高中體育理論教案
發(fā)表時間:2020-10-21《價層電子對互斥理論》教案分析。
《價層電子對互斥理論》教案分析
一、設計思路
【教材分析】
新課程標準要求認識共價分子結構的多樣性和復雜性,能根據(jù)價層電子對互斥理論(VSEPR)理論判斷簡單分子或離子的立體構型。價層電子對互斥理論是新課程人教版《化學》選修三第二章“分子結構與性質”第二節(jié)的第一課時內容,它是在學生掌握了能量最低原理、靜電作用、共價鍵的形成、分類、鍵參數(shù)和分子的簡單幾何構型分類等基礎知識之上,來預測ABx型(拓展為ABxCy型)分子的立體構型,使學生掌握判斷常見分子的幾何構型和鍵角。第一節(jié)的共價鍵為其做鋪墊,下一課時的雜化軌道理論在解釋VSEPR模型的基礎上,還可以與之相輔相成的共同解決分子立體構型的問題。起到了承上啟下的作用。
本節(jié)知識也將在化學領域的普遍性凸顯出來。
【學情分析】
學生已經(jīng)建立了“分子結構決定性質”主題思想,并掌握了共價鍵分類、鍵參數(shù)、簡單分子的立體構型等基礎知。對不同分子具有不同的立體結構的原因和判斷方法產(chǎn)生了強烈的疑問和興趣。
【三維目標】
知識與技能:能用VSEPR模型預測簡單分子或離子的立體結構;
過程與方法:通過模型的制作和對理論知識難點的探究交流,激發(fā)對新問題的探究興趣,學會用VSEPR模型預測簡單分子或離子空間構型
情感態(tài)度與價值觀:通過不同的學習環(huán)節(jié)感知多彩的微觀世界,培養(yǎng)學生嚴謹?shù)?/p>
批判式科學態(tài)度和探究學習能力。
【教學重難點】
重點:利用VSEPR模型預測簡單分子或離子的立體結構
難點:理解價層電子對互斥理論模型和分子構型的關系
【教學方法】多媒體演示、模型展示、啟發(fā)質疑,合作探究,分類總結
二、教學過程
[情景引入]用PPT展示偽麻黃堿和麻黃堿兩種分子結構。
麻黃堿偽麻黃堿
講述羅馬尼亞體操運動員2000年悉尼奧運會因為誤服感冒藥康泰克(主要稱為為偽麻黃堿)而興奮劑違例的故事,并展示出治療哮喘的藥物麻黃堿的結構。引出分子的立體構型和分子性質的關系。
[引入新課]學習了今天的課程之后就會解決這兩個問題了。
[創(chuàng)設問題情境]:
[PPT]不同類型分子的幾何構型
1三原子分子2、四原子分子3、五原子分子
提問:1.為什么分子幾何構型不相同?
[小組活動]用棒棒糖的棒模擬化學鍵,分析,中心原子若有兩個共價鍵,三個共價鍵和四個共價鍵時,鍵角多大,什么樣的幾何構型才能排斥力最小,結構最穩(wěn)定?
[學生總結]兩個共價鍵直線最穩(wěn)定,鍵角180°,三個共價鍵平片三角形最穩(wěn)定,鍵角120°,四個共價鍵正四面體最穩(wěn)定,鍵角109.5°。
[思考]二氧化碳和水都是兩個共價鍵,幾何構型卻不相同?
[PPT]水和二氧化碳的相關參數(shù)
[舉例認識價層電子對]以水和二氧化碳為例讓學生認識中心原子的成鍵情況,認
識價層電子對,分清成鍵電子和孤對電子,感受電子之間存在的相互排斥,并
找出最穩(wěn)定既能量最低的結構——引出價層電子對互斥理論。
[PPT展示并簡單板書]價層電子對互斥理論:
1.內容:對ABx型的分子或離子,中心原子A的價層電子對(包括成鍵σ鍵電子對和未成鍵的孤對電子對)之間由于存在排斥力,將使分子的幾何構型總是采取電子對相互排斥最小的那種構型,以使彼此之間斥力最小,分子或離子的體系能量最低,最穩(wěn)定。
[學生總結]對于不同的價層電子對怎樣排列才能使彼此間的斥力達到最小?
[PPT展示并簡單板書]價層電子對互斥理論模型
根據(jù)價層電子對互斥理論確定的立體構型,我們稱為價層電子對互斥理論模型,又稱為VSEPR模型,得出以下結論:
[板書]2.價層電子對互斥理論模型(VSEPR模型)
價層電子對數(shù)VSEPR模型(鍵角)
2直線型(180°)
3平面正三角形(120°)
4正四面體(109°28′)
[練習]確定以下分子的VSEPR模型:H2OBF3CH4
[提示]利用電子式解決
[過渡]我們熟悉的電子式的分子可以用電子式確定價層電子對,如SO2、SO3等復雜分子的電子式不知道,怎么解決呢?接下來我們就來學習價層電子對的確定方法。
[PPT板書]價層電子對的確定:
(σ鍵)(中心原子的孤對電子數(shù)=1/2(a-xb))
[講述]對價層電子對的確定方法進行講解
1、成鍵電子對(σ鍵)數(shù)=與中心原子結合的原子數(shù)
例如:H2O結構式H-O-H,成鍵電子對數(shù)為2;雙鍵或者三鍵中只有一個鍵是σ鍵,例如:CO2結構式O=C=O所以成鍵電子對數(shù)為2
2、中心原子的孤對電子數(shù)=1/2(a-xb)
a為中心原子的價電子數(shù)
x為與中心原子結合的原子數(shù)
b為與中心原子結合的原子最多能接受的電子數(shù)(氫為1,其他原子等于“8-該原子的價電子數(shù)”)
[練習]價電子對數(shù)和孤對電子對數(shù)的確定:SO2、SO3、CO2、NH3
[思考]離子的價電子對數(shù)?
[講述]1、對陽離子來說,a為中心原子的價電子數(shù)減去離子的電荷數(shù),其它不變。
2、對陰離子來說,a為中心原子的價電子數(shù)加上去離子的電荷數(shù),其它不變。
[思考]如何利用VSEPR模型判斷分子的幾何構型?
[講述]BF3的價層電子對是3,VSEPR模型為平面三角形,每個價層電子對都是σ鍵,連接中心原子和一個原子,幾何構型就是平面三角形;水的價層電子對是3,VSEPR模型為平面三角形,有一個不連接原子的孤電子對,剩下的兩個σ鍵分別連接氫和氧,形成V型。分子空間構型的確定步驟為:在得到價層電子對數(shù)之后可得到VSEPR模型,然后我們略去VSEPR模型中中心原子上的孤對電子,便可得到分子的立體構型。
[分組課堂練習]計算下列物質的價層電子對數(shù)并確定VSEPR模型:
H2O、NH3、CH4
[PPT]總結學生練習,展示幾何構型
[練習設計意圖]熟悉價層電子對數(shù)的計算方法;進一步練習VSEPR模型的確定;
根據(jù)分子實際的立體結構與VSEPR模型的對比,得出孤電子對對分子立體結構的
影響,所以練習板書要整齊的留在黑板上。
[分組匯報]交流結果
[板書]3.分子空間構型的確定
[完整板書展示]
價層電子對數(shù)
VSEPR模型(鍵角)
孤電子對數(shù)
空間構型
2
直線型(180°)
0
直線型
3
平面正三角形(120°)
0
平面三角形
1
V
4
正四面體(109°28′)
0
四面體
1
三角錐
2
V
思考:為什么下列物質的VSEPR模型均為四面體,但是鍵角卻在依次減小?
