分子与原子教学设计（优秀3篇）

人教版第三单元课题2《分子与原子》第一课时

杜晶晶石家庄市第三十一中学河北省石家庄市050011

分子与原子教学设计

（一）教学目标［知识与技能］1、帮助学生感知微粒的真实存在，初步建立“物质是由微粒构成”的观点。2、认识构成物质的微粒所具有的基本特征。3、能够运用微粒的观点解释某些常见的现象。［过程与方法］1、通过介绍科学家们的探究过程，帮助学生了解科学探究的基本过程，形成一定的科学素养。2、通过组织学生整理生活中现象，提炼微粒特征，培养学生的思维能力。3、帮助学生初步学会科学探究的方法，能够自己设计实验，*自己提出的有关微粒特征的假说。4、帮助学生学会获取知识的方法，加深对类推法、类比法、归纳法等科学方法的理解。［情感、态度与价值观］1、通过名人介绍和高科技的展示，激发学生学习热情。2、通过实验探究，使学生感受科学的魅力。3、通过微型实验，增强学生环保意识，倡导“绿*化学”理念。4、通过课堂小结，使学生体会到科学无止境，鼓励学生不断探索。（二）教学重点、难点及突破［教学重点］1、构成物质的微粒所具有的特征。2、培养学生对自然现象、实验现象的猜测能力，以及观察、分析、总结、评价等探究能力。［教学难点］1、帮助学生建立“物质是由微粒构成”的观点。2、使学生初步学会科学探究的方法，能够设计实验，*自己提出的有关微粒特征的假说。［教学突破］1、教学过程中，充分利用学生在头脑中已有的生物微观经验，帮助学生在化学学习中形成物质微观构成的认识。2、通过介绍科学家们对分子、原子的探究过程，帮助学生了解科学探究的基本过程。3、根据细胞吸水胀破、滴水穿石、戒指变薄，铁犁磨损等现象，以及生活中的一些类似现象，让学生猜想构成物质的微粒有哪些特征。4、通过恰当的提问，激发学生的思维，引导学生运用实验的方法，*自己提出的猜想。（三）教学准备［教师准备］浓氨水、高锰*钾、酒精、水、热水、烧杯、*匙、滤纸、多媒体。［学生准备］白糖（或红糖、桔子粉等）生活中常用的可溶于水的固体物质一种、

小勺、一次*塑料杯、注射器、废弃笔杆（透明的最好）；把老师发给的滤纸剪成1－2朵直径约1厘米的小花，并将其固定在一节约3－5厘米的细铜丝上，最后固定在一小块一元硬币大小的泡沫塑料上。（四）教学流程教学程序实施过程

创设情境

借助生物微观经验，建立物质是由微粒构成的观点。

提出问题

构成物质的微粒有哪些特征？

解决问题

猜想构成物质的微粒特征，并分组设计实验，验证假说，在组内与组间开展交流与讨论。

构建新知识体系

归纳构成物质的微粒特征。

知识应用

利用构成物质的微粒特征观点，解释生活中的现象。

课堂小结(五)课堂教学方式设计：教师活动创设情景：［引入提问］在我们生活的世界里，有着形形**的物质。请同学们想一想，你亲眼见过的最小的物质是什么？［引导］想一想，还有没有更小的物质？在生物实验课上„„［展示］口腔上皮细胞和洋葱内表皮细胞的图片。

想一想，问一问，说一说。

设计意图充分利用学生［回答］蚂蚁、蚊子、在头脑中已有的生鱼虱子、粉笔灰、灰尘物微观经验，帮助学等等。生在化学学习中形成物质微观构成的［回答］细胞。认识，这样的设计思路，有以下几个好看图片，沉浸在回忆中。处：1、有利于学生对物质的构成进行

学生活动

［提问］这些细胞是你用肉眼直接看到的吗？［提问］同学们在观察口腔上皮细胞时，*作中若把它误放到清水中，会导致什么现象？［提问］水为什么可以穿过细胞膜呢？请同学们大胆地想一想、猜一猜。

