第一篇:第2章 均勻物質(zhì)的熱力學(xué)性質(zhì)(講稿)
雷敏生
熱力學(xué)—統(tǒng)計(jì)物理教案(講稿)
第二章
均勻物質(zhì)的熱力學(xué)性質(zhì)
§2.1 內(nèi)能、焓、自由能和吉布斯函數(shù)的全微分
一.熱力學(xué)函數(shù)U,H,F,G的全微分
熱力學(xué)基本微分方程為: dU = TdS – pdV
(2.1.1)對(duì)焓的定義式 H = U + pV 求微分可得
dH = dU + pdV + Vdp = TdS – pdV + pdV + Vdp
∴
dH = TdS + Vdp
(2.1.2)分別對(duì)自由能和吉布斯函數(shù)的定義式 F = U – TS, G = H – TS 求微分,經(jīng)簡(jiǎn)單運(yùn)算可得
dF = – SdT – pdV
(2.1.3)dG = – SdT + Vdp
(2.1.4)記憶方法:
二.麥克斯韋(Maxwell)關(guān)系
由于U,H,F,G均為狀態(tài)函數(shù),它們的微分必定滿足全微分條件,即
??T???p?= –????
(2.1.5)??V?S??S?V??T???V?= ????
(2.1.6)??p??S?p??S???S???p?= ????
(2.1.7)??V?T??T?V??S???V???= –??
(2.1.8)??p??T??p??T以上四式就是著名的麥克斯韋關(guān)系(簡(jiǎn)稱為麥?zhǔn)详P(guān)系)。它們?cè)跓崃W(xué)中應(yīng)用極其廣泛。另外,由(1.1.1)——(1.1.4)四個(gè)全微分式,還可得到下面的幾個(gè)十分有用的公式。
因?yàn)閮?nèi)能可看成S和V的函數(shù),即U = U(S,V), 求其全微分,可得
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§2.2 麥?zhǔn)详P(guān)系的簡(jiǎn)單應(yīng)用
麥?zhǔn)详P(guān)系給出了熱力學(xué)量的偏導(dǎo)數(shù)之間的關(guān)系,這樣,人們可利用麥?zhǔn)详P(guān)系,把一些不能直接測(cè)量的物理量用可測(cè)物理量(如:物態(tài)方程,熱容量等等)表達(dá)出來(lái)。本節(jié)以幾個(gè)例子來(lái)說明麥?zhǔn)详P(guān)系的應(yīng)用
一.求證:在溫度不變時(shí), 內(nèi)能隨體積的變化率與物態(tài)方程有如下關(guān)系
??U???= T ?V??T??p???– p
(2.2.1)?T??V(此式稱為能態(tài)方程)證明:選擇T, V為獨(dú)立變量,內(nèi)能和熵均可寫成態(tài)變量T和V的函數(shù),U = U(T, V),S = S(T, S)??U?dU =??dT + ??T?V??U???dV = CV dT + ??V?T??U???dV ??V?T??S???S?dS =?dT + ??dV ???T?V??V?T由熱力學(xué)第一定律有
??S?dU = TdS – pdV = T ??dT + ??T?V上式與前式比較,可得
???S??T?p????dV ???V?T???U???S?CV =??=T??
(2.2.2)
??T?V??T?V??U???S?=T????– p
(2.2.1)??V?T??V?T應(yīng)用麥?zhǔn)详P(guān)系(2.1.7),即可得到(2.2.1),證畢。討論:(1)對(duì)于理想氣體,pV = nRT
??U?顯然有:??= 0,這正是焦耳定律的結(jié)果。
??V?T
(2)對(duì)于范氏氣體(1 mol)
a???v?b? = RT p??2?v??Ⅱ-3雷敏生
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三.試求,簡(jiǎn)單系統(tǒng)的 Cp – CV =?
由前面討論得到的(2.2.2)和(2.2.5)兩式,可得:
???S???S??Cp – CV = T ???????
?T?T?P??V?????S???V???S???S?因?yàn)?/p>
?=+ ???????
??T?P??T?V??V?T??T?P?熵可寫成 S(T, p)= S(T, V(T, p))?
??S???V?于是,Cp – CV = T ????
?V?T?P??T?利用麥?zhǔn)详P(guān)系(2.1.7), 最后可得
??p???V?Cp – CV = T ????
(2.2.7)??T?V??T?P或者,Cp – CV = VT?2?T
(2.2.8)注意:這里應(yīng)用了關(guān)系式:?=?T?p
[此式可作為習(xí)題] 以上幾式,對(duì)于任意簡(jiǎn)單系統(tǒng)均適用。但(1.2.16)式 Cp-CV= nR只是理想氣體的結(jié)論。
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所以,由定壓熱容量和物態(tài)方程,就可求出焦湯系數(shù)。討論:(1)理想氣體
pV = nRT
∵
?=
1nR11??V?== ??V??T?pVpT∴
?= 0,即理想氣體經(jīng)節(jié)流過程后,溫度不變。(2)實(shí)際氣體
若 ? > 1,? > 0,正效應(yīng),致冷。TT? < 1,? < 0,負(fù)效應(yīng),變熱。? = 1,? = 0,零效應(yīng),溫度不變。T實(shí)際氣體的?一般是T和p的函數(shù),當(dāng)溫度,壓強(qiáng)不同時(shí),即使是同一種氣體,也可能處在三種不同的情況下。3.轉(zhuǎn)變溫度
所謂轉(zhuǎn)變溫度就是對(duì)應(yīng)于?> 0轉(zhuǎn)變成??T??< 0的溫度,也即是使?顯??p??變號(hào)的溫度。??H??T?然,此時(shí)的溫度對(duì)應(yīng)于?也即? = 0,??p??= 0,??H因此,T =T =11?由于?一般為T、p的函數(shù),故,? 應(yīng)為p的函數(shù),它將對(duì)應(yīng)于T—p圖中一條曲線,稱為轉(zhuǎn)換曲線。
二.絕熱膨脹
氣體在絕熱膨脹過程中,熵不變,溫度隨壓強(qiáng)而變化,其變化率為??T???T????。設(shè)過程是準(zhǔn)靜態(tài)的,由 ??p???p????S??S??T????p??= – ??S??p?????S?T??S???= – 1可得: ?T??p??S????p????TT??S???S????= –??p?? C?T??p?TP?Ⅱ-7雷敏生
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§2.4 基本熱力學(xué)函數(shù)的確定
在所引進(jìn)的熱力學(xué)函數(shù)中,最基本的是三個(gè):物態(tài)方程,內(nèi)能和熵。其它熱力學(xué)函數(shù)均可由它們導(dǎo)出。因而,基本熱力學(xué)函數(shù)確定后,就可推知系統(tǒng)的全部熱力學(xué)性質(zhì)。一.以T, V為態(tài)變量
物態(tài)方程:
p = p(T, V)
(由實(shí)驗(yàn)得到)
(2.4.1)
???p??內(nèi)能:∵
dU = CVdT + ?T???p?dV
???T?V?????p???∴
U =??CVdT??T???p?dV?+U0
(2.4.2)
?T?V?????CV??S???S???p?熵:
∵
dS =?dT + dV =dT + ?????dV
T??T?V??V?T??T?V?C???p?∴
S =??VdT??dV??+ S0
(2.4.3)
??T?V?T?例:求1 mol的范氏氣體的內(nèi)能和熵。
?a???v?b? = RT得 解:由物態(tài)方程?p?2??v??Ra?a??p??RT–?T??2?=2 ?– p = T
v?b?v?bv?v??T?Vaa??內(nèi)能:u =??cvdT?2dv?+ u0=?cvdT–+ u0
(2.4.4)vv???c??p??熵: s =??vdT???dv?+ s0
??T?v??T=?cvRdT??dv+ s0
(注意:cv與v無(wú)關(guān))Tv?bcvdT+ R ln(v雷敏生
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????V???∴
H =??CPdT??V?T???dp?+ H0
(2.4.7)
?T??P??????S?CP??S???V???熵:∵
dS =?dT +dp =dT –???dp ??T??T?p??T?p??p?T?Cp???V?dT??∴
S =???dp?+ S0
(2.4.8)T?T??p????