[PPT]電子間的排斥力有何不同?
[學生討論總結]電子間斥力大小:
孤對間>孤對與成鍵間>成鍵間
[課堂小結]
用價層電子對互斥理論確定分子或離子空間構型的一般步驟
(1)確定分子或離子的價層電子對數(shù)(中心原子的σ鍵電子對數(shù)和孤對電子對數(shù)1/2(a-xb))。
(2)根據(jù)價層電子對數(shù)確定價層電子對的空間構型(VSEPR模型)
(3)略去VSEPR模型中中心原子上的孤對電子即得到分子或離子的空間構型(如沒有孤對電子,則VSEPR模型就是分子或離子的空間構型)
[課后練習]
1.若ABn的中心原子A上沒有未用于形成共價鍵的孤對電子,運用價層電子對互斥模型,下列說法正確的是()
A.若n=2,則分子的立體結構為V形
B.若n=3,則分子的立體結構為三角錐形
C.若n=4,則分子的立體結構為正四面體形
D.以上說法都不正確
2.下列分子的立體結構,其中屬于直線型分子的是
A、H2OB、CO2C、C2H2D、P4
【板書設計】
第二節(jié)分子的立體結構
一、價層電子對互斥理論:
1.內容
2.價層電子對互斥理論模型3.分子的空間構型
價層電子對數(shù)
VSEPR模型(鍵角)
孤電子對數(shù)
空間構型
2
直線型(180°)
0
直線型
3
平面正三角形(120°)
0
平面三角形
1
V
4
正四面體(109°28′)
0
四面體
1
三角錐
2
V
擴展閱讀
鄧小平理論教案
作為杰出的教學工作者,能夠保證教課的順利開展,高中教師要準備好教案,這是每個高中教師都不可缺少的。教案可以讓上課時的教學氛圍非?;钴S,幫助高中教師能夠更輕松的上課教學。關于好的高中教案要怎么樣去寫呢?小編收集并整理了“鄧小平理論教案”,相信能對大家有所幫助。
課標要求
概述鄧小平理論的重要內容,認識其對建設中國特色社會主義的指導意義。
概述“三個代表”重要思想的基本內容,認識其對加強和改進當?shù)慕ㄔO,推進我國社會主義自我完善和發(fā)展的重要指導意義。
教學目標
一、知識與能力
1、認識鄧小平理論和“三個代表”重要思想的基本內容
2、理解鄧小平理論與馬克思列寧主義、毛澤東思想的關系
3、探究鄧小平理論和“三個代表”重要思想對中國社會主義建設事業(yè)和科學社會主義理論、國際共產(chǎn)主義的影響
二、過程與方法:談話法,分析法和歸納對比法。
三、情感態(tài)度價值觀
新的社會實踐需要新的理論,新的理論指導新的社會實踐。學習老一輩勇于探索、開拓創(chuàng)新、甘愿奉獻的高尚品格
重點和難點:
1、鄧小平理論的形成和三個代表的重要思想。
2、鄧小平理論的地位。
教學過程
導課
一、課題問答:1、新時期指:社會主義現(xiàn)代化建設新時期
2、新的理論有哪些?
二、鄧小平理論導入:
1、以歌詞和文字為素材,通過多媒體方式讓學生感受歌詞的春天的意境。問題:通過欣賞《春天的故事》,你能從中獲得哪些歷史信息?
2、緬懷偉人:圖片和文字材料簡介
新課
一、鄧小平理論的形成
什么是鄧小平理論?是馬列主義同中國社會主義現(xiàn)代化建設實際相結合的產(chǎn)物。是社會主義現(xiàn)代化建設的指導思想。理論的核心是:新時期有中國特色的社會主義理論。
本目以中心問題討論的方式來完成
1、醞釀、準備時期(一次講話和一次會議)
問題一:文革結束,中國將向何處去?1978年鄧小平的一次重要講話和黨的一次會議給迷茫中的全黨和全國人民指明了方向
學生看書整理出:
一次講話:《解放思想,實事求是,團結一致向前看》成為建設中國特色社會主義新理論的宣言書。促成了十一屆三中全會上實現(xiàn)偉大轉折。
一次會議:十一屆三中全會的召開:
指導學生回顧會議的內容、意義。
可引導學生從黨在思想、政治、組織等領域的全面撥亂反正、社會主義事業(yè)發(fā)展、鄧小平理論這三個角度分析,以便于深刻領會。為下面內容的學習作好思想準備。
2、形成階段(四次會議和一次南巡)
過程
主要理論
1982年中共十二大
特色論
1987年中共十三大
初級論
1992年鄧小平南方談話
本質論
1992年中共十四大
目標論
1997年中共十五大
結論:鄧小平理論作為黨的指導思想寫進黨章
結合鄧小平理論形成的過程,概述其理論的主要內容
3、鄧小平理論的其它內容
鄧小平理論內容十分豐富,除了上面所提到的問題外,還包括很多方面。如(1)社會主義建設的外部條件問題上,鄧小平指出和平與發(fā)展是當代世界的兩大主題,必須堅持獨立自主的和平外交政策
(2)在祖國統(tǒng)一問題上,他提出了“一個國家,兩種制度”的創(chuàng)造性構想,推動了香港、澳門的回歸,促進了海峽兩岸的交流。
4、解放思想、實事求是是鄧小平理論的精髓。
鄧小平理論是與馬克思列寧列義、毛澤東思想一脈相承的統(tǒng)一的科學體系。解放思想、實事求是是鄧小平理論的精髓。
5、鄧小平理論的歷史地位
借助于課本的提示,引導學生分析
二、“三個代表”的重要思想
教師過渡:20世紀末21世紀初,國內國際形式發(fā)生了許多變化。在新時期,中國共產(chǎn)黨面臨怎樣完善自身、與時俱進的新問題。以江澤民為主要代表的中國共產(chǎn)黨人,創(chuàng)立又一個完整的科學的思想體系,引導中國在建設有中國特色的社會主義事業(yè)道路上不斷開創(chuàng)新局面。
1、這是什么思想?內涵是什么?
2、地位和意義是什么?
小結:新時期的理論探索:是馬列主義毛澤東思想在新時期的運用和發(fā)展------。
1、結合鄧小平理論形成的主要過程,概述其理論的主要內容,并分析其意義?