［回答］不是，是借助显微镜。［回答］细胞胀破。

［回答］1、细胞膜肯定有很多小孔。2、水肯定是一点点穿过细胞膜小孔的。［引导］为什么大家会认为细胞［回答］因为在显微镜膜上有很多的孔，而且孔还很下我看不见细胞膜上的小，还有水是一点点进入细胞的小孔和这极小的水点。呢？［小结］物质确实是有许多肉眼［回答］扫描隧道显微看不到的微粒—分子、原子等构镜。成的。借助什么仪器，我们可以观察到这些微粒？

［讲述］德漠克利特发现了滴水穿石、戒指变薄，铁犁磨损等看似互不相关的现象，通过对这些现象集中思考，大胆猜想、概括、创立了哲学原子论的过程。为了*原子论，无数科学家经历过无数次实验探究并研制成功观察微粒的仪器。［展示］扫描隧道显微镜、苯分子、移动硅原子构成的“*”汉字和*地图图片。提出问题：［提问］请同学们根据细胞吸水胀破、滴水穿石、戒指变薄，铁犁磨损等现象，以及生活中的一些类似现象，试着猜想构成物质的微粒有哪些特征？

学生聆听，沉浸在对科学家的敬佩和对科学奥秘的探究之中。

观看，惊叹于科学技术的先进。

［回答］猜测：1、微粒的体积、质量都很小。2、微粒总是不断地运动。3、微粒之间有一定的空隙。解决问题：［分组设计并实验］白运用生活中的［

布置任务］请同学们利用实验糖、红糖、桔子粉、高物品设计实验，帮助台上现有*品、仪器和自带物锰*钾等在矿泉水中的学生认识到：我们身

猜想。因为细胞是学生通过显微镜亲眼观察到的，所以学生对生物体是由细胞构成的微观认识比较透彻。利用类比的方式，学生很容易形成物质也可能是由许多肉眼看不到的微粒构成的猜想，并且对这种猜想的真实*抱有很大信心。2、有利于激发学生探究的本能。根据构成生物体的细胞可以通过显微镜看到的事实，很容易引导学生：有没有这样一种仪器，借助它可以看到构成物质的微粒。如果有，猜想不就很容易被证实了。通过介绍科学家们的探究过程，第一，可以帮助学生完善对物质是由分子、原子等微粒构成的认识。第二，可以让学生体验科学探究的基本过程，为探究微粒特征作准备。第三，通过名人介绍和高科技的展示，可以激发学生学习热情。鼓励学生大胆猜想，以激发学生的思维，发展思维的多样*，培养学生分析问题的能力。

品，设计实验，验证同学们提出的各种猜想。［提问］通过你对实验的观察，可以得出什么结论呢？

溶解实验。（见附录二图一、图二）［回答］微粒的体积、1、质量都很小。2、微粒总是不断地运动。3、微粒之间有一定的空隙。观看。聆听。

边许多不经意留心的现象，其实蕴含着丰富的化学知识。启发学生注意观察生活中的现象，发现生活中的问题。运用列数字和类比说明的方法加深学生对微粒体积小、质量小的认识。将枯燥的知识化为生动形象的画面，使深奥的知识变得浅显而易于理解。

［展示］1个水分子的质量约是3×10-26kg，一滴水中约有1.67×1021个水分子。［讲述］人们常以“捡了芝麻，丢了西瓜”来比喻事物或物质如芝麻之小。可是在微观世界里芝麻的小却无法与分子比拟，芝麻由无数个细胞组成，细胞由无数个分子组成，分子还有更小的微粒原子构成。50万到100万分子一个紧挨着一个排成长队，也只有一根头发的直径长。［引导］刚才我看见同学们为了使糖等物质溶解的更快，选择了用勺搅拌的方法。除此之外，你还有其他加快物质溶解的方法吗？［布置实验］请同学们分组设计并完成实验，比较糖等物质在热水与冷水中的溶解速率的快慢。在设计实验时，为了使实验结果准确，应注意考虑控制一些因素相同。［提问］通过实验，你有什么收获？

