。即使將摩擦損耗的能量理想化地降低到零，也不可能排除尾氣帶走的熱量。在1851年，開爾文就功與熱的轉(zhuǎn)化提出了：不可能從單一熱源吸收熱量，使之完全變?yōu)楣?，而不產(chǎn)生其它影響。這就是熱力學(xué)第二定律的開爾文表述。所以熱機(jī)、內(nèi)燃機(jī)的效率總有：。即下面的過程是不可能完成的:（展示幻燈片）師：大家能否就開爾文表述換一種說法？?；顒游濉崃W(xué)第二定律的實質(zhì)師：熱傳導(dǎo)過程與功熱轉(zhuǎn)化過程的分析，得到了熱力學(xué)第二定律的克勞修

23、斯表述和開爾文表述。這兩種表述的共同點是什么？生：都指明了物理進(jìn)程的一種方向性。師：不錯，熱力學(xué)第二定律的實質(zhì)就是指明了自發(fā)的宏觀熱現(xiàn)象具有方向性。任何一類宏觀自然過程進(jìn)行方向的說明可以作為熱力學(xué)第二定律的表述。請觀察擴(kuò)散現(xiàn)象、氣體向真空擴(kuò)散的過程（展示幻燈片）。大家能否結(jié)合這些現(xiàn)象給出熱力學(xué)第二定律的其他表述呢？生1：熱力學(xué)第二定律也可表述為：擴(kuò)散過程是不可逆的。生2：熱力學(xué)第二定律也可表述為：氣體向真空中自由膨脹的過程是不可逆的。師：這些說法都不錯，當(dāng)然還有其他不同的表述，所有的這些表述都是等價的。請同學(xué)們課后相互討論交流?；顒恿?、回顧與思考師：現(xiàn)在讓我們來回顧一開始提出的設(shè)想：能否利用海

24、水降溫的方法獲取有用功？違背熱力學(xué)第二定律中的哪種表述？活動二：熱力學(xué)第二定律的微觀表示首先弄清生活中的有序和無序、宏觀態(tài)和微觀態(tài)然后已氣體向真空的擴(kuò)散為例，利用統(tǒng)計學(xué)的數(shù)學(xué)方法得出微觀解釋物理學(xué)新的物理量的出現(xiàn)一一熵什么是熵？學(xué)生通過閱讀與討論得出答案，展示4.嘗試用第二定律微觀解釋處理實際問題：第二類永動機(jī)為什么不可實現(xiàn)？教學(xué)評價1、可評價的學(xué)習(xí)要素：（1）幻燈片展示評價方法：現(xiàn)場評價評價指標(biāo)：運用物理語言表示物理問題的能力從生活現(xiàn)象中發(fā)現(xiàn)規(guī)律的能力2、熱力學(xué)第二定律的兩種種表達(dá)評價方法：現(xiàn)場評價評價指標(biāo)：閱讀課本理解，有物理語言表述能力3熱力學(xué)第二定律的微觀表達(dá)方法：現(xiàn)場評價評價指標(biāo)：討論是否激烈，觀點是否獨特，語言是否精煉，結(jié)論是否正確4.通過鼓勵，鍛煉學(xué)生闡述熱力學(xué)第二定律評價標(biāo)準(zhǔn)：勇敢，語言精煉專題三能源與可持續(xù)發(fā)展課時1課時本專題概述能源與環(huán)境是社會關(guān)注的兩個問題。通過本節(jié)的學(xué)習(xí)，應(yīng)使學(xué)生理解這兩個社會問題產(chǎn)生的原因，深入理解熱力學(xué)