2、“三個代表”的重要思想內涵是什么?地位和作用如何?
互斥事件有一個發(fā)生的概率
俗話說,磨刀不誤砍柴工。作為教師就需要提前準備好適合自己的教案。教案可以讓講的知識能夠輕松被學生吸收,幫助教師提前熟悉所教學的內容。你知道怎么寫具體的教案內容嗎?為此,小編從網(wǎng)絡上為大家精心整理了《互斥事件有一個發(fā)生的概率》,希望能為您提供更多的參考。
人教版高中數(shù)學必修系列:11.2互斥事件有一個發(fā)生的概率(備課資料)
一、參考例題
[例1]判斷下列事件是否是互斥事件.
(1)將一枚硬幣連拋2次,設事件A:“兩次出現(xiàn)正面”,事件B:“只有一次正面”;
(2)對敵機連續(xù)射擊兩次,每次發(fā)射一枚炮彈,設事件A:“兩次都擊中敵機”,
事件B:“至少有一次擊中敵機”.
分析:(1)中兩事件不可能同時發(fā)生;
(2)因為事件B中的結果中含有“兩次都擊中敵機”,所以事件A、B有可能同時發(fā)生.
解:(1)事件A與B是互斥事件.
(2)事件A與B不是互斥事件.
評述:關鍵在于判斷事件的結果是否有包容關系.
[例2]在一個袋內裝有均勻紅球5只,黑球4只,白球2只,綠球1只,今從袋中任意摸取一球,計算:
(1)摸出紅球或黑球的概率.
(2)摸出紅球或黑球或白球的概率.
分析:(1)設事件A:“摸出一球是紅球”,事件B:“摸出一球是黑球”.
因為事件A與B不可能同時發(fā)生,所以它們是互斥的.
(2)設事件C:“摸出一球是白球”,則A、B、C彼此互斥.
解:設事件A:“摸出一球是紅球”,設事件B:“摸出一球是黑球”,設事件C:“摸出一球是白球”.
∵A與B、B與C、C與A兩兩互斥,
且P(A)=,P(B)=,P(C)=,
∴(1)由互斥事件的概率加法公式,可知“摸出紅球或黑球”的概率為
P(A+B)=P(A)+P(B)=.
(2)由互斥事件的概率加法公式,可知“摸出紅球或黑球或白球”的概率為
P(A+B+C)=P(A)+P(B)+P(C)=.
[例3]某醫(yī)院一天內派出醫(yī)生下鄉(xiāng)醫(yī)療,派出醫(yī)生人數(shù)及其概率如下.
醫(yī)生人數(shù)012345人以上
概率0.10.160.30.40.20.04
求:(1)派出醫(yī)生至多2人的概率;
(2)派出醫(yī)生至少2人的概率.
分析:設“不派出醫(yī)生”為事件A,“派出1名醫(yī)生”為事件B,“派出2名醫(yī)生”為事件C,“派出3名醫(yī)生”為事件D,“派出4名醫(yī)生”為事件E,“派出5名以上醫(yī)生”為事件F,則有P(A)=0.1,P(B)=0.16,P(C)=0.3,P(D)=0.4,P(E)=0.2,P(F)=0.04.由于事件A、B、C、D、E、F彼此互斥,因此,(1)、(2)中的概率可求.
解:設事件A:“不派出醫(yī)生”,事件B:“派出1名醫(yī)生”,事件C:“派出2名醫(yī)生”,事件D:“派出3名醫(yī)生”,事件E:“派出4名醫(yī)生”,事件F:“派出5名以上醫(yī)生”.
∵事件A、B、C、D、E、F彼此互斥,且(A)=0.1,P(B)=0.16,P(C)=0.3,P(D)=0.4,
P(E)=0.2,P(F)=0.04,
∴“派出醫(yī)生至多2人”的概率為
P(A+B+C)=P(A)+P(B)+P(C)=0.1+0.16+0.3=0.56,
“派出醫(yī)生至少2人”的概率為
P(C+D+E+F)=P(C)+P(D)+P(E)+P(F)=0.3+0.4+0.2+0.04=0.94.
[例4]一批產(chǎn)品共50件,其中5件次品,45件合格品,從這批產(chǎn)品中任意抽取2件,求其中出現(xiàn)次品的概率.
分析:由于從這批產(chǎn)品中任意取2件,出現(xiàn)次品可看成是兩個互斥事件A:“出現(xiàn)一個次品”和事件B:“出現(xiàn)兩個次品”中,有一個發(fā)生,故根據(jù)互斥事件的概率加法公式可求“出現(xiàn)次品”的概率.
解:設事件A:“出現(xiàn)一個次品”,
事件B:“出現(xiàn)兩個次品”,
∴事件A與B互斥.
∵“出現(xiàn)次品”是事件A和B中有一個發(fā)生,
∴P(A)==,
P(B)=.
∴所求的“出現(xiàn)次品”的概率為
P(A+B)=P(A)+P(B)=.
評述:注意對互斥事件概率加法公式的靈活運用.
二、參考練習
1.選擇題
(1)有10名學生,其中4名男生,6名女生,從中任選2名,則恰好是2名男生或2名女生的概率為
A.B.
C.D.
答案:D
(2)一個口袋內裝有大小相同的7個白球,3個黑球,5個紅球,從中任取1球是白球或黑球的概率為
A.B.
C.D.
答案:B
(3)某工廠的產(chǎn)品分一、二、三等品三種,在一般的情況下,出現(xiàn)一等品的概率為95%,出現(xiàn)二等品的概率為3%,其余均為三等品,那么這批產(chǎn)品中出現(xiàn)非三等品的概率為
A.0.50B.0.98
C.0.97D.0.2
答案:B
(4)從1,2,3,4,5,6,7,8,9這九個數(shù)字中任取兩個數(shù),分別有下列事件,其中為互斥事件的是
①恰有一個奇數(shù)和恰有一個偶數(shù)②至少有一個是奇數(shù)和兩個數(shù)都是奇數(shù)③至少有一個是奇數(shù)和兩個數(shù)都是偶數(shù)④至少有一個是奇數(shù)和至少有一個是偶數(shù)
A.①B.②④
C.③D.①③
答案:C
2.填空題
(1)若事件A與B________,則稱事件A與B是互斥的;若事件A1,A2,…,An彼此互斥,則P(A1+A2+…+An)=________.
答案:不可能同時發(fā)生P(A1)+P(A2)+…+P(An)
(2)甲、乙兩人下棋,兩個下成和棋的概率是,乙獲勝的概率是,則乙輸?shù)母怕适莀_______.
答案:
(3)口袋內裝有100個大小相同的紅球、白球和黑球,其中紅球有45個,從口袋中摸出一個球,摸出白球的概率是0.23,則摸出黑球的概率是________.
