第三章 热力学定律 单元设计 (共21张PPT)

(共21张PPT)
《热力学定律》
--大单元教学规划
01
任务
单元基本信息
课程模块 选择性必修第三册 使用教材版本 人教版 （2019）
单元涵盖章、节 第三章 热力学定律 1. 功、热和内能 2. 热力学第一定律 3. 能量守恒定律 4. 热力学第二定律
课标要求 3.2.1 知道热力学第一定律。通过有关史实，了解热力学第一定律和能量守恒定律的发现过程，体会科学探索中的挫折和失败对科学发现的意义。 3.2.2 理解能量守恒定律，能用能量守恒的观点解释自然现象。体会能量守恒定律是最基本、最普遍的自然规律之一。 3.2.3 通过自然界中宏观过程的方向性，了解热力学第二定律。
02
技能点
一 单元学习主题分析
技能点
二 单元学习目标设计
三 单元知识关系及 教学流程
四 单元学习评价
五 课时总数与课时分配
六 单元核心任务
七 单元作业设计
主题名称
主题概况
教学辅助支持
学情分析
一、单元学习主题分析
1.主题名称
热力学在生活中应用的研究
本单元上承本册第一、二章，在整个热学知识体系中占有重要地位，其主题以热力学定律为核心概念，在核心概念建立过程中，通过重温焦耳科学探究实验，从中得出热力学第一定律及能量守定律。学生学科核心素养的四个维度得到了不同水平层级的培养；在热力学第二定律的学习中，学生的科学思维能力得到了进一步提升。
2.主题概述
一、单元学习主题分析
1.学生前面学习了内能的相关概念和改变内能的两种方式。在知识储备和探究 方法上已具备了获得热力学定律的基本能力。
2.学生对日常生活中易观察到的扩散现象及电冰箱的工作原理有较高兴趣。
3.学生可能遇到的困难:
①热力学第一定律应用中“正、负”号的物理含义在理解上可能存着困难。
②热力学第二定律宏观过程方向性的不同表述理解上存在障碍。

4.教学辅助支持
空间布置：以小组讨论模式安排桌椅
教学资源提供：
关注自然现象普遍联系发展历程的科学家肖像图、
演示扩散现象、学习小组+黑板、多媒体平台（包括电脑及实物投影装置等）、
视频资源、word、ppt课件等。
一、单元学习主题分析
3.学情分析
1.通过学习内能的两种改变方式、热力学定律、能量守恒定律，初步建立能量观念。（物理观念）
2.通过重温焦耳科学探究实验，会使用控制变量法设计实验方案，并能归纳总结出实验结论。（科学探究）
3.通过学习热力学定律，能解决生产生活中常见的热力学问题。
（科学思维）
4.通过分析日常生活中常见的热力学问题，认识到物理与生活紧密联系。（科学态度和责任）
二、单元学习目标分析
单元物理科学方法归纳
单元结构知识图
单元知识演进及教学流程描述
三、单元学习知识及教学流程
1.单元知识体系模型图
三、单元知识关系及教学流程
认识热现象
焦耳实验特例
热力学定律
热力学定律应用
温度
内能
ΔU=W
ΔU=Q
热力学第二定律
热力学第一定律
电冰箱
热机
类比思想、抽象概括
理想化模型、控制变量法、科学探究 、 推理论证 、
归纳总结、能量观念
能量观念
w=0
Q=0
能量守恒定律
内能改变
做功、传热
3.单元知识演进及教学流程
归纳法、理想化模型法、类比法、科学推理法、控制变量法
2.单元物理科学方法归纳
改变内能的两种方式
热力学第一定律
能量守恒定律
热力学第二定律
热力学定律的应用
展示科学探究过程
探索能量守恒的足迹，强化能量观及对科学态度的渗透
探究宏观自然过程的方向性
注重热学基础知识体系的建构
三、单元知识关系及教学流程
四、单元教学评价
评价要素 1.能积极参与到课堂的讨论，在视频启发、问题驱动，小组讨论空间布置场景中。
2.能熟练使用控制变量法。
3.能从能量观的视角解释生活中的热现象，能使用热力学定解决实际问题。
评价内容 1.做功改变内能
2.热力学第一定律表达式的推导与运算
3.科学家探索能量守恒的足迹
4.宏观自然现象的方向性
评价方法 学生自评