例:求1 mol 理想氣體的焓,熵和吉布斯函數(shù) 解:理想氣體的狀態(tài)方程為:pv = RT
??h???h?焓:
dh =??dT +???p??dp ?T??p??TRTR??v?而
v – T?= 0 ?T?=
pp??T?p∴
理想氣體的摩爾焓為:h =?cpdp+h0
(2.4.9)熵:
s =?∴
s =??cP??cPR???v?dT?dp??dp?+s0=???dT???T?+s0 T?Tp??p??????cPdT– R ln p +s0
(2.4.10)T吉布斯函數(shù):按定義
g = h – Ts
g =?cpdp–T?或
g = –T?cPdT+ RT ln p +h0–Ts0
(2.4.11)TdTcPdT+ RT ln p +h0–Ts0
(2.4.12)T2?1,dv = cPdT)T(注意:上式的得出利用了分部積分,即令u =通常將g寫成g = RT(?+ ln p)
(2.4.13)其中
?=
s0h0dTcdT–?–
(2.4.14)PRTRRT2?若摩爾熱容cp為常數(shù),則有
?=
c?s0h0cP–ln p +P
(2.4.15)RTRR上式要從(2.4.11)式開始,并令cp為常數(shù),再與(2.4.13)式比較可得。
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3.熱力學(xué)函數(shù)
由上面的對(duì)應(yīng)關(guān)系可知表面系統(tǒng)的物態(tài)方程應(yīng)為
f(?, A, T)= 0
(2.5.8)由實(shí)驗(yàn)測(cè)得,?與面積A無(wú)關(guān),所以,物態(tài)方程可簡(jiǎn)化為:
? = ?(T)
(2.5.8’)
由 dF = – SdT +?dA 得 S =??F?F,?=
(2.5.9)?T?A積分第二式得表面系統(tǒng)的自由能為
F =??dA =?A + F0
(2.5.10)因?yàn)?與A無(wú)關(guān),故?可提到積分號(hào)外;而且當(dāng)A = 0時(shí),表面消失,積分常數(shù)F0= 0,因此,上式也可寫成
F =?A
或者
?=
F
(2.5.11)A這說明,液體的表面張力系數(shù)就是單位表面積的自由能。
表面系統(tǒng)的熵為:
S = – A
d?
(2.5.12)dT由G—H方程可得表面系統(tǒng)的內(nèi)能
U = F – T?Fd?= A(?– T)
(2.5.13)
dT?T所以,由?=?(T)可用只求偏導(dǎo)數(shù)就得到表面系統(tǒng)的全部熱力學(xué)函數(shù)。
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為ud?。這樣,在dt時(shí)間內(nèi),這一束電磁輻射通過面積dA的輻射能量為: 4?c dt u
d? dA cos? 4?考慮各個(gè)傳播方向(見圖2-4),可以得到投射到dA一側(cè)的總輻射能為:
2cos?cudtdAd?=dtdA?d??cos?sin?d? Judt dA =?cu?4?4?002???cu1122sin??2?=cu ?
Ju=4?2046.輻射壓強(qiáng)p:當(dāng)電磁波投射到物體上時(shí),它對(duì)物體所施加的壓強(qiáng)。麥克斯韋從電磁場(chǎng)理論出發(fā),早就預(yù)言有輻射壓力存在,但直到本世紀(jì)初,輻射壓力才由列別捷夫、尼科斯和赫耳分別測(cè)量到。
可以證明,輻射壓強(qiáng)與能量密度有如下關(guān)系
1p =u
(2.6.2)3(上式將在統(tǒng)計(jì)物理學(xué)中推導(dǎo)。見王竹溪著《熱力學(xué)簡(jiǎn)程》p116—117。它也可從電磁場(chǎng)理論得到,可參閱電磁學(xué)有關(guān)內(nèi)容。)
二.空腔平衡輻射的熱力學(xué)性質(zhì) 1.輻射能量密度u(T):
由于u僅是溫度的函數(shù),因而輻射場(chǎng)的總能量U(T, V)可表為
U(T, V)= u(T)V 1??p?1du由于 p =u,對(duì)其求偏導(dǎo),則有:? ?=
dT33?T??V??U?考慮能態(tài)方程
??= T ?V??Tu = T
??p???– p 于是得到 ?T??V1du1dTdu–u
或者
= 4
uT3dT3解此微分方程得: u =?T
4(2.6.3)這里?為積分常數(shù)。上式說明,平衡輻射的能量密度與T的四次方成正比。
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§2.7 磁介質(zhì)的熱力學(xué)
一.基本微分方程
熱力學(xué)基本微分方程的一般形式是
dU = TdS +?Yidyi
(2.7.1)i對(duì)于磁介質(zhì),?Yidyi= – pdV +?0H dM
(2.7.2)i上式的第二項(xiàng)是外場(chǎng)使磁介質(zhì)磁化所做的功,但不包括激發(fā)磁場(chǎng)所做的功。這樣,磁介質(zhì)的熱力學(xué)基本微分方程為
dU = TdS – pdV +?0H dM
(2.7.3)在以T、p、H為獨(dú)立變量時(shí),特性函數(shù)是G
G = U + pV –?0H M – TS
(2.7.4)∴ dG = dU + pdV + Vdp –?0HdM –?0MdH – TdS – SdT
將dU的表達(dá)式代入上式得
dG = – SdT + Vdp –?0MdH
(2.7.5)
二.絕熱去磁致冷
如果忽略磁介質(zhì)的體積變化,此時(shí)吉布斯函數(shù)為
G = U –?0H M – TS
(2.7.4’)dG = dU – TdS – SdT –?0HdM –?0MdH
注意此時(shí),dU = TdS +?0HdM
∴ dG = – SdT –?0MdH
(2.7.6)由全微分條件有:
??M???S?=??