答案:0.32
(4)3人都以相同概率分配到4個單位中的每一個,則至少有2人被分配到一個單位的概率為________.
答案:
3.解答題
(1)某地區(qū)的年降水量在下列范圍內的概率如下表所示:
年降水量(單位:mm)[100,150][150,200][200,250][250,300]
概率0.100.250.200.12
求:①降水量在[200,300]范圍內的概率;
②降水量在[100,250]范圍內的概率.
解:①P=0.20+0.12=0.32,
∴降水量在[200,300]范圍內的概率為0.32.
②P=0.10+0.25+0.20=0.55,
∴降水量在[100,250]范圍內的概率為0.55.
(2)從裝有大小相同的4個紅球,3個白球,3個黃球的袋中,任意取出2個球,求取出的2個球顏色相同的概率.
分析:“2個球顏色相同”這一事件包括“2個球是紅球”“2個球是白球”“2個球是黃球”3種結果.
解:記“取出2個球為紅球”為事件A,
“取出2個球為白球”為事件B,
“取出2個球為黃球”為事件C,
則A、B、C彼此互斥,
且P(A)=,
P(B)=,
P(C)=.
“2個球顏色相同”則可記為A+B+C,
∴P(A+B+C)=P(A)+P(B)+P(C)=.
(3)有幣按面值分類如下:壹分5枚,貳分3枚,伍分2枚,從中隨機抽取3枚,試計算:
①至少有2枚幣值相同的概率;
②3枚幣值的和為7分的概率.
分析:①至少有2枚幣值相同包括恰好有2枚幣值相同和3枚幣值全相同2種情況;
②3枚幣值的和為7分包括“1枚伍分,2枚壹分”1種情況.
解:①由題意可設“任取3枚幣值各不相同”為事件A,則“至少有2枚幣值相同”為事件.
又∵P(A)=,
∴P()=1-.
②設“3枚幣值和為7分”為事件B,則P(B)=.
評述:要注意認真分析題意,靈活應用對立事件的概率公式.
●備課資料?
一、參考例題
[例1]拋擲一個均勻的正方體玩具,記事件A“落地時向上的數(shù)是奇數(shù)”,B為事件“落地時向上的數(shù)是偶數(shù)”,C為事件“落地時向上的數(shù)是3的倍數(shù)”,問下列事件是不是互斥事件,是不是對立事件?
(1)A與B;(2)A與C;(3)B與C.
分析:利用互斥事件與對立事件的概念.
解:(1)∵事件A與事件B不可能同時發(fā)生,而且在試驗中必有一個發(fā)生,
∴事件A與B是互斥事件,也是對立事件.
(2)∵事件A與C都可能含有同一結果“落地時向上的數(shù)為3”,故A與C可能同時發(fā)生.
∴A與C不是互斥事件,因而也不是對立事件.
(3)∵事件B與C都可能含有同一結果“落地時向上的數(shù)為6”,故B與C可能同時發(fā)生.
∴B與C不是互斥事件.故也不是對立事件.
[例2]某射手在一次射擊中射中10環(huán)、9環(huán)、8環(huán)的概率分別為0.24、0.28、0.19,計算這一射手在一次射擊中,不夠8環(huán)的概率.
分析:由于事件“射擊擊中不夠8環(huán)”與事件“射擊擊中8環(huán)或8環(huán)以上”是相互對立事件,而后者的概率運用互斥事件中有一個發(fā)生的概率公式可求,因此利用對立事件的概率公式可求解.
解:設事件A:“一次射擊擊中的不夠8環(huán)”,事件B:“一次射擊擊中8環(huán)或8環(huán)以上”,
∴事件A與B是互斥事件.
∵事件A與B中必有一個發(fā)生,
∴事件A與B又是對立事件.
∴P(A)=1-P(B).
∴P(B)=0.24+0.28+0.19=0.71.
∴P(A)=1-0.71=0.29.
∴該射手在一次射擊中不夠8環(huán)的概率為0.29.
評述:注意利用互斥事件中有一個發(fā)生的概率公式及對立事件的概率公式.
[例3]有三個人,每人都以相同概率被分配到四個房間中的每一間,試求:
(1)三人都分配到同一個房間的概率;
(2)至少有兩人分配到同一房間的概率.
分析:(1)因為每人都以相同概率被分配到四個房間中的每一間,所以三人被分配到四個房間中的一間共有4×4×4=43種等可能性的結果出現(xiàn),而事件“三人都分配到同一個房間”中含有4個結果,故根據(jù)等可能性的概率公式可求.
(2)設事件A“至少有兩人分配到同一房間”,
事件B“三人都分配到不同的房間”,
故事件A與B是對立事件.而P(B)=,
因此,利用對立事件的概率關系可求P(A).
解:(1)根據(jù)等可能事件的概率公式,得三人都分配到同一個房間的概率為
P=.
∴三人都分配到同一房間的概率為.
(2)設事件A“至少有兩人分配到同一房間”,事件B“三人都分配到不同的房間”.
∵事件A與B是對立事件,且P(B)=,
∴P(A)=1-.
∴至少有兩人分配到同一房間的概率為.
[例4]某電子元件50個,其中一級品45個,二級品5個,從中任意取3個,試求至少有一個二級品的概率.
分析:設事件A:“至少有一個二級品”,則事件A是指事件“有一個二級品”“有兩個二級品”“有三個二級品”中有一個發(fā)生,因而,可用互斥事件的概率加法公式計算.另外,事件A與事件“沒有一個二級品”是對立事件,故利用對立事件的概率公式也可求解,且比較簡便.
解法一:設事件A:“至少有一個二級品”,它是指事件“有一個二級品”“有兩個二級品”“有三個二級品”中有一個發(fā)生,由于上述三個事件是互斥的,
∴P(A)=≈0.276.
解法二:事件A與“沒有一個二級品”是對立事件,而事件“沒有一個二級品”的概率為,
∴P(A)=1-≈0.276.
∴至少有一個二級品的概率約為0.276.
[例5]某小組有男生6人,女生4人,現(xiàn)從中選出2人去校院開會,其中至少有1名女生的概率為多少?
分析:設事件“至少有1名女生”為A,則事件A可看成是事件“有一名女生”“有兩名女生”中有一個發(fā)生.而事件“有一名女生”和“有兩名女生”是互斥的,所以P(A)可利用互斥事件概率加法公式求得.另外事件A與事件“沒有女生”是對立事件,而事件“沒有女生”的概率P=.
解法一:P(A)=.
解法二:P(A)=1-P()=1-=,
∴至少有1名女生的概率是.
二、參考練習
1.選擇題
(1)下列命題中,真命題的個數(shù)是
①將一枚硬幣拋兩次,設事件A:“兩次出現(xiàn)正面”,事件B:“只有一次出現(xiàn)反面”,則事件A與B是對立事件②若事件A與B為對立事件,則事件A與B為互斥事件③若事件A與B為互斥事件,則事件A與B為對立事件④若事件A與B為對立事件,則事件A+B為必然事件
A.1B.2
C.3D.4
答案:B
(2)袋中裝白球和黑球各3個,從中任取2球,則至多有1黑球的概率是
A.B.