小组互评
教师点评
等第赋分
课时总数 5课时
（章、节） 第三章1、功、热和内能 课时数：2课时
学业质量水平等级 达成等级 二级
（章、节） 第三章2.热力学第一定律 课时数：1课时
学业质量水平等级 达成等级 二级
（章、节） 第三章3.能量守恒定律 课时数：1课时
学业质量水平等级 达成等级 二级
（章、节） 第三章4.热力学第二定律 课时数：1课时
学业质量水平等级 达成等级 二级
五、课时总数与课时分配
六、单元核心任务
生活中的热现象
改变内能的两种方式
热力学第一定律
热力学定律的应用
热力学第二定律
能量守恒定律
01
02
03
04
05
06
如何从能量的视角研究生活中的热现象
六、单元核心任务
大情境 核心任务 具体任务 学生活动内容设计 评价内容及方式
热力学在生活应用中的研究（以家用冰箱为例） 如何从能量的视角研究生活中的热现象 1通过焦耳实验 探究改变内能的两种方式 【内容】电冰箱通电的作用 【知识】内能的两种改变方式 【方法】小组交流讨论 【策略】问题情境 【评价内容】针对学生在问题探究中的表现及对知识、方法的掌握情况给出评价。
【评价方式】小组互评。
2.通过创设情境设置驱动问题，能从结论中分析、归纳出热力学第一定律的内容。 【内容】结合今天的所学内容，谈一谈冰箱在工作时表面为什么是热的？ 【知识】热力学第一定律 【方法】课后作业 【策略】问题情境 【评价内容】针对学生在作业中的表现及对知识、方法及的掌握情况给出评价。
【评价方式】作业点评、展示。
大情境 核心任务 具体任务 学生活动内容设计 评价内容及方式
热力学在生活应用中的研究（以家用冰箱为例） 如何从能量的视角研究生活中的热现象 3.通过阅读探索能量守恒的足迹，形成能量守恒观念。 【内容】谈一下，电冰箱工作时能量是如何转化的？ 【知识】热力学第一定律 【方法】小组交流讨论 【策略】问题情境 【评价内容】针对学生在问题探究中的表现及对知识、方法的掌握情况给出评价。
【评价方式】小组互评。
4.了解归纳热力学第二定律 【内容】谈一下，由外界放入正常工作的电冰箱内的物品，是否发生热传递？是否违反热力学第二定律？ 【知识】热力学第二定律 【方法】小组交流讨论 【策略】问题情境 【评价内容】针对学生在回答问题中的表现及对知识、方法及的掌握情况给出评价。
【评价方式】教师点评。
六、单元核心任务
七、单元作业设计
基础类
2．在一个与外界没有热交换的房间内打开冰箱门，冰箱正常工作，过一段
时间房间内的温度将(　　) （学习目标1）
A 降低 B．升高 C．不变 D．无法确定
1．下列事件中，物体的内能怎样改变？（忽略固体和液体的热膨胀）
(1)壶里的水被加热而温度升高。
(2)一条烧红的铁棒逐渐冷却下来。 （学习目标3）
七、单元作业设计
综合类
4. 在一个标准大气压下，水在沸腾时，1 g的水由液态变成同温度的水汽，其体积由1.043 cm3变为1 676 cm3.已知水的汽化热为2 263.8 J/g.求： (1)体积膨胀时气体对外界做的功W； (2)气体吸收的热量Q； (3)气体增加的内能ΔU. （学习目标1、3）
3.气体在绝热膨胀时它的温度会怎样变化？气体在绝热压缩时它的温度会怎样变化？为什么会发生这样的变化？请分别举一个绝热膨胀和绝热压缩时温度变化的实例。
（学习目标3）
七、单元作业设计
实践类
5．冬天手冷的时候你有什么办法让手暖和起来？举出至少两种方法，并解释其中的物理原理。 （学习目标1）
6.(多选)如图所示，绝热的容器内密闭一定质量的气体(不考虑分子间的作用力)，
用电阻丝缓慢对其加热时，绝热活塞无摩擦地上升，下列说法正确的是(　　)
A．单位时间内气体分子活塞碰撞的次数减少
B．电流对气体做功，气体对外做功，气体内能可能减少
C．电流对气体做功，气体对外做功，其内能一定增加
D．电流对气体做的功一定大于气体对外做的功
（学习目标1、2）
感谢聆听