(2.7.7)??0???H?T??T?H??T?由S = S(T, H)可得 ????H?S??H???S?????= –1 ??S?T??T?H??M???S?????0???T???T?H??H?T = –T∴ ? ?= –?ST?S?H??????S?????T?T??H??HⅡ-16(2.7.12)??0????H?T,P??p?T,H上式是磁介質(zhì)的一個(gè)麥?zhǔn)详P(guān)系。上式左邊的偏導(dǎo)數(shù)給出了,在溫度和壓強(qiáng)不變時(shí),磁介質(zhì)的體積隨磁場(chǎng)的變化率,這就是磁致伸縮效應(yīng);上式右邊的偏導(dǎo)數(shù)給出了,在溫度和磁場(chǎng)保持不變時(shí),介質(zhì)的磁矩隨壓強(qiáng)的變化率,它描述了壓磁效應(yīng)。(2.7.12)式正是反映了這兩種效應(yīng)之間的關(guān)系。
Ⅱ-17
第二篇:工程熱力學(xué)講稿
工程熱力學(xué)講稿
一、基本知識(shí)點(diǎn)
基本要求
理解和掌握工程熱力學(xué)的研究對(duì)象、主要研究?jī)?nèi)容和研究方法 〃理解熱能利用的兩種主要方式及其特點(diǎn) 〃了解常用的熱能動(dòng)力轉(zhuǎn)換裝置的工作過程
1.什么是工程熱力學(xué)
從工程技術(shù)觀點(diǎn)出發(fā),研究物質(zhì)的熱力學(xué)性質(zhì),熱能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的規(guī)律和方法,以及有效、合理地利用熱能的途徑。電能一一機(jī)械能
鍋爐一一 煙氣 一一 水 一一水蒸氣一一(直接利用)供熱 鍋爐一一 煙氣 一一 水 一一水蒸氣一一汽輪機(jī)一一(間接利用)發(fā)電
冰箱一一-(耗能)制冷
2.能源的地位與作用及我國(guó)能源面臨的主要問題
3.熱能及其利用
(1).熱能:能量的一種形式
(2).來(lái)源:一次能源:以自然形式存在,可利用的能源。如風(fēng)能,水力能,太陽(yáng)能、地?zé)崮?、化學(xué)能和核能等。
二次能源:由一次能源轉(zhuǎn)換而來(lái)的能源,如機(jī)械能、機(jī)械
能等。
(3).利用形式:
直接利用:將熱能利用來(lái)直接加熱物體。如烘干、采暖、熔煉(能源消耗比例大)
間接利用:各種熱能動(dòng)力裝置,將熱能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能或者再轉(zhuǎn)換成電能,4..熱能動(dòng)力轉(zhuǎn)換裝置的工作過程
5.熱能利用的方向性及能量的兩種屬性
過程的方向性:如:由高溫傳向低溫
能量屬性:數(shù)量屬性、,質(zhì)量屬性(即做功能力)
注意:
數(shù)量守衡、質(zhì)量不守衡
提高熱能利用率:能源消耗量與國(guó)民生產(chǎn)總值成正比。
6.本課程的研究對(duì)象及主要內(nèi)容
研究對(duì)象:與熱現(xiàn)象有關(guān)的能量利用與轉(zhuǎn)換規(guī)律的科學(xué)。研究?jī)?nèi)容:
(1).研究能量轉(zhuǎn)換的客觀規(guī)律,即熱力學(xué)第一與第二定律。
(2).研究工質(zhì)的基本熱力性質(zhì)。
(3).研究各種熱工設(shè)備中的工作過程。
(4).研究與熱工設(shè)備工作過程直接有關(guān)的一些化學(xué)和物理化學(xué)問題。
7..熱力學(xué)的研究方法與主要特點(diǎn)
(1)宏觀方法:唯現(xiàn)象、總結(jié)規(guī)律,稱經(jīng)典熱力學(xué)。
優(yōu)點(diǎn):簡(jiǎn)單、明確、可靠、普遍。
缺點(diǎn):不能解決熱現(xiàn)象的本質(zhì)。
(2)微觀方法:從物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)與微觀運(yùn)動(dòng)出發(fā),統(tǒng)計(jì)的方法總結(jié)規(guī)律,稱統(tǒng)計(jì)熱力學(xué)。
優(yōu)點(diǎn):可解決熱現(xiàn)象的本質(zhì)。缺點(diǎn):復(fù)雜,不直觀。
主要特點(diǎn):三多一廣,內(nèi)容多、概念多、公式多。
聯(lián)系工程實(shí)際面廣。條理清楚,推理嚴(yán)格。
二、重點(diǎn)、難點(diǎn)
重點(diǎn):熱能利用的方向性及能量的兩種屬性
難點(diǎn):使學(xué)生認(rèn)識(shí)到學(xué)習(xí)本課程的重要性,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)積極性,教會(huì)學(xué)生掌握專業(yè)基礎(chǔ)課的學(xué)習(xí)方法。
四、德育點(diǎn)
〃通過對(duì)我國(guó)能源及其利用現(xiàn)狀的介紹,增強(qiáng)學(xué)生對(duì)我國(guó)能源問題的憂患意識(shí)和責(zé)任意識(shí),激發(fā)學(xué)生為解決我國(guó)能源問題而努力學(xué)習(xí)的愛國(guó)熱情
〃通過熱能利用在整個(gè)能源利用中地位的闡述,使學(xué)生認(rèn)識(shí)研究熱能利用和學(xué)習(xí)工程熱力學(xué)的重要性,向?qū)W生滲透愛課程、愛專業(yè)教育
五、練習(xí)與討論
討論題:能源與環(huán)境、節(jié)能的重要性、建筑節(jié)能、辯證思維
學(xué)習(xí)方法:物理概念必須清楚,記住一般公式,注意問題結(jié)果的應(yīng)用。
第三篇:工程熱力學(xué)-熱力學(xué)第一定律講稿
熱力學(xué)第一定律
一、熱力學(xué)第一定律的實(shí)質(zhì)
自然界的物質(zhì)處于不斷地變化中,轉(zhuǎn)化中的守恒與守恒中的轉(zhuǎn)化時(shí)自然界的基本法則之一。人們從無(wú)數(shù)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)中總結(jié)出:自然界一切物質(zhì)都具有能量,能量既不能創(chuàng)造也不能消滅,各種不同形式的能量都可以從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體,也可以從一種能量形式轉(zhuǎn)變到另一種能量形式,但在轉(zhuǎn)移過和轉(zhuǎn)變程中,它們的總量保持不變。這一規(guī)律稱為能量守恒與轉(zhuǎn)換定律。