［回答］把糖等物质放到热水中。

引导学生发现新问题，鼓

励学生运用多种方法解决问题，培养学生发散思维的能力。

［实验］把等质量的白糖、红塘、桔子粉等分别放在等体积的冷水与热水中，比较糖等物质的溶解速率的快慢。（见附录二图三）［回答］温度越高，分子运动速度越快；选择帮助学生学会带颜*的*品做实验效运用微粒的观点看果好等。世界。知识应用：［回答］1、还没进入厨［展示］学以致用一：说一说生房，就能闻到饭菜的香活中有哪些现象，可以*微粒味；湿衣服变干；2、等。在不停地运动。［讲解实验］“花开花谢”。［实验］学生按照老师设计微型趣味讲解的实验步骤与方法化实验，激发学生探完成实验。（见附录二图究欲望，帮助学生进四）一步认识微粒的真［提出问题］营养液、实存在*。1、通过物质魔液一、魔液二分别是及其变化的宏观现

小花是用滤纸制做的，使用时先滴加*酞试剂“营养液”（贴标签）。小瓶是废弃的医用注射剂玻璃瓶，使用前先用消毒液进行消毒处理，第一个瓶盛放浓氨水（贴“魔液一”标签）先放入一次*塑料杯中，第二个瓶盛放浓盐*（贴“魔液二”标签），等小花变红后再放入一次*塑料杯中，小花又变为无*。［展示信息］1、营养液、魔液一、魔液二成分。2、浓氨水、浓盐*都具有挥发*。3、浓氨水挥发的氨气可使*酞试剂变红*；浓盐*与氨水反应，其生成物可使红*褪去。［提问］“花开花谢”实验*了微粒的哪些特征？

什么物质？2、小花为什么先变红*，后红*又褪去。

象与微观本质的联系，促成形象思维向抽象思维的转变，培养学生良好的微观想象能力和抽象思维能力。

观看，并明白了产生实验现象的原因。

［回答］微粒总是不断地运动。不同种物质，其构成微粒的化学*质也不同。打破学生定向思维，为进一步研究物质的微粒*布下悬念。

［创设情境］1＋1是否一定等于2？［猜一猜］一体积水与一体积酒精混合后总体积是否等于两体积？［布置任务］请同学们利用实验台上现有*品、仪器和自带物品，设计实验，验证同学们提出的各种猜想。注：下图为方案2图示，可以通过数笔杆上螺纹变化，观察比较两种液体混合前后体积变化情况。酒酒精精高锰*钾水溶液

［回答］大于、等于和小于，猜测哪一种实验现象的都有。［回答］1、用量筒分别取等体积的水和酒精，然后将它们都倒入塑料杯中，搅拌均匀，再用量筒测量混合后的体积。2、利用注射器分别取等体积的水和酒精，再分

别注入到废弃的塑料透明笔杆中，记下刻度，振荡，充分混合均匀后再记下刻度，比较两次的读数大小。（见附录二图五）

鼓励学生运用多种方法解决问题，并通过同学们之间的相互讨论、相互评价，选出最好的实验方案。在学习过程中，这种让学生作为学习主体的方式，可以充分调动学生的学习积极*。

［评一评］你认为两种方案，哪［回答］方案2好。方一种更好呢？案1每次倒*品时可能有损失，这样会导致实验出现误差。还有同学

［提问］为什么两种液体混合后总体积会减小呢？同学们可以想一想把等体积绿豆与小米混合后总体积会怎样变化呢？为什么？由等体积绿豆与小米混合后总体积变小的事实，你可以从中得到哪些启发？知识应用：［展示］学以致用二：请你试着用微粒的观点解释下列现象：（配有照片见附录二图九至图十二）1、变瘪得乒乓球放在热水中可恢复原形。2、水泥马路块与块之间留有一定空隙，并且每一块水泥地上还画有许多条纹。3、50立方米的天然气加压后可装入出租车后备箱内的天然气罐内，供汽车行驶大约170公里。4、气球易被压缩，铅球受压后却纹丝不变。［提问］液态与气态物质构成微粒的间隔，哪个大呢？你能不能设计一组实验探究一下呢？课堂小结：[想一想]通过今天的学习，你学会了哪些知识？课堂反思：[问一问]你对所学的知识还存有哪些疑问？你能否利用今天所学的知识，解释生活中的一些现象？[说一说]你还想了解哪些有关知识？

提出用高锰*钾溶液代替水的意见。［回答］体积会变小。绿豆的体积大，相互之间的间隙大，小米体积小，会填充到绿豆的间隙中，导致总体积减小。［回答］分子之间有一定的空隙。

