12.2 科学探究：物质的比热容教学设计（沪科版九年级）

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沪科版《12.2科学探究：物质的比热容》教学设计
赶场初中　邓奠龙
【教学目标】
知识与技能：
1、理解比热容的概念，知道比热容；
2、尝试用比热容解释简单的自然现象；
3、能根据比热容进行简单的热量计算。
过程与方法：
根据科学探究的猜想与假设，制定探究计划，设计实验方案，在此过程中有控制变量的意识。
情感态度与价值观：
　　 在科学探究中能积极与他人交流探究结论，能对数据进行初步评价。
【教学重点】
1、 探究物质比热容；
2、 物体温度改变时吸收或放出热量的计算公式Q=cm t。
【教学难点】
1、 制定探究物质比热容的实验计划，设计实验、分析、评估实验结果；
2、 对比热容概念的理解和简单应用。
【教学准备】
1、 组织学生复习热量的概念、预习本节内容；
2、 准备好所需器材：（每实验小组）烧杯2只、温度计2支、搅拌器2个、电加热器2副、盖板2块、水、煤油、停钟（或记时秒表）1块。
【教学方法】
实验探究法、讲授法
【教学过程】
一、复习引入
　 1、什么叫热量？1千克的水温度升高1℃需吸收多少热量？
　 2、将一壶水烧开与烧开半壶水相比，谁要的时间长？谁吸收的热量多？
3、将一壶水烧成开水与将一壶水烧成温水相比，谁的时间长？谁吸收的热量多？
由此可见，水在升高温度时吸收的热量和水的质量有关，也和温度升高的程度有关，水的质量越大，温度升高的度数越多，吸收的热量也就越多。
将相同质量的水和煤油升高相同的温度，需要的热量一样多吗？
要解决这个问题，就得学习物质的比热容。
二、探究物质的比热容
（一）实验探究：物质的比热容
1、猜想：
将相同质量的水和煤油加热，使它们升高相同的温度，需要的热量谁多？
2、制定计划与设计实验
根据所要研究的问题，我们要在什么条件下比较水和炼油吸收热量的多少？（引导学生讨论：在水和煤油的质量相同、升高的温度相同的条件下研究水和煤油吸收热量的多少）
引导学生讨论、交流：
在这样的条件下研究水和煤油吸收热量的多少，需要测出哪些量？用什么时候样的器材？怎样测量？记录哪些数据？（进行实验前要解决的问题）
引导学生设计实验记录表格：
液体名称 液体质量m/g 液体初温t1/℃ 液体末温t2/℃ 升高的温度t1- t2/℃ 通电时间t/min
3、 进行实验与收集证据
按照设计方案，分组实验，小组成员合作，注意操作规范。设计记录表格，准确记录数据。
4分析与论证
做好两种物质的数据对比，学会分析数据，探究结论，先小组交流意见，再师生共同交流，最后确定实验结论。
5、评估
交流实验的得与失，操作是否规范，实验误差的原因，结论是否恰当，描述是否准确等等。
（二）比热容
通过实验知道，不同物质吸热能力不同，如何描述这一不同需要引入物理量——比热容。
引导学生归纳，得出比热容的概念：
不同物质质量相同：单位质量 升高温度相同：1℃
1、 概念：
单位质量的物质温度升高1℃吸收的热量。（板书）。
（学习单位，强调书写与读法）
2、观察比热容表（P29），了解常见物质比热容。
学会读表，引导学生寻找规律，让学生说出自己的发现：
（1）比热容是物质的特性，不同物质比热容一般不同；（对比密度是物质的特性，一桶水的密度、比热容与一碗水的密度、比热容相同）
（2）同种物质状态不同时比热容不同；
（3）液体的比热容一般比固体的比热容大；
（4）一般情况下，水的比热容最大。
3、比热容的物理意义：
水的比热容为4.2×103J/（Kg ℃）表示：1千克的水温度每升高（或降低）1℃所吸收（或放出）的热量为4.2×103J。
（三）比热容的应用
比热容表征物质吸热（或放热）的本领，比热容越大，其吸热（或放热）的本领越强。质量相同的不同物质，温度变化相同时，比热容大的吸收（或放出）的热量越多。
让学生思考交流：
（1）冬天，暖气管道中用热水取暖；用水给发动机冷却，为什么？
（2）沙漠地区昼夜温差大，为什么？
反馈练习A：
a.____________的某种物质，温度升高（或降低）______，所吸收（或放出）的热量叫这种物质的比热容。比热容的单位是________，符号是____________。
b.质量相同的水和鹅卵石吸收相同的热量后，升高的温度________（填“相同”、“不同”、“无法确定”）；若升高相同的温度，吸收的热量________（填“相同”、“不同”、“无法确定”）。
三、热量的计算
1千克的水温度每升高1℃，要吸收4.2×103J的热量，那么1千克的水温度升高2℃要吸收多少热量？
1千克的水温度每升高1℃，要吸收4.2×103J的热量，那么2千克的水温度升高1℃要吸收多少热量？
1千克的水温度每升高1℃，要吸收4.2×103J的热量，那么2千克的水温度升高2℃要吸收多少热量？
让学生讨论，说出计算方法。从而总结出热量的计算公式
Q＝cm t
Q：物体温度变化时吸收或放出的热量 单位为J
c：物质比热容 单位为J/（Kg ℃）
m：物体质量 单位为Kg
t：温度的变化值，温度升高时为t1- t2；温度降低时为t1- t1
即：
Q吸＝cm（t1- t2） Q放＝cm（t2- t1）
例：铝的比热容是0.88×103J/（Kg ℃），把质量为2Kg，温度为30℃的铝加热到100℃，铝吸收的热量是多少？
对照教材例题，找出c、m、初温t2、末温t1，利用公式Q吸＝cm（t1- t2）进行计算。
四、课堂练习
1．砂石的比热是0.92×103J/（Kg ℃），它表示的意义是___________________。
2．一般的温度计用水银作为测温物质，是因为水银的比热容___,当温度变化时需要吸收和放出的热量______，这样对被测物体的温度影响小，并且水银的热膨胀性能强，温度改变时，体积变化大，容易观察。
3．状态一定的物质的比热容（ ）
A．跟它吸收的热量成正比
B．跟它的质量成反比
C．跟它的温度变化成反比
D．这是物质的一种属性，大小与上述因素无关
五、小结
1．比热容的定义
2．比热容是物质的特性之一
3．比热容的计算公式：Q＝cm t
其中：Q吸＝cm（t1- t2） Q放＝cm（t2- t1）
【板书设计】
第2节 科学探究：物质的比热容
同一种物质升高相同的温度，质量大的吸收的热量多；
相同质量的同种物质，温度升的越高吸收的热量越多；
1．比热容
（1）概念
（2）符号及单位
（3）比热容是物质的一种特性
（4）比热容的物理意义
（5）比热容的应用
2．比热容的计算
公式：Q＝cm t
Q：物体温度变化时吸收或放出的热量 单位为J
c：物质比热容 单位为J/（Kg ℃）
m：物体质量 单位为Kg
t：温度的变化值 单位为℃
即：
Q吸＝cm（t1- t2）
Q放＝cm（t2- t1）
初温t1 末温 t2
【教学反思】
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