而熱力學(xué)第一定律就是能量守恒與轉(zhuǎn)換定律在熱現(xiàn)象中應(yīng)用,它確定了熱力工程中熱力系與外界進(jìn)行能量交換時(shí),各種形態(tài)的能量在數(shù)量上的守恒關(guān)系。在工程熱力學(xué)中熱力學(xué)第一定律可以表述為:熱可以變?yōu)楣Γσ部梢宰優(yōu)闊?,一定的熱量消失時(shí)必產(chǎn)生相應(yīng)的功,消耗一定量的功時(shí)必出現(xiàn)與之對(duì)應(yīng)的一定量的熱。
二、熱力系統(tǒng)常用到的能量形式
(一)、儲(chǔ)存能
1、內(nèi)儲(chǔ)存能/熱力學(xué)能(U):
組成熱力系統(tǒng)的大量微觀粒子本身所具有的能量。熱力學(xué)能是下列各種能量的總和:(1)分子熱運(yùn)動(dòng)所形成的內(nèi)動(dòng)能。
(2)分子間相互作用力所形成的內(nèi)位能。
(3)構(gòu)成分子的化學(xué)能和構(gòu)成原子的的原子能。
2、外儲(chǔ)存能(1)宏觀動(dòng)能(Ek):相對(duì)于熱力系統(tǒng)以外的的參考坐標(biāo),由于宏觀運(yùn)動(dòng)速度
而具有的能量。Ek?12mc2f
(2)重力位能(Ep):在重力場(chǎng)中,熱力系統(tǒng)由于重力作用而具有的能量。
Ep?mgz
3、熱力系統(tǒng)的總儲(chǔ)存能(E): 是內(nèi)儲(chǔ)存能與外儲(chǔ)存能之和,即: E?U?Ek?Ep?U? e?u?12cf212mc2f?mgz 或
?gz
(二)遷移能:能量從一個(gè)物體傳遞到另一個(gè)物體有兩種方式做功和傳熱,傳遞過程中的功
量和熱量稱為遷移能。熱力系統(tǒng)與外界存在勢(shì)差時(shí),進(jìn)行的能量交換途徑有三種:功量交換、熱量交換、質(zhì)量交換。
1、功量(1)體積功:在壓力差的作用下,熱力系統(tǒng)體積膨脹或收縮時(shí)與外界交換的功量。
(2)軸功(Ws):熱力系統(tǒng)通過葉輪機(jī)械的軸和外界交換的功量。
2、熱量:系統(tǒng)與外界在溫差的推動(dòng)下通過微觀粒子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)而傳遞的能量。
3、隨質(zhì)量交換傳遞的能量
(1)流動(dòng)工質(zhì)的儲(chǔ)存能:流動(dòng)工質(zhì)本身具有熱力學(xué)能、宏觀動(dòng)能和重力位能,會(huì)隨工質(zhì)的的流進(jìn)(流出)系統(tǒng)而帶入(帶出)系統(tǒng)。這部分能量為:
E?U?12mc2f?mgz 或 e?u?12cf2?gz
(2)流動(dòng)功(推動(dòng)功)(Wf):工質(zhì)在開口系統(tǒng)中流動(dòng)而傳遞的功。流動(dòng)功與體積功不同,流動(dòng)功只有在工質(zhì)流動(dòng)過程中才會(huì)出現(xiàn),做流動(dòng)功時(shí)工質(zhì)的流動(dòng)狀態(tài)不發(fā)生變化,當(dāng)然也不存在能量形態(tài)的轉(zhuǎn)化,工質(zhì)做流動(dòng)功是只起到傳遞能量的作用。
W f??pV?2??PV?1 或 wf1
?p2v2?p1v1
三、熱力學(xué)第一定律的基本能量方程
設(shè)想有一熱力系如上圖所示,其總能量為 E?U?Ek?Ep 假定這一熱力系在一段極短的時(shí)間d?內(nèi)從外界吸收了微小的熱量?Q,又從外界流入了每千克總能量為e1的質(zhì)量?m1與此同時(shí)熱力系對(duì)外界做出了微小的總功?Wtot,并向外界流出了每千克總能量為e2的質(zhì)量?m2,經(jīng)過時(shí)間d?后,熱力系的總能量變?yōu)镋?dE。
熱力學(xué)第一定律的能量方程,就是系統(tǒng)變化過程中的能量平衡方程式,文字表達(dá)式為:加入熱力系的能量總和 — 熱力系輸出的能量總和 = 熱力系總能量的增量
即:
??Q?e1m1????Wtot?e2?m2???E?dE??E
?Q?dE??e2?m2?e1?m1???Wtot
(1)
對(duì)有限長(zhǎng)時(shí)間?積分得 :
Q??E???e?2?m2?e1?m1??Wtot
(2)
式(1)和式(2)為熱力學(xué)第一定律最基本的表達(dá)式,適用于任何工質(zhì)進(jìn)行的任何無(wú)摩擦或有摩擦的過程。
四、閉口系統(tǒng)的能量方程
在閉口系統(tǒng)中,(1)熱力系的宏觀能量變化很小,宏觀動(dòng)能和重力位能可以忽略,因此,熱力系中能量的變化就等于熱力學(xué)能的變化量,即:?E??U。(2)另外對(duì)于閉口系統(tǒng)它與外界無(wú)質(zhì)量交換,即:?m1?0 ?m2?0(3)所做的功是體積功。所以閉口系統(tǒng)的能量方程可簡(jiǎn)化為:
微元熱力過程下:?Q?dU??W;?q?du??w 總熱力過程下
:Q??U?W;q??u?w
五、開口系統(tǒng)的能量方程
在實(shí)際工程中,工質(zhì)要在熱力裝置中循環(huán)不斷的流經(jīng)各相互銜接的熱力設(shè)備,完成不同的熱力過程實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換對(duì)這類有工質(zhì)流進(jìn)和流出的熱力設(shè)備(如燃?xì)廨啓C(jī)、汽輪機(jī)、葉輪 2
式壓氣機(jī))常采用開口系統(tǒng)即控制體積的分析方法。
我們把控制體內(nèi)質(zhì)量和能量隨時(shí)間而變化的過程稱為不穩(wěn)定流動(dòng)過程。把系統(tǒng)內(nèi)質(zhì)量和能量不隨時(shí)間變化,各點(diǎn)參數(shù)保持一定的稱為穩(wěn)定流動(dòng)過程。下面從最普遍額不穩(wěn)定流動(dòng)過程著手導(dǎo)出開口系統(tǒng)的能量方程。
設(shè)控制體在?到??d?的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行一個(gè)微元熱力過程。在這段時(shí)間內(nèi)控制體截面處流入的工質(zhì)質(zhì)量為?m1,流出的工質(zhì)質(zhì)量為?m2,控制體從熱遠(yuǎn)處吸熱?Q,對(duì)外做軸?W,進(jìn)出口截面相對(duì)參考系的高度分別為z1和z2,控制體積內(nèi)儲(chǔ)存能的增量為dEcv,則控制體的能量輸入與輸出情況如下: 進(jìn)入控制體的能量=?Q??h1?????1?2cf1?gz1??m1 2?1?2cf2?gz2??m2 2?離開控制體的能量=?Ws??h2?控制體儲(chǔ)存能的變化 dEcv??E?dE?cv?Ecv 根據(jù)熱力學(xué)第一定律建立能量方程得:
11????22 ?Q+?h1?cf1?gz1??m1??h2?cf2?gz2??m2??Ws?dEcv
22????整理得:
11????22 ?Q=?h2?cf2?gz2??m2??h1?cf1?gz1??m1??Ws?dEcv
22????