C.D.
答案:B
2.填空題
(1)在10件產(chǎn)品中有8件一級品,2件二級品,現(xiàn)從中任選3件,設事件A:“所取的都是一級品”,則事件表示為________.
答案:所取的不都是一級品
(2)口袋內有一些大小相同的紅球、白球和黑球,從中摸出一球,摸出紅球的概率是0.3,摸出黑球的概率是0.5,那么摸出白球的概率是________.
答案:0.2
3.解答題
(1)某班有學生50名,其中班干部5名,現(xiàn)從中選出2名作為學生代表,求:
①選出的2名學生至少有1名是班干部的概率;
②選出的2名學生中沒有班干部的概率.
解:①P=1-.
②P=.
(2)有紅、黃、藍三種顏色的信號旗各1面,按不同次序排列可組成不同的信號,并且可以用1面旗、2面旗或3面旗組成信號,求:
①組成的信號是由1面或2面信號旗組成的概率;
②組成的信號不是由1面信號旗組成的概率.
解:①P==;
②P=1-.
(3)某班共有學生n(n≤50)個人,若一年以365天計算,列式表示至少有2人在同一天過生日的概率.
解:記“至少有2人在同一天生日”為事件A,則“沒有人在同一天生日”為事件A的對立事件,即.∵P()=,
∴P(A)=1-.
(4)某單位的36人的血型分別是:A型的有12人,B型的有10人,AB型的有8人,O型的有6人,如果從這個單位隨機地找出兩個人,那么這兩個人具有不同的血型的概率是多少?
解:記“兩個人具有不同血型”為事件A,則“兩個人血型相同”為事件A的對立事件,即,且“兩個人為A型血”“兩個人為B型血”“兩個人為AB型血”“兩個人為O型血”為彼此互斥事件,這些互斥事件只要有一個發(fā)生,則發(fā)生,而
P()=,
∴P(A)=1-P()=1-.
(5)一個袋內裝有3個紅球,n個白球,從中任取2個,已知取出的球至少有一個是白球的概率是,求n的值.
解:記“至少有一個是白球”為事件A,則“任取2球,全是紅球”是事件A的對立事件,即.
又∵P()=,
由對立事件的概率公式P(A)+P()=1,得P(A)=1-=,
即n2+5n-204=0.
解得n=12.
評述:對于帶有詞語“至多”“至少”等類型的較復雜的概率計算問題,利用對立事件的概率公式可轉化為求其對立事件的概率.
學用電子地圖(教案)
一位優(yōu)秀的教師不打無準備之仗,會提前做好準備,高中教師要準備好教案,這是每個高中教師都不可缺少的。教案可以讓學生們充分體會到學習的快樂,幫助高中教師提高自己的教學質量。優(yōu)秀有創(chuàng)意的高中教案要怎樣寫呢?下面是小編精心收集整理,為您帶來的《學用電子地圖(教案)》,希望能對您有所幫助,請收藏。
第三單元產(chǎn)業(yè)活動與地理環(huán)境
單元活動學用電子地圖(教案)
一、教材分析
單元活動“學用電子地圖”,不僅要讓學生知道電子地圖的概念與電子地圖的應用領域,而且要讓學生學會使用光盤電子地圖和網(wǎng)絡電子地圖,所以本節(jié)課最好在微機室上,要保證每一個同學都有實踐的機會,并熟悉電腦的相關操作。本節(jié)課是提高學生能力的一節(jié)課。
二、教學目標
1、知識目標:
學生能夠說出什么是電子地圖及電子地圖的應用領域。
2.技能目標:
學生能夠掌握光盤、網(wǎng)絡電子地圖的操作方法。
3.情感、態(tài)度和價值觀目標:
學生能夠樹立科技的發(fā)展對現(xiàn)實生活的影響和地理學習的重要性。
三、教學重點難點
1、教學重點
(1)、了解電子地圖的應用領域。
(2)、了解光盤電子地圖的操作方法;并學會使用網(wǎng)絡電子地圖。
2、教學難點
熟練操作電腦,學會使用光盤電子地圖、網(wǎng)絡電子地圖。
四、學情分析
我們的學生屬于文科平行班,與文科小班相比有相當?shù)牟罹唷O喈斠徊糠滞瑢W對于地圖知識較為缺乏,所以對于電子地圖知識應充分使學生預習,并在課堂教學中注意多讓學生參與活動、多提示學生。
五、教學方法
1.采用電腦演示教學,通過看圖了解電子地圖的應用領域。
2.通過學生親自動手操作,掌握電子地圖的使用方法,尤其是網(wǎng)絡電子地圖的運用。
3.學案導學:見后面的學案。
4.新授課教學基本環(huán)節(jié):預習檢查、總結疑惑→情境導入、展示目標→合作探究、精講點撥→反思總結、當堂檢測→發(fā)導學案、布置預習
六、課前準備
1.學生的學習準備:將預習學案完成,并復習地圖的有關知識。
2.教師的教學準備:微機教室的準備。
七、課時安排:1課時
八、教學過程
(一)預習檢查、總結疑惑
檢查學生對于預習學案的完成情況,每個小組的疑惑問題有哪些,針對這些情況進行教學。(二)情景導入、展示目標。
在現(xiàn)代的社會,信息技術的發(fā)展使我們的生活發(fā)生了巨大的變化。當我們遇到了這樣的問題的時候,可不可以用一種新的方法來解決呢。當然傳統(tǒng)的紙質地圖也可以幫助我們,但作為新時代的人,我們就要學會使用新的東西。把地圖搬到計算機上,它能給我們更多的地理信息,更方便的操作,更智能化的服務。這就是今天我們要學習的學用電子地圖。
首先,用教師電腦展示教學目標、教學重點,然后宣布第一個探究問題。
(三)合作探究、精講點撥。
(由于本節(jié)課的的實踐性較強,講授新課時,首先完成師生共同探究問題,熟悉微機操作,熟悉電子地圖與網(wǎng)絡電子地圖的使用方法。然后,學生在微機上完成獨立探究任務。)
師生共同探究一:什么是電子地圖
設問:什么是電子地圖呢?
