华东师大版（2024）九年级上册物体的内能表格教案

这是一份华东师大版（2024）九年级上册物体的内能表格教案，共6页。教案主要包含了液体，分子间的相互作用力，物体的内能，改变物体内能的两种途径等内容，欢迎下载使用。
课程基本信息
学科
科学
年级
九
学期
秋季
课题
物体的内能
教科书
书 名：科学教材
出版社：华东师范大学出版社 出版日期：2020年6月
教学目标
1.知道一切物质的分子都在不停地做无规则的运动。
2.能识别扩散现象,并能用分子热运动的观点进行解释,知道分子热运动的快慢与温度的关系。
3.知道分子之间存在相互作用力。
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
教学内容
教学重点：
1.通过对演示实验的观察、分析、推理了解分子热运动；内能概念的建立以及改变内能的方法
教学难点：
2.用分子热运动观点解释有关现象；内能与温度的关系
教学过程
打开香水瓶的盖子，不久整个房间就会充满芳香的气味，同学们，你们知道这是为什么吗？
这实际上是香水分子不停地做无规则运动的结果。今天我们就来学习分子的运动。
一、液体、气体、和固体的扩散现象、分子 热运动
实验：观察红墨水滴在清水中的扩散
墨水滴在热水和凉水中的扩散视频
（1）、实验器材：两个烧杯（内有热水和冷水）、红墨水、胶头滴管
（2）、实验步骤：
用胶头滴管将红墨水分别滴到两个烧杯中，然后观察和比较两个试管中墨水滴在清水中的扩散情况。
（4）、实验现象
水都由下往上逐渐变红；且热水中的速度更快
（4）实验结论：
说明构成物质的分子都在不停地做无规则运动；
且液体温度越高，分子运动越激烈，扩散越明显。
由于分子的运动跟温度有关，所以大量分子的无规则运动叫做分子的热运动。
2、演示实验
二氧化氮气体扩散
如图两个瓶中分别装有红棕色的二氧化氮气体和无色空气，中间隔一个玻璃板。
抽取中间的玻璃板，过一段时间观察两个瓶子中气体的颜色。
(1)、实验现象：抽掉玻璃板后，可看到两种气体逐渐混合在一起，颜色变得均匀。
（2）实验结论：说明气体分子在永不停息的做无规则运动，并且分子间有间隙。
思考讨论：为什么把装有二氧化氮的瓶子放在下面呢?
二氧化氮的密度大于空气的密度，如果把二氧化氮气体放到上方的话，由于自身密度大的缘故，二氧化氮分子也会下沉到下方的空气瓶子中去，就不能说明分子在不停地做无规则运动，因此要把密度小的空气瓶子放到上方，把二氧化氮放在下方．
3、固体分子的扩散现象
固体与液体、气体一样，也有扩散现象，不过他们要经过比较长的时间，才能被观察到。
同学们，你们能说出生活中固体分子的扩散现象吗？
比如能使厕所变香的固体清新剂 和衣柜中的樟脑丸，一段时间后，他们都会变少，最后直至消失不见了，但是环境中仍旧充满着他们的气味；
结论：说明固体分子在永不停息的做无规则运动。
思考讨论：你知道扩散现象与什么有关吗？
散现象与物质的状态有关；
②扩散现象与物质的温度有关。温度越高，扩散越快，分子无规则运动越激烈。
通过上述实验你得到什么结论?
实验结论：
物质分子的扩散说明，一切物体内部的分子都在永不停息地运动，分子的这种运动与温度有关，温度越高，运动越激烈。
二、分子间的相互作用力
思考讨论:我们很难把铁丝拉断，亦很难把铁块压缩。从观察到的这些现象出发，请你猜想一下，组成铁丝或铁块的微粒之间存在着什么样的作用力。
很难把铁丝拉断可能是因为分子间存在吸引力，很难把铁块压缩说明分子间可能是因为存在排斥力。
1、演示实验：分子间的作用力
表面光滑、干净的铅块吸引在一起，下挂钩码也不能把他们拉开。
（1）分子间的作用力视频
实验现象说明：分子之间存在相互作用引力
（2）思考讨论1：大量做无规则运动的分子能聚集在一起形成固体或液体，说明什么？
分子之间存在相互作用的引力
思考讨论2：为什么液体能保持一定的体积，又难以被压缩，固体不仅有一定体积还有一定形状，既难分割又难被压缩呢？
分子间不仅存在吸引力，还存在排斥力
思考讨论3：分子间究竟是吸引还是排斥与什么有关呢？又是怎样的关系呢？
大量实验表明，分子间存在的相互作用力与距离有关，
①分子间距小于一个分子大小时：主要表现为斥力；
②分子间距在一个分子和十个分子大小之间时：主要表现为引力；
③分子间距大于十个分子大小时：分子间基本没有相互作用力。
注意哦：分子间的引力和斥力是同时存在的
在液体表面，分子间的引力大于斥力，产生了表面张力。
三、物体的内能
1、分子的动能和势能
分子间存在相互吸引与排斥的作用力叫做分子势能
物体内部大量运动的分子具有分子的动能。
2、物体的内能
（1）物体的内能定义：