六、穩(wěn)定流動(dòng)的能量方程
當(dāng)流體流過開口系統(tǒng)時(shí),有能量的輸入和輸出,此時(shí)輸入的能量、輸出的能量及系統(tǒng)積累的能量分別為:
(1)流入的能量:流入流體攜帶的熱力學(xué)能、宏觀動(dòng)能及位能、流體流入時(shí)得到的流動(dòng)能、流體從外界獲得的熱能。流入的能量具體為: 微觀能即熱力學(xué)能:U1??m1u1 宏觀動(dòng)能:Ek1?12?m1c1
2宏觀位能:Ep1??m1gz1 流體流動(dòng)能:PV??m1P1v1 11流體從外界獲得的熱能為:?Q
(2)流出的能量:流出流體攜帶的熱力學(xué)能、宏觀動(dòng)能及位能、流體流出時(shí)得到的流動(dòng)能、流體通過轉(zhuǎn)動(dòng)部件對(duì)外界傳出的機(jī)械能。流出的能量具體為: 微觀能即熱力學(xué)能:U2??m2u2 宏觀動(dòng)能:Ek2?12?m2c2
2宏觀位能:Ep2??m2gz2 流體流動(dòng)能:P2V2??m2P2v2 熱力系對(duì)輸出的機(jī)械能為:?W
則根據(jù)熱力學(xué)第一定律,應(yīng)有:E1?E2?dE
??Q 其中:E1?U1?Ek1?Ep1?PV11E2?U2?Ek2?Ep2?P2V2??W
即:
?m1u1?12?m1c1??m1gz1??m1P1v1??Q?dE??m2u2?2122?m2c2??m2gz2??m2P2v2??W
開口穩(wěn)定流動(dòng)系統(tǒng)定義及特征:熱力系中各個(gè)參數(shù)穩(wěn)定,即無(wú)能量和質(zhì)量的積累。開口穩(wěn)定流動(dòng)系統(tǒng)滿足的表達(dá)式:?m1??m2??m
dE?0 則熱力學(xué)第一定律在開口穩(wěn)定流動(dòng)熱力系中的具體表達(dá)式為:
21212化簡(jiǎn)為:?Q??m((u?pv?c?gz)2?(u?pv?c?gz)1)??W
22?m((u?pv)1?12c1?gz1)??Q??m((u?pv)2?21c2?gz2)??W
2其中:h?u?pv
代入即: ?Q??m((h?12c?gz)2?(h?122212c?gz)1)??W
12c?gz)1?w
22單位kg的熱力系:q?(h?c?gz)2?(h?
七、熱力學(xué)第一定律的具體應(yīng)用 換熱器中的應(yīng)用:q?h2?h1 內(nèi)燃機(jī)中的應(yīng)用:w?h1?h2 噴管中的應(yīng)用:12c?h1?h2 2壓縮機(jī)的應(yīng)用:w?h2?h1
第四篇:物質(zhì)的變化和性質(zhì)
6.向一定量的鐵粉中逐滴加入稀硫酸至過量,下圖是反應(yīng)過程中某種物質(zhì)的質(zhì)量Y隨加入稀硫酸的質(zhì)量變化的關(guān)系,則Y不可能表示()A.消耗鐵粉的質(zhì)量 B.生成硫酸亞鐵的質(zhì)量 C.溶液的總質(zhì)量 D生成氫氣的質(zhì)量 7.置換反應(yīng)是化學(xué)反應(yīng)的基本類型之一。
(1)金屬與鹽溶液之間的置換反應(yīng),一般是活動(dòng)性較強(qiáng)的金屬可把活動(dòng)性較弱的金屬?gòu)钠潲}溶液中置換出來(lái),如銅和硝酸銀溶液反應(yīng),其化學(xué)方程式為。
(2)非金屬單質(zhì)也具有類似金屬與鹽溶液之間的置換反應(yīng)規(guī)律,即活動(dòng)性較強(qiáng)的非金屬可把活動(dòng)性較弱的非金屬?gòu)钠潲}溶液中置換出來(lái),如在溶液中可發(fā)生下列反應(yīng): C12+2NaBr=2NaCl+Br2 ;I2+Na2S=2NaI+S↓+Br2;Br2+2KI=2KBr+I2 由此可判斷: ①S、C12、I2、Br2活動(dòng)性由強(qiáng)到弱順序是。②下列化學(xué)方程式書寫錯(cuò)誤的是。(A)C12+2NaI=2NaCl+I2(B)I2+2KBr=2KI+Br2(C)Br2+Na2S=2NaBr+S↓(D)C12+K2S==2KCl+S↓
8.把相同體積、相同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的稀鹽酸,分別滴到等質(zhì)量、顆粒大小相同的X、Y、Z三種較活潑金屬中,生成H2的質(zhì)量與反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系如右圖所示。這三種金屬的活動(dòng)性順序?yàn)?;假如X、Y、Z都是+2價(jià)金屬,則相對(duì)原子質(zhì)量由大到小的順序?yàn)椤?/p>
9.氯化鐵能腐蝕銅,工業(yè)上常用此原理生產(chǎn)印刷線路板。以下是印刷線路板的生 產(chǎn)及廢液的處理過程:
請(qǐng)回答下列問題:
(1)步驟②中發(fā)生了兩個(gè)反應(yīng):2FeCl3+Fe=3FeCl2和(2)濾渣的成份有,步驟③中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是(3)該流程中可以循環(huán)、回收利用的物質(zhì)是:。
12.顆粒達(dá)到納米級(jí)的單質(zhì)鐵具有很強(qiáng)的反應(yīng)活性,俗稱“納米鐵”。實(shí)驗(yàn)室制備的方法是:以高純氮?dú)庾鞅Wo(hù)氣,在高溫條件下用H2和FeCl2發(fā)生置換反應(yīng),生成“納米鐵”。請(qǐng)回答以下問題:
(1)寫出生成“納米鐵”的化學(xué)方程式__________________________________________。(2)反應(yīng)中需要保護(hù)氣的原因是。(3)某化學(xué)探究小組為了驗(yàn)證鐵、銅、鎂、汞的金屬活動(dòng)性順序,設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案:①將大小一樣的鐵片和鎂片分別加入到溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同的稀鹽酸中;②將銅片加入到硝酸汞溶液中,銅片上出現(xiàn)銀白色物質(zhì);③將金屬片A加入到溶液B中。根據(jù)實(shí)驗(yàn)①判斷出鎂的金屬活動(dòng)性比鐵強(qiáng),依據(jù)的現(xiàn)象是 ;根據(jù)實(shí)驗(yàn)②的現(xiàn)象得出的結(jié)論是 ;要通過實(shí)驗(yàn)③得出鐵和銅的金屬活動(dòng)性順序,那么,如果B是硫酸銅溶液,則金屬A是,如果A是銅,則溶液B是。