講解:電子地圖是建立在地理信息系統(tǒng)(GIS)的基礎上,通過計算機呈現(xiàn)出一套完整的地理信息。電子地圖除地圖和地理信息以外,一般還包含有關的照片、圖表等信息。
電子地圖的制作過程非常復雜,先通過遙感系統(tǒng)(RS)獲取地表信息,然后將這些信息進行數(shù)字化處理,并存入電腦,最后再通過地理信息系統(tǒng)(GIS)的處理的編程,進行二次開發(fā),制成大家都能看懂的電子地圖。我們這里需要大家掌握的只是會用電子地圖就可以了。比如我們要去北京
1、打開電子地圖
師生共同探究二:電子地圖的基本使用方法
1、選擇交通線路
2、確定后打開交通圖
3、到北京后,選擇旅游景點,比如頤和園
4、確定后可獲得頤和園的相關信息
在查詢的過程中,可以通過方向鍵來改變視野的范圍,也可以通過左右鍵來放大和縮小對某些地區(qū),還可以看到相應的簡介。我們再來看一下課本上介紹的上海豫園
設問:另外,在電子地圖上還可以查到我國的地形圖、政區(qū)圖、降水圖、氣溫分布圖……由此可以看出,電子地圖具有什么樣的功能呢?
信息量大、檢索方便、展示方式靈活多樣,而且可以附加多種智能化服務功能。
(承轉)除了這種光盤電子地圖外,還有一種網(wǎng)絡電子地圖,那么網(wǎng)絡電子地圖又是怎樣利用的呢?我們以圖行天下網(wǎng)絡地圖為例(///),來學習一下網(wǎng)絡地圖的使用。
師生共同探究三:網(wǎng)絡電子地圖的基本使用方法
首先我們進入網(wǎng)站首頁
我們選擇華東地區(qū)的南京為例,點擊打開南京市區(qū)圖
通過放大和縮小按鈕,可以選擇你想要范圍,還可以通過測距按鈕測量兩點間的距離,如圖中的藍色線段為鼔樓到新街口的距離為1797Km,如果想去某個地方而又不知道路線的話,可以直接點最上面一排的行車路線超鏈接。如下圖
只要在上面的文本框內輸入起止點(如草場門到新街口),那么在圖上就會自動顯示路線
(見圖中兩紅點間的藍線),另外右邊還有公交車站的站點,所以運用起來也非常方便。同樣在網(wǎng)絡電子地圖上我們幾乎可以找到我國的任何地方,比如下圖的儀征市,甚至連鎮(zhèn)的位置也能找到:
(承轉)由此可以看出電子地圖的功能是非常巨大的,那么電子地圖能夠在哪些領域發(fā)揮作用呢?
師生共同探究四:電子地圖應用領域
1、公眾信息服務
可以查到衣食住行、休閑娛樂等多方面的信息。
可以充當“導游”,顯示出旅游區(qū)的主要景點,并介紹有關內容。
裝有語音識別系統(tǒng)的電子地圖,可以為盲人指路。
在GPS技術輔助下,還實施對老人、小孩等移動目標的跟蹤和保護。
2、智能交通管理
電子地圖一方面存儲了有關道路的基本信息,例如道路狀況、危險警告,收費地點、停車場所等;另一方面又實時接收相關的最新信息,例如交通事故發(fā)生地點、道路擁堵路段等。據(jù)此,人們可以準確選擇最佳路徑,節(jié)省交通時間。
比如將電子地圖和GPS結合起來還可以實現(xiàn)對汽車的導航
3、政府管理與決策
政府部門利用電子地圖,可掌握所轄區(qū)域的各種信息,又助于實現(xiàn)管理與決策的科學化,提高政府辦公效率和管理水平。
城市規(guī)劃與管理小區(qū)規(guī)劃方案
政府環(huán)保部門可利用電子地圖,動態(tài)監(jiān)控工礦企業(yè)的排污狀況,對突發(fā)性污染事件作出快速反應。
如對污水排水路線和燃氣供給路線
污水排水路線
燃氣供給路線。
師生共同探究活動完成后,學生完成探究學案中的獨立探究任務,主要讓學生實踐網(wǎng)絡電子地圖的使用方法。
(四)反思總結,當堂檢測。
本節(jié)課主要給學生介紹了光盤電子地圖和網(wǎng)絡電子地圖的使用方法,大家一定要通過自己的動手操作去掌握電子地圖的使用方法,并通過其強大的功能,了解目前電子地圖的應用領域。
教師在電腦中顯示檢測試題。主要檢測學生的實際操作能力。
(五)發(fā)導學案、布置預習。
隨著本節(jié)課學習任務的完成,第三單元產(chǎn)業(yè)活動與地理環(huán)境的學習也隨之結束。在預習“人類活動地域聯(lián)系的主要方式”時,重點應放在五種交通運輸方式的對比上,并整體了解人類聯(lián)系的主要方式有哪些。
九、板書設計
由于本節(jié)課主要內容是學生是在微機上操作,無板書。
十、教學反思
本節(jié)課重點是讓學生通過親自動手操作,掌握電子地圖的使用方法,因此需要老師完全講解的知識并不多,關鍵是演示操作的步驟,最后讓學生自己來操作獨立完成探究學案上的內容,所以我覺得這節(jié)課一定要在微機教室里上,不然教學效果會較差。學生通過親自操作會從內心領會電子地圖的優(yōu)越性。但在實際教學中會遇到電腦操作等許多問題,教師應在今后多從此方面提高自己。
十一、學案設計(見下頁)
第三單元產(chǎn)業(yè)活動與地理環(huán)境
單元活動學用電子地圖(學案)
課前預習學案
一、預習目標
初步了解什么是電子地圖及電子地圖的應用領域。
二.預習內容
1.電子地圖是一種化的地圖,它展示了某一地區(qū)能夠用地圖表示的多種信息。
2.電子地圖的應用領域
⑴:人們可以從中查到衣食住行、休閑娛樂等多方面的信息。
⑵:據(jù)此,人們可以準確選擇最佳路徑,節(jié)省交通時間。
⑶政府管理與決策:有助于政府部門實現(xiàn)管理與決策的科學化,提高政府辦公效率和管理水平。
3.電子地圖的特點具有:、、、。
4.在使用光盤電子地圖時,先打開主界面,根據(jù)所要查詢的內容找出查詢哪一類地圖,如查詢省區(qū)圖,要找圖,查詢氣溫圖,找圖等。最后從中找出要查詢的內容。
5.網(wǎng)絡電子地圖的使用首先認識:網(wǎng)絡電子地圖,在瀏覽器中的顯示界面劃分為地圖顯示、操作工具、操作功能、操作結果等區(qū)域。然后查詢界面:主要包括確定查詢、選擇、確定操作方法、顯示查詢結果等步驟。
三、提出疑惑
同學們,通過你的自主學習,你還有哪些疑惑,請把它填在下面的表格中
疑惑點疑惑內容
課內探究學案
一、學習目標:
1、了解電子地圖及其應用,拓展拓展學生的視野
2、能夠掌握光盤、網(wǎng)絡電子地圖的操作方法
學習重點:網(wǎng)絡電子地圖的操作方法
二、學習過程
學生獨立探究
以查找北京西站至故宮的公交路線為例,利用網(wǎng)絡地圖的查找過程。
活動提示
本活動讓學生自己動手,用網(wǎng)絡電子地圖查詢某一具體的公交路線,旨在培養(yǎng)學生動手實踐的能力,以及熟練使用網(wǎng)絡電子地圖的技巧。第一步:搜索進入北京電子地圖的界面。
第二步:分別在起始點和終點輸入北京西站和故宮。
[來源:Z|ks5u第三步:確定最佳行走路線。
三、反思總結
通過此項活動,你體會到電子地圖與傳統(tǒng)的紙質地圖相比,優(yōu)越性是什么?
