分子動理論和熱力學(xué)定律 必修

概述本章講述分子動理論和熱力學(xué)定律.這章的計算不多、不難，主要是讓學(xué)生建立以下幾個觀念.物質(zhì)是由大量分子構(gòu)成的，這些大量分子表現(xiàn)出來的統(tǒng)計規(guī)律決定了物質(zhì)的宏觀性質(zhì).關(guān)于這一點(diǎn)要注意強(qiáng)調(diào)分子數(shù)量的巨大，同時要讓學(xué)生認(rèn)識到個別分子的運(yùn)動對物質(zhì)的宏觀熱學(xué)性質(zhì)沒有意義.物質(zhì)中的分子都在不停地做無規(guī)則熱運(yùn)動，物質(zhì)的宏觀熱學(xué)性質(zhì)是由這種熱運(yùn)動決定的.關(guān)于這一點(diǎn)，要讓學(xué)生認(rèn)識到單個分子運(yùn)動的無規(guī)則性及大量分子熱運(yùn)動和宏觀熱學(xué)性質(zhì)之間的統(tǒng)計聯(lián)系，如溫度和分子平均動能的聯(lián)系.能量轉(zhuǎn)化和守恒的規(guī)律在宏觀世界和微觀世界都適用.內(nèi)能的概念把宏觀的能量和微觀的能量聯(lián)系起來了.單元劃分：本章可分為三個單元：第一單元第一節(jié)至第三節(jié)，講述分子動理論，分別從分子的數(shù)量、分子的熱運(yùn)動、分子間的相互作用幾方面講述.第二單元第四節(jié)和第五節(jié)，從能量方面研究宏觀熱學(xué)規(guī)律，即講述內(nèi)能和熱力學(xué)第一定律.第三單元第六節(jié)，講述開發(fā)能源與保護(hù)環(huán)境的聯(lián)系。第四單元第七節(jié)，從宏觀熱學(xué)現(xiàn)象的方向性研究熱學(xué)規(guī)律，即講述熱力學(xué)第二定律。（一）物質(zhì)是由大量分子組成的教學(xué)要求：知道分子的大小.知道數(shù)量級的概念.記住分子大小的數(shù)量級.知道阿伏加德羅常數(shù)，記住它的數(shù)值和單位.說明：本節(jié)基本內(nèi)容在初中已經(jīng)講過，可以結(jié)合復(fù)習(xí)初中知識來講解本節(jié).本節(jié)有些內(nèi)容，化學(xué)課上學(xué)過，要盡量聯(lián)系.要說明，本章所講的分子，跟化學(xué)課上說的分子的意義不完全一樣，不管所研究的物質(zhì)是由分子、原子還是由離子組成的，由于這些微粒所遵從的運(yùn)動規(guī)律相同，本章中統(tǒng)稱分子.（二）分子的熱運(yùn)動教學(xué)要求：知道什么是熱運(yùn)動，知道布朗運(yùn)動是由分子的熱運(yùn)動引起的.知道溫度是分子熱運(yùn)動平均動能的標(biāo)志.說明：初中講過擴(kuò)散現(xiàn)象，可以先復(fù)習(xí)，最好能重做擴(kuò)散實驗，以加深印象.要做好布朗運(yùn)動的演示，讓學(xué)生觀察微粒的布朗運(yùn)動.布朗運(yùn)動教學(xué)，應(yīng)著重說明，微粒足夠小時，來自各方的液體分子的撞擊作用的不平衡是產(chǎn)生布朗運(yùn)動的原因；微粒越小，這種不平衡越顯著，所以布朗運(yùn)動越激烈.（三）分子間的相互作用力教學(xué)要求：知道分子間存在著力的作用.知道當(dāng)分子力與分子間的距離的關(guān)系。知道由于分子間有力的作用，所以存在著分子勢能說明：為形象起見，可以用兩個小球間的彈簧來比喻分子力.只要求學(xué)生知道什么情況下分子力表現(xiàn)為斥力，什么情況下表現(xiàn)為引力，不要求掌握分子力是斥力和引力的合力，不要求了解分子力（斥力和引力）隨距離的變化情況.分子勢能是為下一節(jié)內(nèi)能做準(zhǔn)備的.要讓學(xué)生認(rèn)識到，有的系統(tǒng)存在著勢能，可以用彈簧連著的小球及地球與物體組成的系統(tǒng)為例進(jìn)行講解.（四）內(nèi)能教學(xué)要求：知道什么是物體的內(nèi)能.知道改變物體內(nèi)能的兩種方式.說明：對于內(nèi)能，要求學(xué)生知道：內(nèi)能是分子熱運(yùn)動的動能與分子勢能的總和，這樣就可以了，不必講得過多；一般說來，內(nèi)能和物體的溫度及體積有關(guān).改變內(nèi)能的兩種方式已在初中講過，這里還要作為重點(diǎn)講清.如果學(xué)生條件好，可以告訴學(xué)生，一種方式是內(nèi)能從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，另一種方式是其他形式的能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能.要從始至終強(qiáng)調(diào)，在熱現(xiàn)象中人們所關(guān)心的不是個別分子的情況，而是大量分子表現(xiàn)出來的集體行為.這個觀點(diǎn)對于今后學(xué)習(xí)用分子動理論解釋熱現(xiàn)象會有好處.（五）熱力學(xué)第一定律能量守恒教學(xué)要求：知道熱力學(xué)第一定律，理解能量守恒定律.會用熱力學(xué)第一定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式進(jìn)行簡單計算.知道永動機(jī)不可能.說明：要使學(xué)生認(rèn)識到，能量守恒定律是一個普遍規(guī)律，熱力學(xué)第一定律是能量守恒定律的一個具體形式.永動機(jī)問題在歷史上對建立能量守恒定律起了重要作用，人類是經(jīng)過正反兩方面的經(jīng)驗總結(jié)出能量守恒定律的.為了使學(xué)生理解這一點(diǎn)，教材在思考與討論中引入了永動機(jī)的問題.教師還可以再舉一兩個永動機(jī)的例子，但不必具體論證其不可能性.（六）能源的開發(fā)和環(huán)境保護(hù)教學(xué)要求：了解節(jié)約能源和環(huán)境保護(hù)的意義（七）熱力學(xué)第二定律教