11.一化學(xué)興趣小組對(duì)某生鐵樣品中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)進(jìn)行探究。請(qǐng)按要求完成下列探究報(bào)告。[實(shí)驗(yàn)?zāi)康腯測(cè)定某生鐵樣品中單質(zhì)鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。
[資料支撐]生鐵中除鐵外,還含有碳、硅、錳、磷和硫等元素。碳在生鐵中以兩種形態(tài)存在,一種是游離碳(石墨),另一種是化合碳(如Fe3C等);硅、錳、磷、硫存在形式較為復(fù)雜;這些物質(zhì)通常都不與稀硫酸發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。
[實(shí)驗(yàn)方案]生鐵樣品與過量的稀硫酸反應(yīng),測(cè)定反應(yīng)前后可稱量物質(zhì)的質(zhì)量差。
[實(shí)驗(yàn)過程](1)取一只燒杯,稱得其質(zhì)量為70.4g,加入一定量生鐵樣品碎屑,稱得燒杯和樣品的總質(zhì)量為102.4g;
(2)向盛有生鐵樣品的燒杯中加入稀硫酸,邊加邊攪拌,直到燒杯中不再產(chǎn)生氣泡,再加入少量稀硫酸以確保過量,測(cè)得共用去稀硫酸247.3g;(3)靜置,稱量。稱得燒杯和剩余物質(zhì)的總質(zhì)量為348.7g。[數(shù)據(jù)處理]計(jì)算該生鐵樣品中單質(zhì)鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù):____________ [交流討論](1)實(shí)驗(yàn)稱量時(shí)稱量物應(yīng)放在托盤天平的______盤(選填“左”或“右”);(2)實(shí)驗(yàn)過程中稀硫酸要過量的原因是______________________________;
(3)經(jīng)質(zhì)檢部門精確測(cè)定,該樣品中鐵元素的總含量為95.2%。假設(shè)沒有與硫酸反應(yīng)的鐵都以Fe3C形式存在,則樣品中Fe3C的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為____________。
第五篇:物質(zhì)的變化和性質(zhì)(范文模版)
說課稿
物質(zhì)的變化和性質(zhì)
尊敬的領(lǐng)導(dǎo),老師,大家好,很高興能夠站在這里進(jìn)行我的說課,今天,我說課的內(nèi)容選自人教版九年義務(wù)標(biāo)準(zhǔn)課程化學(xué)九年級(jí)上冊(cè)第一單元課題一物質(zhì)的變化和性質(zhì)。
那么今天我將從以下五個(gè)方面進(jìn)行說課,首先是教材分析,第一,教材的地位和作用,由于這是九年級(jí)學(xué)生的第二堂化學(xué)課而物在學(xué)習(xí)本節(jié)課之前,學(xué)生已經(jīng)有了豐富的生活經(jīng)驗(yàn),物理知識(shí)和緒言的理論為基礎(chǔ),通過本節(jié)課的學(xué)習(xí),更加深入生活現(xiàn)象,理解化學(xué)的概念,同時(shí),也為今后學(xué)習(xí)元素,化合物的性質(zhì)奠定了基礎(chǔ),做好了鋪墊。因此,他起到了承上啟下的重要作用。
那么根據(jù)教材的地位和作用,我又制定了相應(yīng)的教學(xué)目標(biāo),首先是知識(shí)與技能目標(biāo),通過對(duì)日常生活現(xiàn)象和化學(xué)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察和分析,使學(xué)生理解物理化學(xué)變化,物理化學(xué)性質(zhì)的概念,并能運(yùn)用所學(xué),判斷常見的物理化學(xué)變化。解決實(shí)際生活問題。其次是過程與方法目標(biāo),俗話說授人以魚不如授人以漁,因此在學(xué)習(xí)的過程中,通過對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析和觀察,使學(xué)生掌握歸納總結(jié)的方法。通過布置作業(yè),使學(xué)生進(jìn)一步掌握搜集獲取信息的方法。最后是情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo),通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)向?qū)W生展示化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的儀器美及現(xiàn)象美,并進(jìn)一步使學(xué)生意識(shí)到化學(xué)與人類進(jìn)步的關(guān)系,體現(xiàn)學(xué)習(xí)化學(xué)的價(jià)值。激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣和主動(dòng)性。
那么經(jīng)過以上分析,本節(jié)課的重點(diǎn)和難點(diǎn)也就凸顯出來(lái)了,本節(jié)課的重點(diǎn)是,初步掌握物理變化,化學(xué)變化的概念。而難點(diǎn)則在于學(xué)習(xí)物理化學(xué)變化、性質(zhì)的區(qū)別于聯(lián)系。為學(xué)生把好學(xué)習(xí)化學(xué)的第一關(guān)。
分析完教材我們?cè)賮?lái)看一看學(xué)生,下面進(jìn)入到我的學(xué)情分析,一方面,我的學(xué)生對(duì)化學(xué)的學(xué)習(xí)雖然處于啟蒙階段,但已有日常生活經(jīng)驗(yàn)及緒言的理論知識(shí)做基礎(chǔ),能運(yùn)用一些生活常識(shí)判斷一些常見的現(xiàn)象。另一方面,學(xué)生雖具備一定的觀察總結(jié)能力,但對(duì)化學(xué)并未建立系統(tǒng)的知識(shí)體系,各項(xiàng)技能也有待于培養(yǎng)。此外,初三的學(xué)生大都處于十四到十五歲的年齡段,這時(shí)學(xué)生正處于由形象思維想抽象思維的過渡時(shí)期,求知欲強(qiáng),但自控能力又略顯不足,針對(duì)以上情況,我又該制定怎樣的教法,并輔助以學(xué)法指導(dǎo)呢?下面就進(jìn)入到我的教法學(xué)法分析。