四、當堂檢測[
電子地圖實際上是一種數(shù)字化的地圖,它展示了某一地區(qū)能夠用地圖表示的多種信息。據(jù)此回答1~2題。
1.下列有關電子地圖及其應用領域的敘述,不正確的是()
A.電子地圖不能通過聲音與讀圖者交流
B.電子地圖能顯示旅游區(qū)的主要景點,并介紹有關內容
C.電子地圖能及時接收道路擁堵段的最新信息,為人們節(jié)省交通時間
D.利用電子地圖,政府部門可提高辦公效率和管理水平
2.有關電子地圖使用的敘述,正確的是()
A.光盤電子地圖與網(wǎng)絡電子地圖的操作步驟一致
B.光盤電子地圖的操作中,點擊主界面的專題圖區(qū),即可顯示專題內容圖
C.光盤電子地圖不能實現(xiàn)圖形的上、下、左、右移動
D.網(wǎng)絡電子地圖的顯示界面右部顯示出功能鍵區(qū)和專題圖區(qū)
3.下列關于光盤電子地圖的操作,正確的是()
A.點擊主界面上索引圖中的上海市,即可顯示上海市地圖。
B.點擊主界面上的功能鍵區(qū),可得到氣溫專題地圖。
C.點擊主界面上的專題圖區(qū),可得到城市街區(qū)圖。
D.中國電子地圖主界面右部的顯示主要是功能區(qū)。
4.下列不屬于網(wǎng)絡電子地圖查詢方法的是()
A.確定查詢對象B.選擇操作功能
C.確定操作方法D.點擊索引目錄中的圖錄
5.有關中國電子地圖的說法正確的是()
A.主界面圖右部,顯示出索引圖和專題圖區(qū)兩部分。
B.索引圖包括中國全圖、省區(qū)圖和城市街區(qū)圖三級。
C.點擊索引目錄,即可顯示行政區(qū)劃、氣溫、航線等專題圖。
D.在某地區(qū)的地圖上,點擊鼠標左鍵和右鍵,可實現(xiàn)圖形上、下、左、右移動。
6.網(wǎng)絡電子地圖查詢使用的正確步驟是()
A.確定查詢對象、選擇操作功能、確定操作方法、顯示操作結果
B.確定查詢對象、確定操作方法、選擇操作功能、顯示操作結果
C.選擇操作功能、確定查詢對象、確定操作方法、顯示操作結果
D.確定查詢對象、選擇操作功能、顯示操作結果、確定操作方法
電子地圖信息量大、檢索方便、展示方式靈活多樣,而且可附加多種智能化服務功能,已被廣泛應用于社會生產(chǎn)、生活的各個領域。據(jù)此回答7~8題。
7.一中學生想利用暑假到青島旅游,從電子地圖上獲得的信息有()
①青島的主要旅游景點②青島主要景點的文字介紹
③各景點的乘車指南④某景點未來幾天的旅客人數(shù)
A.①②④B.②③④C.①③④D.①②③
8.利用電子地圖,可對老人、孩子實施跟蹤、保護,需要()
A.GIS技術輔助B.GPS技術輔助
C.RS技術輔助D.因特網(wǎng)技術輔助
課后練習與提高
1、熟悉網(wǎng)絡電子地圖的操作界面和功能。
2、在地圖上找出自己家(鄉(xiāng))和我們二中的位置,并加以標注
課后練習與提高答案(略)
分子動理論
一、教學目標
1.在物理知識方面要求:
(1)知道分子的動能,分子的平均動能,知道物體的溫度是分子平均動能大小的標志。
(2)知道分子的勢能跟物體的體積有關,知道分子勢能隨分子間距離變化而變化的定性規(guī)律。
(3)知道什么是物體的內能,物體的內能與哪個宏觀量有關,能區(qū)別物體的內能和機械能。
(4)知道做功和熱傳遞在改變物體內能上是等效的,知道兩者的區(qū)別,了解熱功參量的意義。
2.在培養(yǎng)學生能力方面,這節(jié)課中要讓學生建立:分子動能、分子平均動能、分子勢能、物體內能、熱量等五個以上物理概念,又要讓學生初步知道三個物理規(guī)律:溫度與分子平均動能關系,分子勢能與分子間距離關系,做功與熱傳遞在改變物體內能上的關系。因此,教學中著重培養(yǎng)學生對物理概念和規(guī)律的理解能力。
3.滲透物理學方法的教育:在分子平均動能與溫度關系的講授中,滲透統(tǒng)計的方法。在分子間勢能與分子間距離的關系上和做功與熱傳遞關系上都要滲透歸納推理方法。
二、重點、難點分析
1.教學重點是使學生掌握三個概念(分子平均動能、分子勢能、物體內能),掌握三個物理規(guī)律(溫度與分子平均動能關系、分子勢能與分子之間距離關系、熱傳遞與功的關系)。
2.區(qū)分溫度、內能、熱量三個物理量是教學上的一個難點;分子勢能隨分子間距離變化的勢能曲線是教學上的另一難點。
三、教具
1.壓縮氣體做功,氣體內能增加的演示實驗:
圓形玻璃筒、活塞、硝化棉。
2.幻燈及幻燈片,展示分子間勢能隨分子間距離變化而變化的曲線。
四、主要教學過程
(一)引入新課
我們知道做機械運動的物體具有機械能,那么熱現(xiàn)象發(fā)生過程中,也有相應的能量變化。另一方面,我們又知道熱現(xiàn)象是大量分子做無規(guī)律熱運動產(chǎn)生的。那么熱運動的能量與大量的無規(guī)律運動有什么關系呢?這是今天學習的問題。
(二)教學過程的設計
1.分子的動能、溫度
物體內大量分子不停息地做無規(guī)則熱運動,對于每個分子來說都有無規(guī)則運動的動能。由于物體內各個分子的速率大小不同,因此,各個分子的動能大小不同。由于熱現(xiàn)象是大量分子無規(guī)則運動的結果,所以研究個別分子運動的動能是沒有意義的。而研究大量分子熱運動的動能,需要將所有分子熱運動動能的平均值求出來,這個平均值叫做分子熱運動的平均動能。
學習布朗運動和擴散現(xiàn)象時,我們知道布朗運動和擴散現(xiàn)象都與溫度有關系,溫度越高,布朗運動越激烈,擴散也加快。依照分子動理論,這說明溫度升高后分子無規(guī)則運動加劇。用上述分子熱運動的平均動能來說明,就是溫度升高,分子熱運動的平均動能增大。如果溫度降低,說明分子熱運動的平均動能減小。因此從分子動理論觀點來看,溫度是物體分子熱運動的平均動能的標志?!皹酥尽钡暮x是指物體溫度升高或降低,表示了物體內部大量分子熱運動的平均動能增大或減小。溫度不變,就表示了分子熱運動的平均動能不變。其他宏觀物理量如時間、質量、物質種類都不是分子熱運動平均動能的標志。但是,溫度不是直接等于分子的平均動能。
另一方面,溫度只與物體內大量分子熱運動的統(tǒng)計意義上的平均動能相對應,對于個別分子或幾十個、幾百個分子熱運動的動能大小與溫度是沒有關系的。
我們知道,溫度這個物理量在宏觀上的意義是表示物體冷熱程度,而它又是大量分子熱運動平均動能大小的標志,這是溫度的微觀含義。
2.分子勢能
分子間存在著相互作用力,因此分子間具有由它們的相對位置決定的勢能,這就是分子勢能。
如果分子間距離約為10-10m數(shù)量級時,分子的作用力的合力為零,此距離為r0。
既然分子勢能的大小與分子間距離有關,那么在宏觀上什么物理量能反映分子勢能的大小變化情況呢?如果對于確定的物體,它的體積變化,直接反映了分子間的距離,也就反映了分子間的勢能變化。所以分子勢能的大小變化可通過宏觀量體積來反映。
3.物體的內能
(1)物體中所有分子熱運動的動能和分子勢能的總和,叫做物體的內能。一切物體都是由不停地做無規(guī)則熱運動并且相互作用著的分子組成,因此任何物體都是有內能的。
提問學生:宏觀量中哪些物理量是分子熱運動的平均動能和分子勢能的標志?
