第三章第四节：热力学第二定律 教案—2020-2021学年【新教材】人教版（2019）高中物理选择性必修三

教 案 上课时间： 年 月 日 题课 选择性必修三第三章第四节：热力学第二定律 课型 新 课时 1 教 学 目 标 1.通过对自然界中与热现象有关的宏观过程方向性的实例分析，了解归纳热力学第二定律的过程和方法。2.能用热力学第二定律解释常见的不可逆过程，即自然界中的能量转化、转移以及方向性问题。3.了解能量与能源的区别以及能源的有限性。 学习重点 热力学第二定律、能源的有限性 学习难点 用热力学第二定律解释常见的不可逆过程 教 学 过 程 教学环节（含备注） 教 学 内 容 引入新课 讲授新课 学生先练习交流 课后作业 一.引入新课 观察红色墨水在透明玻璃杯中的扩散现象，红色墨水是否可自动聚集？冬天在室外的人体散发的热量能否自动回到人体？ 二.进行新课 一、热力学第二定律 1．宏观自然过程的方向性 (1)凡是实际的过程，只要涉及热现象，如物体间的传热、气体的膨胀、扩散、有摩擦的机械运动……都有特定的方向性。 (2)一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的。 (3)在物理学中，反映宏观自然过程的方向性的定律就是热力学第二定律。 2．热力学第二定律的两种表述 (1)热力学第二定律的克劳修斯表述 热量不能自发地从低温物体传到高温物体。阐述的是传热的方向性。 (2)热力学第二定律的开尔文表述 不可能从单一热库吸收热量，使之完全变成功，而不产生其他影响。阐述了机械能与内能转化的方向性。 热力学第二定律的克劳修斯表述和开尔文表述是等价的。 二、能源是有限的 1．能量耗散：在各种各样的活动中，其他形式的能最终都转化成内能，流散到周围环境中再也不能自动聚集起来驱动机器做功的现象。 2．能量耗散从能量转化的角度反映出自然界中的自发变化过程具有方向性。 3．能源：是指具有高品质的容易利用的储能物质。 4．能源的使用过程中虽然能的总量保持守恒，但能量的品质下降了。虽然能量总量不会减少，但能源会逐步减少，因此能源是有限的资源。 三.例题讲解： 例1.下列过程中，可能发生的是(　　) A．某工作物质从高温热源吸收20 kJ的热量，全部转化为