在這節(jié)課的開端,我首先創(chuàng)設(shè)情景,激發(fā)興趣,我會(huì)先向?qū)W生演示一個(gè)趣味實(shí)驗(yàn),引發(fā)學(xué)生興趣,隨后,讓學(xué)生觀看有關(guān)圖片,通過演示課本實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生觀察總結(jié)的能力,加深學(xué)生記憶。
而我們都知道,理論只有運(yùn)用于實(shí)踐才能體現(xiàn)其真正的價(jià)值,因此,本節(jié)課,我將會(huì)通過以下四個(gè)環(huán)節(jié)來(lái)進(jìn)行我的教學(xué)過程設(shè)計(jì)。第一環(huán)節(jié),創(chuàng)設(shè)情境,激發(fā)興趣。在本節(jié)課的開端,我首先向?qū)W生演示一個(gè)趣味實(shí)驗(yàn)——不怕燒的手。我會(huì)通過這樣的教學(xué)語(yǔ)言:首先,我先給大家變一個(gè)小戲法,請(qǐng)大家仔細(xì)看,我是如何施法,使我的手不怕燒的!大家看,這是我的手,兒我的道具也十分簡(jiǎn)單,分別是生活中常見的濕手套,酒精燈,高度白酒,看,現(xiàn)在我?guī)鲜痔?,浸入白酒?dāng)中,點(diǎn)燃,看,手套點(diǎn)著了?。ㄍA羝蹋┯窒缌?!看,我的手竟然沒事!手套明明著了,我的手為什么沒事呢?那么這一著一滅間到底又發(fā)生了怎樣的變化呢?帶著這個(gè)問題,讓我們進(jìn)入到本節(jié)課的學(xué)習(xí)中來(lái)。通過這樣一個(gè)趣味實(shí)驗(yàn)的演示,一方面,有驚無(wú)險(xiǎn),卻包含了本節(jié)課所講的所有重點(diǎn)內(nèi)容,如酒精燃燒屬于化學(xué)變化,水蒸發(fā)屬于物理變化,而其間又包含有水的相關(guān)性質(zhì),從而將本課要點(diǎn)包攬無(wú)余,與課題相呼應(yīng),便于教學(xué)的進(jìn)行。另一方面,此實(shí)驗(yàn)又能很好 的吸引學(xué)生的興趣,將學(xué)生的注意力完全集中在了課堂之上,從而是學(xué)生帶著問題,進(jìn)入到本節(jié)課的學(xué)習(xí)中來(lái)。
第二環(huán)節(jié),啟發(fā)誘導(dǎo),探索新知。在本節(jié)課的開端我會(huì)先將全班60個(gè)同學(xué)進(jìn)行分組,共為六個(gè)大組,之后,我會(huì)向?qū)W生展示一幅冰塊融化的圖片,觀看過后,對(duì)學(xué)生進(jìn)行提問:在冰融化的過程中,有沒有新物質(zhì)生成?根據(jù)常識(shí),冰化了就是水,冰和水屬于一種物質(zhì)的兩種不同狀態(tài),因此,并沒有新的物質(zhì)生成。隨后,趁熱打鐵,我會(huì)帶領(lǐng)學(xué)生一同完成課本上的實(shí)驗(yàn)一.二??紤]到這是課本上的第一批實(shí)驗(yàn),學(xué)生的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)還不夠牢固,將由我演示實(shí)驗(yàn)一這個(gè)較為復(fù)雜的實(shí)驗(yàn),而又學(xué)生自主完成實(shí)驗(yàn)二膽礬的研磨。在實(shí)驗(yàn)的過程中,我會(huì)提醒學(xué)生注意觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果,同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生規(guī)范操作,切不可將加熱的試管口對(duì)向有人處,以免造成危險(xiǎn)。此外,在觀察實(shí)驗(yàn)一時(shí)注意與日常生活中開水的沸騰作比較。這樣,一方面使學(xué)生將實(shí)驗(yàn)與生活密切的聯(lián)系起來(lái),拉近了學(xué)生與實(shí)驗(yàn)之間的距離。另一方面,通過有機(jī)的分工,讓學(xué)生參與進(jìn)來(lái),給學(xué)生提供了更多的動(dòng)手機(jī)會(huì),便于學(xué)生對(duì)只是的記憶與掌握。通過與冰塊融化做對(duì)比,三者的個(gè)共同點(diǎn):反應(yīng)前后都只是物質(zhì)的狀態(tài)發(fā)生了改變,沒有新的物質(zhì)生成。最終歸納總結(jié)出物理變化的含義為:沒有新物質(zhì)生成的變化。
隨后,我還是從日常生活中常見的現(xiàn)象入手,向?qū)W生同時(shí)展示出光亮的鐵釘和生銹的鐵釘,讓學(xué)生進(jìn)行觀察,進(jìn)而提問:鐵釘和鐵銹是同一種物質(zhì)嗎?鐵在生銹的過程中有新的物質(zhì)生成嗎?還是物理變化嗎?帶著這樣的問題,任選一名學(xué)生上臺(tái)演示磁鐵吸引光亮的鐵釘和鐵銹的實(shí)驗(yàn),通過實(shí)驗(yàn),學(xué)生很明顯的觀察到:光亮的鐵釘可以被吸起,而鐵銹則不能,從而說明二者并非是同一種物質(zhì),也間接的說明鐵在生銹的過程中確實(shí)產(chǎn)生了新的物質(zhì)。這樣,通過學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn),在引發(fā)興趣的同時(shí)也與生活密切聯(lián)系,進(jìn)一步告訴學(xué)生化學(xué)就在我們身邊。同樣,趁熱打鐵,有我向?qū)W生演示課本上的實(shí)驗(yàn)三和四,并引導(dǎo)學(xué)生觀察描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象使學(xué)生思考反應(yīng)前后是否為同一種物質(zhì),培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力,通過觀察,學(xué)生可以清楚地看到,三中有藍(lán)色沉淀生成,而四中有氣泡生成,且澄清的石灰水變渾濁了,通過以上現(xiàn)象,學(xué)生總結(jié)出有新的物質(zhì)生成,發(fā)生了化學(xué)變化,而這三個(gè)例子也有力的說明了化學(xué)變化是指有新物質(zhì)生成的變化。通過比較,得出化學(xué)變化發(fā)生的是指在于是否有新物質(zhì)的生成。