根據(jù)學生的回答,引導到一個確定的物體,分子總數(shù)是固定的,那么這物體的內能大小是由宏觀量——溫度和體積決定的。如果不是確定的物體,那么物體的內能大小是由質量、溫度、體積和物態(tài)來決定。
課堂討論題:下列各個實例中,比較物體的內能大小,并說明理由。
①一塊鐵由15℃升高到55℃,比較內能。
②質量是1kg50℃的鐵塊與質量是0.1kg50℃的鐵塊,比較內能。
③質量是1kg100℃的水與質量是1kg100℃的水蒸氣,比較內能。
(2)物體機械運動對應著機械能,熱運動對應著內能。任何物體都具有內能,同時還可以具有機械能。例如在空中飛行的炮彈,除了具有內能,還具有機械能——動能和重力勢能。
提問學生:一輛汽車的車廂內有一氣瓶氧氣,當汽車以60km/h行駛起來后,氣瓶內氧氣的內能是否增加?
通過此問題,讓學生認識內能是所有分子熱運動動能和分子勢能之總和,而不是分子定向移動的動能。另一方面,物體機械能增加,內能不一定增加。
4.物體的內能改變的兩種方式
(1)列舉鋸木頭和用砂輪磨刀具,鋸條、木頭和刀具溫度升高,說明克服摩擦力做功,可以使物體的內能增加。如果外力對物體做功全部用于物體內能改變的情況下,外力做多少功,物體的內能就改變多少。如果用W表示外界對物體做的功,用ΔE表示物體內能的變化,那么有W=ΔE。功的單位是焦耳,內能的單位也是焦耳。
演示壓縮空氣,硝化棉燃燒。說明外力壓縮空氣過程,對氣體做功,使氣體的內能增加,溫度升高到棉花的燃點而使其燃燒。
以上實例說明做功可以改變物體的內能。
(2)在爐灶上燒熱水,火爐烤熱周圍物體,這些物體溫度升高內能增加。這些實例說明依靠熱傳遞方式也可以使物體的內能改變。物體吸收熱量,內能增加。物體放出熱量,物體的內能減少。如果傳遞給物體的熱量用Q表示,物體內能的變化量是ΔE,那么,Q=ΔE。
熱量的計算公式有:Q=mcΔt,Q=ML,Q=mλ(后面的兩個公式分別是物質熔解和汽化時熱量的計算式)。熱量的單位是焦耳,過去的單位是卡。
所以做功和熱傳遞是改變物體內能的兩種方式。
(3)做功和熱傳遞對改變物體的內能是等效的。
一杯水可以用加熱的方法(即熱傳遞方式)傳遞給它一定的熱量,使它從某一溫度升高到另一溫度。這過程中這杯水的內能有一定量的變化。也可以采取做功的方式,比如用攪拌器在水中不斷攪拌,也可以使這杯水從相同的初溫度升高到同一高溫度,這樣,水的內能會有相同的變化量。兩種方式不同,得到的結果是相同的。除非事先知道,否則我們無法區(qū)別是哪種方式使這杯水的內能增加的。
因此,做功和熱傳遞對改變物體的內能是等效的。
(4)雖然做功和熱傳遞對改變物體的內能是等效的,但是這兩種方式的物理過程有本質的區(qū)別。做功使物體內能改變的過程是機械能轉化為內能的過程。而熱傳遞的過程只是物體之間內能的轉移,沒有能量形式的轉化。
課上練習:
1.判斷下面各結論是否正確?
(1)溫度高的物體,內能不一定大。
(2)同樣質量的水在100℃時的內能比60℃時的內能大。
(3)內能大的物體,溫度一定高。
(4)內能相同的物體,溫度一定相同。
(5)熱傳遞過程一定是從內能大的物體向內能小的物體傳遞熱量。
(6)溫度高的物體,含有的熱量多,或者說內能大的物體含有的熱量多。
(7)摩擦鐵絲發(fā)熱,說明功可以轉化為熱量。
答案:(1)、(2)是對的。
2.在標準大氣壓下,100℃的水吸收熱量變成同溫度的水蒸氣的過程,下面的說法是否正確?
(1)分子熱運動的平均動能不變,因而物體的內能不變。
(2)分子的平均動能增加,因而物體的內能增加。
(3)所吸收的熱量等于物體內能的增加量。
(4)分子的內能不變。
答案:以上四個結論都不對。
(三)課堂小結
(1)這節(jié)課上新建立了三個物理概念:分子熱運動的平均動能、分子勢能、內能。要知道這三個概念的確切含義,更為重要的是能夠區(qū)分溫度、內能、熱量,知道內能與機械能的區(qū)別和聯(lián)系。
(2)要掌握三個物理規(guī)律:分子熱運動的平均動能與溫度的關系、分子間的相互作用力與分子間距離的關系、做功與熱傳遞在使物體內能改變上的關系。
(四)說明
這節(jié)課是概念性很強的課,又不是從物理實驗或物理現(xiàn)象直接得出結論的課。對于概念要知道引入的目的、確切含義、與其他概念的區(qū)別和聯(lián)系。所以課上要講分子熱運動平均動能、內能、熱量等概念的意義,并且要通過實際例題,讓學生通過判斷、推理來加深對這些概念的認識。