运用直观的现象，帮助学生认识微粒之间有一定空隙的特征。

［回答］1、气体受热分子间隔变大。2、防止由于水泥热胀冷缩造成地面变形。

通过对生活中实例的解释，帮助学3、压强越大，气体分子生完善对微粒特征的间隔越小。的认识，同时发现新的问题，激发新的求知欲望。4、气体分子间隔比固体分子间隔大。［设计并实验］用针管压缩等体积水和空气，比较压缩的难易程度。（见附录二图六）建构新的知识体系通过设计这样［回答］1、构成物质自我反思的方式，可的微粒体积、质量都很以帮助学生发现自小。己在学习中存在的2、构成物质的微粒总问题，有助于提高学是不断地运动。（温度生自我学习的意识越高，微粒运动就越和能力，从而使学生

快。）学会学习，达到终身3、构成物质的微粒之间学习的教育目的。同有一定间隔。（构成物质时，这种方式还帮助的微粒间隔大小受温我了解学生对知识度、压强影响；物质三的掌握和需求情况。态变化是由构成微粒间隔变化引起的。）

［问一问］［说一说］的回答略。［结束语］同时展示图片（见附观看并聆听。录二图八）这是一张天文学界重新确通过这样的结定的太阳系行星家族图。天文学束语，使学生体会到家取消了冥王星是行星的“名科学无止境，鼓励学分”，建议增加古神星、卡戎和生不断探索。齐娜三个新成员。其实物质的微观世界也像太阳系一样神奇而浩瀚。在这个世界中，我们不仅要努力学习已经发现的观点和理论，还要坚持不断地探索未知的领域，更要敢于向现有的理论挑战，勇于推陈出新，以达到对它更全面和深刻的认识。最后，我送给同学们四个字“学无止境”，让我们一起共勉。（六）课外学习方式的设计：比一比：用今天所学的知识解释生活中的一些现象，比一比谁发现的问题多，解释的现象多。做一做：运用你身边的物品材料，设计并完成更多的实验，来进一步验证构成物质微粒的三个特征。（学生设计的部分实验见附录二图七）学一学：通过阅读课本、课外资料或上网等方法，自学你所想知道的有关微粒的其他知识。（七）板书设计：课题二分子与原子一、构成物质的微粒有分子、原子等微粒。二、微粒的基本特征：1、微粒的体积、质量都很小。2、微粒总是不断地运动。3、微粒之间有一定的空隙。4、不同种物质，其构成微粒的化学*质也不同。（八）教学反思：本节课设计实验的整体思路，在原理科学、准确的基础上，力求实验生活化、趣味化、微型化。一、生活化。这节课实验最大的特点就是选材都来源于生活，有些可以选择废弃物，如：一次*塑料杯、圆珠笔杆等。这样做的目的是：①引发学生环保意识，充分回收可利用的物品，让学生体会到环保不是口号，我们每个人都可以从身边的一点一滴做起。②通过化学实验走入生活的方法，让学生体会到化学知识在实际生活的各个方面都有很大的作用，帮助学生认识学好化学的必要*，培养学生终身学习的愿望。二、微型化。在设计“花开花谢”和利用笔杆验证分子间有一定间隔的实验时，使用实验仪器小，试剂用量少，但实验获得的信息量大，这三个特点正符合

微型化学实验理念。这种微型化学实验的理念与当前大力宣扬的“绿*化学”的理念相契合。三、

趣味化。在化学实验设计时，我努力将一些学术味过重的化学实验变成趣味*实验，这样做不仅可以增强学生学习化学的兴趣，还可以充分调动学生科学探究的积极*，使学生更加喜欢化学，亲近化学。这节课我通过利用学生在头脑中已有的生物微观经验，帮助学生在化学学习中形成物质微观构成的认识；通过组织学生分组讨论、实验探究等方式来帮助学生认识微粒的特征；通过教师课堂引导和介绍科学家们的探究过程的方法，帮助学生初步学会科学探究的方法；通过组织学生自行设计实验方案、自主探究、自主评价等方式，培养学生运用所学知识解决实际问题的能力；通过组织学生整理生活中现象、提炼微粒特征，培养学生的思维能力；通过微型实验，增强学生环保意识，倡导“绿*化学”理念。当然，教学的目的不仅仅是让学生获得书本上的化学知识，更重要的是让学生学会获取知识的方法，加深对类推法、类比法、归纳法等科学方法的理解，这些学法上的指导必将对学生获得终身学习的能力打下坚实的基础！