然而問題也隨之產(chǎn)生了,除了有無(wú)新物質(zhì)生成,還有什么更好的辦法判斷這兩種變化嗎?顯然通過實(shí)驗(yàn)三和四的顏色變化,沉淀氣泡生成,學(xué)成不難總結(jié)出化學(xué)變化中常伴有放光,放熱,沉淀氣泡的產(chǎn)生,而這些明顯的現(xiàn)象則可作為判斷化學(xué)變化的一般判據(jù)。當(dāng)然,所有的事情都不是絕對(duì)的,并適時(shí)所有的化學(xué)變化都有這么明顯的現(xiàn)象,食物腐爛變質(zhì)便是一例,從而再次提醒學(xué)生考慮問題要全面,切不可以偏概全。
通過以上的講解,學(xué)生已經(jīng)對(duì)物理化學(xué)變化有了較為清晰地理解,為了運(yùn)用實(shí)際,牛刀小試,我將出示蠟燭燃燒的圖片,讓學(xué)生進(jìn)行觀看,并進(jìn)一步提問:蠟燭燃燒的過程中到底包含了那些變化?由于這是學(xué)生常見的實(shí)際問題,已有一定生活經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)基礎(chǔ)的學(xué)生很快得出:蠟燭燃燒屬于化學(xué)變化,但其融化又屬于物理變化。得出這一結(jié)論后,課前的趣味實(shí)驗(yàn)變很自然的又被提了出來(lái),手套明明被點(diǎn)著了,為什么還能完好無(wú)損呢?這其間又有怎樣的變化呢?可講到這兒,學(xué)生心里也就有了答案,酒精燃燒屬于化學(xué)變化,但燃燒的過程中使水不斷蒸發(fā),這是物理變化,而蒸發(fā)吸熱,降低了手套的溫度,也就降低了著火點(diǎn),手套自然找不起來(lái)了!從而進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)出物理化學(xué)變化之間的聯(lián)系,即,發(fā)生化學(xué)變化是通常伴有物理變化,但發(fā)生物理變化是則不一定有化學(xué)變化。而這又是本節(jié)課的難點(diǎn)之一,通過對(duì)比講解,讓學(xué)生在觀察現(xiàn)象思考問題的同時(shí),聯(lián)系實(shí)際與所學(xué),歸納總結(jié),從而解決問題,突破難點(diǎn),做到知其然,更知其所以然。
課講到此,物理化學(xué)變化的概念已基本在學(xué)生的腦中建立,那么這些變化又是由誰(shuí)來(lái)決定的呢?接下來(lái)我變自然而然的進(jìn)入到物理化學(xué)性質(zhì)的學(xué)習(xí)中來(lái)。同樣參照課前的趣味實(shí)驗(yàn)對(duì)學(xué)生進(jìn)行進(jìn)一步解析告訴學(xué)生,酒精能燃燒說明他具有可燃性,兒這種可燃性又是通過燃燒這種化學(xué)變化表現(xiàn)出來(lái)的,因此不難總結(jié)出化學(xué)性質(zhì)使指在化學(xué)變化中表現(xiàn)出來(lái)的性質(zhì)。同樣,手套會(huì)熄滅,是因?yàn)榫凭退舭l(fā)帶走了一定的熱量,降低了溫度,低于酒精的著火點(diǎn),兒著火點(diǎn)優(yōu)勢(shì)酒精的一大物理特性,是本身所具有的屬性,因而得出,物理性質(zhì)使不需要發(fā)生化學(xué)變化就能表現(xiàn)出來(lái)的性質(zhì)。如顏色,氣味,狀態(tài),熔點(diǎn),密度等。此后,就熔點(diǎn),沸點(diǎn),密度這三個(gè)物理性質(zhì)對(duì)學(xué)生進(jìn)行簡(jiǎn)單的介紹。
到此,物理化學(xué)變化及性質(zhì)的概念已基本學(xué)完重點(diǎn)已然凸現(xiàn)出來(lái),那么性質(zhì)和變化之間有存在著怎樣的區(qū)別于聯(lián)系呢?這是本節(jié)課的一大難點(diǎn),我會(huì)通過簡(jiǎn)單的舉例,如木柴燃燒屬于化學(xué)變化,而木柴能燃燒則屬于化學(xué)性質(zhì),鐵生銹屬于化學(xué)變化,而鐵在潮濕的環(huán)境中容易生銹則屬于化學(xué)性質(zhì),進(jìn)而的得出描述性知識(shí)常伴有能,會(huì),可以,難,易等字眼。使學(xué)生輕松掌握。最終總結(jié)出性質(zhì)決定變化,變化體現(xiàn)性質(zhì)。從而使學(xué)生在合作交流中積極地參與思考,增強(qiáng)概括總結(jié)能力。理清這一點(diǎn)后,為了是學(xué)生真正的吃透要點(diǎn),我將采用游戲法,將一些詩(shī)句及性質(zhì)現(xiàn)象寫在卡片上,分發(fā)給學(xué)生,我說變化性質(zhì),學(xué)生舉出相應(yīng)的卡片,進(jìn)而加深記憶,鞏固所學(xué)。通過這樣的講解,一方面從學(xué)生熟悉的事物現(xiàn)象入手,便于學(xué)生的理解與接受,另一方面,采用游戲法,提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的同時(shí)也鞏固了本節(jié)課的要點(diǎn)知識(shí),真正做到寓教于樂。從而培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣,達(dá) 四,布置作業(yè),鞏固新知
通過對(duì)習(xí)題的完成,檢測(cè)自身的聽課,從而把知識(shí)牢牢的掌握。
最后是我的板書設(shè)計(jì),以上各位看到的就是我的板書。由于有了多媒體的輔助教學(xué),我的板書就簡(jiǎn)潔明了多了。使學(xué)生一看到板書就能在腦子中建立起物理化學(xué)變化及性質(zhì)的概念,從而達(dá)到我的教學(xué)目標(biāo)。
總之,這節(jié)課,我只是組織者,參與者,引導(dǎo)者。而學(xué)生才是真正的中心,通過這節(jié)課激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣,使學(xué)生喜歡學(xué)化學(xué),真正的成為學(xué)習(xí)的主人。我的說課到此結(jié)束,謝謝大家!