热力学第二定律、能源与环境[教学目标]:1、了解热传导过程的方向性2、了解什么是第二类永动机,为什么第二类永动机不可制成3、了解热力学第二定律的两种表述方法以及这两面三刀种表述的物理实质4、了解什么是能量耗散5、了解什么是能源,了解什么是常规能源,了解常规能源的储备与人类需求间的矛盾6、了解常规能源的使用与环境污染的关系7、了解哪些能源是清洁能源,哪些能源可再生
8、要求就能源与环境问题开展研究性学习
[教学重点与难点]:热力学第二定律,研究性学习的课题选择及材料的收集[教学方法]:学生课堂自学结合讨论归纳[教学过程]:一、复习提问1、热力学第一定律研究的是做功与对物体热传递在改变物体内能上的关系,可以表述为:
2、热力学第一定律说明了能量间相互转化过程中遵守的规律:能量转化与守恒定律
3、第一类永动机不可能制成是因为它违背了
二、新课讲授[学生带着问题阅读、讨论]:思考:1、何为热传导的方向性
2、什么是第二类永动机
它违背了什么规律
3、何为热力学第二定律
它有几种表述方法
归纳:一)、热传导的方向性:高温物体只能“自发地”将热量传给低温物体,而低温物体必须要依靠外界的辅助才能将热量传给高温物体
二)、第二类永动机1、没有冷凝器的能从单一热源吸收热量并全部用来做功而不引起其他变化的热机
2、特征:符合能量守恒定律;不可能引起其他变化
3、结论:机械能和内能的转化过程具有方向性,尽管机械能可以全部1转化为内能,但内能却不能全部转化为机械能,同时不引起其它变化三)、热力学第二定律表述一:不可能使热量由低温物体传递到高温物体,而不产生其他变化
(按热传导的方向性表述)表述二:不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功,而不引起其他变化
(按能量转化的方向性表述)小结:自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性
四)、能量耗散在自然界中的宏观过程由于方向性,使得能量在转化过