附：姓名*面貌

作者简介杜晶晶出生年月1977年6月*别女党员学历大学本科职称中学一级在化学课堂上，本人具有很强的亲和力，善于调动学生的学习积极*。在教学工作中，善于钻研化学实验，改进并创新了许多初中化学实验，受到老师与同学们的好评。此外，本人还爱好计算机，利用业余时间制作了许多教学课件，经常参与课件中心网上交流，并在省、市级比赛中获奖。

特长

附录一实验探究过程中，我还设计了下面这张表，让学生填写。下面这张表是我对全班同学填写内容的一个概括总结：收集制定计划进行实验解释与结论证据白糖、红糖、桔教师打实验构成物子粉等在矿泉水印的实验注现象质的微粒很中的溶解实验。意事项：略小，有一定实（注：高锰*钾实验前空隙，且不验在水中溶解实验明确实验目停地运动。一设计，是由一位的，猜想可同学提出，并由能出现的现他在全班演示。象。）把等质量的白实验中微粒的糖、红塘、桔子不仅要注意运动与温度实粉等分别放在等观察猜想的有关（完善验体积的冷水与热主要现分子与原子教学设计象，认识）。二水中，比较糖等还要留心常物质的溶解速率人注意不到快慢。的现象，寻找可利用的微粒不事实依据。停地运动；实“花开花谢”实不同种物验验。质，它的构三成微粒化学*质不同。

反思与评价一个实验可能反映出微粒的几个特征；实验中的*品带颜*的比不带颜*的便于观

察。对比实验要控制变量；实验中的*品带颜*的比不带颜*的*品更易观察。肉眼看不到的微粒确实存在，物质世界中还有一个更神奇的微观世界。实验器材的选择影响实验效果；密度大的液体应先放。

实验四

用注射器分别把等体积的酒精和水注入废弃笔杆中，比较振荡前后体积变化情况。

构成物质的微粒不停地运动；微粒间有一定空隙。

实验五

对比用针管压缩等体积水和空气的难易程度。

液态微粒之间的间隔比气态微粒的间隔小。

变量控制法是化学实验中一种重要的方法；为什么液态、固态微粒间隔比气态的间隔小。

附

录二

图三图一桔子粉溶解扩散实验图二高锰*钾溶解扩散实验等量红糖分别放入等量冷水与热水中图四“花开花谢”实验内部放有滴*酞的棉花团图五等体积水和酒精混合总体积减小实验图六挤压等体积空气与水实验滴有*酞的滤纸

棉签上滴内部放有滴浓氨水的棉花团图三热水等量红糖图七学生课下设计的验证微粒总是不断运动的实验分别放入等量冷水与热水中有浓氨水

塑料吸管

学无止境

图八重新确定的太阳系行星家族图图九学以致用二第1题

图十学以致用二第2题

图十一学以致用二第3题10

图十二学以致用二第4题

人教版第三单元课题2《分子与原子》第一课时

教师姓名：杜晶晶学校名称：石家庄市第三十一中学所在城市：河北省石家庄市邮政编码：050011

分子动理论教学设计2

教学设计是作为教者，基于对学生和教学任务的分析，而对教学目标、教学方法、教学材料、教学进度、课程评估等做出系统设计的一门学科。教学设计者经常使用教学技术以改进教学。下面是小编给大家介绍的分子动理论教学设计，欢迎阅读。

一、教学目标

1．在物理知识方面要求：

（1）知道分子的动能，分子的平均动能，知道物体的温度是分子平均动能大小的标志。

（2）知道分子的势能跟物体的体积有关，知道分子势能随分子间距离变化而变化的定*规律。

（3）知道什么是物体的内能，物体的内能与哪个宏观量有关，能区别物体的内能和机械能。

（4）知道做功和热传递在改变物体内能上是等效的，知道两者的区别，了解热功参量的意义。

2．在培养学生能力方面，这节课中要让学生建立：分子动能、分子平均动能、分子势能、物体内能、热量等五个以上物理概念，又要让学生初步知道三个物理规律：温度与分子平均动能关系，分子势能与分子间距离关系，做功与热传递在改变物体内能上的关系。因此，教学中着重培养学生对物理概念和规律的理解能力。

