高一化學(xué)教案：《能的轉(zhuǎn)化和守恒定律》教學(xué)設(shè)計(jì)

高一化學(xué)教案：《能的轉(zhuǎn)化和守恒定律》教學(xué)設(shè)計(jì)

　　教學(xué)目的

　　了解各種形式的能可以相互轉(zhuǎn)化，了解能量守恒定律。對學(xué)生進(jìn)行節(jié)約能源的教育。

　　教學(xué)過程

　　(一)能的轉(zhuǎn)化和守恒定律

　　我們知道，在機(jī)械能的范圍內(nèi)，動能和勢能之間可以相互轉(zhuǎn)化。

　　通過學(xué)習(xí)改變物體內(nèi)能的方法有做功和熱傳遞，我們又知道了機(jī)械能和內(nèi)能之間也可以相互轉(zhuǎn)化。這樣，能的轉(zhuǎn)化的范圍便由機(jī)械能的狹小范圍擴(kuò)大到機(jī)械能和內(nèi)能的較大范圍。

　　過去我們還學(xué)習(xí)過電能可以轉(zhuǎn)化為熱能(即內(nèi)能)，例如電燈和電熱器。電能也可以轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，例如電風(fēng)扇。電池能提供電流，說明化學(xué)能可以轉(zhuǎn)變成電能。這些事例都說明了自然界中的現(xiàn)象相聯(lián)系，電現(xiàn)象和熱現(xiàn)象相聯(lián)系，化學(xué)現(xiàn)象和電現(xiàn)象相聯(lián)系。今后我們還要學(xué)習(xí)電現(xiàn)象和機(jī)械運(yùn)動現(xiàn)象相聯(lián)系等等。這些錯綜復(fù)雜的聯(lián)系之中，都伴隨著能的轉(zhuǎn)化。也可以說，能的轉(zhuǎn)化的規(guī)律將自然界中的各種現(xiàn)象聯(lián)系在一起。在19世紀(jì)確立了自然界的一個最普遍的定律棗能的轉(zhuǎn)化和守恒定律。

　　在外界對物體做功的情況下，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。外界對物體做了多少功，就有多少機(jī)械能轉(zhuǎn)化為等量的內(nèi)能。

　　物體對外做功，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。物體對外做了多少功，就有多少內(nèi)能轉(zhuǎn)化為等量的機(jī)械能。

　　電流做功時(shí)，電流做了多少功，就有多少電能轉(zhuǎn)化為等量的其他形式的能。電流通過電熱器，完成了電能向熱鬧能的轉(zhuǎn)化;電流通過電動機(jī)，完成了電能向機(jī)械能的轉(zhuǎn)化。

　　所以說，做功才實(shí)現(xiàn)了能的轉(zhuǎn)化，能的轉(zhuǎn)化是通過做功才實(shí)現(xiàn)的。

　　能的轉(zhuǎn)化是十分普遍的。

　　大量的實(shí)驗(yàn)事實(shí)證明，任何一種形式的能在轉(zhuǎn)化為其他形式的能的過程中，消耗了多少某種形式的能，就得到多少其他形式的能，而能的總量保持不變。

　　能量既不能消滅，也不能創(chuàng)生，它只能從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式，或者從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，而能的總量保持不變。

　　這個規(guī)律叫能的轉(zhuǎn)化和守恒定律，是自然界最普遍、最重要的基本定律之一。從物理、化學(xué)到地質(zhì)、生物，大到天體宇宙，小到原子核內(nèi)部，只要有能的轉(zhuǎn)化，就一定遵從能量守恒定律。在工程技術(shù)、科學(xué)研究究中，這一規(guī)律都發(fā)揮著重要的作用。

　　(二)注意按客觀規(guī)律辦事

　　人們利用各種能源，都是通過能的轉(zhuǎn)化來實(shí)現(xiàn)的。利用電能是把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能帶動各種機(jī)器工作;把電能轉(zhuǎn)化為熱能，煉鋼、燒飯;把電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能對金屬進(jìn)行電鍍等等。我們只有掌握了規(guī)律，按規(guī)律辦事，而規(guī)律是不能隨人們的意志轉(zhuǎn)移的。過去，曾有人試圖制造一種所謂“永動機(jī)”，這種機(jī)器一經(jīng)推動，便可以不再繼續(xù)補(bǔ)充能量就可以做功，而且永遠(yuǎn)做功。這種違背科學(xué)規(guī)律的設(shè)想始終沒有成功，原因是機(jī)器做功時(shí)，機(jī)械能要傳化為其他形式的能，消耗的機(jī)械能必須時(shí)時(shí)需要補(bǔ)充，應(yīng)由其他物體的能量轉(zhuǎn)化而來。只消耗能量，沒有得到其他形式的能量補(bǔ)充，就不能永遠(yuǎn)工作。

　　我們掌握能的轉(zhuǎn)化和守恒定律，應(yīng)該懂得我們所做工作是將一種形式的能轉(zhuǎn)化為其他形式的能，或是使用能由一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，利用能的轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過程做功，而不是創(chuàng)造能。

　　但是自然界還蘊(yùn)藏著大量的能源尚待我們開發(fā)，人們不僅應(yīng)該注意合理地使用能，開發(fā)新的能源，也同時(shí)應(yīng)該注意節(jié)約能源。

　　說明：

　　一、能的轉(zhuǎn)化和守恒定律是自然界中的基本定律，也是物理學(xué)中的一個重要定律。但是能的概念比較抽象，這就為教學(xué)增加了難度，建議教師除課本內(nèi)容外，努力補(bǔ)充大量的實(shí)例。使學(xué)生能了解這一定律。

　　二、能的轉(zhuǎn)化只有通過做功才能完成，做功實(shí)現(xiàn)了能的轉(zhuǎn)化。能是表示物體狀態(tài)的，做功是物體的狀態(tài)發(fā)生改變的過程。這個思想貫穿物理學(xué)的始終，教師應(yīng)在教學(xué)中有意識地進(jìn)行滲透，但是要求不宜過高。

　　三、本節(jié)課內(nèi)容不多，還可以安排部分時(shí)間進(jìn)行全章的總結(jié)或復(fù)習(xí)。