物体内部所有分子做无规则运动的动能和分子相互作用的势能之和，称为物体的内能。
由于物体的内能与温度有关，因此内能有时也称为热能。
（2）一切物体都具有内能
无论是高温的赤红的熔岩还是低温的南极冰块都有内能。
思考讨论1：一个分子有没有内能？
物体的内能是描述物体内部大量分子热运动的能量，对单个或少数几个分子，说它有多少内能是没有意义的。
一切物体都具有内能。分子总是在做永不停息的无规则运动，一定具有分子动能，因此，任何物体在任何状态下都有内能。
思考讨论2： 物体内能的大小与哪些因素有关呢？
（1）对于同一种物质内能的大小与温度有关。
因为温度越高，分子的无规则运物就越剧烈分子动能就越大，这个物体的内能也就增加，组成这个物体的所有分子的动能总和增加。
（2）物体的内能还与物体内所含的分子数，即物质多少有关。
所以高温物体的内能未必比低温物体的多，一根烧红的铁丝温度可达 500℃以上，但它的内能比一杯热水小得多。
（3）与物体的体积与形状有关。
物体的体积与形状改变时，使物体内部分子间的相互作用力及相对位置发生变化，从而使分子势能变化，也就引起内能的变化。
四、改变物体内能的两种途径
思考讨论：滑梯都玩过，那同学们能说说玩滑梯时，臀部会有什么感觉吗？
1、做功改变物体的内能
活动一：压缩空气发热
实验步骤：
①一个厚壁玻璃筒的底部，放一块浸过乙醚的棉花。
②把玻璃筒内的活塞迅速下压仔细观察筒中棉花发生了什么变化。
（2）实验现象
活塞迅速下压，可以看到棉花燃烧起来了。
这是由于活塞对筒内空气做了功，空气内能增大，温度升高，达到了乙醚的着火点，棉花就燃烧起来。
（3）实验结论
以上实验表明，做功可以改变物体的内能。
思考
活塞迅速下压玻璃筒内空气的温度上升的原因。
压缩空气做功，气体内能增加，实质：机械能转化为内能
寒冷的冬天我们搓一搓手就是通过对手做功的方式增加了手的内能手就暖和了。
活动二、蒸汽对外做功
观看视频，讨论在瓶内留有少量水时，用打气筒给瓶内打气，塞子为什么会弹起呢？
用打气筒往瓶里打气，当瓶内气压增加到一定程度时，瓶内的高压空气对瓶塞做功，空气的内能转化为塞子的机械能，塞子被弹飞
所以物体对外界做功的实质是内能转化为机械能。
实验结论
大量实验表明，做功是改变物体内能的一种途径。外界对物体做功，物体的内能就增大，表明机械能转化成了内能；物体对外界做功，物体的内能就减少， 表明内能转化为机械能。
思考讨论：做功改变内能的实质是什么？
对物体做功---------机械能转化为内能
物体对外做功------内能转化为机械能。
做功改变内能的实质是内能和机械能之间的转化。
2、热传递改变物体的内能
思考讨论1：夏天我们喝冷冻过的饮料，为什么会感觉凉快？
冷冻过的饮料吸收了人体的部分热量，人体的内能减小所以会感觉凉快。
思考讨论2：冬天坐在炉火边烤火，为什么会感觉身体暖和？
人吸收火传递的能量，人的内能增加所以会感觉身体暖和。
（1）热传递
热总是从温度高的物体传到温度低的物体，或者从物体的高温部分传到低温部分，这种现象叫做热传递。
思考讨论:热传递改变内能的实质是什么?
内能发生转移：高温物体转移到低温物体或高温部分转移低温部分。
物体在热传递过程中，高温物体放出热，内能减少，低温物体吸收热， 内能增加。
（3）热量
①我们把这种在热传递过程中所传递的能量，叫做热量。
热量的单位：焦耳（Ｊ）
③热量是一个过程量，只发生在热传递的过 程中。
（4）热传递有三种方式：
①热传导:是通过导热物质对热量的传递；它是固体中传热的主要方式。
a、各种金属都是优良的导热体。
b、木头、塑料、竹子、皮革、都是不良的导热体。
c、大理石是一般的导热体。
②对流:是通过气体或液体的流动对热量的传递；
对流：海边风的形成
③热辐射:是通过电磁辐射对热量的传递。
正在加热的热水壶的红外线照片温度高出（呈白色）辐射最强
电灯泡热辐射
思考讨论1：改变内能的两种方式是什么？
改变物体内能的两种途径：做功和热传递，做功和热传递在改变物体内能上是等效的。
思考讨论2：功、热量和内能的单位是什么？
在国际单位制中规定，内能、功和热量的 单位都是焦耳。
点评：易错警示！
温度、内能、热量之间的关系。
做功和热传递在改变内能方面是等效的。
课堂小结：
物质分子的扩散说明，一切物体内部的分子都在永不停息地运动，分子的这种运动与温度有关，温度越高，运动越激烈。温度越高，分子的热运动越激烈。
分子间存在相互作用的引力和斥力，与距离有关
物体内部所有分子热运动的动能与分子势能的总和，叫物体的内能。
改变物体内能的两种途径：做功和热传递，做功和热传递在改变物体内能上是等效的。