3．渗透物理学方法的教育：在分子平均动能与温度关系的讲授中，渗透统计的方法。在分子间势能与分子间距离的关系上和做功与热传递关系上都要渗透归纳推理方法。

二、重点、难点分析

1．教学重点是使学生掌握三个概念（分子平均动能、分子势能、物体内能），掌握三个物理规律（温度与分子平均动能关系、分子势能与分子之间距离关系、热传递与功的关系）。

2．区分温度、内能、热量三个物理量是教学上的一个难点；分子势能随分子间距离变化的势能曲线是教学上的另一难点。

三、教具

1．压缩气体做功，气体内能增加的演示实验：

圆形玻璃筒、活塞、*化棉。

2．幻灯及幻灯片，展示分子间势能随分子间距离变化而变化的曲线。

四、主要教学过程

（一）引入新课

我们知道做机械运动的物体具有机械能，那么热现象发生过程中，也有相应的能量变化。另一方面，我们又知道热现象是大量分子做无规律热运动产生的。那么热运动的能量与大量的无规律运动有什么关系呢？这是今天学习的问题。

（二）教学过程的设计

1．分子的动能、温度

物体内大量分子不停息地做无规则热运动，对于每个分子来说都有无规则运动的动能。由于物体内各个分子的速率大小不同，因此，各个分子的动能大小不同。由于热现象是大量分子无规则运动的结果，所以研究个别分子运动的动能是没有意义的。而研究大量分子热运动的动能，需要将所有分子热运动动能的平均值求出来，这个平均值叫做分子热运动的平均动能。

学习布朗运动和扩散现象时，我们知道布朗运动和扩散现象都与温度有关系，温度越高，布朗运动越激烈，扩散也加快。依照，这说明温度升高后分子无规则运动加剧。用上述分子热运动的平均动能来说明，就是温度升高，分子热运动的平均动能增大。如果温度降低，说明分子热运动的平均动能减小。因此从观点来看，温度是物体分子热运动的平均动能的标志。“标志”的含义是指物体温度升高或降低，表示了物体内部大量分子热运动的平均动能增大或减小。温度不变，就表示了分子热运动的平均动能不变。其他宏观物理量如时间、质量、物质种类都不是分子热运动平均动能的标志。但是，温度不是直接等于分子的平均动能。

另一方面，温度只与物体内大量分子热运动的统计意义上的平均动能相对应，对于个别分子或几十个、几百个分子热运动的动能大小与温度是没有关系的。

我们知道，温度这个物理量在宏观上的意义是表示物体冷热程度，而它又是大量分子热运动平均动能大小的标志，这是温度的微观含义。

2．分子势能

分子间存在着相互作用力，因此分子间具有由它们的相对位置决定的势能，这就是分子势能。

如果分子间距离约为10—10m数量级时，分子的作用力的合力为零，此距离为r0。

当分子距离小于r0时，分子间的作用力表现为斥力，要减小分子间的距离必须克服斥力做功，因此，分子势能随分子间距离的减小而增大。这种情形与*簧被压缩时**势能增大是相似的。如图1中*簧压缩，**势能Ep增大。

如果分子间距离大于r0时，分子间的相互作用表现为引力，要增大分子间的距离必须克服引力做功，因此，分子势能随分子间的距离增大而增大。这种情况与*簧被拉伸时**势能增大是相似的。如图1中*簧拉伸，Ep增大。

从以上两种情况综合分析，分子间距离以r0为数值基准，r不论减小或增大，分子势能都增大。所以说，分子在平衡位置处是分子势能最低点。如果分子间距离是无限远时，取分子势能为零值，分子间距离从无限远逐渐减少至r0以前过程，分子间的作用力表现为引力，而且距离减少，分子引力做正功，分子势能不断减小，其数值将比零还小为负值。当分子间距离到达r0以后再减小，分子作用力表现为斥力，在分子间距离减小过程中，克服斥力做功，使分子势能增大。其数值将从负值逐渐变大至零，甚至为正值。分子势能随分子间距离r的变化情况可以在图2的图象中表现出来。从图中看到分子间距离在r0处，分子势能最小。

