《5热力学第二定律的微观解释》精品优质课教案设计

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本节内容首先从生活中熟悉的概念---“序”人手，引人有序和无序的概念。而为了说明有序和无序的程度，引入“宏观态”与“微观态”的概念。通过4个气体分子向真空的扩散所对应的可能微观态分析，得出结论:自发过程总是沿着分子热运动无序性增大的方向进行。最后认识与微观态数目对应的物理量---熵。

物理学科核心素养

物理概念

了解序的概念，区分有序和无序；

知道宏观态和微观态的概念，知道微观态的数目与无序程度的对应关系；

知道熵的概念及熵的增加原理；

能用熵增加原理解释生活中的一些现象；

科学思维

通过对气体自由膨胀的组合方式种类的研究，知道各种情况出现都是一种几率问题，少量分子它们扩散到B部的过程原则上是可逆的；但对于大量分子组成的宏观系统来说是不可逆的，从而培养学生的分析判断能力和通过表象分析实质的能力。

通过利用熵增加原理解释生活中的一些现象，让学生在学习中感悟，在感悟中实践，培养学生在熟悉的生活情境中选用所学物理知识进行综合性的的合理分析判断、提出质疑、合理的推理后能用简单直接的证据表达自己的观点，到最后通过实验验证获得正确结论的科学思维；

科学探究

通过对熟知游戏体验的方式，结合数学中排列组合的知识，让学生体会出一个自发的热运动过程回到初始状态的过程是不可逆的，进而推广到社会的发展、能源的节约和环境保护的重要性；

科学态度与责任

社会与法、能源和环境是社会关注的两个问题。通过本节的学习，使学生理解这两个社会问题产生的原因，使学生理解开发利用清洁能源的价值，让学生提高科学观念，明白我国建设法治社会和开展“扫黑除恶”专项斗争的社会现实意义，提高学生的社会责任感。

三、教 学重难点

1.了解热力学第二定律 的微观意义；

2.了解熵的概念，知道熵是反映系统无序程度的物 理量；

3.利用熵的增加原理分析能源的可持续发展和建设和谐法治社会的重要性；

四、学情分析

学生掌握了热力学第二定律，但不知道它的微观解释。本节中的概念“有序”、“无序”、“熵”不易理解，热力学第二定律的微观解释较抽象。但对数学上的排列组合却非常熟悉；

五、教学方法

小组思考、讨论、总结发言，理论联系实际，演绎和归纳和多媒体展示；

六、课前准 备

阅读课本，完成导学案；

七、课时安排：1课时