既然分子势能的大小与分子间距离有关，那么在宏观上什么物理量能反映分子势能的大小变化情况呢？如果对于确定的物体，它的体积变化，直接反映了分子间的距离，也就反映了分子间的势能变化。所以分子势能的大小变化可通过宏观量体积来反映。

3．物体的内能

（1）物体中所有分子热运动的动能和分子势能的总和，叫做物体的内能。一切物体都是由不停地做无规则热运动并且相互作用着的分子组成，因此任何物体都是有内能的。

提问学生：宏观量中哪些物理量是分子热运动的平均动能和分子势能的标志？

根据学生的回答，引导到一个确定的物体，分子总数是固定的，那么这物体的内能大小是由宏观量——温度和体积决定的。如果不是确定的物体，那么物体的内能大小是由质量、温度、体积和物态来决定。

课堂讨论题：下列各个实例中，比较物体的内能大小，并说明理由。

①一块铁由15℃升高到55℃，比较内能。

②质量是1kg50℃的铁块与质量是0。1kg50℃的铁块，比较内能。

③质量是1kg100℃的水与质量是1kg100℃的水蒸气，比较内能。

（2）物体机械运动对应着机械能，热运动对应着内能。任何物体都具有内能，同时还可以具有机械能。例如在空中飞行的**，除了具有内能，还具有机械能——动能和重力势能。

提问学生：一辆汽车的车厢内有一气瓶氧气，当汽车以60km/h行驶起来后，气瓶内氧气的内能是否增加？

通过此问题，让学生认识内能是所有分子热运动动能和分子势能之总和，而不是分子定向移动的动能。另一方面，物体机械能增加，内能不一定增加。

4．物体的内能改变的两种方式

（1）列举锯木头和用砂轮磨*具，锯条、木头和*具温度升高，说明克服摩擦力做功，可以使物体的内能增加。如果外力对物体做功全部用于物体内能改变的情况下，外力做多少功，物体的内能就改变多少。如果用W表示外界对物体做的功，用ΔE表示物体内能的变化，那么有W=ΔE。功的单位是焦耳，内能的单位也是焦耳。

演示压缩空气，*化棉燃烧。说明外力压缩空气过程，对气体做功，使气体的内能增加，温度升高到棉花的燃点而使其燃烧。

以上实例说明做功可以改变物体的内能。

（2）在炉灶上烧热水，火炉烤热周围物体，这些物体温度升高内能增加。这些实例说明依靠热传递方式也可以使物体的内能改变。物体吸收热量，内能增加。物体放出热量，物体的内能减少。如果传递给物体的热量用Q表示，物体内能的变化量是ΔE，那么，Q=ΔE。

热量的计算公式有：Q=mcΔt，Q=ML，Q=mλ（后面的两个公式分别是物质熔解和汽化时热量的计算式）。热量的单位是焦耳，过去的单位是卡。

所以做功和热传递是改变物体内能的两种方式。

（3）做功和热传递对改变物体的内能是等效的。

一杯水可以用加热的方法（即热传递方式）传递给它一定的热量，使它从某一温度升高到另一温度。这过程中这杯水的内能有一定量的变化。也可以采取做功的方式，比如用搅拌器在水中不断搅拌，也可以使这杯水从相同的初温度升高到同一高温度，这样，水的内能会有相同的变化量。两种方式不同，得到的结果是相同的。除非事先知道，否则我们无法区别是哪种方式使这杯水的内能增加的。

因此，做功和热传递对改变物体的内能是等效的。

（4）虽然做功和热传递对改变物体的内能是等效的，但是这两种方式的物理过程有本质的区别。做功使物体内能改变的过程是机械能转化为内能的过程。而热传递的过程只是物体之间内能的转移，没有能量形式的转化。

课上练习：

1．判断下面各结论是否正确？

（1）温度高的物体，内能不一定大。

（2）同样质量的水在100℃时的内能比60℃时的内能大。

（3）内能大的物体，温度一定高。

（4）内能相同的物体，温度一定相同。

（5）热传递过程一定是从内能大的物体向内能小的物体传递热量。

（6）温度高的物体，含有的热量多，或者说内能大的物体含有的热量多。

（7）摩擦铁丝发热，说明功可以转化为热量。

*：（1）、（2）是对的。